Weg mit dem Dreck
Das Weltklima ist offenbar leichter zu ändern als menschliche Lebens- und Konsumgewohnheiten. Deshalb suchen Forscher nach technischen Hilfen, um den Klimawandel zumindest zu bremsen.
Text: Gottfried Derka
Fotografie: OMV
Die Erde ist am Dampfen. Die Wahrscheinlichkeit, dass der Mensch schuld daran ist, beträgt nach Meinung der Experten 90 Prozent. Abgase, allen voran Kohlendioxid, das beim Verheizen von Kohle, Öl und Gas entsteht, sammeln sich in der Atmosphäre an und verhindern die Abstrahlung von Wärme ins All. Läuft alles weiter wie bisher, ist bis Ende des Jahrhunderts mit einer Erhöhung der durchschnittlichen Temperatur auf der Erde um mehr als sechs Grad zu rechnen. Diese Prognose kann als quasiamtlich bezeichnet werden: Sie stammt vom Zwischenstaatlichen Ausschuss für Klimawandel (IPCC). Das ist jene Organisation, die das Wissen hunderter Wissenschaftler in aller Welt in einigermaßen konzise Berichte gießt.
Noch haben die Wissenschaftler nicht ausgemalt, wie eine solche Hitzewelle das Leben auf der Erde verändern würde – ihren Bericht zu dieser Frage wollen sie erst in einigen Monaten veröffentlichen. Doch schon die Anfang Februar bekannt gemachten allgemeinen Klimaaussichten haben Bewegung in die Debatte gebracht: UNO- Generalsekretär Ban Ki-Moon fordert „entschlossenes Handeln“; der französische Präsident Jacques Chirac verlangt eine neue, schlagkräftige UNO-Klimaschutz- behörde, Vertreter aus 46 Staaten schlossen sich dem an. Unklar blieb bis zuletzt freilich, wer da was „entschlossen“ unternehmen sollte, was eine neue Behörde regeln würde. Schließlich waren die Versuche, das Weltklima vor dem Menschen zu schützen bisher ziemlich wirkungslos. Häufigere Dürrekatastrophen im Süden, Überschwemmungen in den Bergen, verbleichende Korallenriffe in den Meeren scheinen damit programmiert.
Was also tun angesichts der dramatischen Prognosen einerseits und der Erfolglosigkeit beim Gegensteuern andererseits? In der Not werden Ideen salonfähig, die noch vor wenigen Jahren als absurde Fantasien abgetan worden wären. Viele Vorschläge werden ventiliert, einzelne bereits im kleinen Maßstab erprobt. Manche Ansätze würden gigantischen Aufwand erfordern und sind im Grunde hochriskante Experimente mit kaum berechenbarem Ausgang und geringen Chancen auf Verwirklichung. So forderten etwa US-amerikanische Behördenvertreter allen Ernstes, folgenden Vorschlag in die jüngsten IPCC-Papiere aufzunehmen:
Das Wissenschaftlergremium solle die Entwicklung eines Sonnenschutzes für die Erde fordern. Tatsächlich gab es bereits mehrere Gedankenexperimente in diese Richtung: Gigantische Sonnensegel im All sollen die Erde beschatten; ein unüberschaubares Geschwader kleiner, reflektierender Ballons in höchsten Luftschichten könnte dieselbe Funktion erfüllen. Oder: Kleinste Schwefelpartikel könnten in die Atmosphäre geblasen werden, auch das würde der Erde möglicherweise Kühlung verschaffen. Für die IPCC-Wissenschaftler galten derlei Fantasien bisher stets als „spekulativ, die Kosten sind völlig unklar und die möglichen Nebenwirkungen unabsehbar“.
Doch selbst die absurdesten Ideen scheinen manchen mehr Erfolg zu versprechen als das Kyoto-Protokoll. Zur Erinnerung: 1997 hatten sich dutzende Staaten verpflichtet, ihre klimaverändernden Abgase bis 2012 um 5,2 Prozent unter das Niveau von 1990 zu drücken. Das Öko-Musterland Österreich wollte seine Emissionen gar um mehr als 13 Prozent senken. Sanktionen für das Nichteinhalten der Versprechungen gab es kaum, und so ist das Protokoll auch wirkungslos geblieben. Bis 2010 erwarten Experten eine Zunahme der weltweiten Emissionen um elf Prozent. Österreich emittierte bereits 2004 um 15 Prozent mehr als 1990.
Weil sich die Industriestaaten mit Einsparungen so schwer tun, setzen sie auf Technologien, die beides ermöglichen sollen: Klimaschutz und ungebremste Nutzung von Kohle und Öl. Carbon Capture and Storage nennen Experten diese Verfahren, bei denen es darum geht, das Treibhausgas Kohlendioxid einzufangen und sicher zu verstauen. Der erste Schritt ist dabei noch vergleichsweise einfach: Rund ein Viertel der gesamten CO2-Emissionen dampft aus den Schloten von Kohlekraftwerken. Dieser Anteil könnte bald noch größer werden: Die Internationale Energieagentur (IEA) rechnet bis 2030 mit einem jährlich um 1,7 Prozent steigenden Energiebedarf. 85 Prozent davon werden durch Kohlekraftwerke gedeckt. Berechnungen ergeben, dass diese Stromfabriken während ihrer Laufzeit insgesamt 140 Milliarden Tonnen Kohlenstoff in die Luft blasen werden.
Zum Vergleich: Seit 1750 hat die Menschheit 150 Milliarden Tonnen Kohlenstoff emittiert. Möglich wäre es nun, die Abgase dieser neuen Kraftwerke nicht durch den Schlot, sondern durch Absorbertürme zu blasen. Dort waschen Amine, basische Chemikalien, das Kohlendioxid aus. In einem zweiten Durchgang werden die Amine erhitzt, das Kohlendioxid in hochkonzentrierter Form gewonnen, die Chemikalie fließt für den nächsten Waschgang zurück in den Absorberturm. Wer ein 1.000-Megawatt- Kraftwerk mit so einem CO2-Fänger ausstattet, erspart der Atmosphäre pro Jahr sechs Millionen Tonnen Kohlendioxid. Das entspricht den Abgasen von rund zwei Millionen Autos im gleichen Zeitraum. Biomassekraftwerke mit CO2-Filter könnten sogar zur Reduktion des Treibhausgases in der Luft beitragen. Spätestens jetzt taucht aber die Frage auf: wohin mit all dem CO2? Die Antwort lautet: unter die Erde.
Die erste Versuchsanlage auf europäischem Festland entsteht derzeit in Ketzin. Die 4.000-Seelen-Gemeinde westlich von Berlin wurde als Standort gewählt, weil der Sandstein 600 Meter unter ihr als besonders aufnahmefähig gilt. Mit Gerätschaften aus der Öl- und Gasindustrie soll das Treibhausgas in den Boden gepresst werden. Der Klimakiller wird also begraben. Forscher vom nahen Geoforschungsinstitut in Potsdam leiten das Projekt, Partner sind die großen Energiekonzerne der Region: RWE und Vattenfall sind ebenso dabei wie der norwegische Ölkonzern Statoil. Die Erwartungen sind groß.
Nach Berechnungen des US-amerikanischen Physikers Robert Socolow müssten in den kommenden 50 Jahren unvorstellbare 175 Milliarden Tonnen Kohlenstoff verstaut werden, andernfalls würde die CO2-Konzentration in der Atmosphäre zu stark steigen. Nach Schätzungen des IPCC aus dem Jahr 2005 wären weltweit Lagerkapazitäten von bis zu 1.000 Milliarden Tonnen vorhanden. Das sind ausgepumpte Öl- oder Gasfelder, aber auch poröse geologische Formationen, die CO2 aufnehmen könnten. In Ketzin soll zunächst die technische Machbarkeit geprüft werden.
Dass das gut gehen wird, bezweifelt eigentlich niemand. Denn schon seit Jahrzehnten pumpen Ölfirmen Kohlendioxid in den Untergrund – nicht um die Umwelt zu schonen, sondern um die letzten Reste aus beinahe ausgebeuteten Ölfeldern zu pressen. Auch die österreichische OMV will sich neuerdings in dieser Technik versuchen. Als „Druckmittel“ verwenden die Techniker dabei jenes CO2, das mit gefördertem Öl an die Erdoberfläche gelangt. Dieses wird abgeschieden und durch ein zweites Bohrloch postwendend wieder nach unten gedrückt. Dennoch verfolgt die Branche die Versuche in Ketzin mit Spannung.
Hier werden die Forscher mit neuen geochemischen und -physikalischen Methoden prüfen, ob ein CO2-Endlager überhaupt dicht ist. Das ist ein entscheidender Punkt. Denn wenn der Klimakiller nach kurzer Zeit wieder aus dem Boden dampft, war der ganze Aufwand umsonst. Schlimmer noch wäre ein plötzliches Austreten großer Mengen CO2. Das relativ schwere Gas verdrängt nämlich den lebenswichtigen Sauerstoff, und was dann passiert, wissen Experten spätestens seit der Katastrophe vom Nyos-See in Kamerun im Jahr 1986: Tief in dem Gewässer hatte sich über Jahrzehnte vulkanisches Kohlendioxid gesammelt, das schließlich mit einem Schlag nach oben sprudelte. 1.700 Menschen erstickten im Umkreis von 25 Kilometern.
Verfechter der Technik versichern freilich: Wenn es Bodenschichten gibt, die Erdgas über Jahrmillionen sicher unter Verschluss gehalten haben, dann ist es auch möglich, sichere CO2-Endlager zu finden. Erfahrungen aus Kanada, Norwegen und Algerien stützen diese Hoffnungen. Allerdings: Derzeit sind weltweit gerade einmal elf größere CO2-Endlager geplant, mögliche Standorte sind Deutschland, Kanada, Großbritannien, die USA, Norwegen und Australien. Bei diesem Tempo des Ausbaus sei es unwahr- scheinlich, dass rechtzeitig ausreichend Platz für die zusätzlichen Emissionen geschaffen wird, schrieb jüngst das Wissenschaftsblatt nature. Schuld am langsamen Fortschritt sind nicht zuletzt die wirtschaftlichen Rahmenbedingungen. Derzeit zahlen die Energiekonzerne nur rund 15 Euro für das Recht, eine Tonne CO2 zu emittieren. Das sei bei weitem billiger, als das Gas einzulagern. Was sind also die kurzfristig verfügbaren Alternativen?
Ein besonders kreativer Vorschlag stammt von dem US-amerikanischen Elektrotechniker und Science-Fiction-Autor Robert A. Metzger. Auf der „Rückseite eines Kuverts“ stellte er folgende Berechnung an: Pro Jahr fallen in den USA 600 Millionen Tonnen an Ernterückständen an. Die Bauern würden verstärkt dazu übergehen, diese Reste nicht mehr unterzupflügen, sondern einfach auf dem Acker verrotten zu lassen. Dabei, so Metzger, würden rund 240 Millionen Tonnen Kohlenstoff freigesetzt. Um das zu verhindern, schlägt er nun vor, die Reste mit vorhandenem Maschinenpark vom Acker zu holen, mit großen Lkws an den Golf von Mexiko zu karren und sie dort an einer tiefen Stelle auf Nimmerwiedersehen zu versenken. Immerhin: Das Fachblatt Climatic Change druckte seinen Vorschlag ab.
Beinahe harmlos erscheint im Vergleich dazu die Idee des demokratischen Politikers Lloyd Levine aus Kalifornien. Der will in seinem Bundesstaat einen besonderen Energieverschwender verbieten lassen, der nur fünf Prozent der verbrauchten Energie umsetzt, der Rest geht in Abwärme. „Diese Erfindung ist 125 Jahre alt, sie ist unglaublich ineffizient“, schimpft Levine. Sein Gesetz soll schon 2012 in Kraft treten und Kalifornien helfen, seine Treibhausgas-Emissionen wie versprochen bis 2020 um ein Viertel zu reduzieren. Das Objekt, das Levine verbieten will: die Glühbirne.
Noch haben die Wissenschaftler nicht ausgemalt, wie eine solche Hitzewelle das Leben auf der Erde verändern würde – ihren Bericht zu dieser Frage wollen sie erst in einigen Monaten veröffentlichen. Doch schon die Anfang Februar bekannt gemachten allgemeinen Klimaaussichten haben Bewegung in die Debatte gebracht: UNO- Generalsekretär Ban Ki-Moon fordert „entschlossenes Handeln“; der französische Präsident Jacques Chirac verlangt eine neue, schlagkräftige UNO-Klimaschutz- behörde, Vertreter aus 46 Staaten schlossen sich dem an. Unklar blieb bis zuletzt freilich, wer da was „entschlossen“ unternehmen sollte, was eine neue Behörde regeln würde. Schließlich waren die Versuche, das Weltklima vor dem Menschen zu schützen bisher ziemlich wirkungslos. Häufigere Dürrekatastrophen im Süden, Überschwemmungen in den Bergen, verbleichende Korallenriffe in den Meeren scheinen damit programmiert.
Was also tun angesichts der dramatischen Prognosen einerseits und der Erfolglosigkeit beim Gegensteuern andererseits? In der Not werden Ideen salonfähig, die noch vor wenigen Jahren als absurde Fantasien abgetan worden wären. Viele Vorschläge werden ventiliert, einzelne bereits im kleinen Maßstab erprobt. Manche Ansätze würden gigantischen Aufwand erfordern und sind im Grunde hochriskante Experimente mit kaum berechenbarem Ausgang und geringen Chancen auf Verwirklichung. So forderten etwa US-amerikanische Behördenvertreter allen Ernstes, folgenden Vorschlag in die jüngsten IPCC-Papiere aufzunehmen:
Das Wissenschaftlergremium solle die Entwicklung eines Sonnenschutzes für die Erde fordern. Tatsächlich gab es bereits mehrere Gedankenexperimente in diese Richtung: Gigantische Sonnensegel im All sollen die Erde beschatten; ein unüberschaubares Geschwader kleiner, reflektierender Ballons in höchsten Luftschichten könnte dieselbe Funktion erfüllen. Oder: Kleinste Schwefelpartikel könnten in die Atmosphäre geblasen werden, auch das würde der Erde möglicherweise Kühlung verschaffen. Für die IPCC-Wissenschaftler galten derlei Fantasien bisher stets als „spekulativ, die Kosten sind völlig unklar und die möglichen Nebenwirkungen unabsehbar“.
Doch selbst die absurdesten Ideen scheinen manchen mehr Erfolg zu versprechen als das Kyoto-Protokoll. Zur Erinnerung: 1997 hatten sich dutzende Staaten verpflichtet, ihre klimaverändernden Abgase bis 2012 um 5,2 Prozent unter das Niveau von 1990 zu drücken. Das Öko-Musterland Österreich wollte seine Emissionen gar um mehr als 13 Prozent senken. Sanktionen für das Nichteinhalten der Versprechungen gab es kaum, und so ist das Protokoll auch wirkungslos geblieben. Bis 2010 erwarten Experten eine Zunahme der weltweiten Emissionen um elf Prozent. Österreich emittierte bereits 2004 um 15 Prozent mehr als 1990.
Weil sich die Industriestaaten mit Einsparungen so schwer tun, setzen sie auf Technologien, die beides ermöglichen sollen: Klimaschutz und ungebremste Nutzung von Kohle und Öl. Carbon Capture and Storage nennen Experten diese Verfahren, bei denen es darum geht, das Treibhausgas Kohlendioxid einzufangen und sicher zu verstauen. Der erste Schritt ist dabei noch vergleichsweise einfach: Rund ein Viertel der gesamten CO2-Emissionen dampft aus den Schloten von Kohlekraftwerken. Dieser Anteil könnte bald noch größer werden: Die Internationale Energieagentur (IEA) rechnet bis 2030 mit einem jährlich um 1,7 Prozent steigenden Energiebedarf. 85 Prozent davon werden durch Kohlekraftwerke gedeckt. Berechnungen ergeben, dass diese Stromfabriken während ihrer Laufzeit insgesamt 140 Milliarden Tonnen Kohlenstoff in die Luft blasen werden.
Zum Vergleich: Seit 1750 hat die Menschheit 150 Milliarden Tonnen Kohlenstoff emittiert. Möglich wäre es nun, die Abgase dieser neuen Kraftwerke nicht durch den Schlot, sondern durch Absorbertürme zu blasen. Dort waschen Amine, basische Chemikalien, das Kohlendioxid aus. In einem zweiten Durchgang werden die Amine erhitzt, das Kohlendioxid in hochkonzentrierter Form gewonnen, die Chemikalie fließt für den nächsten Waschgang zurück in den Absorberturm. Wer ein 1.000-Megawatt- Kraftwerk mit so einem CO2-Fänger ausstattet, erspart der Atmosphäre pro Jahr sechs Millionen Tonnen Kohlendioxid. Das entspricht den Abgasen von rund zwei Millionen Autos im gleichen Zeitraum. Biomassekraftwerke mit CO2-Filter könnten sogar zur Reduktion des Treibhausgases in der Luft beitragen. Spätestens jetzt taucht aber die Frage auf: wohin mit all dem CO2? Die Antwort lautet: unter die Erde.
Die erste Versuchsanlage auf europäischem Festland entsteht derzeit in Ketzin. Die 4.000-Seelen-Gemeinde westlich von Berlin wurde als Standort gewählt, weil der Sandstein 600 Meter unter ihr als besonders aufnahmefähig gilt. Mit Gerätschaften aus der Öl- und Gasindustrie soll das Treibhausgas in den Boden gepresst werden. Der Klimakiller wird also begraben. Forscher vom nahen Geoforschungsinstitut in Potsdam leiten das Projekt, Partner sind die großen Energiekonzerne der Region: RWE und Vattenfall sind ebenso dabei wie der norwegische Ölkonzern Statoil. Die Erwartungen sind groß.
Nach Berechnungen des US-amerikanischen Physikers Robert Socolow müssten in den kommenden 50 Jahren unvorstellbare 175 Milliarden Tonnen Kohlenstoff verstaut werden, andernfalls würde die CO2-Konzentration in der Atmosphäre zu stark steigen. Nach Schätzungen des IPCC aus dem Jahr 2005 wären weltweit Lagerkapazitäten von bis zu 1.000 Milliarden Tonnen vorhanden. Das sind ausgepumpte Öl- oder Gasfelder, aber auch poröse geologische Formationen, die CO2 aufnehmen könnten. In Ketzin soll zunächst die technische Machbarkeit geprüft werden.
Dass das gut gehen wird, bezweifelt eigentlich niemand. Denn schon seit Jahrzehnten pumpen Ölfirmen Kohlendioxid in den Untergrund – nicht um die Umwelt zu schonen, sondern um die letzten Reste aus beinahe ausgebeuteten Ölfeldern zu pressen. Auch die österreichische OMV will sich neuerdings in dieser Technik versuchen. Als „Druckmittel“ verwenden die Techniker dabei jenes CO2, das mit gefördertem Öl an die Erdoberfläche gelangt. Dieses wird abgeschieden und durch ein zweites Bohrloch postwendend wieder nach unten gedrückt. Dennoch verfolgt die Branche die Versuche in Ketzin mit Spannung.
Hier werden die Forscher mit neuen geochemischen und -physikalischen Methoden prüfen, ob ein CO2-Endlager überhaupt dicht ist. Das ist ein entscheidender Punkt. Denn wenn der Klimakiller nach kurzer Zeit wieder aus dem Boden dampft, war der ganze Aufwand umsonst. Schlimmer noch wäre ein plötzliches Austreten großer Mengen CO2. Das relativ schwere Gas verdrängt nämlich den lebenswichtigen Sauerstoff, und was dann passiert, wissen Experten spätestens seit der Katastrophe vom Nyos-See in Kamerun im Jahr 1986: Tief in dem Gewässer hatte sich über Jahrzehnte vulkanisches Kohlendioxid gesammelt, das schließlich mit einem Schlag nach oben sprudelte. 1.700 Menschen erstickten im Umkreis von 25 Kilometern.
Verfechter der Technik versichern freilich: Wenn es Bodenschichten gibt, die Erdgas über Jahrmillionen sicher unter Verschluss gehalten haben, dann ist es auch möglich, sichere CO2-Endlager zu finden. Erfahrungen aus Kanada, Norwegen und Algerien stützen diese Hoffnungen. Allerdings: Derzeit sind weltweit gerade einmal elf größere CO2-Endlager geplant, mögliche Standorte sind Deutschland, Kanada, Großbritannien, die USA, Norwegen und Australien. Bei diesem Tempo des Ausbaus sei es unwahr- scheinlich, dass rechtzeitig ausreichend Platz für die zusätzlichen Emissionen geschaffen wird, schrieb jüngst das Wissenschaftsblatt nature. Schuld am langsamen Fortschritt sind nicht zuletzt die wirtschaftlichen Rahmenbedingungen. Derzeit zahlen die Energiekonzerne nur rund 15 Euro für das Recht, eine Tonne CO2 zu emittieren. Das sei bei weitem billiger, als das Gas einzulagern. Was sind also die kurzfristig verfügbaren Alternativen?
Ein besonders kreativer Vorschlag stammt von dem US-amerikanischen Elektrotechniker und Science-Fiction-Autor Robert A. Metzger. Auf der „Rückseite eines Kuverts“ stellte er folgende Berechnung an: Pro Jahr fallen in den USA 600 Millionen Tonnen an Ernterückständen an. Die Bauern würden verstärkt dazu übergehen, diese Reste nicht mehr unterzupflügen, sondern einfach auf dem Acker verrotten zu lassen. Dabei, so Metzger, würden rund 240 Millionen Tonnen Kohlenstoff freigesetzt. Um das zu verhindern, schlägt er nun vor, die Reste mit vorhandenem Maschinenpark vom Acker zu holen, mit großen Lkws an den Golf von Mexiko zu karren und sie dort an einer tiefen Stelle auf Nimmerwiedersehen zu versenken. Immerhin: Das Fachblatt Climatic Change druckte seinen Vorschlag ab.
Beinahe harmlos erscheint im Vergleich dazu die Idee des demokratischen Politikers Lloyd Levine aus Kalifornien. Der will in seinem Bundesstaat einen besonderen Energieverschwender verbieten lassen, der nur fünf Prozent der verbrauchten Energie umsetzt, der Rest geht in Abwärme. „Diese Erfindung ist 125 Jahre alt, sie ist unglaublich ineffizient“, schimpft Levine. Sein Gesetz soll schon 2012 in Kraft treten und Kalifornien helfen, seine Treibhausgas-Emissionen wie versprochen bis 2020 um ein Viertel zu reduzieren. Das Objekt, das Levine verbieten will: die Glühbirne.
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