Verfahren, um CO₂-Emissionen dauerhaft aus der Atmosphäre zu entfernen

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.

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.