Deutschland wird seine Klimaziele bis 2045 nur erreichen, wenn künftig CO2 aktiv aus der Luft entnommen wird. Das zeigt ein neuer Bericht von mehr als 100 Forschenden aus zehn Forschungsverbünden im Rahmen des Programms CDRterra.
Selbst bei ehrgeizigem Klimaschutz bleiben Restemissionen aus Landwirtschaft, Industrie und Abfall bestehen. Diese müssten durch Verfahren ausgeglichen werden, die CO2 dauerhaft aus der Atmosphäre entfernen und speichern. Der Bericht stellt fest, dass die weltweite CO2-Entnahme bisher zu gering ist: Global werden aktuell rund 2,2 Milliarden Tonnen pro Jahr gebunden – hauptsächlich über Aufforstung und Holzprodukte. Für eine 1,5-Grad-kompatible Entwicklung müsste diese Menge bis 2050 mindestens verdoppelt bis verdreifacht werden.
Wie CO2 aus der Luft weggeräumt werden kann
Die Forschenden betonen, dass keine einzelne Methode ausreicht. Ein Mix aus technischen, natürlichen und chemischen Verfahren ist nötig:
Technische Lösungen:
- Direkte Luftabscheidung (DAC): CO2 wird direkt aus der Luft gefiltert und anschließend gespeichert. Besonders effizient sind Varianten mit speziellen Feststoff-Filtern, die auch bei kühler Luft gut arbeiten.
- CO2-bindende Baumaterialien: Wände aus speziellen Steinen, Kohlenstofffasern oder Pflanzenkohle speichern CO2 über ihre gesamte Lebensdauer.
- Künstliche Photosynthese: CO2 wird mithilfe von Sonnenenergie in Kohlenstoffprodukte umgewandelt, dabei werden nur wenig Fläche und Wasser benötigt.
- Bioenergie mit CO2-Abscheidung (BECCS): Biomasse wird verbrannt oder vergast, das entstehende CO2 wird aufgefangen und gespeichert.
Natürliche Verfahren:
- Aufforstung und Waldpflege: Bäume nehmen CO2 auf und speichern es langfristig im Holz und Boden.
- Agroforstsysteme & regenerative Landwirtschaft: Mischungen aus Bäumen, Sträuchern und Feldern, Pflanzenkohle und verbesserte Bodenpflege binden CO2 im Boden.
- Ozeanbasierte Methoden: Algen, Mangroven und Seegras entziehen CO2 der Luft und speichern es in ihrer Biomasse.
Chemische Verfahren:
- Mineralische Carbonisierung (Enhanced Weathering): Bestimmte Gesteine wie Basalt oder Olivin reagieren mit CO2 und speichern es dauerhaft als Karbonat.
- Chemische Absorber: Lösungen aus Calcium- oder Natriumverbindungen binden CO2 und verwandeln es in Carbonat.
- Ozeanische Carbonatbildung: CO2 wird im Meerwasser chemisch gebunden, allerdings gibt es hier ökologische Risiken.
Die Hürden: fehlende Regeln, Akzeptanz und Infrastruktur
Die größten Herausforderungen liegen laut Bericht weniger in der Technik als in der Umsetzung: In der Landwirtschaft fehlen oft Wissen, Setzlinge und Fachkräfte, etwa für Agroforstsysteme. Rechtliche Vorgaben bremsten zudem Projekte, etwa Verbote zur Umwandlung von Grünland.
Nutzungskonflikte um Flächen, Skepsis gegenüber sichtbaren Landschaftsveränderungen und fehlende Beteiligung seien weitere Hürden. „Kurz gesagt: Die Methoden sind da – die Strukturen oft noch nicht“, heißt es in dem Bericht der Forschenden.
CO2-Entnahme kein Allheilmittel
Damit CO2-Entnahme Teil der Klimastrategie werden kann, empfehlen die Forschenden klare rechtliche Rahmenbedingungen. Zudem benötige es Förderprogramme, die stärker an Klimawirkung und gesellschaftlichem Nutzen ausgerichtet sind. Es brauche einen Aufbau von CO2-Transport- und Speicherinfrastruktur sowie verlässliche Systeme zur Messung, Berichterstattung und Überprüfung.
Die frühzeitige Einbindung von Landwirten, Kommunen, Unternehmen und Bürgern könnte bei der langfristigen Planung und Koordination über Sektoren hinweg helfen - schließlich griffen CO2-Entnahmen in bestehende Landnutzungen, Wertschöpfungsketten und Lebensrealitäten ein. Die Politik müsse daher sicherstellen, dass die Lasten und Chancen der CO2-Entnahme gerecht verteilt werden. „Regionen, die besonders viel Fläche, Infrastruktur oder Ressourcen bereitstellen, sollten auch stärker von Fördermitteln, Einnahmen oder Beschäftigung profitieren“, schreiben die Forschenden.
CO2-Entnahme sei kein Ersatz für Emissionsminderung, heißt es weiter. Daher betonen die Autoren des Berichts: „Nur wenn Emissionsminderung und CO2-Entnahme zusammen gedacht werden, kann Deutschland Treibhausgasneutralität bis 2045 erreichen.“