Klima­retter oder Wunschtraum?

In Hinwil steht ein gigan­ti­scher CO2-Sauger. Mit dieser Maschine wollen zwei Inge­nieure den Klima­wandel rück­gängig machen. Das tut Not: Der letzte Spezi­al­be­richt des inter­na­tio­nalen Klima­rats IPCC aus dem Jahr 2021 malt ein düsteres Bild der Zukunft: Das 1.5‑Grad-Ziel ist kaum mehr zu schaffen, immer noch pusten wir zu viel CO2 in die Luft. 10 bis 20 Prozent dieser Emis­sionen werden wir in näch­ster Zeit nicht vermeiden können. Dazu gehören etwa CO2 aus der Zement- und Stahl­in­du­strie und Treib­haus­gase aus der Landwirtschaft.

Doch was wäre, wenn wir bereits frei­ge­setztes CO2 aus der Atmo­sphäre wieder entfernen könnten?

Die Idee klingt so verlockend, dass selbst Wirt­schafts­ver­bände und Tech­nik­kon­zerne in die soge­nannten nega­tiven Emis­sionen, kurz NETs, inve­stieren wollen. Auch der IPCC-Bericht und der Climate Action Plan des Klima­streiks gehen davon aus, dass es nötig sein wird, bereits ausge­stos­senes CO2 zu entfernen.

Doch die Sache mit den NETs hat gleich mehrere Haken. Wie soll das CO2 entfernt werden? Was geschieht mit dem entfernten Gas? Und wer soll das alles bezahlen?

Mehrere Methoden werben derzeit um Investor:innen und um Aufmerk­sam­keit. Keine von ihnen ist perfekt, sie haben alle Vor- und Nach­teile. Welche hat eine Zukunft?

Methode 1: CO2 absaugen

Der Hinwiler CO2-Sauger ist eine Erfin­dung der Firma Clime­works. Die Tech­no­logie dahinter klingt simpel: Luft wird einge­saugt und das darin enthal­tene CO2 zurück­be­halten: Direct Air Capture, kurz DAC.

Die beiden Inge­nieure hinter Clime­works für ein Inter­view zu gewinnen, stellt sich als schwierig heraus. „Voller Termin­ka­lender“, schreibt die Pres­se­spre­cherin der Firma. Sie fügt an: Viel­leicht, wenn der Artikel in einer anderen Zeitung publi­ziert würde, viel­leicht könnten sie dann Platz schaffen.

Inter­views gibt es nur für The Finan­cial Times oder den Econo­mist. Es scheint, als ob sie sich die Zeit nur für ein poten­ziell einfluss­rei­ches Publikum nehmen können. Denn obwohl Direct Air Capture (DAC) für einige zu den grössten Hoffnungsträger*innen in der Bekämp­fung der Klima­krise gehört, wird vergleichs­weise wenig in sie investiert.

Dabei klingt die Idee gut: 900 Tonnen CO2-Emis­sionen soll die Hinwiler Anlage pro Jahr unge­schehen machen können, so Clime­works. Inklu­diert man die impor­tierten Emis­sionen, emit­tiert ein*e Schweizer*in im Schnitt 14 Tonnen pro Jahr. Ein Filter könnte also immerhin den jähr­li­chen CO2-Ausstoss von 64 Schweizer*innen rück­gängig machen. 

Dass trotzdem wenig inve­stiert wird, liegt daran, dass die Tech­no­logie so teuer ist. Unter­schied­liche Studien schätzen: Zwischen 200 und 2000 US-Dollar kostet die Entfer­nung von einer Tonne CO2 aus der Atmo­sphäre mit der DAC-Tech­no­logie. Um die Emis­sionen einer Person in der Schweiz wieder rück­gängig zu machen, bräuchte es also pro Jahr 2’800 bis 28’000 Dollar. Für solche Kosten will im Moment niemand aufkommen. Das entfernte CO2 hat schliess­lich für eine Firma noch keinen Mehr­wert. Und für einen reinen Marke­ting-Gag ist das zu teuer.

Zudem benö­tigt DAC viel Energie. Damit die Entfer­nung des CO2s nicht selbst wieder einen Teil davon ausstösst, muss der CO2-Sauger mit erneu­er­barer Energie betrieben werden. Da die Kapa­zi­täten dafür in der Schweiz beschränkt sind, kann DAC nur begrenzt ausge­baut werden, wenn es nach­haltig sein soll. Mit Erdgas betrie­bene Luft­filter stossen für eine Tonne heraus­ge­fil­tertes CO2 gleich­zeitig wieder 0,3 Tonnen Treib­haus­gase aus. 30 Prozent Effi­zienz sind zu wenig.

Offen ist zudem, was mit dem CO2 passieren soll, das der CO2-Sauger aus der Luft geholt hat. Die eine Vari­ante ist, es ander­weitig zu verwerten. Zum Beispiel, indem es in Gewächs­häu­sern oder der Herstel­lung von kohlen­säu­re­hal­tigen Getränken einge­setzt wird. Diese Methode heisst Carbon Capture and Usage. Das macht Clime­works im Moment mit dem CO2 aus Hinwil. Carbon Capture and Usage hat aber unter dem Strich keine nega­tive CO2-Bilanz, schliess­lich wird das Gas dabei an einem Ort in der Atmo­sphäre entfernt, nur um an einem anderen wieder ausge­stossen zu werden.

Am sicher­sten wäre es daher, das CO2 in tiefe Gesteins­schichten zu pressen, wo es über Jahr­hun­derte gela­gert werden kann. Methoden, die diese Idee verfolgen, nennt man Carbon Capture and Storage. Diesen Ansatz verfolgt Clime­works mit ihrem neusten Projekt „Orca“: Seit September 2021 ist die Anlage in Island in Betrieb. Acht Luft­filter, die jähr­lich jeweils 500 Tonnen CO2 absaugen sollen, stehen dort in der kargen Landschaft.

Der Vorteil von DAC ist, dass so theo­re­tisch sehr viel CO2 aus der Luft entfernt werden könnte. Schliess­lich brau­chen die Luft­filter vergli­chen mit anderen Methoden wenig Platz und ihr Poten­tial scheint schier gren­zenlos. Darum gehört DAC laut dem Umwelt­wis­sen­schaftler Nicolas Gruber zu den viel­ver­spre­chend­sten Tech­no­lo­gien, insbe­son­dere für ein kleines Land wie die Schweiz.

Doch die Anlagen müssen mit reiner erneu­er­baren Energie betrie­benen werden. Zudem muss die Frage nach der Einla­ge­rung im Unter­grund geklärt werden. Gruber meint: „Ich erwarte, dass DAC einen wich­tigen Beitrag leisten wird.“ Das werde aber noch dauern, denn die Entwick­lung stehe erst am Anfang. „Es muss schon heute in die Tech­no­logie inve­stiert werden, anson­sten sind wir nicht bereit, wenn wir sie brau­chen“, fügt Gruber hinzu

Methode 2: Bäume pflanzen

Einige Expert*innen sind der Meinung, dass Inve­sti­tionen in DAC nicht zur ersten Prio­rität gehören – drin­gender als die Hoff­nung auf tech­no­lo­gi­sche Nega­tive­mis­sionen sei eine Umstel­lung auf nach­hal­tige Ressourcen. Zu diesen Menschen gehört etwa Georg Klin­gler, Klima­ex­perte von Green­peace Schweiz: „Tech­no­lo­gien wie Direct Air Capture gehören wohl auch zu den Mass­nahmen, die es braucht, um die Klima­krise zu stoppen, sie kommen aber in der Prio­ri­tä­ten­liste weiter unten.“

Die erste Prio­rität sei, so Klin­gler, den CO2-Ausstoss schnell und drastisch zu senken, die Zerstö­rung von Ökosy­stemen an Land und im Meer stoppen und eine nach­hal­ti­gere Land­wirt­schaft ohne Futter­mit­tel­im­porte voran­bringen. An dritter Stelle folgt, so Klin­gler, der gross­flä­chige Wieder­aufbau von Ökosy­stemen, wie Wälder, Moore, Mangroven oder auch Seegras­wiesen. „Damit können grosse Mengen an CO2 entfernt werden und zugleich die Biodi­ver­sität — der Verlust der Arten ist eine minde­stens so grosse Krise wie die Klima­krise — rege­ne­riert werden.“

Bevor man neue Tech­no­lo­gien wie DAC anwende, solle man also: Bäume pflanzen. Das ist noch dazu um ein Viel­fa­ches billiger und macht marke­ting­tech­nisch eine noch bessere Figur. Im Gegen­satz zu den tech­no­lo­gi­schen Lösungen stösst die natür­liche Methode auch in der Bevöl­ke­rung auf breite Unter­stüt­zung. Wer hat schon etwas gegen mehr Bäume?

Kein Wunder also, dass in die Auffor­stung am aller­mei­sten Geld inve­stiert wird – auch von über­ra­schender Seite. Zum Beispiel von der Firma Micro­soft. Diese inve­stiert im grossen Stil in Projekte, die für Nega­tive­mis­sionen sorgen, um ihren eigenen CO2-Ausstoss zu kompen­sieren. Und zwar haupt­säch­lich im Bereich Auffor­stung. Von 15 Part­ner­pro­jekten, die Micro­soft im Bereich NET unter­stützt, sind acht in der Auffor­stung tätig. 

Erst weiter unten auf der Liste der Part­ner­firmen steht Clime­works. Im Vertrag verpflichtet sich die Firma dazu, mit der Inve­sti­tion von Micro­soft in den kommenden zehn­tau­send Jahren 1’400 Millionen Tonnen CO2 per Direct Air Capture aus der Atmo­sphäre zu entfernen. Bei den Verträgen zwischen Micro­soft und den Auffor­stungs­firmen ist diese Zahl bis zu 200 Mal höher. Auch dieser Inve­sti­ti­ons­graben führt dazu, dass die Entwick­lung von DAC nur langsam voran­kommt. Das Micro­soft-Beispiel zeigt: Wer sich schnell ein gutes Gewissen kaufen will, pflanzt Bäume. 

Doch auch das Auffor­sten ist nicht unpro­ble­ma­tisch: Bäume sind, wenn sie einmal gepflanzt sind, nicht unbe­dingt nach­hal­tige CO2-Spei­cher. Sie könnten jeder­zeit in einem Wald­brand verbrennen oder von einer Flut wegge­schwemmt werden.

Zudem gibt es nicht genug Fläche, um so viel aufzu­for­sten, wie es einige Konzerne tun müssten, um ihren CO2-Abdruck zu kompen­sieren. Die Flächen, die es gibt, werden oft land­wirt­schaft­lich genutzt. Davon sind viele Bäuer*innen abhängig.

Daher sind einige Forscher*innen der Meinung, die massiven Auffor­stungs­pro­jekte würden ins Leere laufen. Eine Studie der NGO Oxfam warnte zudem davor, dass massive Auffor­stung ohne entspre­chende soziale Rahmen­be­din­gungen die Armut und den Hunger im globalen Süden verschlim­mern könnte.

Methode 3: Die Kehricht-Lösung

Die dritte Methode verspricht, das CO2 gleich dort aus der Luft zu holen, wo es ausge­stossen wird. In der Kehricht­ver­bren­nungs­an­lage (KVA) Linth werden jähr­lich über 100 Tonnen Abfall verbrannt. Das ist gebun­denes CO2, das wieder frei­ge­setzt wird. In der ganzen Schweiz sind Kehricht­ver­bren­nungs­an­lagen für etwa 4,5 Prozent aller CO2-Emis­sionen verantwortlich.

Obwohl alle CO2-Mole­küle, die aus den Schorn­steinen kommen, gleich sind, gibt es trotzdem zwei grund­sätz­lich unter­schied­liche Emis­sionen. Beide kann man theo­re­tisch einfangen. Aber wenn man sie einfängt, müssen sie unter­schied­lich verbucht werden.

Zur Hälfte bestehen die Abfälle aus Dingen wie Papier, Karton und Küchen­re­sten. In diesen orga­ni­schen Abfällen ist CO2 gespei­chert, das vor Kurzem noch in der Atmo­sphäre war, dann aber von Acker­pflanzen oder Bäumen aufge­nommen wurde. Würde man die Pflanzen oder auch den Karton einfach verbrennen oder in der Natur verrotten lassen, würde das CO2 wieder in die Luft entwei­chen. Wenn man es aber in der KVA auffängt und wegsperrt, entsteht unter dem Strich in der Atmo­sphäre ein Minus an CO2, also nega­tive Emissionen.

Die andere Hälfte hingegen stammt aus fossilen Stoffen, zum Beispiel Plastik. Das CO2, das beim Verbrennen von Plastik entsteht, war während Jahr­tau­senden im Erdin­neren gebunden und wäre ohne das Zutun der Menschen nicht in die Atmo­sphäre gelangt. Fangen wir dieses CO2 in den KVA ein, entziehen wir der Atmo­sphäre deshalb eigent­lich kein CO2. Wir verhin­dern ledig­lich, dass das CO2 über­haupt in der Atmo­sphäre landet und den Klima­gas­an­teil in der Luft weiter ansteigen lässt. Es entstehen also keine nega­tiven Emissionen.

Wenn es gelingt, beide Sorten CO2 während der Verbren­nung daran zu hindern, in die Atmo­sphäre zu gelangen, und sie statt­dessen sicher und lang­fri­stig zu lagern, wären also nicht nur Emis­sionen verhin­dert worden, sondern tatsäch­lich weniger CO2 in der Luft als vor der Verbrennung.

Genau das will die KVA Linth mit dem Projekt KVA Linth 2025 umsetzen. Momentan hofft das Projekt­team auf „Nort­hern Lights“. Die Firma will bald den Trans­port und die Lage­rung von CO2 in tiefen Gesteins­schichten in Norwegen anbieten. Doch auch diese Idee steht erst am Anfang. Es ist noch unklar, wie sicher die Boden­la­ge­rung ist und wo sie über­haupt möglich sein wird.

Methode 4: Pflanzen verbrennen

Das Beste aus allen Welten will der Ansatz der Bioen­ergy Carbon Capture and Storage, kurz BECCS, vereinen. Die Idee: Schnell­wach­sende Pflanzen auf Plan­tagen züchten und anschlies­send verbrennen. Die Energie, die dabei entsteht, wird als Fern­wärme genutzt und das CO2, das frei­ge­setzt wird, gebunden und wiederum im Boden einge­la­gert. Diese Methode gehört somit eben­falls zu den Carbon-Capture-and-Storage-Ansätzen.

Im Gegen­satz zum Ansatz des Hinwiler CO2-Saugers braucht die BECCS-Tech­no­logie sehr viel land­wirt­schaft­liche Fläche für die Pflanzen. Sie braucht aber dennoch einiges weniger Platz als die Auffor­stung, wie ein Bericht des Klima­streiks Schweiz ergab. Ein weiterer Vorteil ist, dass bei der Verbren­nung der Pflanzen ganz nebenbei Energie entstehen würde, die in Form von Wärme weiter­ver­wendet werden könnte. Ein weiterer Vorteil ist, dass das CO2, wenn es in den Boden gepresst wird, lang­fri­stig gespei­chert werden kann, was bei Wäldern nicht unbe­dingt der Fall ist.

Das Problem, das Georg Klin­gler anspricht, besteht aber auch hier: Die Plan­tagen tragen weder zur Biodi­ver­sität noch zur Verbes­se­rung der Böden bei. Einige Forscher*innen sind zudem der Meinung, dass der nega­tive CO2-Effekt gemessen am Land­ver­brauch sogar schlechter ausfallen könnte als bei der Aufforstung. 

Was macht die Politik?

Am Ende bleiben diese Fragen: Wo soll das CO2 hin? Und wer soll den CO2-Abfall­dienst bezahlen? Der Bundesrat misst in seiner lang­fri­stigen Klima­stra­tegie der Schweiz, die er vor einem Jahr veröf­fent­lichte, den natür­li­chen und tech­no­lo­gi­schen Methoden zur CO2-Entfer­nung grosse Bedeu­tung zu. Um auf Netto Null zu kommen, müsste die Schweiz bis im Jahr 2050, so steht es im Bericht, jähr­lich knapp zwölf Millionen Tonnen CO2 weniger ausstossen. Bei rund fünf Millionen Tonnen handelt es sich um fossile Emis­sionen, die verhin­dert werden müssten. Die rest­li­chen sieben Millionen Tonnen sind nega­tive Emis­sionen, die nötig wären, um nicht verhin­der­bare Ausstösse zu kompensieren. 

Ob und wie das möglich sein soll, lässt der Bericht aller­dings offen. Statt einer konkreten Stra­tegie, wie diese Zahl zu errei­chen wäre, steht: „Es ist unsi­cher, ob die inlän­di­schen Poten­ziale ausrei­chen werden, um den Bedarf an nega­tiven Emis­sionen voll­ständig zu decken. Die Schweiz wird voraus­sicht­lich auch auf nega­tive Emis­sionen im Ausland zurück­greifen müssen.“

Wie die Weiter­ent­wick­lung und der Ausbau der NETs voran­ge­trieben werden soll, ist aus dem Bericht eben­falls nicht zu entnehmen. Es gibt nur eine Hand­voll vom Bund geför­derte Forschungs­pro­jekte, eines davon erforscht die CO2-Spei­cher­ka­pa­zi­täten in der Schweiz.

Trotz der Unklar­heiten und obwohl wenig in die Entwick­lung der Tech­no­lo­gien inve­stiert wird, setzt die Politik auf sie. So hat etwa das Umwelt‑, Verkehrs- und Ener­gie­de­par­te­ment (UVEK) eine Verein­ba­rung mit dem Verband der Betreiber Schwei­ze­ri­scher Abfall­ver­wer­tungs­an­lagen (VBSA) unter­zeichnet. Laut einem WOZ-Bericht habe sich der VBSA darin dazu verpflichtet, bis 2030 eine Kehricht­ver­bren­nungs­an­lage mit CCS auszu­statten. Im Gegenzug jedoch müssen KVAs bis dahin ihren CO2-Ausstoss nur wenig reduzieren. 

Statt­dessen soll der Markt es regeln. Nega­tive Emis­sionen sollen bald im Rahmen von Kompen­sa­ti­ons­pro­jekten anre­chenbar sein, so sieht es das neue CO2-Gesetz vor, das gerade in der Vernehm­las­sung ist. Dadurch würde der nega­tive Effekt sogleich wieder zunich­te­ge­macht, weil die aus der Atmo­sphäre entzo­genen CO2-Teil­chen dann nur noch als Legi­ti­mie­rung für andere Emis­sionen herhalten würden.

Gemäss dem neue­sten Entwurf des CO2-Gesetzes möchte der Bundesrat auch das Absaugen von fossilem CO2 im Emis­si­ons­handel anrechnen lassen. Das Emis­si­ons­han­dels­sy­stem hat aller­dings viele eigene Baustellen und fördert die lang­fri­stige Reduk­tion des CO2 in der Atmo­sphäre nicht. (das Lamm berich­tete).

Solange die Entwick­lung der NETs langsam voran­schreitet und wenig Geld inve­stiert wird, ist keine der Methoden in der Lage, die akute Krise zu lösen. Trotzdem wird die voraus­schau­ende Bekämp­fung der Klima­krise nicht ohne diese Tech­no­lo­gien auskommen.