Um die CO2-Bilanz Deutschlands aufzubessern, will das Bundesforschungsministerium Projekte fördern, die das Treibhausgas direkt aus der Atmosphäre abscheiden und fest einspeichern.
Die direkte Entnahme von Kohlendioxid aus der Luft, hier eine Anlage beim Weltmarktführer dieser Technologie Climeworks in der Schweiz, ist eine Möglichkeit, deren Erforschung vom BMBF weiter unterstützt wird.
Climeworks
Kohlenstoffdioxid ist die politische Währung des Klimawandels. Das Verbrennungsprodukt des Kohlenstoffes soll am besten ganz aus den Kreisläufen verschwinden. "Um den CO2-Ausstoß innerhalb der Industrie zu reduzieren, bedürfe es in vielen Branchen aber angepasster Herstellungsprozesse und geeigneter Anlagetechniken", beschreiben die Springer-Gabler-Autoren Elmer Lenzen und Sonja Scheferling in ihrem Buchkapitel Grundlagen für ein CO2-armes Wirtschaften auf Seite 34 eines der Problemfelder.
Kohlendioxid fällt aber auch in allen anderen Bereichen der Gesellschaft an, die auf Energiewandlung angewiesen sind. Derzeit werden zwar immerhin gut 50 Prozent des Strombedarfs hierzulande durch erneuerbare Energien, also CO2-frei, gedeckt. Doch in den Bereichen Mobilität (8 Prozent) und Wärme (15 Prozent) sieht es deutlich trüber aus.
Einlagerung in Deutschland teils verboten
Eine Möglichkeit, das Problem in den Griff zu bekommen, wäre die Entnahme von CO2 aus der Atmosphäre. Das so gewonnenen CO2 wird entweder gasförmig eingelagert oder in festen Kohlenstoff verwandelt und dann ebenfalls eingelagert, damit es nicht mehr in die Kreisläufe gelangt. Alle bisherigen Verfahren sind technologisch sehr aufwendig und damit wirtschaftlich nicht vertretbar, so auch Carbon Capture and Storage (CCS) – das übrigens in Deutschland via Kohlendioxid-Speicherungsgesetz (KSpG) von 2012 nur zu Demozwecken und in geringen Mengen erlaubt ist, was einem faktischen Verbot gleichkommt. Das macht auch eine Finanzierung durch CO2-Preise durch das Brennstoffemissionshandelsgesetz (BEHG), das hierzulande Abgaben auf fossile Brenn- und Kraftstoffe erhebt, sowie auf das Europäische Zertifikate-Handelssystem (ETS) für den Strommarkt unmöglich.
Das Bundesforschungsministerium (BMBF) will deswegen die Suche nach geeigneten und wirtschaftlichen Methoden für das Carbon Dioxide Removal (CDR, Erzeugung von Negativemissionen) beschleunigen. 20 Millionen Euro sollen in den nächsten drei Jahren in zehn Forschungsprojekte fließen. Ermittelt werden sollen sowohl die Chancen als auch die Risiken von CDR.
"Neben der drastischen Reduktion von Treibhausgasen brauchen wir auch die Entnahme von CO2 aus der Atmosphäre sowie die langfristige Speicherung von Kohlendioxid, um unsere Klimaziele einzuhalten. Nahezu alle Pfade beinhalten den Einsatz von Entnahmetechnologien aus der Atmosphäre ab Mitte des Jahrhunderts. Wir müssen auch diesen Aspekt des wissenschaftlichen Konsenses im Weltklimarat zur Kenntnis nehmen und entsprechend handeln", so Bundesforschungsministerin Anja Karliczek zu diesem bislang breitesten Forschungsprogramm zur CO2-Entnahme in Deutschland.
Natürliche Ressourcen als CO2-Speicher
In den Forschungsprojekten werden etwa technische CDR-Ansätze wie die direkte Abscheidung von CO2 aus der Umgebungsluft und dessen Speicherung (Direct Air Carbon Capture and Storage, DACCS) erforscht. Auch naturbasierte CDR-Methoden wie etwa Agroforstwirtschaft sind enthalten. Dabei werden Land- und Forstwirtschaft miteinander kombiniert. Im Forschungsschwerpunkt geht es um Methoden der beschleunigten Verwitterung von Gesteinen, die Herstellung von Biokohle, die Aufforstung sowie die Kombination dieser untereinander. Zentrale Frage ist jedoch, wie das CO2 dauerhaft gebunden werden kann.
Folgende Projekte werden schwerpunktmäßig verfolgt und starteten bereits am 1. November 2021: CDRSynTra untersucht den Transfer von fundiertem Wissen zu verschiedenen CDR-Ansätzen in die Politik und die Gesellschaft. STEPSEC wird analysieren, wieviel CO2 die vegetationsbasierten CDR-Methoden Aufforstung und Wiederaufforstung, Waldbewirtschaftung und Bioenergie mit CO2-Abscheidung und -Speicherung (BECCS) der Atmosphäre entziehen können. NETPEC entwickelt neue photoelektrochemische Ansätze, um mithilfe künstlicher Photosynthese CO2 aus der Atmosphäre zu entziehen und in langfristig lagerfähige Produkte umzuwandeln. DAC-TALES bewertet aus ökologischer, ökonomischer und sozialer Perspektive das Potenzial der direkten Abscheidung von CO2 aus der Umgebungsluft und dessen anschließender dauerhafter Speicherung. CDR-PoEt untersucht ethische und rechtliche Aspekte sowie Fragen der institutionellen Machbarkeit für die großskalige Umsetzung von CDR-Methoden.
Dies ist auch bitter notwendig. "Für die notwendigen F&E-Projekte sind ausreichende Fördermittel notwendig, um entsprechende Anlagen zur CO2-Abscheidung zu installieren und zu betreiben", bewertet die Lage ein Springer-Spektrum-Autorenkollektiv um Görge Deerberg in seinem Buchkapitel Möglichkeiten der Integration in bestehende industrielle Anlagen mit relevanten C1-Gasströmen auf Seite 183.