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Science
04/12/2019

Wie Technologie den Klimawandel bremsen kann

Vom Geoengineering bis zu Sharing-Diensten: Technik wird von vielen Forschern als Schlüssel zum Klimaschutz gesehen.

von David Kotrba

Auf der Erde wird es wärmer. Das ist nicht gut für die Menschheit, darauf hat sich die Staatengemeinschaft 2015 in Paris geeinigt. Der menschgemachte Klimawandel soll in den nächsten Jahren vor allem durch eine dramatische Reduzierung von Treibhausgasemissionen gebremst werden. Der Ausstoß von Kohlendioxid soll bis 2050 weltweit fünf Milliarden Tonnen pro Jahr reduziert werden. Das entspricht jener Menge, die derzeit alleine die USA jährlich produzieren.

Unter Donald Trump gaben die USA 2017 ihren Ausstieg aus dem Pariser Klimaabkommen bekannt. Nicht nur aus diesem Grund hegen Experten starke Zweifel daran, dass der politische Wille ausreicht, um den globalen Temperaturanstieg bei zwei Grad oder gar nur 1,5 Grad Celsius gegenüber vorindustriellen Zeiten einzubremsen. Auch private Konsumgewohnheiten werden sich kaum ändern. Währenddessen steigt die Weltbevölkerung und aufstrebende Staaten haben wenig Interesse daran, ihren wachsenden Wohlstand einzuschränken.

Technik soll's richten

Technologie soll das Problem also lösen, das von Staaten und der Konsumgesellschaft großteils ignoriert oder gar geleugnet wird. Glücklicherweise gibt es sehr viele Ideen, wie technische Innovationen dabei helfen können, die unangenehmen Folgen des Klimawandels, wie extreme Wetterphänomene und einen steigenden Meeresspiegel, abzuwehren. Einige dieser Ideen scheinen utopisch, andere einfach umsetzbar. Einige sind gut erprobt, bei anderen kann man die Folgen weniger genau abschätzen. Mehr oder weniger hohe Kosten verursachen sie alle - irgendein Opfer muss die Menschheit schon bringen.

Die Bemühung, die Lebensbedingungen auf der Erde mittels Technologie zu verändern, werden unter dem Begriff "Geoengineering" zusammengefasst. Zwei Ansätze werden dabei besonders verfolgt. Der erste ist der Abbau der Konzentration von Kohlendioxid und anderen Treibhausgasen in der Atmosphäre (Carbon Dioxide Removal bzw. CDR). Der zweite ist die Steuerung der Sonneneinstrahlung (Solar Radiation Management bzw. SRM).

Weg mit dem CO2

Der direkteste Weg, um Kohlendioxid aus der Atmosphäre zu entfernen, ist das so genannte Direct Air Capture. Die Idee ist, Kohlendioxid in riesigen Luftfiltern zu fangen und in Hohlräumen tief im Erdboden einzulagern. Alternativ kann das CO2 auch anders verwertet werden, etwa zur Produktion von kohlenstoffneutralen, synthetischen Treibstoffen. Große Hoffnungen werden auch auf Biomassekraftwerke gesetzt, die nachhaltig Strom erzeugen, während ihre Abgase ebenfalls in den Boden gepumpt werden. Kohlendioxid könnte man auch aus der Luft entfernen, indem man die Ozeane mit Eisen düngt und damit die Fortpflanzung von Phytoplankton anregt. Riesige Mengen kleinster Meerestiere könnten CO2 aufnehmen und durch ihren Tod zum Meeresboden transportieren. Daneben gibt es noch viele weitere Ideen.

Strahlung zurück ins All

Auch beim Solar Radiation Management gibt es zahlreiche Konzepte. So könnten Flugzeuge etwa Aerosole wie Schwefeloxid oder Aluminiumoxid in der Stratosphäre ausbringen. Nanopartikel könnten mehr Sonnenstrahlung ins All reflektieren. Auch das Bilden dichterer Wolken über dem Meer durch das Versprühen feiner Wassertropfen hat die Erhöhung der Reflexionsfähigkeit zum Ziel. An Land könnten etwa genetisch modifizierte, hellere Kornfelder wie riesige weiße Folien wirken. Solche Folien werden heute schon gegen die Gletscherschmelze eingesetzt. Auch neuartige Dachmaterialien könnten verbreitet werden. Besonders futuristisch ist das Konzept von Spiegeln oder Schutzschilden gegen die Sonnenstrahlung im Erdorbit.

Konzepte wie diese stoßen aber nicht bei allen Forschern auf Begeisterung. Viele warnen davor, Technologien großflächig einzusetzen, deren Auswirkungen nicht ausreichend verstanden werden. Sie fürchten umfassende Rebound-Effekte. Phytoplankton nimmt etwa nicht nur CO2 auf, einen Teil davon gibt es auch wieder ab. Auch befürchtet wird bei vielen Maßnahmen ein so genannter "Termination Shock". Werden etwa reflektierende Aerosole in der Stratosphäre plötzlich nicht mehr erneuert, könnte sich die Temperatur auf der Erdoberfläche stärker erhöhen als je zuvor.

Kleine Schritte

Technologie kann auch auf viele weitere, möglicherweise weniger radikale Arten bei der Bewältigung der Klimakrise helfen. Immer effizientere Solar- und Windkraftwerke erhöhen die Verfügbarkeit von sauberen Strom. Fortschritte bei der Stromspeicherung werden dabei helfen, Lastspitzen im Stromnetz auch ohne den Betrieb von Kohle- und Gaskraftwerken zu bewältigen. Synthetische Treibstoffe werden bei der Reduktion von Emissionen in Bereichen wie der Luftfahrt helfen, die noch auf viele Jahre auf Verbrennungsmotoren setzen wird.

Jegliche Technologien zur Effizienzsteigerung, etwa das Internet der Dinge, Recycling, Liefer- oder Sharing-Dienste, könnten sich unter den richtigen Voraussetzungen positiv auf das Klima auswirken. Satellitengestützte Erdbeobachtungsprogramme, wie das europäische Copernicus, können immer präzisere Daten über die Auswirkungen von Klimaschutzmaßnahmen liefern. Trotz all dieser menschgemachten Hoffnungsträger sollte man aber auch nicht auf natürliche Wege vergessen. Eine der kostengünstigsten Maßnahmen zur CO2-Reduktion ist etwa die Aufforstung von Wäldern.

Im Rahmen des Klimafreitags werden wir uns in den kommenden Wochen regelmäßig dem Einsatz von Technologien im Dienste des Klimaschutzes widmen. Die Artikel findet ihr gesammelt in unserem Klimakrise-Special.