Überblick über wirksame Optionen und ihre Potenziale
Um Klimaneutralität zu erreichen, reicht die reine Emissionsminderung nicht aus. Laut einer aktuellen Studie müssen zusätzlich gezielt CO₂-Entfernungsmaßnahmen eingesetzt werden, um verbleibende, schwer vermeidbare Emissionen – etwa aus Landwirtschaft, Industrie oder Luftverkehr – auszugleichen. CO₂-Entnahme (Carbon Dioxide Removal, CDR) wird damit zu einem unverzichtbaren Bestandteil jeder langfristigen Klimastrategie.
Die Bandbreite der verfügbaren Ansätze ist groß und reicht von naturbasierten Lösungen über technische Verfahren bis hin zu hybriden Systemen. Dabei zeigt sich klar: Es gibt keine einzelne »Wunderlösung«. Effektiv ist vielmehr ein Portfolio verschiedener Maßnahmen, die je nach Standort, Infrastruktur und Ressourcen kombiniert werden.
Die wichtigsten Optionen zur CO₂-Entfernung
Die Studie identifiziert insbesondere drei Kategorien von CDR-Ansätzen, die jeweils unterschiedliche Stärken aufweisen:
Naturbasierte Lösungen (Natural Sink Enhancement)
Diese Optionen nutzen natürliche Prozesse zur CO₂-Speicherung. Dazu zählen Aufforstung, Wiedervernässung von Mooren, Aufbau von Humus in Böden sowie der Schutz mariner Ökosysteme wie Seegraswiesen. Sie gelten als vergleichsweise kostengünstig und sofort verfügbar, haben jedoch begrenzte Potenziale und eine teilweise unsichere Dauerhaftigkeit der Speicherung.
Technologische Verfahren (z. B. Direct Air Carbon Capture and Storage, DACCS)
Hier wird CO₂ direkt aus der Umgebungsluft gefiltert und anschließend dauerhaft gespeichert, etwa in geologischen Formationen. Diese Verfahren bieten hohe und gut quantifizierbare Potenziale bei relativ geringem Flächenbedarf, sind jedoch energieintensiv und derzeit noch teuer.
Hybride Ansätze (Bioenergy with Carbon Capture and Storage, BECCS)
BECCS kombiniert biologische CO₂-Aufnahme mit technischer Speicherung. Pflanzen binden CO₂ beim Wachstum, anschließend wird es bei der energetischen Nutzung abgeschieden und gespeichert. Diese Methode kann gleichzeitig Energie liefern und Emissionen reduzieren, erfordert jedoch große Flächen für den Anbau von Biomasse.
Besonders aussichtsreiche Lösungen
Aus der Analyse lassen sich mehrere Optionen ableiten, die als besonders wirkungsvoll gelten:
1. Bioenergie mit CO₂-Abscheidung (BECCS)
Diese Option gehört zu den leistungsstärksten Ansätzen, da sie negative Emissionen mit Energieproduktion verbindet. Besonders effizient ist die Nutzung von Bioethanol-Anlagen oder Biomassekraftwerken mit CO₂-Abscheidung, da hier relativ reine CO₂-Ströme entstehen und die Kosten vergleichsweise niedrig ausfallen.
2. Direkte CO₂-Abscheidung aus der Luft (DACCS)
DACCS bietet langfristig große Skalierungspotenziale und eine hohe Zuverlässigkeit der Speicherung. Trotz hoher Energiebedarfe gilt diese Technologie als zentral für industrielle Negativemissionen, insbesondere wenn überschüssige erneuerbare Energie verfügbar ist.
3. Aufforstung und Wiederherstellung von Ökosystemen
Diese Maßnahmen sind kurzfristig umsetzbar und liefern zusätzliche ökologische Vorteile wie Biodiversitätsschutz und Wasserhaushaltsregulierung. Sie eignen sich besonders als ergänzende Maßnahmen, können aber allein keine ausreichenden Mengen CO₂ dauerhaft binden.
4. Wiedervernässung von Mooren
Moore speichern große Mengen Kohlenstoff im Boden. Ihre Wiederherstellung verhindert nicht nur CO₂-Emissionen, sondern ermöglicht auch zusätzliche Speicherung und zählt zu den effizientesten naturbasierten Maßnahmen.
5. Kombination verschiedener Ansätze
Die Studie betont, dass die größten Effekte durch die Kombination mehrerer Technologien entstehen. Insbesondere die Integration von BECCS und DACCS mit erneuerbaren Energien sowie naturbasierten Lösungen gilt als vielversprechend.
Fazit
CO₂-Entfernung ist ein unverzichtbarer Bestandteil einer erfolgreichen Klimastrategie. Besonders effektiv sind hybride und technologische Lösungen wie BECCS und DACCS, ergänzt durch naturbasierte Maßnahmen. Entscheidend ist jedoch nicht die Wahl einer einzelnen Technologie, sondern die intelligente Kombination verschiedener Ansätze unter Berücksichtigung regionaler Gegebenheiten und nachhaltiger Ressourcenverwendung. Nur so lassen sich die erforderlichen negativen Emissionen in ausreichendem Umfang erreichen.
Borchers M, Thrän D, Chi Y, Dahmen N, Dittmeyer R, Dolch T, Dold C, Förster J, Herbst M, Heß D, Kalhori A, Koop-Jakobsen K, Li Z, Mengis N, Reusch TBH, Rhoden I, Sachs T, Schmidt-Hattenberger C, Stevenson A, Thoni T, Wu J and Yeates C (2022) Scoping carbon dioxide removal options for Germany – What is their potential contribution to Net-Zero CO2?, Front. Clim, 4:810343
