Klimawandel
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Kampf dem Klimawandel: So wollen Forscher CO2 aus der Luft holen

 

Die globale Erwärmung ist kaum noch aufzuhalten. Klimakiller ist vor allem das Kohlendioxid, das der Mensch in die Luft pumpt. Was wäre, wenn der Mensch CO2 künstlich abbauen oder die Temperatur auf andere Weise senken könnte? Forscher lassen sich von der Natur inspirieren – die vielversprechendsten Ideen im Überblick.

Künstliche Bäume

Der deutsche Physiker Klaus Lackner von der Earth Institute der Columbia Universität gilt als Vater der Idee: Er entwickelte einen Luftfilter aus einem Ionen-Austauscher-Harz, der bis zu tausend Mal effizienter sein soll als ein Baum. Strömt Kohlendioxid durch den trockenen Filter, wird es von der Kunststoffmembran gebunden und bleibt hängen. Sobald der Filter voll ist, fährt er in eine Feuchtekammer und durch die Nässe wird das CO2 wieder freigesetzt. Dann beginnt der Zyklus von vorn. Das Konzept ist als Kunstbaum denkbar oder auch als offener Container mit Filterlamellen. Noch ist vor allem unklar, wohin das Kohlendioxid abtransportiert werden soll, vielleicht nach dem Vorbild der Natur unter die Erde in tiefe Gesteinsschichten. Derzeit arbeiten mit Global Thermostat, Carbon Engineering und Climeworks gleich drei Firmen daran, Lackners Vision in die Wirklichkeit umzusetzen.

Künstliche Blätter

Daniel Nocera von der Harvard Universität präsentierte vor kurzem sein bionisches Blatt, das die Photosynthese der Pflanzen nachahmt. Es wandelt  Sonnenlicht, Kohlendioxid und Wasser zunächst in Wasserstoff und Sauerstoff um. Dann nehmen genmanipulierte Bakterien den Wasserstoff auf und verarbeiten ihn mit Kohlendioxid zu Biomasse oder anderen CO2-basierten Produkten. Der Vorteil: Die Methode kann nicht nur 500 Liter Kohlendioxid am Tag verarbeiten, sondern auch brennbare Treibstoffe gewinnen. Experten sehen darin bereits die Zukunft der Solarenergie und eine Alternative zu fossilen Brennstoffen.

Künstliche Wolken

Neben dem Ansatz, der Atmosphäre Kohlendioxid zu entziehen (Carbon Dioxide Removal, CDR) gibt es auch die Verfechter des Solar Radiation Management (SRM): Sie wollen das Sonnenlicht abschirmen und so der Erderwärmung entgegenwirken. Das soll zum Beispiel durch Wolken gelingen, die durch Salzkristalle oder Staub besonders hell sind und mehr Licht nach oben reflektieren. In Erwägung gezogen wird auch, kleine Partikel – so genannte Aerosole – in der Stratosphäre zu verteilen und sie dort einen Teil des Sonnenlichtes abfangen und zurückreflektieren zu lassen. Dass diese Methode funktionieren könnte, zeigte 1991 bereits ein Vulkanausbruch auf den Philippinen: Dort gelangten ebenfalls Partikel in diese Schicht der Erdatmosphäre und die Temperatur kühlte im Anschluss um ein halbes Grad ab.

Climate Engineering: Noch viele Fragen offen

So genial die Ideen auch anmuten: Das künstliche Eingreifen in komplexe Klimaprozesse ist nicht hinreichend erforscht und noch ist nicht klar, ob die Nebenwirkungen nicht gravierender wären, als die Vorteile. Temperatursenkungen können zum Beispiel Auswirkungen darauf haben, wie sich Niederschläge auf der Erde verteilen. Schwefelpartikel in der Stratosphäre könnten die Zerstörung der Ozonschicht beschleunigen und die Atmosphärenzirkulation verändern. Einige Methoden sind schlicht technologisch zu aufwändig und extrem teuer. Selbst natürliche Ansätze, die hinlänglich anerkannt sind, wie die Aufforstung sind differenziert zu betrachten: Durch die dunkle Farbe des Waldes kann eine starke Aufforstung unter Umständen zu einer weiteren Aufheizung des Planeten führen. Zur Debatte stehen außerdem ethische und rechtliche Fragen: Dürfen wir das? Wer trägt die Verantwortung und wer haftet, wenn es schief geht?

Mit genau diesen Fragestellungen und klimatischen Wechselwirkungen beschäftigt sich in Deutschland noch bis 2017 das Programm Climate Engineering: Risks, Challenges, Opportunities?“ (SPP 1689). Ein Verbund aus 16 Universitäten und Forschungseinrichtungen erforscht und bewertet die klimatischen, ökologischen, gesellschaftlichen Risiken und Chancen anhand von Erdsystemmodellen. Die Experten äußern sich in einem Zwischenbericht verhalten optimistisch und ziehen in Erwägung, „dass eine oder auch mehrere der gegenwärtig diskutierten Climate Engineering Ansätze eine Option für die Klimapolitik dieses Jahrhunderts darstellen könnten.“ Eins ist sicher: Den CO2-Ausstoß zu senken, ist immer noch das Einfachste.

CO2 künstlich abbauen

Es gibt im Climate Engineering vielfältige Ansätze, den CO2-Gehalt in der Luft zu senken und die Erderwärmung zu stoppen

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