Kohlendioxidentfernung: Die wachsende Lücke bei den Klimazielen

Die wichtigste Maßnahme, die die Welt gegen den Klimawandel ergreifen kann, besteht darin, die Freisetzung von Kohlendioxid in die Atmosphäre so schnell wie möglich zu beenden.

Doch selbst in den optimistischsten Szenarien werden einige Emissionen – etwa aus Landwirtschaft, Luftfahrt und Zementherstellung – noch jahrzehntelang anfallen.

Solange weiterhin Emissionen entstehen, steigen die Temperaturen weiter, sofern CO2 nicht zugleich wieder aus der Atmosphäre entfernt wird.

Genau darum geht es bei der Kohlendioxidentfernung (CDR). Die jüngste globale Bestandsaufnahme zu ihrem Fortschritt fällt allerdings wenig zuversichtlich aus.

Nationale Zusagen reichen nicht aus

Die dritte Ausgabe des Berichts State of Carbon Dioxide Removal wurde kürzlich von Forschenden der University of Oxford und weiterer Institutionen erstellt.

Der Bericht zeigt: Die nationalen CDR-Zusagen bleiben bis 2050 um mehr als 5 Milliarden Tonnen CO2 pro Jahr hinter dem zurück, was nötig wäre, um die Erwärmung auf 1,5 °C zu begrenzen.

Um diese Lücke zu schließen, müsste der Sektor mit einer Geschwindigkeit wachsen, die den schnellsten Umstellungen auf saubere Energien in der Geschichte entspricht – etwa bei Solarenergie und Elektrofahrzeugen – oder diese sogar übertrifft.

Die aktuelle Lage

Derzeit werden weltweit jährlich etwa 2,2 Milliarden Tonnen CO2 aus der Atmosphäre entfernt.

Fast die gesamte Menge entfällt auf Wälder und Landflächen: durch Wiederaufforstung, die Wiederherstellung geschädigter Ökosysteme und die Speicherung von Kohlenstoff in Böden.

Das ist wertvoll, aber anfällig: Dürre, Waldbrände oder eine veränderte Landnutzung können den gebundenen Kohlenstoff wieder vollständig freisetzen.

Neuere Verfahren machen lediglich rund 0,1 % aller Entnahmen aus. Dazu zählen Anlagen, die CO2 direkt aus der Luft abscheiden, sowie Mineralien, die Kohlenstoff dauerhaft binden.

Obwohl diese Methoden bislang nur in sehr kleinem Maßstab eingesetzt werden, wächst der Sektor schnell.

Ausbau von Kohlendioxidentfernungstechnologien

Die Technologien zur Kohlendioxidentfernung sind jährlich um rund 40 % gewachsen; zugleich nahmen die Investitionen zu und Pilotprojekte wurden häufiger.

Auch das Interesse von Regierungen und Unternehmen steigt weiter, obwohl die gesamten Klimainvestitionen langsamer zunehmen.

„Das schnelle Wachstum der CDR-Technologien war ein bemerkenswerter Fortschritt“, sagte Steve Smith aus Oxford. „Doch dies spiegelt zum Teil die geringen finanziellen Anreize wider, die für das öffentliche Gut der CO2-Entfernung aus der Luft verfügbar sind.“

Die Mittelzuflüsse in die CDR wachsen. Das liegt jedoch vor allem daran, dass Unternehmen und Forschende zusätzliche Werte damit verbinden können, etwa gesündere Böden oder industrielle Nebenprodukte – und nicht in erster Linie daran, dass die Gesellschaft den Klimanutzen angemessen vergütet.

Das Problem mit Ankündigungen

Von den in den vergangenen Jahren angekündigten neuartigen CDR-Kapazitäten wurden nur etwa 20 % tatsächlich gebaut und in Betrieb genommen. Der Rest geriet ins Stocken, wurde verkleinert oder verschwand stillschweigend.

Das ist nicht allein ein CDR-Problem: Anspruchsvolle Projekte für saubere Energien dauern regelmäßig länger und werden teurer als geplant. Für einen Sektor, der dringend seine Lieferfähigkeit beweisen muss, ist eine Umsetzungsquote von 20 % jedoch problematisch.

„Wachsende Investitionen in CDR werden von den Erwartungen an die künftige Nachfrage abhängen, doch diese Erwartungen sind fragil“, sagte Hauptautor Morgan Edwards, Assistenzprofessor an der University of Wisconsin-Madison.

„Die Aktivitäten konzentrieren sich stark auf eine kleine Zahl von Ländern und Ansätzen. Das schafft eine echte Verwundbarkeit – lokale Veränderungen bei politischen Rahmenbedingungen oder Marktsignalen können den globalen Fortschritt verlangsamen.“

Die Streichung von CDR-Projekten im Wert von mehr als 3 Milliarden US-Dollar in den USA nach jüngsten politischen Kurswechseln ist ein eindrückliches Beispiel dafür. Die Neuausrichtung einer Regierung wirkte sich auf den gesamten globalen Sektor aus.

Wenn eine Branche derart konzentriert ist und so stark von einer kontinuierlichen Politik abhängt, stellt das eine gravierende strukturelle Schwäche dar.

Die immer größer werdende Lücke

Die Länder haben bis 2035 eine Kohlendioxidentfernung von rund 2,7 Milliarden Tonnen und bis 2050 von etwa 3,6 Milliarden Tonnen zugesagt.

Glaubwürdige Pfade zu 1,5 °C erfordern deutlich mehr, und die Differenz zwischen Zusagen und Bedarf nimmt im Zeitverlauf erheblich zu.

„Wir sehen eine klare und wachsende Diskrepanz zwischen den Zielen der Länder und dem, was zur Erreichung der Klimaziele erforderlich ist“, sagte Carley Reynolds vom Potsdam-Institut für Klimafolgenforschung.

„Heute ist die Lücke noch relativ klein, doch bis zur Mitte des Jahrhunderts wird sie sehr groß. Bei verzögertem Handeln vergrößert sie sich weiter.“

Fehlende politische Maßnahmen

Die verlockende Logik lautet: Wenn Emissionsminderungen Vorrang haben, kann CDR warten – der Ausbau könne später erfolgen, sobald die Energiewende weiter fortgeschritten ist. Der Bericht erläutert ausdrücklich, weshalb das falsch ist.

Eine Verzögerung der Emissionsminderungen um ein Jahrzehnt erhöht die Erwärmung um zusätzliche 0,15 °C und steigert den späteren CDR-Bedarf. Dann wäre die Umsetzung schwieriger, teurer und in größerem Maßstab in einem stärker destabilisierten Klima erforderlich.

„Jeder glaubwürdige Klimapfad, den wir untersucht haben, umfasst CDR neben tiefgreifenden Emissionsminderungen“, sagte Candelaria Bergero von UW-Madison.

„Diese Pfade setzen jedoch sofortige politische Maßnahmen voraus – in der realen Welt würden Verzögerungen bedeuten, dass wir mehr CDR brauchen, nicht weniger.“

Keine einzelne Lösung für die Kohlendioxidentfernung

Eine der deutlichsten Aussagen des Berichts lautet, dass kein einzelner CDR-Ansatz dieses Problem lösen wird.

Zu den Optionen zählen Wiederaufforstung, Biokohle, beschleunigte Gesteinsverwitterung, Bioenergie mit Kohlenstoffabscheidung sowie direkte Luftabscheidung.

Die Kosten reichen von weniger als 10 US-Dollar pro Tonne bis zu mehr als 1.000 US-Dollar pro Tonne bei den neuartigsten Technologien.

Vorsichtige Schätzungen gehen davon aus, dass jeder Ansatz nachhaltig rund eine Milliarde Tonnen pro Jahr leisten könnte. Die Rechnung geht daher nur auf, wenn mehrere Ansätze gleichzeitig skaliert werden.

„Wir können uns nicht auf eine einzige CDR-Methode verlassen, um die Lücke zu schließen“, sagte Sabine Fuss vom Potsdam-Institut.

„Ein vielfältiges Portfolio von CDR-Methoden, das auf unterschiedliche Kontexte und Regionen zugeschnitten ist, würde helfen, Flexibilität zu bewahren, Kosten zu senken und die Nachhaltigkeitsvorteile zu maximieren.“

Vorteile über den Klimaschutz hinaus

Einige der vielversprechendsten Ansätze bieten Vorteile, die über den Klimaschutz hinausgehen.

Biokohle und beschleunigte Gesteinsverwitterung können beispielsweise die Bodengesundheit verbessern, die Ernteerträge steigern und neue Einnahmequellen für Landwirte schaffen, insbesondere im Globalen Süden.

Diese Zusatznutzen sind wichtig, um die Zustimmung der Gemeinschaften zu gewinnen, in deren Regionen die Projekte tatsächlich stattfinden. Sie helfen außerdem dabei, Finanzierungsmodelle zu finden, die nicht vollständig von CO2-Preisen abhängen.

Dennoch bestehen große Unsicherheiten – sowohl bei den Kosten als auch bei der Frage, wie viel jeder Ansatz tatsächlich nachhaltig leisten kann.

Unklar ist außerdem, wie Gemeinschaften auf groß angelegte Projekte in ihren Regionen reagieren werden.

Die meisten Menschen wissen nur wenig über CDR. Ob sie die Verfahren akzeptieren, wird maßgeblich davon abhängen, ob die Vorteile fair verteilt werden.

Das entscheidende Zeitfenster

Der Bericht bezeichnet die Jahre bis 2030 als entscheidenden Test für Technologien zur Kohlendioxidentfernung.

In diesem Zeitraum muss die Branche zeigen, dass sie über kleine Pilotprojekte hinaus skalieren, den abgeschiedenen Kohlenstoff dauerhaft speichern und zu Kosten arbeiten kann, die eine breitere Anwendung ermöglichen.

Mehr als 100 Länder verfolgen Netto-Null-Ziele. Nur sehr wenige verfügen über belastbare Pläne dafür, wie CDR tatsächlich in großem Maßstab aufgebaut werden soll.

Der Bericht ist hier verfügbar.