CO2: Zehn verrückte Klimaschutz-Ideen




Maßgebliche Klimaforscher sind sich einig – wir stehen erst am Anfang einer Klimakatastrophe, die Ihren Höhepunkt Mitte unseres Jahrhunderts erreichen wird. Dann wird das globale Klima mit seinen katastrophalen Kapriolen unseren Planeten fest im Griff haben, wenn wir nicht massiv etwas gegen den globalen CO2-Ausstoß in den Industrie- und Schwellenländern etwas tun. Neben den bereits eingeleiteten Maßnahmen der Minderung des Treibhausgasausstoßes sind Lösungen abseits des „Mainstreams“ gefragt. Und genau hier warten Wissenschaftler und Techniker mit verwegenen Ideen und Konzepten auf, die vielleicht einen vielversprechenden Weg aus der Klimakatastrophe aufzeigen. CO2: Zehn verrückte Klimaschutz-Ideen.

Die Erde erwärmt sich, und Hauptschuldiger ist der Mensch, mit seinem anscheinend nicht enden wollenden Hunger nach Energie, Konsum und Mobilität. Jedes Jahr erzeugt die Weltgemeinschaft mehr Kohlendioxid (CO2) als im Jahr zuvor – und das trotz großer Klimakonferenzen und eindringlichster Appelle der Klimaforscher. Pro Jahr pusten wir alle auf diesem Erdball mehr als 30 Milliarden Tonnen CO2 in die Luft. Der Grund hierfür ist vor allem auch die zunehmende Industrialisierung von Schwellenländern wie China und Indien. In China beispielsweise nimmt ungefähr alle 14 Tage ein neues Kohlekraftwerk seinen Betrieb auf und das mit nur sehr geringen Umweltschutzauflagen.

CO2: Zehn verrückte Klimaschutz-Ideen

Das Ergebnis ist eine hausgemachte Klimakatastrophe, deren Ende und Konsequenzen noch nicht abzusehen sind. Die Auswirkungen der schädlichen Abgasemissionen jedoch bemerken wir bereits heute – immer häufiger haben wir es mit Missernten, Überschwemmungen, Stürmen und Trockenperioden zu tun, deren Intensität steigt. Vielen Klimaforschern scheint die Lage derart hoffnungslos, dass sie großtechnische und planetare Lösungen ernsthaft in Erwägung ziehen, um die Klimakatastrophe aufzuhalten.

CO2: Zehn verrückte Klimaschutz-Ideen

Billionen Mikro-Sonnenschirme im All

Roger Angel, seines Zeichens Astronom der University of Arizona, hat eine Idee von gewaltiger Dimension. Er möchte der Erde einen Sonnenschirm gönnen – besser gesagt 16 Billionen Sonnenschirme. Diese sind kleine, hauchdünne Siliziumscheiben mit einer Breite von 60 Zentimetern, die zwischen der Erde und der Sonne am sogenannten Lagrange-Punkt positioniert werden sollen. Exakt an dieser Stelle nämlich hebt sich die Anziehungskraft der beiden Himmelskörper auf, sodass die Plättchen an dieser Stelle praktisch unendlich lang schweben könnten. Größte Schwierigkeit bei diesem kühnen Plan ist der Transport der Siliziumscheiben ins All. Angel möchte hierzu Spezialkanonen von zwei Kilometern Länge benutzen, die Päckchen zu je einer Million Plättchen ins All befördern. Um die gewünschte Schattenwirkung von 1,8 Prozent zu erreichen, müssten zwanzig solcher Kanonen im Abstand von fünf Minuten zehn Jahre lang solche Pakte in den Weltraum befördern. 

Schwefel in der Stratosphäre

Forscher der kanadischen University of Calgary möchten die Stratosphäre mit Schwefel anreichern. Sie errechneten, dass drei Gramm Schwefel in der Stratosphäre eine Tonne CO2 kompensieren könnten. Geht es nach den kanadischen Wissenschaftlern, müssten pro Jahr ungefähr eine Million Tonnen Schwefel-Aerosole in die Stratosphäre transportiert werden, um eine spürbare Dimmung des Sonnenlichtes zu erreichen. Als Transportmittel eignen sich laut den Wissenschaftlern ballistische Geschosse oder Stratosphärenballons. Die Kosten lägen dann bei geschätzten 30 Milliarden Dollar pro Jahr. Preiswertere Transportmittel wären Militärflugzeuge, wo je nach verwendetem Typen aber auch noch Kosten zwischen 50 und 800 Millionen Dollar anfallen würden. Ein „heißer Kandidat“ hierfür wäre das Tankflugzeug vom Typ KC-135. Dieses ist in der Lage 91 Tonnen Nutzlast zu befördern. Insgesamt an 250 Tagen pro Jahr müssten 15 solcher Flugzeuge dreimal starten, um die Schwefel-Aerosole in die Stratosphäre zu befördern.

Reflektorbälle im Ozean

Eine ähnliche Stratosphären-Idee hatte der amerikanische Physiker Edward Teller. Er wollte Millionen kleiner Aluminiumballons in die höheren Schichten der Atmosphäre befördern, wo sie die Erde gegen die Sonnenstrahlung abschirmen sollten. Moderne Varianten dieser Idee möchten die Strahlung jedoch direkt auf der Erdoberfläche abfangen, genauer gesagt auf den Ozeanen. Schon Mitte der 60er Jahre des letzten Jahrhunderts schlugen US-Forscher vor, die tropischen Ozeane mit Milliarden reflektierender Objekte, Tischtennisbällen vergleichbar, zu bedecken. Sie sollten die Energie der Sonne zurück ins All reflektieren. Ein Plan, der nach kurzer wieder von der Bildfläche verschwand, und zwar aus gutem Grund: Die schwimmenden Objekte werden über kurz oder lang von Meeresbewohnern besiedelt und verlieren somit ihre Reflexionsfähigkeit. Vielmehr absorbieren die gedunkelten Reflexionsbälle das Sonnenlicht mit dem Effekt zusätzlicher Erwärmung der Ozeane.

Künstliche Wolken

Das amerikanische Unternehmen Silver Lining, gegründet vom amerikanischen Unternehmer Kelly Wanser setzt auf künstliche Wolken. Die Idee ist hierbei eine Armada automatisch navigierender Schiffe zu benutzen, die Seewasser sehr fein zerstäuben und das Kondensat in die Luft blasen. Diese sogenannten Kondensationskeime sollen als Grundlage für die Bildung von Wassertropfen dienen, aus denen einmal Wolken entstehen. Derzeit sammelt das amerikanische Unternehmen Geld für den Bau zehn solcher Schiffe, um das Wolkenbildungsexperiment auf einer Ozeanfläche von 10 000 Quadratkilometern zu analysieren. Ziel des Versuchs soll sein, eine spürbare Abkühlung der Erdoberfläche bzw. der Meeresoberfläche zu beweisen.

CO2: Zehn verrückte Klimaschutz-Ideen
© J. MacNeill 2006

Ozeandüngung

Ein weiterer Vorschlag der Klimaveränderung entgegenzutreten, ist die Düngung der südliche Ozeane mit Eisenpartikeln. In diesen Gewässern ist das für den Zellstoffwechsel notwendige Mineral knapp, was die dort lebende Menge an Phytoplankton einschränkt. Ziel soll eine massenhafte Vermehrung der Phytoplankton-Organismen sein, die eine Chemikalie namens Dimethylsulfid absondern. Diese Chemikalie dient der Natur als Kondensationskeim für Wassertröpfchen und somit zur späteren Wolkenbildung. Nach Berechnungen amerikanischer Wissenschaftler könnten durch die künstlich erzeugte Algenblüte die südlichen Ozeane um 0,5 Grad Celsius abkühlen. Ein Effekt wäre dann, dass die durch die Klimakatastrophe verschobenen Westwinde wieder an ihre angestammte Position zurückwandern würden. Im Moment überprüfen die Wissenschaftler anhand von Computersimulationen, welche „Nebenwirkungen“ ein solch massiver Eingriff haben könnte.

Künstliche Bäume

Weltweit arbeiten viele Wissenschaftler derzeit an Apparaten, um das CO2 aus der Luft zu filtern. Grundlage hierfür ist ein sogenannter Sorbent (z. B. Natriumhydroxid), an das sich das Kohlendioxid bindet. Ist der Sorbent einmal mit CO2 gesättigt, muss er mit Wasserdampf ausgewaschen und das gebundene CO2 gespeichert werden. Erst dann ist der Sorbent wieder in der Lage frisches Kohlendioxid aufzunehmen. Klaus Lackner von der Columbia University hat Konzepte für einen solchen „ CO2-Fänger“ entwickelt, der in der Lage wäre, täglich eine Tonne des Klimagases zu binden. Neue Technologien sollen es irgendwann einmal ermöglichen diese Tagesdosis zu verzehnfachen. Damit brächte es ein derartiger CO2-Sammler auf die tausendfache Aufnahmekapazität eines gleichgroßen natürlichen Baumes. CO2-Sammler sollen, wenn es nach den Wünschen der Wissenschaftler geht, überall auf Land und See verteilt werden. Bei einer anvisierten CO2-Bindung von ungefähr zehn Tonnen pro künstlichem Baum und Tag wären beispielsweise in Großbritannien 100.000 Bäume notwendig, um alle Kohlendioxidemissionen aus nicht-stationären Quellen (Automobile) zu binden. Die Kosten pro künstlichen Baum belaufen sich auf ungefähr 20.000 Dollar, die Gesamtkosten somit auf zwei Milliarden Dollar. Ein Problem was bleibt ist das gebundene CO2. Am liebsten würde man es unterirdisch verpressen. Aber noch ist unsicher, wie lange es verpresst bleibt. Erfahrungswerte hierfür werden gerade erst weltweit gesammelt.

Gebäude mit Algenfassaden

Ein sehr gute und einfache Art CO2 zu binden besteht in der Möglichkeit Häuserfassaden und Dächer zu begrünen. Diese Möglichkeit ist derzeit ein beliebtes ästhetisches Gestaltungsmittel in der Architektur. Einen Schritt weiter gehen die sogenannten Photobioreaktoren, in denen Algen wachsen. Ein Photobioreaktor besteht aus geschlossenen Behältern (zum Beispiel Glasröhren), die mit Wasser und Algen gefüllt sind und von CO2-reicher Luft durchströmt werden. Das Einzige, was zum Algenwachstum noch notwendig ist, ist dabei das Sonnenlicht. Die Wissenschaftler vom Institute of Mechanical Engineers schlagen vor, bereits vorkonfektionierte Bioreaktoren für Gebäudefassaden zu entwickeln, um diese an Fassaden von Hochhäusern zu befestigen. In die Bioreaktoren könnten dann die beispielsweise die Abgase der Heizungsanlage des Gebäudes geleitet werden. Einziger Haken der Sachen ist, dass die Reaktoren zugänglich sein müssten, um den Zuwachs an Algen regelmäßig zu „ernten“, bevor die Algen absterben und das gebundene CO2 wieder freisetzen. Clou an dieser Möglichkeit: Getrocknete Algen sind ein perfekter, nachwachsender Brennstoff. Ihre Energiedichte ist mit 18,5 bis 35 MJ je Kilogramm weitaus höher als die von Holz und liegt teils sogar über der von Kohle (24 MJ/kg).

CO2: Zehn verrückte Klimaschutz-Ideen
© Institution of Mechanical Engineers

Kühe mit geringerem CO2-Ausstoß

Kühe, genauer gesagt ihre Ausscheidungen, sind ein nicht zu unterschätzender Klimakiller. Dem wollen deutsche Forscher ein Ende bereiten. Forscher der Universität Bonn beschäftigen sich mit der Frage, wie man den CO2-Ausstoß von Kühen verringern könnte. Die Ideen sind dabei sehr vielfältig. Die Bandbreite reicht dabei von weniger Gras als Futter und mehr Maisanteil bis hin zur Entwicklung einer Anti-Methan-Pille. Über die tatsächliche Klimaschädigung durch Rinder herrscht in Wissenschaftskreisen keine klare Linie. Berechnungen sprechen von einem jährlichen Methan-Ausstoß einer Kuh wie die CO2-Emissionen eines Mittelklassewagens mit 18.000 Kilometern Jahresleistung. Andere Berechnungen hingegen ergeben, dass die Rinder nur mit 2,1 Prozent zu den deutschen Treibhausgas-Emissionen beitragen.

Der künstliche Vulkan

Der Chemie-Nobelpreisträger Paul Crutzen überraschte die Öffentlichkeit im Jahre 2006 mit einem Vorschlag, der erst einmal mehr als verrückt und absurd klingt. Er möchte künstliche Vulkane schaffen, um Schwefelpartikel in die Stratosphäre zu bringen. Die Schwefelpartikel sollen dort mit dem CO2 zu Schwefeldioxid reagieren. Grund für seine spektakuläre Idee ist der Ausbruch des Vulkans Pinatubo im Jahre 1999. Hier hatte sich der Einfluss von Schwefeldioxid auf das globale Klima gezeigt. Bei diesem natürlich stattgefundenen Prozess stieß der Vulkan etwa 20 Millionen Tonnen Schwefel aus. Das entstandene Schwefeldioxid wandelte sich in der Atmosphäre in Sulfat-Partikel um und reflektierte die Sonnenstrahlung. Künstliche Vulkane sollen diesen Prozess kontrolliert ablaufen lassen. Computersimulationen ergaben, dass sich innerhalb von fünf Jahren wieder vorindustrielle Temperaturen einstellen könnten. Diese radikale Idee würde bis zu 50 Milliarden Dollar verschlingen. Und das Ganze hätte auch noch einen ganz gravierenden Nachteil: Von einem blauen Himmel und hellem Sonnenschein könnten wir uns verabschieden, denn die Partikel würden die Luft trüben. Und niemand weiß, wie die Natur dauerhaft auf diese Trübung reagieren würde.

Aufwirbeln der Ozeane

Der Chemiker James Lovelock von der University of Oxford und der Astrophysiker Christopher Rapley, Direktor des Londoner Science Museum möchten die Ozeane anregen, mehr CO2 aus der Atmosphäre aufzunehmen. Um dies zu erreichen planen die beiden Wissenschaftler Röhren mit einem Umfang von zehn Metern in den Ozeanen zu positionieren, die von Schwimmkörpern an der Oberfläche gehalten werden und hundert bis zweihundert Meter senkrecht in die Tiefe reichen. Angetrieben von der Wellenenergie des Meeres pumpen die Röhren Wasser aus der Tiefe des Ozeans an die Oberfläche. Der Idee dahinter: Tiefere Wasserschichten enthalten Phosphate, Nitrate und Silikate, die dem Oberflächenwasser fehlen. Das an die Oberfläche gepumpte Wasser soll, einem Dünger gleich, eine Algenblüte auslösen. Algen benötigen für ihr Wachstum existentiell das Kohlendioxid der Luft und dienen somit als eine Art CO2-Filter. Sterben die Algen ab, sinken sie in die Tiefen der Ozeane und nehmen das aufgenommene CO2 mit. Größter Kritikpunkt dieser Klimaschutzlösung: In dem nach oben gepumpten Tiefseewasser befindet sich auch gelöstes Kohlendioxid, unter anderem jenes, dass die abgestorbenen Algen mit in die Tiefe „verklappt“ haben. Dieses entweicht in die Atmosphäre, sobald es an die Oberfläche gepumpt wird. 

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