Die Klimamacher kommen

Im Kampf gegen die Erderwärmung werden auch großräumige technische Eingriffe diskutiert

Von Peter Sloterdijk stammt der Satz: »Die Menschen sind Zukunfts atheisten, sie glauben nicht an das, was sie wissen, selbst wenn man ihnen stringent beweist, was kommen muss.« Wenn man diese These auf die Klimapolitiker bezieht, könnte der Philosoph recht haben. Trotz allen Wissens über die Ursachen und Folgen des Klimawandels ist es bisher nicht gelungen, wirkungsvoll gegenzusteuern.
Im Klimaabkommen von Paris 2015 wurde zwar ausdrücklich das 2-Grad-Ziel für die internationale Klimapolitik festgelegt und sogar eine Erwärmung von lediglich 1,5 Grad gegenüber dem Niveau vor Beginn der Industrialisierung angestrebt. Doch die verpflichtende Reduzierung der nationalen Treibhausgas emissionen, wie sie noch im Kioto-Protokoll von 1997 vorgesehen war, wurde in freiwillige nationale Beiträge zum Klimaschutz abgewandelt. Und Beschlüsse darüber, mit welchen konkreten Maßnahmen und welchen Institutionen man das Ziel erreichen will, wurden auf künftige Verhandlungsrunden vertagt.
Über die CO²-Bepreisung zum Beispiel ist zwar eifrig diskutiert worden, doch ihre praktische Umsetzung in Form einer Steuer oder eines Mindestpreises für CO²-Zertifikate beim Emissions handel kam nicht in Gang. Wenn über die Ziele einer aktiven, internationalen Klimapolitik Einigkeit besteht, es aber an der praktischen Umsetzung hapert, dann rücken problembehaftete Ersatzhandlungen in den Fokus. Beispielsweise die, dass Politiker das Heft des Handelns an Ingenieure übergeben.
So hat denn der Diskurs über »Climate Geoengineering« erheblichen Auftrieb erhalten. In den USA ist es seit Längerem ein großes Thema, in Großbritannien hat eine Royal Commission einen umfangreichen Bericht vorgelegt, Länder wie China, Indien oder Bangladesch haben Workshops zu Environmental Gover nance durchgeführt, deutsche Forschungsinstitute wie das Alfred-Wegener-Institut waren an Versuchen der Ozeandüngung beteiligt, und die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) hat ein Schwer punkt programm zu Geoengineering aufgelegt.
Dabei ist Klimamanipulation nicht etwas gänzlich Neues. Bereits 1860 wurden Versuche zur Stimulierung des Regens durch kontrollierte Waldbrände unternommen. In jüngerer Zeit wurde versucht, sowohl die Bahn als auch die Intensität von Hurrikanen durch Injektionen von Silberjodid zu verändern, in zahlreichen Ländern wurden Wolken geimpft, um sie abregnen zu lassen.

»Geoengi neering des Klimas«

Erste konkrete Vorschläge zu einem umfassenden »Geoengi neering des Klimas« gehen auf das Jahr 1965 (Bericht an den Präsidenten der USA) zurück, erste Studien dazu wurden in den 1970er Jahren erstellt. Der Begriff Geoengineering selbst wurde erstmals 1976 von dem italienischen Physiker Cesare Marchetti verwendet.
Der Fokus der Klimaforschung und der Klimapolitik lag während der 1980er und 1990er Jahre jedoch eindeutig auf der Vermeidung beziehungsweise Verringerung von Treibhausgas emissionen (mitigation). Die Anpassung an den Klimawandel (adaptation) galt eher als potenziell gefährliche Ablenkung, und für noch gefährlicher hielt man das Geoengineering. Diese Einstellung hat sich seither geändert. Der Weltklimarat (IPCC) sah mitigation und adaptation von Anfang an als sich ergänzende Konzepte. Nach einem alarmierenden Artikel des Chemienobelpreisträgers Paul J. Crutzen von 2006 wuchs unter Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern die Sorge über das Versagen der internationalen Klimapolitik. Dadurch entfaltete sich die Idee zu einem »Plan B«: Climate Geoengineering.
Die Ausgangslage lässt sich wie folgt zusammenfassen: Die Welt steuert auf ein weit höheres Emissionsniveau zu als projiziert; fossile Brennstoffe werden weiterhin und zunehmend verfeuert, teils sogar mit staatlicher Subventionierung; die notwendige Reduzierung der globalen Treibhausgasemissionen wird unter schätzt; sollten die CO²-Emissionen jedoch tatsächlich sinken, wird der damit verbundene reduzierte Ausstoß von Schwefel partikeln (Aerosole) den Erwärmungseffekt des CO² verstärken; hinzu kommen die unumkehrbaren und möglicherweise katastrophalen Risiken, die in verschiedenen Kippelementen im globalen Klimasystem (tipping points) verborgen sind. Angesichts dieser Sachlage und deren Interpretation wurde Geoengineering bei vielen Klimawissenschaftlern hoffähig – als notwendige und sinnvolle Ergänzung zur bisherigen Klimapolitik.
Was aber ist Geoengineering eigentlich? Die Royal Commission hat es 2009 als vorsätzliche, großräumige Eingriffe mit tech ni chen Mitteln in verschiedene geochemische und biogeoche mische Kreisläufe der Erde definiert. Das britische Unterhaus hat die Frage der Forschungsfinanzierung und die Entwicklung von notwendigen Regulierungsprinzipien untersuchen lassen. Da jedoch die Techniken des Geoengineering noch längst nicht voll beschrieben und entwickelt sind, lassen sich dessen Vor- und Nachteile nicht klar benennen. Bislang wurden nur einzelne Komponenten erprobt – mit teilweise enttäuschenden Ergebnissen für die beteiligten Klimaingenieure. Weil Geoengineering potenziell aber eine große Bandbreite von Techniken umfasst, musste eine Taxonomie entwickelt werden, um sowohl den Diskussions- und Forschungsbedarf als auch die Regulierungs- und Kontrollerfordernisse besser einschätzen zu können. Man unterscheidet inzwischen zwei Mechanismen des Climate Geoengineering: erstens die Beeinflussung der Sonneneinstrahlung (Solar Radiation Management, SRM) und zweitens die Reduzierung der CO²-Konzentration in der Atmosphäre

Der Ausstoß von Kohlendioxid nimmt weiter zu

Der Ausstoß von Kohlendioxid nimmt weiter zu © Le Monde diplomatique

Treibhausgasemissionen

Treibhausgasemissionen © Le Monde diplomatique

Rechnen für 1,5 Grad

Auf dem Klimagipfel in Paris 2015 haben 195 Staaten vereinbart, die Erderwär mung im globalen Mittel auf deutlich unter 2 Grad (möglichst 1,5 Grad) im Vergleich zum vorindustriellen Niveau zu begrenzen. Um dieses Ziel zu erreichen, muss die Emission von Kohlendioxid weltweit verringert werden. Das sogenannte Kohlenstoffbudget gibt die Menge an CO₂ aus anthropogenen Quellen an, die seit vorindustrieller Zeit schon an die Atmosphäre abgegeben wurde beziehungsweise die noch noch abgegeben werden darf, um das 1,5-Grad-Ziel nicht zu verfehlen.
Um 1,5 Grad Erderwärmung mit einer 66-prozentigen Wahrscheinlichkeit nicht zu überschreiten, dürfen laut dem Sonderbericht des Weltklimarats (IPCC) vom Oktober 2018 noch knapp 420 Gigatonnen (Gt) CO₂ in die Atmosphäre abgegeben werden. Wenn die Welt weiterhin so viel emittiert wie 2018, wäre dieses Budget spätestens 2029 aufgebraucht. Bei einer 50:50-Wette dürften noch 580 Gt ausgestoßen werden. Hielten wir uns an dieses Szenario, würden wir in etwa 30 Jahren eine Nettoemission von null erreichen; beim 420-Gt-Szenario wären es 20 Jahre.
Die Idee des CO₂-Budgets basiert darauf, dass die kumulativen Emissionen und der Anstieg der oberflächennahen Lufttemperatur mehr oder weniger linear zusammenhängen. Das bedeutet allerdings nicht, dass, wenn das verfügbare Budget aufgebraucht ist, die Erde 1,5 Grad wärmer wäre – das Klima reagiert auf äußere Faktoren mit einigen Jahrzehnten Verzögerung.
Jedes Jahr erstellt das Umweltprogramm der Vereinten Nationen den »Emissions Gap Report«. Der Bericht gibt an, wie hoch die globalen Treibhausgasemissionen sein sollten, wenn wir die schlimmsten Klimafolgen vermeiden wollen, und wie hoch sie wirklich sind. Die Differenz ist unsere »Emissionslücke«. Nach dem Bericht von 2018 ist die Lücke im Vergleich zu früheren Schätzungen signifikant größer geworden, da neue Studien mehr Varianten untersucht haben und die Möglichkeiten, der Atmosphäre CO₂ zu entziehen, vorsichtiger beurteilt werden. Nachdem die globalen Emissionen drei Jahre lang stabil waren, sind sie 2017 wieder gestiegen. Um das 1,5-Grad-Ziel zu erreichen, müssen die Staaten ihre Anstrengungen über ihren festgelegten nationalen Beitrag hinaus erheblich verstärken.

Wer wie viel reduzieren müsste

Wer wie viel reduzieren müsste © Le Monde diplomatique

Wolken impfen und Ozeane düngen

Geoengineering, also großräumige technische Eingriffe in das Klimasystem der Erde, werden weltweit diskutiert. Auch vernünftige Klimawissenschaftler nehmen die Möglichkeiten technischer Klimamanipulationen durchaus ernst.
Einer der am häufigsten diskutierten Ansätze ist das Anpflanzen von Biomasse auf riesigen Flächen, um Kohlendioxid in den Pflanzen zu speichern. Nach der Ernte sollen die Pflanzenmassen verbrannt und die CO₂-Emissionen aufgefangen und unterirdisch deponiert werden. Der nächste Aufwuchs würde dann erneut große Mengen Kohlendioxid einfangen und so weiter. Auch der Weltklimarat (IPCC) hat diese Möglichkeit immer wieder erörtert.
Die großflächige Aufforstung der Wälder wäre eine andere Option. Doch selbst sie ist umstritten: Die Erde würde mit zusätzlichen Wäldern dunkler und würde mehr Wärme aufnehmen, wenn helle Flächen bewaldet werden.
Während der Präsidentschaft Obamas rückte 2009 eine Initiative des damaligen US-Energieministers Steven Chu in den Fokus. Er wollte durch weiße Autos, weiße Dächer, hellere Straßen eine farblich veränderte Welt erschaffen, die mehr Sonnenlicht zurückwirft. Das klingt noch relativ harmlos.
Gravierender sind die Gedankenspiele rund um die riesigen Grönland gletscher, deren Abschmelzen den Meeresspiegel um mehrere Meter steigen ließe. Glaziologen des chinesischen Geoengineering-Programms wollen auf dem Meeresboden vor Grönland bis zu 100 Meter hohe Mauern bauen, um das warme Wasser am Boden des Meeres abzuhalten. Die warmen Meeresströme greifen die Gletscher von unten an und bringen sie so zum Schmelzen. Doch manche Gletscher sind 100 Kilometer breit, das benötigte Baumaterial würde alles in den Schatten stellen, was auf der Erde jemals erbaut wurde.
Das Ausbringen winziger reflektierender Sandkörner über den Eismassen oder das Einpacken der Gletscher in schützende Folien sind Vorschläge, die im Vergleich dazu fast schon niedlich anmuten. Kleine Pilotversuche dazu haben schon begonnen oder stehen unmittelbar bevor: Am North-Meadow-See in Alaska will ein Forscherteam um die Polareis-Aktivistin Leslie Field die Sand körnchen verstreuen.
Zu den bekanntesten Vorschlägen gehören immer noch das Düngen der Ozeane, um die Algenblüte zu forcieren, oder das Ausbringen von Schwefel par tikeln in der Atmosphäre, um Sonnenlicht fernzuhalten. Wegen der befürchteten Schäden an der Ozonschicht durch den Schwefel gelten inzwischen Kalkstein partikel als bessere Alternative. Auch das Aufhellen von Wolken ist eine Op tion. Spezialschiffe sollen Aerosole über dem Ozean aufwirbeln und die Wolken damit impfen und weißer werden lassen.
Eine ganz andere »Reparaturidee« ist das Pumpen riesiger Wassermassen auf die Antarktis. Das Pumpwasser würde dort gefrieren. Damit das Wasser ein Jahrtausend lang auf der Antarktis gespeichert werden kann, müsste es aber, so Berechnungen von Potsdamer Klimaforschern, 700 Kilometer ins Landesinnere gepumpt werden. Die dazu notwendige Energie entspräche rund einem Zehntel des aktuellen Weltverbrauchs.
Manfred Kriener

Klimamanipulationen in der Testphase

Klimamanipulationen in der Testphase © Le Monde diplomatique

(Carbon Dioxide Removal, CDR). Während SRM primär darauf abzielt, einen Teil der Sonneneinstrahlung auf die Erde in den Weltraum abzulenken, geht es bei CDR darum, der Atmosphäre Kohlenstoff wieder zu entziehen und ihn an Land oder im Meer zu speichern.
SRM wie CDR greifen auf zwei Maßnahmenbündel zurück. Das erste besteht in der Stärkung der Ökosysteme (ecosystems enhancement), das heißt der Stimulierung natürlicher Prozesse in Luft, Wasser und Böden. Ein Beispiel ist die stratosphärische Schwefel injektion. Sie soll die Tätigkeit von Vulkanen imitieren, deren Ascheauswurf die Sonneneinstrahlung auf die Erde schon mehrfach schnell und massiv reduziert hat, und gilt als die wesentliche SRM-Methode. Hingegen kann die Eisendüngung der Ozeane das Wachstum von Planktonalgen begünstigen und damit die CO²-Bindung in den Meeren steigern – die Ozeandüngung gilt somit als die wesentliche CDR-Methode.
Das zweite Maßnahmenbündel des Climate Geoengineering besteht in technischen Eingriffen in die globalen ökologischen Abläufe (black-box engineering). So könnten im Weltraum installierte Spiegel (space reflectors)– entweder riesengroße oder extrem viele – die Reflexion des Sonnenlichts erhöhen und so einem globalen Temperaturanstieg entgegenwirken (SRM- Technik). Eine potenziell bedeutsame CDR-Technik könnte im Bau von Anlagen bestehen, mit denen CO² aus der Luft eingefangen (air capture oder artificial trees) und in ehemaligen Öl- und Gasfeldern (oder in Salzstöcken) gespeichert wird.
Die Kombination der beiden genannten Maßnahmenbündel (ecosystems enhancement und black-box engineering) mit den beiden prinzipiellen Mechanismen SRM und CDR führte zu einer Typologie des Climate Geoengineering mit einer Vielzahl technischer Optionen.
Abgesehen von den komplizierten technischen Problemen spielen in der wissenschaftlichen Literatur und den öffentlichen Diskursen zum Climate Geoengineering verschiedene Pro- und Contra-Argumente eine wesentliche Rolle. Für die Befürworter des Geoengineering stehen die folgenden (in den gebräuchlichen englischen Begriffen aufgeführten) Argumente im Vordergrund (wobei sich die konkreten Beispiele hier nur auf die strato sphärische Schwefelinjektion beziehen). Die Pro-Argumente: • »Arming the Future«: Um die Welt für die Zukunft zu wappnen, sollten wir sämtliche Optionen der Klimapolitik erforschen. Schließlich können Notsituationen eintreten, auf die man vorbereitet sein sollte und in denen auch unangenehme Ultima-Ratio-Optionen verfügbar sein müssten.
• »Lesser Evil«: Der Einsatz der Schwefelinjektion und anderer Techniken sei im Vergleich zu einem durch Emissionsreduzierung allein nicht vermiedenen Klimawandel das kleinere Übel.
• »Efficiency«: Die Kosten des Geoengineering seien geringer als die Kosten von Emissionsvermeidung und Anpassung.
• »Easiness«: Es sei politisch und kulturell einfacher, Schwefel injektionen durchzuführen, als Millionen Menschen und viele Industrien zu einer gewaltigen Reduzierung ihrer Emissionen zu zwingen. Man würde so tiefgreifende und schmerzliche Eingriffe in individuelle Lebensstile, soziale Gewohnheiten und ökonomische Besitzstände vermeiden.
• »Innovation«: Geoengineering fördere den technischen Fortschritt, was zu neuen Geschäftsfeldern und zusätzlichen Jobs führen werde.
• »Do It Alone«: Eine globale Emissionsreduzierung verlange die dauerhafte, aber leider unwahrscheinliche Kooperation aller Staaten. Dagegen könne die Schwefelinjektion (oder andere Geoengineering-Techniken) von einem einzigen Staat oder einer kleinen Gruppe von Staaten zum Vorteil der gesamten Menschheit durchgeführt werden. (Da der Einsatz von SRM bisher völker rechtlich nicht reguliert ist, wäre er womöglich sogar legal.)
All diese Argumente für die großräumige technische Beeinflussung des Klimawandels spielen in der internationalen Diskussion und damit auch für die Gestaltung der künftigen Weltklimapolitik eine wichtige Rolle.
Die Gegner des Climate Geoengineering haben indes gravie rende Einwände gegen dieses Konzept, wie vor allem: • »Risk-Transfer«: Die Risiken des heutigen, von hohen Treibhausgasemissionen geprägten Wirtschaftsmodells würden auf die künftigen Generationen abgewälzt.
• »Informed Consent«: Derart weitreichende Eingriffe mit globalen und langfristigen Wirkungen seien nur legitim, wenn eine breite und wohlinformierte Zustimmung der Weltgemeinschaft vorliege.
• »Moral-Hazard«: Schon die Aussicht auf SRM werde Industrie, Politik und Gesellschaft dazu bringen, weiterhin viel (zu viel) CO² auszustoßen – ein Freifahrtschein für Klimasünder.
• »Undermining Better Options«: Die Techniken des Geoengi neering würden die realen Chancen der Emissionsvermeidung und der Anpassung an den Klimawandel verbauen, vor allem natür liche Klimalösungen, wie die »Waldoption«, die großflächige Wiederaufforstung und die nachhaltige Waldwirtschaft.
• »Political Economy«: Geoengineering stärke die klimapolitisch reaktionärsten Gruppen und Industrien, weshalb diese auch Anhänger des Geoengineering sind.
• »Loss of Intangibles«: Die Einbringung von Schwefelpartikeln in die Stratosphäre werde, so wird vermutet, die Farben des Himmels wesentlich verändern, so dass das Himmelblau verloren gehen könnte.
• »Hybris«, auch »Playing God« genannt: Geoengineering stehe in der Tradition großtechnischer Eingriffe in die Natur, in denen Maßlosigkeit und Vermessenheit zum Ausdruck kommen. Der Mensch würde als »Weltingenieur« in globale Naturprozesse eingreifen, was sich in Zukunft auf vielfältige Weise rächen könnte.
Es ist damit zu rechnen, dass Befürworter und Gegner in Zukunft weitere Argumente vorbringen und diese auch spezifisch gewichten werden. Die Entscheidung, ob wir Geoengineering tatsächlich einsetzen oder lieber darauf verzichten sollten, mag zurzeit noch nicht akut sein, weil weder SRM noch CDR ausreichend erforscht und getestet sind. Doch das könnte sich schnell ändern, vor allem wenn sich die hochgesteckten Erwartungen an das Pariser Klimaabkommen als trügerisch erweisen, wenn der Klimawandel schneller voranschreitet als projiziert und wenn die Klimafolgen dramatischer ausfallen als bisher erwartet. Aber auch dann, wenn der Weltklimarat seine bislang eher reservierte Haltung zu dieser Frage ändern sollte. Bei einer weiter steigenden CO²-Konzentration in der Atmosphäre wird der Druck jedenfalls wachsen, Geoengineering als Option ernst zu nehmen.
Jüngste Computersimulationen zeigen, dass das 2-Grad-Ziel nur zu erreichen sein wird, wenn die globalen CO²-Emissionen von derzeit 35 Milliarden Tonnen pro Jahr schon im nächsten Jahrzehnt halbiert und bis zur Jahrhundertmitte auf null (Emissionsneutralität) gebracht werden – um danach zu negativen Emissionen zu gelangen.
Wenn für das nachträgliche Herausholen von CO² aus der Atmosphäre in der zweiten Jahrhunderthälfte aber weniger als 5 Milliarden Tonnen pro Jahr angepeilt werden (wie verschiedene Simulationen annehmen), dann müssten die Emissionen nach 2030 noch stärker reduziert werden. Dann stünden aber auch kurzfris tigere Einstiegspunkte zur Entscheidung an – wie vor allem die rasche Beendigung der Kohleverstromung und die alsbaldige Einführung von Mindestpreisen für CO²-Emissionen. Zu den beiden etablierten Komponenten der internationalen Klimapolitik – Emissionsvermeidung und Anpassung an den Klimawandel – könnte mit dem Geoengineering also eine dritte hinzukommen. Darüber nicht nachzudenken, wäre unvernünftig, wenn nicht gar fahrlässig.

Autor: Udo E. Simonis ist Professor emeritus für Umweltpolitik am Wissenschaftszentrum Berlin (WZB) und Redakteur des Jahrbuchs Ökologie.

Mehr Informationen zum Thema:

Weltweiter Kommunalverband für nachhaltige Entwicklung

Zeitschrift des UN-Umweltprogramms

Wuppertal Institut für Klima, Umwelt, Energie

Beratung zur Nutzung von erneuerbaren Energien: Klimaschutzagentur Wiesbaden

Naturefund e. V.
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