Treibhausgas- und CO2-Neutralität: Ein globales Ziel für den Klimaschutz! Blog#57
Was sind Treibhausgase und warum ist Kohlendioxid so wichtig? Welche Möglichkeiten gibt es, überschüssiges Kohlendioxid aus der Atmosphäre zu entfernen?
Der natürliche Treibhauseffekt ist extrem wichtig für das Leben auf der Erde. Ohne Treibhausgase läge die durchschnittliche Oberflächentemperatur der Erde bei minus 18 Grad Celsius und nicht, wie tatsächlich, bei plus 15 Grad Celsius!
Für alle, die tiefer in die wissenschaftlichen Grundlagen des Treibhauseffekts eintauchen wollen: siehe hier (45-minütiger YouTube-Vortrag) und hier (IPCC-Bericht 2023).
Das DAC-Verfahren ist derzeit noch in der Entwicklungsphase und in großem Maßstab prohibitiv teuer. Die Kosten für die Abtrennung einer Tonne CO2 aus der Luft kostet etwa 600 US-Dollar. Das bedeutet, dass die Kosten für die Entnahme der derzeitigen jährlichen CO2-Emissionen Deutschlands 405 Milliarden US-Dollar (pro Jahr) betragen!
Im einfachsten Fall kann man das CO2 aber auch in den Boden pressen. Da gibt es viel Platz, nämlich genau dort, wo wir die fossilen Brennstoffe Kohle, Öl und Gas abgebaut hatten, die schließlich als CO2 in unserer Erdatmosphäre gelandet sind. Auch hier könnte sich so ein Kreislauf schließen!
Können Wälder uns helfen?
Das Pflanzen von Bäumen ist eine weitere Möglichkeit, den Klimawandel zu bekämpfen. Bäume absorbieren Kohlendioxid aus der Atmosphäre und speichern es im Holz, was dazu beiträgt, den Kohlenstoffgehalt in der Atmosphäre zu reduzieren.
Ein Baum kann im Durchschnitt 22 kg CO2 pro Jahr aufnehmen. Für die Aufnahme der in 2021 in Deutschland emittierten CO2-Menge bräuchte es also 30 Milliarden Bäume. Das wiederum entspräche dem viertausendfachen (!) des Waldbestandes des Nationalparks Schwarzwald. Oder in anderen Zahlen: jeder Bundesbürger müsste ca. 400 Bäume pflanzen um seinen durchschnittlichen CO2-Jahresverbrauch (8,09 Tonnen CO2 pro Jahr) zu kompensieren!
Zudem würde dieses Aufforsten nur dann Sinn machen, wenn diese großen Waldbestände dauerhaft über die nächsten Jahrhunderte und Jahrtausende erhalten blieben und immerwährend neue Bäume heranwachsen. Bäume entnehmen nämlich nur solange CO2 aus der Luft, wie sie wachsen. Sobald ein Baum verrottet oder verbrannt wird, entlässt er das gesamte gespeicherte Kohlendioxid wieder in die Atmosphäre. Das Holz der Bäume des CO2-Waldes dürfte also nicht als Brennholz genutzt werden sondern müsste dauerhaft weiterverwendet werden, zum Beispiel im Bauwesen oder als Möbel.——————————————————————
Verantwortlicher: Klaus Rudolf; Kommentare und Fragen bitte an: rudolfklausblog@gmail.com
Disclaimer: Auf Klaus Rudolfs Blog gebe ich meine persönlichen Meinungen und Erfahrungen weiter. Ich bin weder Arzt noch Finanzberater. Bitte informiere Dich breit und konsultiere bei Bedarf einen professionellen Experten in Gesundheitsfragen oder Finanzanlagen.
———————————————————————————
Das Treibhausgas Kohlendioxid (CO2) ist deshalb so wichtig, weil dessen Konzentration direkt nachhaltig durch den Menschen verändert werden kann. CO2 wird durch die Verbrennung fossiler Brennstoffen wie Öl, Gas und Kohle freigesetzt. Seit dem Beginn der Industrialisierung Mitte des 19. Jahrhunderts sind die CO2-Konzentration durch menschliche Aktivitäten (anthropogene Emissionen) kontinuierlich angestiegen. Der vorindustrielle CO2-Wert von 0,028% (280 ppm) stieg in dieser Zeit auf etwa 0,040% (400 ppm).
Um die Treibhausgasneutralität bis 2050 zu erreichen muss der Verbrauch an fossilen Brennstoffen (Benzin, Kerosin, Gas, etc.) auf ein absolutes Minimum reduziert werden. Der Treibhausgas-Ausstoß wird aber nie ganz auf Null zurückgehen! Treibhausgase entstehen auch bei der Lebensmittelproduktion, der Tierhaltung oder chemischen Prozessen wie der Zementherstellung oder der Eisen- und Stahlproduktion.
Daher wird die CO2-Entnahme aus der Atmosphäre in jedem Fall notwendig sein, um CO2-neutral leben zu können.
Welche Möglichkeiten gibt es, überschüssiges Kohlendioxid aus der Atmosphäre zu entfernen?
Der CO2-Sauger: das Direct-Air-Capture (DAC) Verfahren ermöglicht es, überschüssiges Kohlendioxid direkt aus der Atmosphäre zu extrahieren. Dazu wird die Luft durch einen Absorptionsbehälter geleitet, der eine Lösung enthält, die CO2 binden kann. Die Lösung wird dann erhitzt, um das CO2 freizusetzen, und das Gas wird nach der Reinigung in einem geeigneten Tank gespeichert.Das DAC-Verfahren ist derzeit noch in der Entwicklungsphase und in großem Maßstab prohibitiv teuer. Die Kosten für die Abtrennung einer Tonne CO2 aus der Luft kostet etwa 600 US-Dollar. Das bedeutet, dass die Kosten für die Entnahme der derzeitigen jährlichen CO2-Emissionen Deutschlands 405 Milliarden US-Dollar (pro Jahr) betragen!
Carbon Capture and Storage (CCS) ist eine Technologie, die darauf abzielt, die CO2-Emissionen aus industriellen Prozessen oder Kraftwerken zu reduzieren. Dieses Verfahren besteht im Wesentlichen aus zwei Schritten: CO2 wird abgeschieden oder abgetrennt ("captured") und anschließend sicher gespeichert ("stored"). Für den ersten Schritt ist es naheliegend, das CO2 direkt bei solchen industriellen Prozessen abzufangen, die besonders viel davon freisetzen. Nützlich und lohnenswert ist das vor allem bei großen Verursachern von Emissionen, beispielsweise der Eisen- und Stahlproduktion, in Öl- und Gasraffinerien sowie in fossil beheizten Kraftwerken. CCS wird bereits in einigen Ländern eingesetzt, darunter Kanada, Norwegen, Australien, China, die USA und Großbritannien. In Deutschland gibt es noch keine Anlagen, aber es gibt Pläne für den Bau von CCS-Anlagen. Allerdings ist CCS sehr teuer. Die Kosten für CCS liegen derzeit noch im Bereich von 200 bis 1000 USD pro Tonne CO2.
Was kann man mit dem durch DAC oder CCS gewonnenen CO2 tun?
CO2 kann umgewandelt werden, etwa in kohlenstoffhaltige Materialien oder es kann chemisch mit anderen Stoffen reagieren und beispielsweise Kalkstein bilden. Besonders interessant ist die Weiterverarbeitung des gewonnen CO2 unter Einsatz von (regenerativer) Energie zu synthetischen Kraftstoffen oder anderen wertvollen neuen chemischen Stoffen, da hierbei eine Kreislaufwirtschaft um den Kohlenstoff entstehen würde.
CO2 kann umgewandelt werden, etwa in kohlenstoffhaltige Materialien oder es kann chemisch mit anderen Stoffen reagieren und beispielsweise Kalkstein bilden. Besonders interessant ist die Weiterverarbeitung des gewonnen CO2 unter Einsatz von (regenerativer) Energie zu synthetischen Kraftstoffen oder anderen wertvollen neuen chemischen Stoffen, da hierbei eine Kreislaufwirtschaft um den Kohlenstoff entstehen würde.
Im einfachsten Fall kann man das CO2 aber auch in den Boden pressen. Da gibt es viel Platz, nämlich genau dort, wo wir die fossilen Brennstoffe Kohle, Öl und Gas abgebaut hatten, die schließlich als CO2 in unserer Erdatmosphäre gelandet sind. Auch hier könnte sich so ein Kreislauf schließen!
Können Wälder uns helfen?
Das Pflanzen von Bäumen ist eine weitere Möglichkeit, den Klimawandel zu bekämpfen. Bäume absorbieren Kohlendioxid aus der Atmosphäre und speichern es im Holz, was dazu beiträgt, den Kohlenstoffgehalt in der Atmosphäre zu reduzieren.
Ein Baum kann im Durchschnitt 22 kg CO2 pro Jahr aufnehmen. Für die Aufnahme der in 2021 in Deutschland emittierten CO2-Menge bräuchte es also 30 Milliarden Bäume. Das wiederum entspräche dem viertausendfachen (!) des Waldbestandes des Nationalparks Schwarzwald. Oder in anderen Zahlen: jeder Bundesbürger müsste ca. 400 Bäume pflanzen um seinen durchschnittlichen CO2-Jahresverbrauch (8,09 Tonnen CO2 pro Jahr) zu kompensieren!
Zudem würde dieses Aufforsten nur dann Sinn machen, wenn diese großen Waldbestände dauerhaft über die nächsten Jahrhunderte und Jahrtausende erhalten blieben und immerwährend neue Bäume heranwachsen. Bäume entnehmen nämlich nur solange CO2 aus der Luft, wie sie wachsen. Sobald ein Baum verrottet oder verbrannt wird, entlässt er das gesamte gespeicherte Kohlendioxid wieder in die Atmosphäre. Das Holz der Bäume des CO2-Waldes dürfte also nicht als Brennholz genutzt werden sondern müsste dauerhaft weiterverwendet werden, zum Beispiel im Bauwesen oder als Möbel.
Fazit
- Der natürliche Treibhauseffekt erhöht die Temperatur um 33C und führt zu einer durchschnittlichen Erdtemperatur von 15C. Durch die Verbrennung riesiger Mengen an fossilen Brennstoffen ist die Kohlendioxidkonzentration signifikant von 280 ppm (Jahr 1850) auf 400 ppm (Jahr 2021) gestiegen. Diese durch den Menschen verursachten Emissionen stören das empfindliche natürliche Gleichgewicht und führen zu zusätzlichen Temperaturerhöhungen.
- Um die Treibhausgasneutralität bis 2050 zu erreichen, braucht es eine drastische Reduzierung von Treibhausgasemissionen durch fossile Energieträger. Dies kann durch die Umstellung auf emissionsfreie Energieformen, insbesondere erneuerbare Energien und Atomenergie, erreicht werden.
- Um die auch in der Zukunft unvermeidlichen CO2-Emissionen wieder aus der Erdatmosphäre zu entfernen, müssen existierende Technologien (DAC, CCS) deutlich verbessert und weitere Alternativverfahren erforscht und entwickelt werden.
- Waldaufforstung ist keine praktikable Lösung für das „CO2-Problem“. DAC und CCS sind noch sehr teuer und im großtechnischen Maßstab wenig erprobt. Daher ist noch unklar wie viel diese Technologien zur Lösung des CO2-Problems beitragen können.
- Meine Einschätzung: sinnvolle Maßnahmen zum Klimaschutz müssen global umgesetzt werden! Deutschland und Europa verursachen nur einen kleinen Teil der anthropogenen CO2-Emissionen und können daher nicht das Weltklima retten. Bestenfalls können wir zeigen, wie Klimaschutzmaßnahmen zu höherem Lebensstandard und Wohlstand führen. Wenn das nicht funktioniert, werden Menschen in den ärmeren Regionen der Erde diese Maßnahmen nicht umsetzen!
Verantwortlicher: Klaus Rudolf; Kommentare und Fragen bitte an: rudolfklausblog@gmail.com
Disclaimer: Auf Klaus Rudolfs Blog gebe ich meine persönlichen Meinungen und Erfahrungen weiter. Ich bin weder Arzt noch Finanzberater. Bitte informiere Dich breit und konsultiere bei Bedarf einen professionellen Experten in Gesundheitsfragen oder Finanzanlagen.
———————————————————————————
