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CO2 aus der Luft zu holen kann die Kosten für Klimaschutz senken

12.04.2013 - Der Luft CO2 direkt zu entziehen – dieser Ansatz kann die Kosten für die Vermeidung gefährlichen Klimawandels grundlegend verändern. Damit könnte etwa der Ausstoß von CO2 in der Transportwirtschaft, bei der eine Abkehr von fossilen Brennstoffen schwierig und deshalb teuer ist, etwas verlängert und die finanzielle Last der Emissionsreduktion für zukünftige Generationen verringert werden, so zeigt eine jetzt vom Potsdam-Institut für Klimafolgenforschung (PIK) veröffentlichte Studie. Sie untersucht die Rolle der CO2-Entnahme aus der Luft am Beispiel der Energieerzeugung aus Biomasse, kombiniert mit der Abspaltung und Einlagerung von Kohlenstoff (Carbon Capture and Storage, CCS). Die Entnahme von CO2 aus der Atmosphäre kann unter bestimmten Voraussetzungen die Kosten des Klimaschutzes senken, weil sie ein Ausgleich ist für die Emissionen, deren Verringerung am teuersten wäre. Sie kann aber keinesfalls den Großteil der nötigen Emissionsreduktionen ersetzen, so die Wissenschaftler.
CO2 aus der Luft zu holen kann die Kosten für Klimaschutz senken

Miscanthus Gras, dahinter eine Großstadt im Smog: Pflanzen wie diese holen CO2 aus der Luft, um zu wachsen - die Biomasse kann zur Energie-Erzeugung genutzt und das dabei freiwerdende CO2 unterirdisch gespeichert werden. Foto: thinkstock

„Wenn der Atmosphäre CO2 entzogen wird, so erlaubt dies eine Trennung der Reduktionsmaßnahmen von Zeitpunkt und Ort der Entstehung der Emissionen – und diese Flexibilität kann sehr wichtig sein für den Klimaschutz“, sagt Leit-Autor Elmar Kriegler. „Man muss dann nicht mehr in jeder Fabrik oder jedem Lastwagen den Ausstoß von Treibhausgasen verhindern, sondern kann zum Beispiel Energiepflanzen anbauen. Die nehmen beim Wachsen CO2 aus der Luft auf – und werden später in Bioenergieanlagen verwertet, wo das CO2 dann unterirdisch verpresst wird.“

Ökonomisch gesehen ermöglicht diese Flexibilität eine Kostensenkung, weil sie jene Emissionen ausgleicht, deren Vermeidung besonders teuer wäre. „Dies bedeutet, dass ein Auslaufen aller CO2-Emissionen bis zum Ende unseres Jahrhunderts – und genau das wäre nötig, um das international vereinbarte Zwei-Grad-Ziel zu halten – nicht das Beseitigen wirklich jeder Emissionsquelle erfordern müsste“, so Kriegler. „Die Entscheidungen, ob und wie zukünftige Generationen vor gefährlichem Klimawandel geschützt werden sollen, müssen heute getroffen werden, aber die Vermeidungsanforderungen für das Erreichen der Ziele werden mit der Zeit wachsen. Die Kosten für zukünftige Generationen könnten deutlich verringert werden, wenn die Technologien zum Entziehen von CO2 aus der Luft langfristig verfügbar werden.“

Die Finanzlast über die Generationen hinweg verteilen

Erstmals wird dies in der nun veröffentlichten Studie quantifiziert. In Szenarienrechnungen, in denen Bioenergie plus CCS nutzbar wird, halbierten sich die Gesamtkosten für den Klimaschutz in diesem Jahrhundert. In Szenarien ohne eine solche Strategie der CO2-Entnahme aus der Luft, stiegen die Kosten für künftige Generationen deutlich – bis hin zu einer Vervierfachung im Zeitraum 2070 bis 2090. Berechnet wurde dies mit einer Computer-Simulation des Wirtschaftssystems, der Energiemärkte und des Klimas.

Die Optionen für das Entziehen von CO2 aus der Atmosphäre umfassen auch Aufforstung oder chemische Verfahren zum Einfangen des Gases oder für dessen Reaktion mit Mineralien zu Karbonat. Allerdings ist der Einsatz von Biomasse plus CCS weniger kostenträchtig als die chemischen Optionen, solange hinreichend Biomassematerial verfügbar ist, erklären die Forscher.

Ernste Bedenken beim großflächigen Einsatz von Biomasse plus CCS

„Natürlich gibt es ernste Bedenken, inwieweit die großflächige Nutzung von Biomasse zur Energieerzeugung nachhaltig gestaltet werden kann“, sagt Ko-Autor Ottmar Edenhofer, Chef-Ökonom des PIK. „Wir haben deshalb Bioenergie plus CCS nur als ein Beispiel dafür betrachtet, welche Rolle der Entzug von CO2 aus der Atmosphäre für den Klimaschutz spielen kann.“ Die Nutzung von Energiepflanzen kann in Konflikt geraten mit der Nutzung von Land für die Nahrungsmittelerzeugung, oder mit dem Schutz von Ökosystemen. Daher wurde in der aktuellen Studie die Produktion von Energie aus Biomasse auf eine – verglichen mit anderen Abschätzungen zu ihrem Potenzial – mittlere Menge begrenzt, so dass sie überwiegend auf aufgegebenen landwirtschaftlichen Flächen umgesetzt würde.

Allerdings gibt es hierbei Unsicherheiten: Das Bevölkerungswachstum und sich verändernde Ernährungsgewohnheiten, welche die Nachfrage nach Land steigern können, wie auch Fortschritte in der landwirtschaftlichen Produktivität, welche die Nachfrage nach Land sinken lassen können. Außerdem ist die CCS-Technologie noch nicht verfügbar für den Einsatz im industriellen Maßstab – und aus Sorge um den Umweltschutz ist sie in Ländern wie Deutschland umstritten.

„Das Entziehen von CO2 aus der Atmosphäre könnte die Menschheit in die Lage versetzen, dass sie weiterhin Ziele zur Stabilisierung der CO2-Konzentration erreichen kann, obwohl sich wahrscheinlich die nötige Zusammenarbeit der internationalen Staatengemeinschaft verzögert“, erklärt Edenhofer. Dies gelte aber nur unter bestimmten Voraussetzungen. „Die Risiken einer stark ausgeweiteten Nutzung von Bioenergie müssen besser verstanden werden, und die Sicherheitsbedenken gegenüber CCS müssen gründlich geprüft werden. Trotzdem: Die Technologien, um CO2 aus der Luft wieder heraus zu holen, sind keine Science Fiction; sie müssen weiter erkundet werden.“ Keinesfalls sollten sie als Vorwand zur Vernachlässigung von Emissionsreduktionen betrachtet werden, so Edenhofer. „Der bei weitem größte Teil der Anstrengungen zur Vermeidung gefährlichen Klimawandels muss in Form der Verringerung der weltweiten Ausstoßes von Treibhausgasen geleistet werden.“


Artikel:
Kriegler, E., Edenhofer, O., Reuster, L., Luderer, G., Klein, D. (2013): Is atmospheric carbon dioxide removal a game changer for climate change mitigation? Climatic Change (online) [10.1007/s10584-012-0681-4]

Weblink zum Artikel:
http://link.springer.com/article/10.1007%2Fs10584-012-0681-4

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