Das Kohlendioxid aus der Atmosphäre entfernen

Ein Beitrag von Spiegel-Online ( CO2-Einlagerung – So wollen Forscher die Erde kühlen ) verursachte in mir die Frage, ob es wirklich so kompliziert sein muss, das Kohlendioxid wieder aus der Atmosphäre zu holen.

Das ganze Thema ist ja eigentlich einfach: Durch die Verbrennung von fossilen kohlenstoffhaltigen Energieträgern wie Kohle, Erdöl und Erdgas ist in den letzten 200 Jahren nach und nach der Kohlendioxid-Gehalt der Atmosphäre gestiegen und führt dann zu einem Klimawandel. Neben Kohlendioxid gibt es noch andere Treibhausgase, wie z.B. Methan, das vorwiegend die Landwirtschaft durch die Stickstoffdüngung emittiert.

Lässt man das Methan mal beiseite und betrachtet jetzt mal das Kohlendioxid, so entsteht es durch eine Oxidation von Kohlenstoff, bei der Energie frei wird. Wenn man jetzt Kohlendioxid wieder zu Kohlenstoff und Sauerstoff zerlegen will, dann muss man Kohlendioxid wieder reduzieren. Dabei muss genau so viel Energie aufgewendet werden wie aus der Oxidation (Verbrennung) des Kohlenstoffes gewonnen wurde.

Wir müssen also den Prozess der Kohle-, Öl- und Erdgasverbrennung der letzten 200 Jahre rückgängig machen. Dazu müssen wir insgesamt mindestens genau so viel Energie aufwenden wie vorher durch die Verbrennung frei wurde. Das ist die Grundidee dieses Artikels.

Doch welches Verfahren eignet sich dazu? Es ist die Photosynthese der Pflanzen, die Sonnenenergie verwendet, um aus Kohlendioxid Kohlenstoff zu machen, der in Form von Zellulose, Lignin und Stärke in Pflanzen eingebaut wird, unter gleichzeitiger Freisetzung von Sauerstoff, der an die Atmosphäre abgegeben wird.

Das ist das Grundprinzip der Photosynthese. Und dieses Grundprinzip der Natur kann man dazu einsetzen, nun die Atmosphäre wieder vom überschüssigen Kohlendioxid zu bereinigen.

Das setzt allerdings voraus, dass man die gewachsenen Pflanzen aus der Biosphäre entfernt und unter der Erde luftdicht lagert. Denn sonst würden die verrottenden Pflanzen- und Pflanzenteile wieder durch irgendwelche Organismen „veratmet“ werden. Das Veratmen ist der umgekehrte Prozess der Photosynthese, bei dem Sauerstoff und Kohlenstoff zwecks Energiegewinnung zu Kohlendioxid verbrannt wird.

Wenn wir also einen Teil der jährlich aufwachsenden Biomasse unter der Erde einfach vergraben würden, dann würde man nach und nach die Atmosphäre vom Kohlendioxid bereinigen und den Kohlenstoff wieder dort hin zurückbringen, wo man ihn hergeholt hat: nämlich unter die Erde.

Dort, unter der Erde, könnten die Pflanzen Millionen von Jahren verbleiben und würden sogar als Energiereserve zur Verfügung stehen, falls sie mal irgendwie benötigt würden. Da sie luftdicht unter der Erde vergraben sind, würden sich die Pflanzen auch nicht wesentlich umsetzen und das Kohlendioxid würde auch nicht wieder frei werden und zurück in die Atmosphäre diffundieren.

Die grundsätzliche Idee wurde auch bereits vor 10 Jahren von der Universität Greifswald erdacht. Der Deutschlandfunk führte ein Interview mit dem Biochemiker Fritz Scholz , der über sein Verfahren berichtete, schnell wachsende Bäume als Kohlendioxid-Speicher zu verwenden und diese dann luftdicht unter der Erde zu lagern.

Er berichtete, dass so aus 1,8 Tonnen Kohlendioxid 1 Tonne Holz werden. Das Wichtige ist aber, dass das Holz unter Luftabschluss gelagert wird. Dies kann unter dem Abraum vom Braunkohletagebau geschehen, oder in alten Bergwerken aller Art.

Um die Menge des jährlich freigesetzten Kohlendioxids, das sind 15 Gigatonnen Kohlendioxid, in Holz zu binden, bräuchte man in etwa die zehnfache Fläche Deutschlands oder ein Drittel der Fläche Brasiliens. Dieses Holz müsste jährlich unter der Erde verschwinden, um wenigstens die aktuelle Kohlendioxid-Freisetzung auszugleichen.

Wenn man die Kohlendioxid-Freisetzung der letzten 200 Jahre wieder binden wollte, dann bräuchte man dafür natürlich eine größere Fläche, und das kann man sich ja einfach ausrechnen.

Die Kosten für eine Tonne Kohlendioxid belaufen sich nach den Angaben von Fritz Scholz auf 25-50 Euro pro Tonne. Das Entscheidende dabei ist, dass man diese Kosten, die für das erneute Binden des Kohlendioxids aufwenden muss, verursachergerecht den Energiekosten belasten muss. Eine Kohlendioxid-Steuer in Höhe von 50 Euro pro Tonne freigesetztem Kohlendioxid wäre so gerechtfertigt und würde die Kosten für das erneute Binden des Kohlendioxids decken.

Da man ja aber auch noch das in den letzten 200 Jahren freigesetzte Kohlendioxid wieder binden muss, müsste eine Kohlendioxid-Steuer höher sein.

Das Verfahren ist aus meiner Sicht gerade deshalb so bestechend gut, weil es sich mit ganz einfacher Technik überall umsetzen lässt und auch ökologisch gar keine Nachteile mit sich bringt.

Man müsste jetzt noch mal überlegen, ob man nicht auch dadurch, dass man C4-Pflanzen anbaut, die eine effizientere Photosynthese betreiben, größere Mengen Kohlendioxid binden kann. Ein Hektar Mais bindet das Kohlendioxid von 60000 km Autofahren oder 4 durchschnittlichen Autofahrern. Das Problem dabei ist die Stickstoffdüngung, die ja wieder für Methan als Treibhausgas sorgt. Man müsste das auch mal ausrechnen, was dabei raus kommt. Durch C4-Pflanzen wie Mais oder Reis lässt sich jedenfalls ganz effizient Kohlendioxid in Biomasse und Sauerstoff umwandeln. Wenn jetzt der Mais vergraben würde, und nicht etwa verfüttert, dann wäre dies ebenso eine gute Möglichkeit, Kohlendioxid aus der Atmosphäre zu entfernen.

Auch der wissenschaftliche Dienst des Bundestages hat unter dem Titel „Holzsequestrierung zur indirekten Vermeidung des Kohlendioxidausstoßes“ einmal die Frage untersucht, Holz zum Speichern von Kohlendioxid zu verwenden.
Ich meine jedoch, dass sich die Autoren in ihrem Fazit selbst widersprechen. Sie schreiben, dass die Holzsequestrierung sicherer und kostengünstiger als die
Kohlendioxidsequestrierung ist.

Nachteil wäre, dass das Geld dafür einfach so vom Staat kommen soll. Doch das Geld soll ja nicht einfach so „vom Staat“ kommen, sondern über eine Energie- oder CO2-Steuer eingenommen werden. Der Staat sorgt da ja nur für die Verteilung dieser Steuer an diejenigen, die die Biomasse unter die Erde verbringen.

Die unterirdische Holzlagerung würde auch kein unvertretbarer Eingriff
ins Ökosystem sein, weil man in Deutschland z.B. die Gruben des Braunkohletagebaus, stillgelegte Bergwerke im Saarland oder Ruhrgebiet oder Salzstöcke wie Gorleben dafür nutzen können. Es würde sogar ein positiver Eingriff sein, wenn man dafür neue Bäume anpflanzen würde. Ich sage ja sogar, dass man auch Ackerflächen dafür verwenden sollte, auf denen man Mais oder in anderen Gegenden der Welt Reis anbaut.
Eine bloße Erhaltung des Waldbestandes wäre ohnehin sinnvoll, das ist ja
klar, aber eine zusätzliche Anpflanzung von Wald, den man regelmäßig
rodet, vergräbt und wieder anpflanzt, würde das Kohlendioxid-Problem
einfach lösen.
Und der tropische Waldbestand würde garantiert nicht mehr schrumpfen,
wenn man den Waldbesitzern Geld dafür gibt, dass sie Holz vergraben und
neu anpflanzen.

Darauf gehen die Autoren überhaupt nicht ein. Sie beerdigen das Thema einfach dadurch, dass sie behaupten, es gäbe zu wenig Forschung darüber. Aber es ist ja absolut offensichtlich, dass dadurch auf elegante und einfach Weise die Kohlendioxid-Thematik zu bewältigen wäre, die eine ganz neue Industrie hervorrufen würde, wenn sich die Staaten auf ein Entlohnungssystem für die Kohlendioxid-Beerdiger einigen würden.

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