Kohlenstoff-Neutralität: Strategien zur Reduzierung der Erderwärmung

Seit Beginn der Industrialisierung steigt die Kohlendioxid-Konzentration in der Erdatmosphäre kontinuierlich an und verstärkt die Erwärmung der Erde. Im 20. Jahrhundert ist die globale Oberflächentemperatur um 1 Grad Celsius gestiegen – Trend anhaltend. Die Folgen der Erderwärmung sind inzwischen in allen Teilen der Welt zu spüren und führen unter anderem zu einer Zunahme der Wetterextreme und zu einem Anstieg des Meeresspiegels. Viele Millionen Menschen sind von den Folgen betroffen. Um eine nachhaltige Entwicklung voranzutreiben und den sozialen Frieden zu wahren (z.B. größere Flüchtlingsbewegungen zu vermeiden), müssen wir jetzt handeln!

Smart Grid erneuerbare Energien Visualisierung

Im Jahr 2015 einigten sich in Paris alle Staaten weltweit auf das Ziel, die Erderwärmung auf unter 2 Grad Celsius zu begrenzen. Um dieses Ziel zu erreichen ist es unumgänglich, den CO₂-Ausstoß in die Erdatmosphäre massiv zu reduzieren. Bisher stammt der Großteil der Emissionen aus dem Energiesektor (knapp 35%), der Industrie (ca. 20%) und dem Verkehr, auf den rund 20% der Gesamt-Emission entfallen.

Um das 1,5-Grad-Ziel zu erreichen, dürfen – so der Weltklimarat (IPCC) – ab 2018 in Summe nicht mehr als 420 Milliarden Tonnen Kohlendioxid emittiert werden. 1.200 Milliarden Tonnen wären es, wenn die Temperatur nicht über 2 Grad Celsius steigen soll. Die gegenwärtigen Kohlendioxid-Emissionen liegen (Stand 2019) bei gut 40 Milliarden Tonnen pro Jahr. Damit wäre das Guthaben für das 1,5-Grad-Ziel schon vor 2030 aufgebraucht, jenes für das 2-Grad-Ziel im Zeitraum vor 2050. Soll die globale Erwärmung gestoppt werden, muss es jedoch gelingen, die Kohlendioxid-Emissionen auf null zu reduzieren.

Parallel zu diesen Bemühungen, die Emissionen zu reduzieren, besteht eine weitere Herausforderung darin, dass der weltweite Energiebedarf bis 2040 voraussichtlich um weitere 30 Prozent steigen wird. Infolge des steigenden Verkehrsaufkommens, des starken Wirtschaftswachstums in den Entwicklungsländern, aber auch einer starken Zunahme von Rechenzentren wird der Gesamtenergiebedarf dramatisch ansteigen. Alles deutet also darauf hin, dass die Emissionen ohne sofortige Maßnahmen nicht stagnieren oder sinken sondern weiter ansteigen werden.

Da es jedoch faktisch unmöglich ist, bis 2050 die gesamte Weltwirtschaft bei gleichzeitig stark wachsendem Energieverbrauch ohne jegliche Kohlendioxid-Emissionen umzustellen, brauchen wir neue Technologien zur Einsparung und zur kohlenstoffneutralen Erzeugung von Energie. Darüber hinaus benötigen wir aber auch neue Technologien, um CO₂ aus der Atmosphäre zu entfernen oder die Sonneneinstrahlung auf die Erdoberfläche zu reduzieren.

Kompensationsmöglichkeiten: Wasserstoff-Technologie, Aufforstung und Geo-Engineering

Im Juni 2020 wurde die neue Wasserstoff-Strategie der Bundesregierung in Deutschland verabschiedet. Diese soll Deutschland zum Weltmarktführer in der Wasserstoff-Technologie machen und gleichzeitig die Entwicklung neuer Energiespeichermöglichkeiten für Industrie und Verkehr forcieren. Insbesondere in Verbindung mit der Erzeugung erneuerbarer Energien (Wind- und Solarstrom) wird der Wasserstofftechnologie enormes Potenzial zugeschrieben.

Die einfachste und viel diskutierte Maßnahme des CO₂-Entzugs ist sicherlich das Aufforsten landwirtschaftlicher Flächen. Durch das Wachsen der Wälder wird CO₂ der Atmosphäre entzogen und im Holz gespeichert. Beim Aufforsten neuer Waldgebiete geht allerdings viel landwirtschaftliche Nutzfläche verloren. Außerdem: Nach 100 Jahren wächst der Baum nicht weiter und entzieht kein zusätzliches CO₂ mehr aus der Atmosphäre.

Weitere Möglichkeiten zur Reduzierung der Erderwärmung bietet das Geo-Engineering. Zum einen könnte CO₂ aus der Atmosphäre herausgefiltert (Carbon Capture and Storage), zum anderen aber auch die Sonneneinstrahlung auf der Erdoberfläche reduziert werden (Solar Radiation Management). Allerdings haben diese Maßnahmen den Nachteil, dass die Folgen für Klima und Politik nur schwer kalkulierbar sind.

Derzeit gibt es weltweit bereits erste Firmen, die Pilotanlagen entwickeln, um CO₂ direkt aus der Luft herauszufiltern (z.B. climeworks). Dieses CO₂ kann dann entweder direkt verwendet werden (z.B. in der Getränkeindustrie als Kohlensäure), oder aber als Baustoff, Düngemittel oder Nahrungsergänzungsmittel (siehe Solar Foods). Eine weitere neue Möglichkeit der CO₂-Verwertung ist dessen Umwandlung in Kraftstoff. Außerdem kann das CO₂ der Atmosphäre komplett entzogen und in tiefen Gesteinsschichten im Boden langfristig gespeichert werden. Allerdings sind solche technischen Innovationen sehr energieaufwändig, sie benötigen nach heutigem Stand etwa 2500 bis 3000 Kilowattstunden pro Tonne CO₂. Eine Kombination aus Aufforstung und CO₂-Entzug stellt das BECCS – Bio Energy Carbon Capture Storage - dar. Hierbei wird schnell wachsende Biomasse in Kraftwerken zur Strom- und Wärmegewinnung verbrannt und das beim Verbrennen anfallende CO₂ abgeschieden und im Boden gespeichert.

Reduzierung der CO₂-Emissionen als Teil der Unternehmensstrategie

Erste Unternehmen veröffentlichen bereits Strategien, wie sie die Emissionen in ihrem Kerngeschäft reduzieren wollen, um langfristig CO₂-neutral zu werden (siehe auch Nachhaltigkeit und Klimaschutz bei Tech-Konzernen). Gerade die Industrie, und hier besonders die Technologie-Firmen, spielen eine Vorreiter-Rolle im Einsatz neuer Technologien bei der Bewältigung der Klimakrise.

Einige dieser Unternehmen gehen sogar so weit, negative Emissionen als strategisches Ziel vorzugeben. Dabei soll der Atomsphäre mehr CO₂ entzogen werden, als ihr jemals zugefügt wurde. Allerdings sind diese Maßnahmen sehr energieintensiv und können viel Ackerfläche erfordern. Daher fällt auch ihre Klimabilanz nicht nur positiv aus.

Ausblick

CO₂ wird in Zukunft zunehmend als Rohstoff betrachtet werden, dessen Gewinnung und Nutzung nicht nur aus ökologischer, sondern auch aus ökonomischer Sicht immer wichtiger wird. Die Forschung nach den besten Technologien hat begonnen. Sie wird zusätzlich durch eine hohe Forschungsförderung vorangetrieben. Aber der Aufwand lohnt sich, denn es geht um nicht weniger als um das Überleben auf der Erde, wie wir sie kennen.

Wir dürfen jedoch bei all den vielversprechenden technologischen Möglichkeiten nicht vergessen: Die Zeit läuft ab! Wenn wir nicht in allerkürzester Zeit die politischen Weichen stellen, um den Umwelt- und Klimaschutz in die Verfassung aufzunehmen, um neue Technologien zu erforschen und einzuführen, um massive Mittel für den Klimaschutz freizumachen (so wie es für die Beseitigung der Auswirkungen der Corona-Pandemie bereits erfolgt ist), werden unsere Kinder mit den Auswirkungen zu leben haben. Die Frage, die sich dann unsere Generation stellen muss, ist: warum haben wir nicht mehr getan?

Aus unserer Sicht können ganzheitliche Strategien für Zero-Carbon-Strategien nur folgendermaßen umgesetzt werden:

  1. Massives Reduzieren des Energieverbrauchs im Bestand
  2. Kompensieren des verbleibenden Energieverbrauchs über erneuerbare Energien
  3. Berücksichtigen von energieeffizienter Haustechnik
  4. Elektrifizieren der Mobilität
  5. Einbeziehen der gesamten Supply Chain des operativen Geschäfts
  6. Überkompensieren der verbleibenden Emissionen durch Wasserstoff-Technologie, Aufforstung und Geo-Engineering

Gordon Mauer

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