Jahrelang ging es in der Klimapolitik vor allem um eine Frage: Wie lassen sich die klimaschädlichen Emissionen vermeiden? Längst drängt eine zweite Frage immer stärker auf die Agenda – und sie ist deutlich unbequemer: Wie lässt sich der bereits angerichtete Schaden begrenzen?

Die Idee liegt auf der Hand: Was Menschen durch das Verbrennen von Kohle, Öl und Gas an CO2 ausgestoßen haben, soll zumindest in Teilen wieder aus der Atmosphäre geholt werden. Doch zwischen dieser Idee und ihrer Umsetzung klafft eine riesige Lücke.

CO2-Entnahme hinkt den Zielen hinterher

Noch reichen die bisherigen Pläne der Staaten bei Weitem nicht aus, um die künftig notwendige Entfernung von CO2 aus der Atmosphäre zu erreichen. Zwar sehen die nationalen Klimazusagen vor, bis 2030 jährlich rund 2,5 Milliarden Tonnen CO2 zu entfernen. Um das Ziel des Pariser Klimaabkommens einzuhalten, müssten es bis dahin jedoch rund 2,9 Milliarden Tonnen sein. 

Bis 2050 könnte die Differenz zwischen geplanter und notwendiger CO2-Entnahme auf mehr als fünf Milliarden Tonnen pro Jahr anwachsen. Zu diesem Ergebnis kommt die heute erschienene dritte Ausgabe des Reports "The State of Carbon Dioxide Removal", vorgelegt von einer internationalen Forschungsgruppe.

Doch nicht nur die politischen Zusagen zur CO2-Entnahme, englisch abgekürzt CDR, hinken hinterher – auch die tatsächlichen Maßnahmen bleiben bislang begrenzt. Derzeit werden weltweit jedes Jahr rund 2,2 Milliarden Tonnen CO2 aus der Atmosphäre entfernt, fast ausschließlich durch landbasierte Maßnahmen wie Neu- oder Wiederaufforstung. Die größten Beiträge stammen dabei aus China, den USA, der EU, Brasilien und Russland.

Der Bericht bezeichnet diese Verfahren als "konventionell". Allerdings sind auch diese Methoden mit Unsicherheiten behaftet. Natürliche CO2-Speicher wie Wälder oder Moore gelten als anfällig, weil gebundenes Kohlendioxid unter bestimmten Bedingungen wieder freigesetzt werden kann.

Hochlauf der neuen Technologien bleibt bislang aus

Neue Technologien hingegen, die CO2 etwa mithilfe von Maschinen oder Mineralien dauerhaft binden sollen, spielen in der Praxis bislang kaum eine Rolle. Sie entfernen derzeit lediglich rund zwei Millionen Tonnen CO2 pro Jahr – das entspricht nur etwa 0,1 Prozent der weltweiten CO2-Entnahme. Allerdings wächst dieser Bereich laut Report derzeit mit rund 40 Prozent pro Jahr.

"Wenn man sich die Klimaszenarien anschaut, müssten die neuartigen CDR-Methoden von heute rund zwei Millionen Tonnen auf 70 bis 100 Millionen Tonnen CO2-Entnahme im Jahr 2030 wachsen", sagt Oliver Geden von der Stiftung Wissenschaft und Politik, der an dem Bericht mitgearbeitet hat. Verglichen werden könne eine solche Hochskalierung etwa mit dem Ausbau der Solarenergie, der Elektromobilität oder historischen Industrieprozessen wie der Ammoniaksynthese.

Unmöglich sei das zwar nicht. "Anders als bei Solarenergie oder Elektroautos entsteht bei der CO2-Entnahme jedoch kein Markt für ein neues Produkt", betont Geden. Es gehe darum, CO2 aus der Atmosphäre zu ziehen – deshalb werde dafür sehr viel mehr öffentliches Geld nötig sein.

Besonders teuer sind bislang die technischen Verfahren zur CO2-Entnahme. Bei zahlreichen Technologien liegen die Kosten bei mehr als 200 US-Dollar pro entfernter Tonne CO2 – und damit deutlich über heutigen CO2-Preisen etwa im europäischen Emissionshandel.

"Bei den neuartigeren Methoden müssen die Kosten deutlich sinken", sagt Sabine Fuss vom Potsdam-Institut für Klimafolgenforschung. Erst dann könne CO2-Entnahme überhaupt im großen Maßstab funktionieren.

Carbon Dioxide Removal zwischen Potenzialen und Risiken

Zudem ist bislang strittig, welche CO2-Mengen sich mit den einzelnen Verfahren tatsächlich dauerhaft entfernen lassen. Während einige Studien theoretisch von mehreren Dutzend Milliarden Tonnen entfernbarem CO2 pro Jahr ausgehen, liegen vorsichtigere Schätzungen oft nur bei rund einer Milliarde Tonnen.

Gleichzeitig sind viele Risiken und Nebenwirkungen bislang schwer abschätzbar, weil großskalige Pilotprojekte noch fehlen. Manche Verfahren benötigen große Mengen Energie, andere konkurrieren mit Landwirtschaft oder Naturschutz um Flächen.

Fotorealistische Darstellung einer Anlage, die CO2 direkt aus der Luft filtert, vor untergehender Sonne.
Technische Entnahme von CO2: Zu wenig Wirkung, zu viele Nebenwirkungen. (Bild: Alexander Kirch/​Shutterstock)

Klimaforscherin Fuss plädiert deshalb dafür, nicht auf einzelne Technologien zu setzen: "Es ist sehr wichtig, von Anfang an schon in einem Portfolio zu denken" – also verschiedene Methoden miteinander zu kombinieren, um solche Zielkonflikte zu begrenzen.

Derzeit stammt fast die gesamte neuartige CO2-Entnahme aus zwei Verfahren: Pflanzenkohle (biochar) und BECCS, also Energiegewinnung aus Biomasse mit anschließender CO2-Abscheidung und Speicherung.

Selbst wenn alle bereits angekündigten oder im Bau befindlichen Projekte umgesetzt würden, könnten sie laut Report bis 2030 jährlich nur rund acht Millionen Tonnen CO2 entfernen. Hinzu kommt: In den vergangenen Jahren wurde nur etwa ein Fünftel der angekündigten Kapazitäten tatsächlich gebaut.

Und selbst dort, wo neue Verfahren bereits aufgebaut werden, bleibt der Sektor fragil. Der US-Softwarekonzern Microsoft will bis 2030 klimaneutral werden und dominierte den Markt für neuartige CO2-Entnahme in den vergangenen Jahren wie kaum ein anderes Unternehmen. Allein 2025 sicherte sich Microsoft Verträge über rund 45 Millionen Tonnen CO2.

Dass der Konzern im April dieses Jahres neue Beschaffungsrunden für Carbon Dioxide Removal überraschend aussetzte, galt in der Branche als Warnsignal. Der jetzt veröffentlichte Bericht sieht darin ein strukturelles Risiko: Der CDR-Sektor hängt bislang stark von wenigen Technologien, einzelnen Staaten und großen Unternehmen ab.

Regelwerk für CO2-Entnahme fehlt

Genau darin liegt das Dilemma des CDR-Sektors. Der Report betont zwar, dass vor allem der Ausstoß von CO2, der zurzeit noch global ansteigt, schnell sinken muss.

Gleichzeitig gehen aber praktisch alle Klimaszenarien davon aus, dass zusätzlich große Mengen CO2 wieder aus der Atmosphäre entfernt werden müssen, um die Klimaziele zu erreichen. Während der Bedarf an solchen Technologien also wächst, fehlen vielerorts noch die politischen Regeln, Investitionen und wirtschaftlichen Anreize für einen großflächigen Ausbau.

"CO2-Entnahmepolitik bleibt nach wie vor Stückwerk", sagt Elina Brutschin vom Internationalen Institut für Angewandte Systemanalyse (IIASA) in Wien. Viele Staaten konzentrierten sich bislang vor allem darauf, neue Technologien und Projekte mit Zuschüssen oder Forschungsgeldern anzuschieben.

Deutlich schwächer entwickelt seien dagegen Regeln zur Qualitätssicherung, gemeinsame Standards oder politische Instrumente, die langfristig Nachfrage schaffen würden. "Wenn unklar bleibt, wie CO2-Entnahme künftig reguliert wird, zögern viele Investoren, in diesen Bereich einzusteigen", sagt Brutschin.

Gleichzeitig gebe es bislang kaum verbindliche Ziele für CO2-Entnahme. Zwar hätten mehr als 100 Staaten Netto-Null-Ziele beschlossen, doch nur rund ein Drittel erwähne überhaupt neuartige CDR-Verfahren in ihren Langfriststrategien. Für den weiteren Ausbau sei das ein zentrales Problem, denn auch ein Ziel könne ein Nachfragesignal schaffen.

 

Mit der Reform des Kohlendioxid-Speicherungsgesetzes im vergangenen Jahr hat Deutschland seine bislang restriktive Haltung gegenüber der CO2-Speicherung deutlich gelockert. Künftig soll abgeschiedenes Kohlendioxid unter anderem unter dem Meeresboden der Nordsee gespeichert und über neue Pipeline-Netze transportiert werden können. Die Bundesregierung betrachtet solche Technologien inzwischen als wichtigen Baustein ihrer Klimastrategie.

Gleichzeitig setzt die Regierung ihre sogenannte Carbon-Management-Strategie um und arbeitet an einer Langfriststrategie für negative Emissionen. Im Umweltministerium gibt es inzwischen ein eigenes Referat für die CO2-Entnahme, zudem fließen Fördergelder in Pilotprojekte und erste Ankäufe von CO2-Entnahmemengen.