Klimaerwärmung aufhalten mit Geoengineering
Geoengineering umfasst mehrere Technologien, um großskalige Beeinflussung des Klimasystems umzusetzen. Das Ziel des Geoengineerings ist, die vom Menschen gemachte (anthropogene) Klimaerwärmung zu reduzieren. Jedoch birgt diese Technologie auch einige Risiken.
Die Geoengineeringtechnologien lassen sich in zwei Kategorien unterteilen: Zum einen gibt es die Solar Radiation Modification (SRM), die den Strahlungshaushalt in der Atmosphäre der Erde beeinflussen soll. Zum anderen gibt es das Carbon Dioxide Removal (CDR), das Technologien umfasst, die Kohlenstoff aus der Atmosphäre entnehmen, um den Treibhauseffekt zu mildern.
Solar Radation Modification bekämpft nicht die Ursachen des Klimawandels
SRM-Technologien reduzieren die Erwärmung durch Sonnenstrahlen, in dem Reflektionsflächen geschaffen werden, die die Sonnenstrahlen wieder ins All reflektieren. Diese Reflektionsflächen können groß angelegt an der Erdoberfläche wie auch künstlich geschaffene Wolken in der Stratosphäre sein. Theoretisch könnten auch riesige Sonnensegel im Weltall die Sonnenstrahlen vor dem Eintreffen auf der Erde blockieren. Das Problem von SRM-Technologien ist, dass sie lediglich das Symptom der Erderwärmung durch den Klimawandel behandeln.
Allerdings wird durch SRM eben nicht die Ursache des Klimawandels bekämpft, denn die Treibhausgaskonzentration in der Atmosphäre bleibt gleich oder steigt sogar an. Die größte Gefahr der SRM-Maßnahmen liegt im sogenannten „Termination Shock“: Sobald die SRM-Maßnahmen abgebrochen werden, während die CO2-Konzentration in der Atmosphäre gestiegen ist, führt dies zu einem sprunghaften Anstieg der Erderwärmung. Die Anpassung des Menschen, der Tiere und Pflanzen auf diesen sprunghaften Anstieg der Erderwärmung wäre schwer bis unmöglich.
Wie kann der Termination Shock von SRM verhindert werden?
Deshalb müssten Solar-Radiation-Modification-Maßnahmen laut Umweltbundesamt über mindestens Jahrzehnte bis Jahrhunderte durchgeführt werden, während die Treibhausgaskonzentration in der Atmosphäre reduziert werden würde. So könnte die Erwärmung nachhaltig gemildert werden und der Termination Shock bliebe aus.
SRM beeinflusst lediglich die eintreffende Sonnenstrahlung und wirkt deshalb nur auf der Erdseite, auf welcher gerade Tag ist. Treibhausgase verteilen sich aber gleichmäßig über die gesamte Atmosphäre des Globus. Die Treibhausgase verhindern, dass Wärmestrahlen zurück ins All reflektiert werden, egal ob auf der Tag- oder Nachtseite der Erde. Demnach haben SRM-Maßnahmen also nur einen begrenzten Wirkungsraum auf der Tagseite des Globus.
Was passiert mit dem Klima durch die SRM-Maßnahmen?
Weiterhin ist zu beachten, dass der Kühlungseffekt der SRM-Maßnahmen sich nur auf die Durchschnittstemperatur bezieht. Denn der Kühlungseffekt tritt aufgrund des komplexen Klimasystems nicht gleichmäßig ein: Während es in einer Region kühler werden würde, könnte in anderen Regionen die Erwärmung weitergehen. Aktuell werden die Veränderungen durch SRM-Maßnahmen auf das Klimasystem mit Computermodellen erforscht. Diese Computermodelle zur Untersuchung der SRM-Maßnahmen weisen allerdings noch gewisse Ungenauigkeiten auf.
Es ist aktuell nicht klar, wie das Klima auf regionaler und kurzzeitiger Ebene beeinflusst werden kann und wie es sich letztendlich ändern würde. Hierfür bedarf es mehr Experimente oder sogar den globalen Einsatz von SRM-Maßnahmen zu Testzwecken, um die Computermodelle mit weiteren Daten zu füttern. Aber der Einsatz von SRM-Technologien beherbergt große Risiken, da die Auswirkungen auf Klima- und Ökosysteme nicht vorhergesagt werden können. Das Umweltbundesamt konstatiert, dass das ursprüngliche Klima sich nicht wiederherstellen ließe: „Es würde ein völlig neues und unvorhersehbares Klima entstehen.“
Solar Radiation Modification: Stellung des Umweltbundesamts (UBA)
Das Umweltbundesamt nimmt folgende Position bezüglich der SRM-Technologien ein:
„Das UBA lehnt den Einsatz und die technische Entwicklung von SRM ab und betrachtet es auch nicht als zukünftige Notfalloption oder Übergangstechnologie. Durch SRM kann weder das bisherige Klima konserviert noch das vorindustrielle Klima wiederhergestellt werden. Es würde ein unvorhersagbares, neues globales Klima entstehen, das mit erheblichen regionalen Auswirkungen einhergeht.“
Weiterhin bestärkt das Umweltbundesamt, dass die Gewissheit über die Gefahren von Solar-Radiation-Modification-Maßnahmen zu groß sei. SRM-Maßnahmen gefährden die Ernährungssicherheit, Wasserverfügbarkeit und die Umwelt im Allgemeinen. Gleichzeitig bestünde die Gefahr darin, dass ein Abbruch von ausgeführten SRM-Maßnahmen zu dem besagten Termination Shock führen könne, welcher einen sprunghaften Temperaturanstieg zur Folge hätte.
SRM-Maßnahmen wären ein großes internationales, globales Unternehmen, das „Konflikte provozieren und Ungerechtigkeiten verschärfen“ könne. „Ein internationales Nicht-Nutzungs-Abkommen“ ist anzustreben, denn SRM sei kein Klimaschutz – so das Umweltbundesamt.
Carbon Dioxide Removal (CDR) im Geoengineering
Die Ansätze des Carbon Dioxide Removals (CDR) zielen darauf ab, die Konzentration des Treibhausgases Kohlenstoffdioxid (CO2) in der Atmosphäre zu reduzieren. Das ausgestoßene CO2 soll der Atmosphäre entnommen werden und im besten Fall auf Dauer aus dem Kohlenstoffkreislauf entfernt werden.
CDR-Methoden unterscheiden sich in ihren Verfahren. Es gibt Verfahren, die natürliche Prozesse der Kohlenstoffbindung ausnutzen, wie die Photosynthese der Pflanzen. Hier kann das in Biomasse gebundene CO2 aber wieder freigesetzt werden, wenn die Pflanzen zersetzt oder verbrannt werden. Und es gibt technische CDR-Methoden, die mit Einsatz von Chemikalien und hoher Energie, die natürlichen Prozesse nach machen. Grundsätzlich können CDR-Methoden an Land als terrestrische CDR-Methode ausgeführt werden oder zu Wasser als Marine CDR-Methode.
Marine CDR-Methoden
- Kohlenstoffaufnahme durch Vegetationsküstenökosysteme
- Ozeandüngung (Ocean Fertilization)
- Ozeanalkalinisierung (Ocean Alkalinization)
- Künstlicher Auf- und Abtrieb (Artificial Upwelling, Downwelling)
Terrestrische CDR-Methoden
- (Wieder-)Aufforstung
- Bodenverbesserung in der Landwirtschaft
- Pflanzen- bzw. Biokohle (Biochar)
- Beschleunigte Verwitterung (Enhanced Weathering)
- Bioenergie mit Carbon Capture and Storage (BECCS)
- Direct Air Carbon Capture and Storage (DACCS)
Stellungnahme des Umweltbundesamtes zu Carbon Dioxide Removal (CDR)
Die zum Teil unerforschten und unerprobten CO2-Entnahmetechnologien und anschließender Speicherung seien laut dem Umweltbundesamt riskant. Gleichzeitig zeigt das Umweltbundesamt auf, dass das Potenzial von Maßnahmen zur CO2-Entnahme aus der Atmosphäre begrenzt seien und nicht nur technisch zu bestimmen.
Eine Prüfung der Sozial-, Wirtschafts- und Umweltverträglichkeit müsse berücksichtig werden. Prinzipiell sei durch natürliche Senken eine nachhaltige CO2-Entnahme aus der Atmosphäre in begrenzter, aber signifikanter Menge möglich. „Carbon Dioxide Removal (CDR) ist dennoch kein Ersatz für umfassende Treibhausgas-Minderungsmaßnahmen,“ – so das Umweltbundesamt.
In dem Umweltbundesamt-Positionspapier „Carbon Capture and Storage (CCS) – Diskussionsbeitrag zur Integration in die nationalen Klimaschutzstrategien“ untermauert das UBA, dass Carbon Capture and Storage (CCS) Treibhausgasminderungen und den schnellen Ausstieg aus fossilen Techniken nicht ersetzen könne. Des Weiteren dürfe CCS auch nicht dazu führen, fossile Energieversorgungsstrukturen zu verfestigen und den Ausbau der Erneuerbaren Energien zu behindern.
Zusätzliche CO2-Entnahme aus der Atmosphäre sei notwendig
Zunächst solle die CCS-Technik in Müllverbrennungsanlagen getestet werden, um aus nicht recycelbaren Abfällen Wärme und Strom zu erzeugen, wodurch auch wieder CO2 anfalle. In dem Positionspapier wird vom UBA deutlich unterstrichen, dass CCS als Baustein in Klimaschutz integriert werden könne. CCS könne Restemissionen ausgleichen, die neben Emissionsminderung und natürlicher Senkenkapazität weiterhin bestünden.
In der UBA-Kurzposition zur Kohlendioxid-Entnahme aus der Atmosphäre – Carbon Dioxide Removal (sogenannte „negative Emissionen“) untermauert das UBA nochmals die Priorität von Maßnahmen zur Treibhausgasminderung. „Ergänzende nachhaltige Maßnahmen zur CO2-Entnahme aus der Atmosphäre sind jedoch notwendig“, schreibt das UBA.
„Das UBA unterstützt daher die Anwendung von Maßnahmen einer nachhaltigen Landnutzung zur Förderung der CO2-Entnahme aus der Atmosphäre und sieht die dringliche Notwendigkeit, dafür die entsprechenden Rahmenbedingungen zu schaffen, z.B. Ausbau finanzieller Förderung, Transfer von Technologie Know-how, Ausgleichzahlungen durch Industriestaaten.“
