Aus der Luft geholt

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Welche Chancen und Risiken stecken in den Maßnahmen, mit denen wir der
Atmosphäre Kohlendioxid wieder entziehen könnten? Forschende des Netto-
Null-2050 Clusters der Helmholtz-Klima-Initiative haben jetzt einen
Bewertungsrahmen dafür entwickelt.

03.05.2022 / Berlin / Leipzig / Kiel. Um die Ziele des Pariser
Klimaabkommens zu erreichen, reicht es nicht allein, den Ausstoß des
Treibhausgases Kohlendioxid (CO2) weiter zu reduzieren. Um die globale
Erwärmung auf unter 2 Grad Celsius, möglichst auf 1,5 Grad Celsius zu
begrenzen, muss der Atmosphäre bereits ausgestoßenes CO2 auch wieder
entzogen werden. Wälder können zum Beispiel aufgeforstet werden, CO2 lässt
sich aus den Emissionen von Bioenergieanlagen abscheiden oder mit
technischen Anlagen direkt aus der Luft filtern. Anschließend lässt es
sich im Untergrund speichern. Diese Verfahren werden als Kohlestoff-
Entnahme-Maßnahmen (Carbon Dioxid Removal, kurz CDR) bezeichnet. Doch wie
können wir Potenziale und Risiken solcher Maßnahmen ganzheitlich und
kontext-spezifisch bewerten?

Basierend auf aktuellen Studien und der Befragung von Expert:innen haben
Forschende der Helmholtz-Klima-Initiative nun erstmals einen speziell an
Deutschland angepassten Bewertungsrahmen für CDR-Maßnahmen entwickelt.
Dabei berücksichtigen sie neben der Kohlenstoffbilanz von CDR-Maßnahmen
(systemische Di-mension) auch ökologische, technologische, ökonomische,
soziale und institutionelle Aspekte. „Das Tool hat das Ziel,
Entscheidungsträger:innen über Chancen und Herausforderungen verschiedener
CDR-Maßnahmen zu informieren und somit Vor- und Nachteile von CO2
-Entnahme-Maßnahmen besser abzuwägen“, sagt Dr. Johannes Förster vom
Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung – UFZ, der als Leitautor an der
Studie beteiligt war. „In der Realität haben CDR-Maßnahmen vielfältige
Auswirkungen. Die einzelnen Dimensionen sind miteinander verflochten.
Dadurch können sowohl Synergien als auch Zielkonflikte entstehen.“

Um die Auswirkungen der CDR-Maßnahmen anhand der ermittelten Indikatoren
zu bewerten, haben die Forscher:innen ein Ampelsystem entwickelt. „Ist ein
Indikator grün, stellt er wahrscheinlich keine Hürde für eine Maßnahme
dar, ist er rot, dann schon“, erklärt Förster. Durch das Ampelsystem werde
anschaulich deutlich, wo Hindernisse für die Einführung und Umsetzung von
CDR-Maßnahmen zu erwarten sind, aber auch wo die Hürden für CDR-Maßnahmen
eher gering sind oder gar mit Chancen verbunden sein können. Das Tool kann
somit Entscheidungsprozesse unterstützen, jedoch keine Entscheidungen
abnehmen: „Um konkrete Entscheidungen in der Praxis unterstützen zu
können, bedarf es immer einer kritischen Einordnung und Abwägung
verschiedener gesellschaftsrelevanter Informationen. Hier kann unser
Bewertungsrahmen bei der Gegenüberstellung und Abwägung der Informationen
unterstützen, aber keine Entscheidungen abnehmen.“

So werden zum Beispiel im Rahmen der ökologischen Dimension die
Auswirkungen von CDR-Methoden auf die Landnutzung erfasst. „Ist eine CDR
Maßnahme mit einem hohen Flächenbedarf - etwa für den Anbau von Biomasse -
verbunden, dann hat dies direkte und indirekte Umweltauswirkungen auf
Biodiversität, Böden und Wasserhaushalt. Dagegen haben CDR Maßnahmen, bei
denen technische Apparaturen CO2 direkt aus der Atmosphäre filtern, oft
einen geringeren Flächenbedarf, aber dafür einen hohen Energiebedarf. Der
Bewertungsrahmen hilft, diese sehr unterschiedlichen Hürden von CDR-
Maßnahmen gegenüberzustellen und in Entscheidungsprozessen einzubeziehen“,
sagt Förster.

Entscheidend für die Umsetzung und Ausweitung von CDR-Maßnahmen ist auch
deren Kohlenstoffbilanz und somit deren Beitrag zur Erreichung der
Klimaziele. Dies wird in der systemischen Dimension des Bewertungsrahmens
erfasst. „CDR-Maßnahmen sollen aktiv CO2 aus der Atmosphäre entnehmen,
also negative Emissionen generieren, und somit verbleibende Emissionen
ausgleichen. Die Kohlenstoffbilanz erlaubt es uns zu bewerten, wie
effektiv die einzelnen Maßnahmen sind“, sagt Nadine Mengis vom GEOMAR in
Kiel, die zu der Entwicklung dieser Dimension beigetragen hat. Nur wenn
CDR Maßnahmen nachweislich negative Emissionen generieren und somit einen
substanziellen Beitrag zur Erreichung der Klimaziele leisten können, mache
es Sinn, die verschiedenen Kosten und den Nutzen im Zusammenhang mit der
Implementierung von CDR-Maßnahmen abzuwägen.

In einem weiteren Forschungsprojekt, das derzeit noch nicht abgeschlossen
ist, bewerten die Forscher:innen konkrete CDR-Maßnahmen. Im Herbst rechnen
sie mit ersten Ergebnissen.

Weitere Bewertungsdimensionen

Die technologische Dimension ermöglicht es, die Effizienz von CDR-
Maßnahmen, deren Marktreife, die infrastrukturellen Anforderungen und die
Integration in das künftige Energiesystem einzuschätzen.

Im Rahmen der ökonomischen Dimension können etwa Kosten und Wertschöp-
fungspotenziale im Zusammenhang mit der Einführung von CDR-Maßnahmen
bewertet oder potenzielle Investitionshindernisse, die die Einführung von
CDR-Maßnahmen erschweren könnten, abgeschätzt werden.

Im Zusammenhang mit der sozialen Dimension geht es unter anderem um die
Bewertung der sozialen Akzeptanz von CDR-Maßnahmen. Dabei spielen die
öffentliche Wahrnehmung von Risiken und Chancen eine Rolle. Aber auch die
Einbeziehung und Beteiligung gesellschaftlicher Akteure in die
Implementierung von CDR-Maßnahmen sowie ethische Überlegungen werden
berücksichtigt.

Bei der institutionellen Dimension können die politischen, administrativen
und rechtlichen Bedingungen für den Einsatz von CDR-Optionen bewertet
werden. Wichtig sind hierbei unter anderem die Transparenz bei einer
möglichen Anrechnung von negativen Emissionen sowie die Bewertung der
institutionellen Kapazitäten für eine solche Integration von CDR-Maßnahmen
in den Emissionshandel.

Über die Helmholtz-Klima-Initiative

Die Helmholtz-Klima-Initiative erforscht systemische Lösungen für eine der
größten gesellschaftlichen Herausforderungen unserer Zeit: den
Klimawandel. Wissen-schaftler:innen aus 15 Helmholtz-Zentren entwickeln
gemeinsam Strategien zur Eindämmung von Treibhausgas-Emissionen und zur
Anpassung an unvermeidliche Klimafolgen - mit dem Fokus auf Deutschland:
Das Cluster I „Mitigation – Netto-Null-2050“ erarbeitet Beiträge die
zeigen, wie Deutschland seine Kohlendioxid-Emissionen auf Netto Null
reduzieren könnte. Das Cluster II „Adaptation“ untersucht
Anpassungsmöglichkeiten in Lebensbereichen, die vom Klimawandel betroffen
sind, wie Gesundheit, Landwirtschaft, Energieversorgung oder Verkehr. Die
Helmholtz-Klima-Initiative stellt vielen gesellschaftlichen Bereichen
wissenschaftlich basiertes Wissen zur Verfügung und tritt mit
Verantwortlichen aus Politik, Wirtschaft und Medien sowie der
interessierten Öffentlichkeit in den Dialog.