Werden Äcker und Weiden nicht mehr genutzt, kommt nach und nach der Wald zurück. Das lässt sich auch beschleunigen, finden die Forscher:innen. (Bild: Joris Egger/​Wikimedia Commons)

Die Erde ist bald jenseits der 1,5-Grad-Grenze bei der Erwärmung? Kein Problem, wiegeln viele ab. Aus diesem "Overshoot" kommen wir zurück, indem wir CO2 wieder der Atmosphäre entnehmen.

Vielen ist aber auch nicht klar: Die Entnahme des Klimagases aus der Luft wird selbst in einer klimapolitisch ambitionierten Welt sehr umfangreich ausfallen müssen. So bedeutet Deutschlands Ziel "Klimaneutralität 2045" keineswegs, dass kein CO2 mehr emittiert wird, sondern: Die Emissionen und das gleichzeitige Herausholen des Treibhausgases halten sich die Waage – das ist dann die berühmte Netto-Null.

Auch in einer nachhaltigen Gesellschaft wird es immer sogenannte "Rest"-Emissionen geben, vor allem aus Industrie, Bau oder Landwirtschaft. Die lassen sich entweder nicht vermeiden oder ihre Absenkung auf null ist zu aufwendig.

Deutschland kann deshalb sein Ziel, in zwanzig Jahren klimaneutral zu sein, nur mit einer möglichst früh startenden CO2-Entnahme erreichen. Wie groß das nötige Maß an "Carbon Dioxide Removal" (CDR) sein muss, untersuchten in den letzten vier Jahren bundesweit mehr als 100 Forscher:innen im Projekt CDR terra.

Bei dem vom Bundesforschungsministerium geförderten Vorhaben endete im Dezember die erste Arbeitsphase. Deren Ergebnisse, darunter ein 20‑seitiges Factsheet, wurden kürzlich bei einem Medientermin vorgestellt.

Sofort in den Blick fällt: Die Prognosen, wie groß einmal die "Rest"-Emissionen Deutschlands sein werden, verschlechtern sich zusehends. Bisherige Studien veranschlagten, dass auch nach 2045 jedes Jahr 35 bis über 70 Millionen Tonnen CO2-Äquivalent – diese Angabe berücksichtigt alle Klimagase – emittiert würden.

Diese Prognose wird von CDR terra über der Haufen geworfen. Die Forscher:innen rechnen für 2045 mit etwa 130 Millionen Tonnen an "Rest"-Emissionen. Möglicherweise können es noch mehr sein.

Die Verschlechterung geht hauptsächlich darauf zurück, dass die deutschen Wälder von einer CO2-Senke zu einer Quelle von Emissionen geworden sind, vor allem aufgrund von Dürren und Schädlingsbefall. Insgesamt werden aus der Landnutzung seit 2018 jährlich 70 Millionen Tonnen CO2-Äquivalent mehr emittiert als aufgenommen, schließt sich CDR terra den Angaben anderer Studien zu dieser Trendumkehr an.

CO2-Reduktion muss viel mehr sein als fossiler Ausstieg 

Selbst wenn es gelänge, die Wald-Senke zu revitalisieren, sei Klimaneutralität ohne eine "hoch ambitionierte Emissionsreduktion" nicht zu erreichen, betonte Projektsprecherin Julia Pongratz von der Ludwig-Maximilians-Universität München bei der Präsentation.

Da geht es nicht mehr nur um den Ausstieg aus der fossilen Verbrennung. Aus der Sicht von CDR terra muss die CO2-Reduktion in den nächsten Jahren viel, viel ehrgeiziger ausfallen.

Zusätzlich zum Waldaufbau müssen auch die direkte CO2-Abscheidung und ‑Speicherung für Industrieprozesse, die Wiedervernässung von Mooren sowie eine Ernährungsumstellung vorangetrieben werden, heißt es im Ergebnispapier. Damit ließen sich die "Restemissionen" laut CDR terra von den 130 Millionen Tonnen CO2-Äquivalent auf gut 60 Millionen senken und so mehr als halbieren.

Erst damit kämen, betonen die Forscher:innen, die "Rest"-Emissionen in einen Größenbereich, in dem eine umfangreiche CO2-Entnahme dann auch die Klimaneutralität, die "Netto-Null", absichern könnte. Konkret rechnet das Projekt damit, dass ab 2045 bestenfalls um die 76 Millionen Tonnen CO2 der Atmosphäre jährlich entnommen werden können.

Alle Methoden zur CO2-Entnahme sollen entwickelt werden

Dass die Wissenschaftler:innen angesichts dessen bei den Entnahme-Techniken "all in" gehen, überrascht wenig. Sinnvoll sei ein ganzes Portfolio von Methoden, um Risiken zu streuen und Zielkonflikte zu mindern, betont Julia Pongratz. Auch ließen sich Entnahme-Potenziale aufaddieren, hofft die Geografin.

Ein Beispiel für eine solche "Addition" wäre, wiedervernässte Moore in Paludikultur zu bewirtschaften. Die so gewonnene Biomasse wird dann in CO2-speichernde Pflanzenkohle umgewandelt oder energetisch genutzt, das entstehende CO2 wird abgeschieden und dauerhaft gespeichert. Das wäre dann schon fast eine biogene "Entnahme-Fabrik".

Bei der Biomasse zeichnen sich schon jetzt harte Konflikte ab, vor allem beim Zugriff auf die als nachhaltig geltenden Rest- und Abfallstoffe aus Forst, Landwirtschaft und Haushalten. Würde man diese Biomasse vollständig für die CO2-Entnahme einsetzen, ließen sich jährlich bis zu 50 Millionen Tonnen CO2 "beiseiteschaffen", zeigen die Daten von CDR terra.

Mit Abfall- und Reststoffen rechnet aber auch die Kraftstoffindustrie, beispielsweise um künftig "Biokerosin" herzustellen. Die Biogasbranche wiederum will aus Abfällen und Resten in Dunkelflauten Strom und auch Wärme erzeugen. Das zählt in der Klimabilanz aber nicht als CO2-Senke.

Bei Thema Biomasse plädiert Daniela Thrän vom Umweltforschungszentrum Leipzig dafür, wenigstens bei der Müllverbrennung anzufangen und die dort entstehenden CO2-Emissionen abzuscheiden.

Die Bioenergieforscherin setzt sich auch für eine konsequente Kaskadennutzung von Holz und anderen biogenen Stoffen ein. Zuerst kommt dabei der stoffliche und erst am Ende der Produktlebensdauer der energetische Einsatz, sprich die Verbrennung. Schließlich wäre noch eine dritte Phase möglich, so Thrän, denn das beim Verbrennen frei werdende CO2 sei für bestimmte Industrien ein Rohstoff.

Zentrale Rolle für die Biomasse-Nutzung 

Biomasse spielt bei CDR terra eine zentrale Rolle. Fast die Hälfte der avisierten Entnahme von insgesamt 76 Millionen Tonnen CO2 soll laut den Angaben über die Verbrennung biogener Stoffe und anschließende Abscheidung und Speicherung des Klimagases erreicht werden.

Um die dafür nötige Biomasse zu erzeugen, braucht es vor allem eins: Fläche, Fläche und nochmals Fläche. Die Forscher:innen von CDR terra rühren dabei auch an Tabus. So plädieren sie dafür, zehn Prozent der Ackerfläche künftig für Agroforstwirtschaft zu nutzen. Das bedeutet, vereinfacht gesagt, riesige Felder für Monokulturen mit kleinen Wäldern, Weihern und anderen Hotspots der Biodiversität aufzulockern.

In Deutschland müsse auch, um die Waldsenke in Gang zu bringen, auf Äckern und Wiesen echt aufgeforstet werden, fordert das Ergebnispapier. Dazu wird auch das Verbot des Grünlandumbruchs infrage gestellt. Vielfach würden große Potenziale bei der Aufforstung errechnet, ohne aber derartige Einschränkungen zu berücksichtigen, wird kritisiert.

Auch auf bekannte ökonomische Risiken weisen die Klimaexpert:innen hin. So reichten bei der Agroforstwirtschaft die Subventionen selten aus, um die wirtschaftlichen Vorteile zu überwiegen, die sich durch konventionellen Ackerbau und die Zahlungen der EU-Agrarpolitik erzielen lassen, bedauert Julia Pongratz.

Umbruchverbot für Grünland infrage gestellt

Sie schlägt hier vor, bewusst den mehrfachen Nutzen von Agroforst oder Moorvernässung zu honorieren. Diese Bewirtschaftungsformen würden eben nicht nur die CO2-Bilanz verbessern, sondern auch Biodiversität und Klimaresilienz.

Wenig Potenzial räumt CDR terra einigen neuen Verfahren ein, die öffentlich hoch gehandelt werden. So könne die beschleunigte Verwitterung von Gestein ab 2045 nur 3,5 Millionen Tonnen CO2 jährlich binden, die künstliche Photosynthese nur 0,5 Millionen Tonnen.

Auch für die direkte CO2-Entnahme aus der Luft sehen die Forscher:innen nur ein begrenztes Potenzial. "Direct Air Capture" (DAC) funktioniert bei niedrigen Temperaturen und hoher Luftfeuchtigkeit am besten, erläutert das Ergebnispapier.

Zugleich müsse auch viel überschüssige Energie aus erneuerbaren Quellen verfügbar sein. All diese Voraussetzungen seien zwar in Island erfüllt, wo die ersten DAC-Anlagen arbeiten, in Deutschland jedoch nicht, wird im Papier klargestellt.

Der hohe Bedarf von Direct Air Capture an Ökostrom, der vor allem aus Wind und Sonne erzeugt wird, relativiert für die Forscher:innen auch das Argument, diese Anlagen würden wenig Fläche benötigen. Bei DAC nicht auch die Energie zu bewerten, um die Technologie zu betreiben, laufe auf einen unfairen Vergleich mit der Aufforstung hinaus, wird bei der Präsentation betont.

 

Schließlich fanden die Wissenschaftler:innen auch dies heraus: Großflächigen Landschaftsveränderungen stehe die deutsche Bevölkerung "eher skeptisch" gegenüber. Das sei zu beachten, wenn zum Beispiel Wiesen und Koppeln in Wald umgewandelt würden oder Bauern Baumreihen auf ihre Felder pflanzten, heißt es im Ergebnispapier.

Wer einmal Debatten über die Verbuschung von Grünland erlebt hat, weiß, wovon hier die Rede ist. Hier gilt wie so oft beim Klimaschutz das Motto: Er wird nur so lange für gut befunden, solange er unsichtbar bleibt.

Lesen Sie dazu unseren Kommentar: Neue Chance für Wärme- und Verkehrswende