Verfahren, um CO2-Emissionen dauerhaft aus der Atmosphäre zu entfernen
Eine ausgeglichene CO2-Bilanz erfordert, auch unvermeidbare CO2-Emissionen aus der Atmosphäre zu entfernen und dauerhaft zu speichern. Aber wie funktioniert das und was sind Vor- und Nachteile der verschiedenen Verfahren?
Der Ausstoss von Treibhausgasemissionen muss verringert werden, um die globale Erwärmung zu begrenzen. Doch auch damit bleibt der CO2-Gehalt in der Atmosphäre zu hoch und das Netto-Null-Ziel lässt sich nicht vollständig erreichen.
Trotz aller Anstrengungen und Fortschritte, fossile Energie durch erneuerbare Energien zu ersetzen und den Energieverbrauch mit Effizienzmassnahmen zu senken, werden sich die CO2-Emissionen nicht vollständig reduzieren lassen. Für diese unvermeidbaren Emissionen braucht es zusätzliche Massnahmen, um das CO2 dauerhaft aus der Atmosphäre zu entfernen. Für diese sogenannten Negativemissionen gibt es verschiedene natürliche und technische Verfahren.
Natürliche Wege, um CO2 aus der Atmosphäre zu entfernen
Mit Meeresplankton oder der Aufforstung von Wäldern kann CO2 natürlich aus der Atmosphäre entfernt werden. Die tatsächliche Menge an gebundenem CO2 ist jedoch nur schwierig vorherzusagen und zu messen. Zudem kann der Zeitraum der CO2-Speicherung nicht garantiert werden. So wird etwa bei einem Waldbrand das gebundene CO2 wieder unkontrolliert freigesetzt und der positive Effekt für das Klima ist verloren.
Was ist eigentlich CO2?
Kohlendioxid (CO2) ist ein unsichtbares Gas, das beispielsweise beim Atmen der Lebewesen oder durch die Zersetzung von organischen Materialien natürlich entsteht. Dieser natürliche CO2-Gehalt in der Atmosphäre ist wichtig für das Wachstum von Pflanzen und stabilisiert das Klima. In klimaschädlichem Umfang gelangt CO2 jedoch bei der Verbrennung von fossilen Brenn- und Treibstoffen – also bei der Erzeugung von Wärme und Strom sowie im Verkehr – in die Atmosphäre. Die Folge ist der Klimawandel mit seinen gravierenden negativen Auswirkungen auf uns Menschen und die Umwelt.
CO2 mit technischen Verfahren dauerhaft entfernen und speichern
Technische Verfahren ermöglichen es, CO2 zu entnehmen und in unterschiedlichen Senken dauerhaft zu speichern. Zu diesen technischen Verfahren zählen:
- Direct Air Carbon Capture and Storage (DACCS): CO2 wird mit Hilfe von speziellen Filtern oder Chemikalien direkt aus der Luft entfernt, gebunden und mit verschiedenen Verfahren im Untergrund, z. B. in erschöpften Gasfeldern, in geeigneten Gesteinsschichten oder in tiefen Meeresregionen, gespeichert. Möglich ist auch, das abgeschiedene CO2 für die Herstellung von Bau- und Kunststoffen zu verwenden.
- Bio Energy Carbon Capture and Storage (BECCS): Biomasse wie Restholz oder landwirtschaftliche Abfälle binden während des Wachstums CO2 und werden zur Energieerzeugung genutzt. Das dabei anfallende CO2 wird am Kamin technisch abgeschieden und ebenfalls in den unterschiedlichen CO2-Senken dauerhaft gespeichert.
- Pyrolyse und Pflanzenkohle: Mittels Holzpyrolyse entstehen aus Biomasse Biogas und Pflanzenkohle. Die Pflanzenkohle speichert das CO2 in Form von reinem Kohlenstoff dauerhaft und wird zum Beispiel Erdsubstrat beigemischt.
Die Aufnahmekapazität und die Zeiträume für eine zuverlässige Speicherung des CO2 in Senken sind sehr unterschiedlich. Die Zeitspanne der Speicherung reicht von einigen Dutzend Jahren, etwa in Baustoffen, bis hin zu über 10000 Jahren im Untergrund. Je länger das CO2 in einer Senke gebunden werden kann, desto wertvoller ist die CO2-Entfernung.
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