Reicht CO₂-Reduktion aus? Lösungen zur Kohlenstoffentfernung in der Netto-Null-Gleichung

Kohlenstoffentfernung (Carbon Removal) ist der Prozess, bei dem Kohlendioxid (CO₂) aktiv aus der Atmosphäre entfernt und dauerhaft gespeichert wird, um zum Kampf gegen den Klimawandel beizutragen. Dieser Ansatz stellt eine kritische Klimastrategie dar, da er sich nicht nur auf die Emissionsreduktion beschränkt, sondern auch das bereits in der Atmosphäre angesammelte CO₂ adressiert.

Da die CO₂-Konzentration in der Atmosphäre 420 ppm überschritten hat, führt dieser Anstieg zur Erwärmung der Atmosphäre sowie der Meere und Ozeane und stellt eine ernste globale Bedrohung dar. Um den globalen Temperaturanstieg im Rahmen des Pariser Abkommens auf 1,5°C zu begrenzen, müssen jährlich Milliarden Tonnen CO₂ aktiv aus der Atmosphäre entfernt werden. In diesem Zusammenhang reicht es nicht aus, sich nur auf die Emissionsreduktion zu konzentrieren; die Kohlenstoffentfernung spielt eine entscheidende Rolle beim Ausgleich historischer Emissionen und beim Erreichen der Netto-Null-Ziele.

Wie funktioniert es?

Die Kohlenstoffentfernung nutzt sowohl natürliche als auch technologische Methoden:

• Natürliche Methoden: Dazu gehören naturbasierte Maßnahmen wie Wiederaufforstung (Pflanzung von Bäumen, die CO₂ absorbieren), Bodenkohlenstoffspeicherung ("Soil Carbon Sequestration"; Erhöhung der Speicherkapazität von Böden) und beschleunigte Gesteinsverwitterung ("Enhanced Rock Weathering"; Ausbringung von gemahlenen Silikatmineralien auf Landflächen zur Beschleunigung natürlicher CO₂-Absorptionsprozesse).

  
  

• Technologische Methoden: Direct Air Capture (DAC)-Technologien trennen CO₂ durch chemische oder physikalische Prozesse direkt aus der Umgebungsluft ab und leiten es in dauerhafte unterirdische Speicher oder langlebige Produkte. Zusätzlich ist Pflanzenkohle (Biochar), die durch die Verarbeitung von Biomasse bei hohen Temperaturen in sauerstoffarmer Umgebung (Pyrolyse) gewonnen wird, eine hybride Methode, die Kohlenstoff über Jahrhunderte im Boden binden kann. Biochar-Anwendungen bieten nicht nur eine dauerhafte Kohlenstoffspeicherung, sondern auch wichtige Zusatznutzen wie die Steigerung der Bodenfruchtbarkeit, die Verbesserung der Wasserspeicherkapazität und die Reduzierung des Bedarfs an landwirtschaftlichen Betriebsmitteln. Dank des relativ geringen Energiebedarfs und der wettbewerbsfähigen Kosten pro Tonne gilt Biochar heute als eine der skalierbarsten und wirtschaftlichsten Lösungen zur Kohlenstoffentfernung.

  
  

Der Unterschied zwischen Kohlenstoffvermeidung ("Avoidance") und Kohlenstoffentfernung ("Removal")

Dies sind zwei grundlegende Ansätze im Kampf gegen den Klimawandel, die oft zusammen genannt werden, aber funktional unterschiedlich sind.

Die Kohlenstoffvermeidung zielt darauf ab, Treibhausgasemissionen an der Quelle zu verhindern oder zu senken; das heißt, sie konzentriert sich darauf, dass Kohlenstoff gar nicht erst in die Atmosphäre gelangt. Der Übergang zu erneuerbaren Energien, Energieeffizienzmaßnahmen und kohlenstoffarme Produktionstechnologien fallen in diesen Bereich. Dieser Ansatz bildet die Grundlage für das Erreichen von Netto-Null-Zielen und gilt allgemein als die kosteneffizienteste und skalierbarste Lösung.

Die Kohlenstoffentfernung hingegen bezeichnet die aktive Entnahme und langfristige Speicherung von Kohlendioxid, das in der Vergangenheit emittiert wurde oder sich derzeit in der Atmosphäre befindet. Direct-Air-Capture-Technologien, Biochar-Anwendungen, Aufforstungsprojekte und Systeme zur Kohlenstoffabscheidung und -speicherung (CCS) fallen in diese Gruppe. Die Entfernung spielt eine kritische Rolle, insbesondere beim Ausgleich von Emissionen, die aus technischen oder wirtschaftlichen Gründen nicht vollständig reduziert werden können, sowie von historischen Emissionen.

Der Unterschied zwischen Kohlenstoffentfernung und Kohlenstoffabscheidung ("Capture")

Es gibt eine wichtige Unterscheidung zwischen diesen beiden Begriffen. Die Kohlenstoffabscheidung zielt darauf ab, CO₂-Emissionen an Quellen wie Industrieanlagen oder Kraftwerken zu verhindern, bevor sie entstehen. Die Kohlenstoffentfernung hingegen zielt auf das bereits vorhandene, in der Atmosphäre verteilte CO₂ ab. Beide Ansätze ergänzen sich im Hinblick auf den Klimaschutz, übernehmen jedoch unterschiedliche Rollen innerhalb der Gesamtstrategie zur Reduzierung des atmosphärischen CO₂.

Keiner dieser Ansätze reicht allein aus, um die Netto-Null-Emissionsziele zu erreichen. Die Vermeidung von Emissionen an der Quelle ist heute von entscheidender Bedeutung; um im Einklang mit den Verpflichtungen des Pariser Abkommens zu bleiben, müssen die globalen Emissionen vor 2025 ihren Höhepunkt erreichen und bis 2030 um 43 % gesenkt werden. Doch der alleinige Fokus auf die Vermeidung neuer Emissionen beseitigt nicht die bestehende CO₂-Ansammlung in der Atmosphäre, die den Planeten bereits erwärmt. Daher übernimmt die Kohlenstoffentfernung (Carbon Removal) eine ergänzende und unverzichtbare Rolle zur Erreichung langfristiger Klimaziele.

Eine ganzheitliche Klimastrategie

Eine effektive und nachhaltige Klimastrategie erfordert, dass beide Mechanismen zusammen und im Einklang arbeiten. Unternehmen sollten sich in erster Linie auf die Reduzierung ihrer direkten Emissionen konzentrieren, kurzfristig Lösungen zur Kohlenstoffvermeidung implementieren und schließlich in Technologien zur Kohlenstoffentfernung oder -abscheidung investieren, um unvermeidbare Restemissionen auszugleichen. Dieser Ansatz wird insbesondere für schwer zu dekarbonisierende Sektoren ("hard-to-abate") wie Luftfahrt, Zementproduktion und Schwerindustrie zunehmend zur Notwendigkeit.

Bleiben Sie dran für unseren nächsten Blogbeitrag, in dem wir uns auf Methoden zur Kohlenstoffentfernung konzentrieren werden.