Wie kriegen wir das CO2 wieder aus der Luft?

Um die Klimakrise in den Griff zu bekommen, reicht es nicht mehr, die Emissionnen zu reduzieren, sondern wir müssen aktiv CO₂ aus der Luft entfernen. Es stellt sich nur die Frage, wie. Es gibt aber eine ganze Reihe von Maßnahmen, die man ergreifen kann. Manche sind sehr effektiv, andere weniger; manche sind billig, andere sehr kostspielig. Sie haben also alle ihre Vor- und Nachteile. Und es stellt sich so dar, dass die effektivsten Maßnahmen (leider) wie so oft auch die teuersten sind.

Grundsätzlich gibt es zwei Hauptgruppen von Maßnahmen zur CO₂-Entnahme aus der Erdatmosphäre. Zum einen sind da die biologischen Maßnahmen. Man nutzt die ausgezeichnete Fähigkeit der belebten Natur, CO₂ mittels Sonnenlicht (Photosynthese) in organische Substanzen umzuwandeln. Der Vorteil sind die geringen Kosten: es kostet nicht viel, Bäume zu pflanzen oder Algenfarmen anzulegen. Der Nachteil ist die begrenzte Kapazität. Bäume zum Beispiel wachsen sehr langsam. Zum anderen gibt es die anorganisch-technischen Maßnahmen, die mittels anorganischer Chemie CO₂ aus der Luft holen. Diese sind potentiell schneller und fast beliebig skalierbar, aber teuer.

Biologische Maßnahmen

Die bekannteste biologische Maßnahme ist die Aufforstung. Bäume sind sehr gut darin, atmosphärisches CO₂ zu binden. Sie zu pflanzen, ist mit relativ geringen Kosten verbunden. Bäume wachsen aber auch langsam – zu langsam, um das CO₂ so schnell aus der Luft zu bekommen, wie es zur Rettung des Klimas wünschenswert wäre. Dennoch können sie einen wertvollen Beitrag leisten.

Eine weitere Strategie ist die Wiedervernässung von Mooren. Viele Moore wurden in den letzten Jahrhunderten trockengelegt, um sie landwirtschaftlich zu nutzen. Dadurch verloren sie ihre Fähigkeit, CO₂ zu binden, und es entstanden Acker- und Weideflächen geringer Produktivität. Der Verlust an Agrarproduktivität durch Wiedervernässung dieser Moorgebiete, wozu es oft reicht, kanalisierten Gewässern wieder einen natürlichen Lauf zu geben, ist also nicht sehr groß.

Regenerative Landwirtschaft strebt danach, durch Maßnahmen wie schonende Bodenbearbeitung, Untersaaten und Zwischenfrüchten zur permanenten Begrünung und guten Durchwurzelung der Ackerflächen, und Arten- und Sortenvielfalt die Fruchtbarkeit der Böden zu erhalten und zu verbessern. Dabei wirkt der Boden zugleich als CO₂-Senke, auch wenn das Potential der CO₂-Reduktion nicht groß ist.

Algenfarmen können einen großen Beitrag zur CO₂-Reduktion leisten, und auf den Meeren ist genug Platz. Sie wären etwas teurer als die oben genannten landgestützten Maßnahmen, doch wachsen Algen schnell und bieten ein relativ hohes Potential.

Anorganisch-technische Maßnahmen

Hier ist vor allem das Direct Air Capture (DAC)-Verfahren zu nennen. Dabei wird Luft über ein Material geleitet, das CO₂ bindet. Aus diesem wird das CO₂ dann wieder kontrolliert freigesetzt und aufgefangen. Die Kosten sind freilich hoch, vor allem wird viel Energie aufgewandt, die, damit das Verfahren sinnvoll ist, aus erneuerbaren Quellen bezogen werden muss.

Ein weiteres, nicht unumstrittenes Verfahren ist CO₂-Abscheidung aus Biomasse-Verbrennung (BECCS). Hier wird das bei der Verbrennung organischer Brennstoffe anfallende CO2 nicht an die Luft abgegeben, sondern abgeschieden. Da der verbrannte Kohlenstoff aus der Luft stammt, führt dies zu einer Netto-CO₂-Reduktion; doch ist die Nutzung von Biomasse als Brennstoff nicht unproblematisch. Es ist besser, Maschinen mit anorganischen erneuerbaren Energien als mit Biomasse zu betreiben.

Basalt und einige andere Mineralien haben die Eigenschaft, CO₂ zu binden, und können im Prinzip dazu genutzt werden, CO₂ aus der Luft zu holen. Man kann abgeschiedenes CO₂ in Basaltschichten pumpen, oder Basaltstaub auf Land und ins Meer ausbringen. Das Potential ist hoch, das Verfahren ist nicht billig, aber auch nicht übermäßig kostspielig.

Wohin mit dem abgeschiedenen CO₂?

Bei den biologischen Maßnahmen wird der Kohlenstoff als organisches Material gebunden. Dieses lässt sich vielseitig als Bau- und Werkstoff sowie als Syntheserohstoff für die Chemie nutzen. (Die Nutzung als Brennstoff würde das Ziel der CO₂-Reduktion konterkarieren, sofern kein BECCS betrieben wird, und selbst mit BECCS wäre das wenig effizient!) Bei DAC und BECCS fällt CO₂ als reines Gas an, das sich unter Druck verflüssigen lässt. Es liegt nahe, dieses mit grünem Wasserstoff zu reduzieren, wobei vielseitig verwendbare Kohlenstoffverbindungen entstehen, ähnlich wie bei den biologischen Verfahren. Denn CO₂ ist Rohstoff!

Literatur

Sam Howe Verhovek: Angriff auf das CO₂. National Geographic (deutsch), November 2023, S. 64-100.