CO2-Abspaltung und -Speicherung: Viele Wege, ein Ziel

Durch neue Technik und einen anderen Umgang mit dem Erdboden kann man der Atmosphäre CO2 entziehen: mit Pflanzenkohle und Humusanreicherung.

Heidekraut auf einer Moorwiese, im Hintergründ Laubbäume in sattem Grün

Der Erhalt humusreicher Böden ist am effizientesten, um CO2 langfristig zu binden Foto: Werner Wulf/imago

BERLIN taz | Um den Klimawandel zu verlangsamen, muss der Ausstoß des klimaschädlichen Gases Kohlendioxid (CO₂) reduziert werden. Zugleich propagieren Klimawissenschaftler aber auch Verfahren, der Atmosphäre bereits emittiertes CO₂ wieder zu entziehen. Das kann mit unterschiedlichen Verfahren geschehen.

Eines nennt sich „Direct Air Capture (DAC)“. Bei dieser Technik wird CO₂ physikalisch oder chemisch aus der Umgebungsluft abgeschieden. Das ist energieaufwendig und teuer: Pro Tonne CO₂ kostet das 800 bis 1.000 Euro. Günstiger ist es, wenn man direkt in die Minderung von Emissionen investiert. Für rund 85 Euro pro Tonne kann man zum Beispiel derzeit Zertifikate im europäischen Emissionshandel kaufen und stilllegen – und so die insgesamt erlaubte Emissionsmenge reduzieren. Aus ökonomischer Sicht wird DAC erst dann rentabel sein, wenn dessen Preis pro Tonne niedriger liegt als jener im Emissionshandel.

Auch rein energetisch betrachtet ist das Verfahren aktuell wenig sinnvoll: Pro Tonne CO₂ werden 1.000 Kilowattstunden Strom benötigt. Hinzu kommt ein mehrfacher Bedarf an Wärme. Um die nationalen Emissionen zu kompensieren, würde nicht einmal die hierzulande erzeugte Strommenge ausreichen. Fazit: Es ist erheblich günstiger, von fossilen auf erneuerbare Energien umzusteigen, als Öl, Kohle und Gas erst zu verbrennen und dann zu versuchen, die Emissionen wieder einzufangen.

Ein zweites Verfahren heißt „Bioenergy with Carbon Capture and Storage (BECCS)“, also „Bioenergie mit CO₂-Abscheidung und -Speicherung“. Die Nutzung von Bioenergie ist – abgesehen von zusätzlicher Prozessenergie, etwa für die Ernte der Pflanzen – innerhalb des gesamten Wachstumszyklus der Pflanze CO₂-neutral. Wenn man aber zum Beispiel bei einer Biogasanlage das entstehende CO₂ abtrennt und endlagert (etwa in ausgebeuteten Gas- oder Erdöllagerstätten), entzieht man der Atmosphäre am Ende sogar CO₂.

Mithilfe von Pflanzen CO2 entziehen

Das Problem jeder CO₂-Abtrennung (CCS) aus Verbrennungsprozessen ist jedoch laut Umweltbundesamt „vor allem der enorme zusätzliche Energieaufwand für die Abscheidung, den Transport und die Speicherung“. CCS erhöhe – bei gleicher Ausbeute an Nutzenergie – den Verbrauch an begrenzt verfügbaren Rohstoffen um bis zu 40 Prozent.

Auch mithilfe von Pflanzen kann man der Atmosphäre CO₂ wieder entziehen. Die machen das zunächst ganz automatisch. Das zeigt sich anschaulich am Jahresgang der globalen CO₂-Konzentration: In der Vegetationsperiode der deutlich landreicheren Nordhalbkugel sinkt der atmosphärische CO₂-Gehalt stets und liegt im September je nach Weltregion bis zu 18 ppm (parts per million) niedriger als zum Ende des hiesigen Winters. Pflanzenwachstum hat also großen Einfluss auf den atmosphärischen CO₂-Gehalt.

Pflanzen, die verrotten, geben ihren gespeicherten Kohlenstoff aber wieder ab. Es sei denn, dieser wird fossil gebunden – wie es bei der Bildung der Kohle der Fall ist. Deshalb wird heute versucht, die alte Kunst des Köhlerhandwerks neu zu etablieren und Pflanzenkohle zu erzeugen. Anders als klassischerweise die Holzkohle soll diese aber nicht verbrannt werden, sondern im Boden verbleiben, um den Kohlenstoff langfristig zu binden.

Große Mengen Kohlenstoff im Humus

Auch im Humus sind große Mengen Kohlenstoff gebunden: Ackerböden speichern im Schnitt etwa 95 Tonnen Kohlenstoff pro Hektar, Dauergrünland fast das Doppelte. Der Humusgehalt in Ackerböden liegt bei zumeist 1 bis 4 Prozent, bei humusbildender Bewirtschaftung sind je nach Bodenart auch Werte bis 8 Prozent möglich. Grünland kann sogar bis zu 15 Prozent Humus anreichern.

Würde man auf allen Ackerflächen in Deutschland den Humusgehalt um 1 Prozentpunkt erhöhen, würde man etwa so viel Kohlenstoff binden, wie Deutschland in einem Jahr in Form von CO₂ ausstößt. Der Erhalt und der Aufbau humusreicher Böden – speziell von Grünland und Mooren – dürfte damit einer der effizientesten (auch kosteneffizientesten) Wege sein, CO₂ langfristig zu binden.