So kommt Treibhausgas raus aus der Atmosphäre
Das Thema „negative Emissionen“ rückt auf die Tagesordnung, wird von Regierungen schon in Zielen konkretisiert. Den Treibhausgas-Ausstoß schnell in Richtung Null zu drücken, reicht nicht aus, um die Temperatur-Ziele des Pariser Weltklimaabkommens zu erreichen.
1. Das Problem
Die Erderhitzung auf deutlich unter 2 und möglichst auf 1,5 Grad gegenüber dem vorindustriellen Niveau zu begrenzen, ist laut Weltklimarat IPCC nicht möglich ohne Entnahme von Kohlendioxid (CO2) aus der Atmosphäre. Dies könnte je nachdem, wie langsam die Emissionen durch Klimaschutzmaßnahmen sinken, bereits ab 2030 nötig werden – und danach in großem Umfang.
2. Der Hintergrund
Für das Ziel der Klimaneutralität gilt es, nicht oder kaum vermeidbare Rest-Emissionen auszugleichen: bis zum Jahr 2100 insgesamt mindestens 100 Gigatonnen CO2 weltweit. Und sofern Netto-Null nicht sehr schnell kommt, muss CO2-Entnahme überdies einen „Überziehungskredit“ bei der Atmosphäre tilgen. Doch es fehlt an Entwicklung und Umsetzung der Technologien. Es gibt eine große Innovations- und Politik-Lücke.
3. Die Lösung
CO2-Entnahme muss rechtzeitig machbar werden – im nötigen Volumen, effizient und sozioökologisch vertretbar. Die Zahlen für die Potenziale und die Kosten (jeweils global für 2050) basieren auf einer entsprechend konservativen Einschätzung der Forschungsliteratur. Sie sind mit hohen Unsicherheiten behaftet; zudem limitieren sich die Optionen zum Teil gegenseitig:
- (Wieder-)Aufforstung: Potenzial 0,5 bis 3,6 Gigatonnen CO2 pro Jahr, Kosten 0 bis 50 Dollar je Tonne in heutiger Kaufkraft;
- Bioenergie-Plantagen: Verfeuern mit Abscheiden und Speichern von CO2, Potenzial 0,5 bis 5 Gigatonnen pro Jahr, Kosten 100 bis 200 Dollar je Tonne;
- Ozean-Alkalisierung: Zugabe zerkleinerter Mineralien zum Erhöhen von pH-Wert und CO2-Aufnahme, Potenzial 0,1 bis 10 Gigatonnen pro Jahr, Kosten 14 bis 500 Dollar je Tonne;
- beschleunigte Verwitterung: Zugabe von Mineralien auf Landflächen, 2 bis 4 Gigatonnen pro Jahr, 50 bis 200 Dollar je Tonne;
- Anreichern von Kohlenstoff auf Äckern: Zufügen von Biokohle, 0,5 bis 2 Gigatonnen, 30 bis 120 Dollar; veränderte Landwirtschaft mit weniger Pflügen und mehr Anpflanzen von Bodendeckern, 2 bis 5 Gigatonnen pro Jahr, 0 bis 100 Dollar je Tonne; und
- Luftfilter-Anlagen: Direktabscheiden von CO2 mittels chemischer Prozesse, 0,5 bis 5 Gigatonnen pro Jahr, 100 bis 300 Dollar je Tonne.
Über Luftfilter oder Bioenergie-Plantagen entnommenes CO2 könnte unterirdisch in geologischen Formationen deponiert werden. Etwa in leer gepumpten Erdgas-Lagerstätten onshore und auch offshore. Möglich ist auch eine Mineralisierung des CO2, also die dauerhafte Fixierung in bestimmten Gesteinen.
4. Die Umsetzung
Damit die CO2-Entnahme sicher, kostengünstig und nachhaltig erfolgt, bedarf es eines neu zu schaffenden Anreiz- und Ordnungsrahmens. Kurzfristig sollte der Fokus auf Monitoring, Innovationsförderung und Pilotprojekten liegen. Mittelfristig sind für Entnahmen eigene Mengenziele und Anreize sinnvoll. Langfristig könnten sie über bestehende CO2-Preissysteme honoriert werden, sofern Permanenz und Umweltverträglichkeit durch zusätzliche Regulierung gesichert sind.
Monitoring organisieren. Die Politik muss sicherstellen, dass die Entnahme-Mengen stimmen, dass der Effekt dauerhaft ist und dass er nicht konterkariert wird. Für unterirdische Speicherung braucht es Qualitätssicherung, Haftungsregelungen für Betreiber und ein Backup durch Finanzinstitute. Anrechnung von Entnahme-Mengen gilt es international zu koordinieren.
Innovation beschleunigen. Angesichts der eklatanten Innovationslücke und des Zeitdrucks sollten Forschung und Entwicklung über Zuschüsse oder Kredite gepusht werden – für Verfahren zum Abscheiden und Speichern sowie zu Monitoring und Verifizierung. Was als neue Option förderbar ist, müsste ein Review-Verfahren nach klaren Kriterien regeln.
Umwelteffekte berücksichtigen. Negative Emissionen in großem Stil können mit erheblichen Eingriffen in Umwelt und Gesellschaft verbunden sein. So ist der Flächenverbrauch von Bioenergie-Plantagen für zig Gigatonnen jährliche CO2-Entnahme ein Problem für Nahrungsversorgung und Biodiversität. Dies gilt es auszuleuchten. Differenzierte Anreizssysteme können in der Aufbauphase solche Konflikte minimieren – und unter Umständen zusätzlichen lokalen Umweltnutzen honorieren, etwa bei Aufforstung oder Kohlenstoffbindung auf Äckern.
CO2-Bepreisung anwenden. Das ökonomische Prinzip der Umweltsteuer, externe Effekte einzupreisen, funktioniert langfristig auch hier: Klimaschutz wird dann am kostengünstigsten, wenn der Staat jede entnommene Tonne CO2 gleich vergütet – und so hoch, wie er jede emittierte Tonne belastet. Vergüten und belasten geht auch über die Menge, durch Auktionierung und Emissionshandel. Mit stetig steigendem CO2-Preis wird auch aufwendigere Entnahme realistisch. Früh angekündigt hilft das Entwicklern und Investoren zu kalkulieren.
