Es klingt verlockend: Den Klimawandel ohne Verzicht aufzuhalten, indem eine Maschine das CO2 aus der Luft einfängt und speichert. Sogenannte Negativemissions-Technologien sind die grosse Hoffnung im Kampf gegen den Klimawandel. Eine Studie des Materialforschungsinstitut Empa, des Deutschen Öko-Institut und der Stiftung TA-Swiss hat fünf Technologien darauf geprüft, ob sie für die Schweiz einsetzbar sind.
Dabei wird klar: An der CO2-Minderung führt trotz Technik kein Weg vorbei. «Die Technologie ist nur ein kleiner Baustein, um die Klimaneutralität zu erreichen», sagt Studienleiter Martin Cames vom Deutschen Öko-Institut. «Langfristig müssen wir sämtliche Emissionen reduzieren. Doch das werden wir nicht schaffen.» Cames nennt als Beispiel die Zementproduktion und die Landwirtschaft, wo es praktisch unmöglich sei, den Treibhausgas-Ausstoss auf null herunterzufahren. Um dieses restliche CO2 zu entfernen braucht es die Technologie.
Der Wald
Bäume nehmen CO2 aus der Luft auf und speichern es. «Das wird bereits jetzt gemacht. Schon vor 300 Jahren gab es erste Ansätze zur nachhaltigen Waldbewirtschaftung», sagt Cames. Die Schweiz könnte mehr Bäume pflanzen – und so rund drei Millionen Tonnen CO2 pro Jahr entnehmen. «Doch natürlich ist die Kapazität beschränkt», erinnert Cames. Für eine grosse Aufforstung fehlt der Platz. Und drei Millionen Tonnen entsprechen gerade einmal knapp 7 Prozent des jährlichen CO2-Ausstosses in der Schweiz.
Mit der Unterschrift unter das Pariser Klimaabkommen hat sich die Schweiz verpflichtet, bis 2050 den Treibhausgas-Ausstoss auf null zu bringen. Nun soll dieses Ziel in einem Gesetz festgeschrieben werden. Das Klimaschutz-Gesetz ist ein indirekter Gegenvorschlag zur Gletscher-Initiative, die bis 2050 auch den kompletten Ausstieg aus den fossilen Energien forderte. Das Gesetz, das nun auf dem Tisch liegt, schreibt kein Verbot vor. Vielmehr soll der Ersatz von Öl- und Gasheizungen über die nächsten 10 Jahre mit insgesamt 2 Milliarden Franken gefördert werden. Für die Förderung innovativer Technologien zum Klimaschutz sind 1,2 Milliarden vorgesehen.
Mit der Unterschrift unter das Pariser Klimaabkommen hat sich die Schweiz verpflichtet, bis 2050 den Treibhausgas-Ausstoss auf null zu bringen. Nun soll dieses Ziel in einem Gesetz festgeschrieben werden. Das Klimaschutz-Gesetz ist ein indirekter Gegenvorschlag zur Gletscher-Initiative, die bis 2050 auch den kompletten Ausstieg aus den fossilen Energien forderte. Das Gesetz, das nun auf dem Tisch liegt, schreibt kein Verbot vor. Vielmehr soll der Ersatz von Öl- und Gasheizungen über die nächsten 10 Jahre mit insgesamt 2 Milliarden Franken gefördert werden. Für die Förderung innovativer Technologien zum Klimaschutz sind 1,2 Milliarden vorgesehen.
Die Erde
Mit dem richtigen Bodenmanagement kann das CO2 im Humus gespeichert werden. Auch diese Methode wird bereits genutzt. Ausserdem kann aus Biomasse Pflanzenkohle hergestellt und auf Feldern verteilt werden. «Wenn CO2 in Pflanzenkohle gespeichert wird, kann es Jahrzehnte bis Jahrhunderte dort gebunden bleiben.» Jedoch besteht die Gefahr, dass Ernteerträge sinken – somit leidet die Nahrungsmittelproduktion.
Der Kamin
Wenn Biomasse – zum Beispiel von Pflanzen – verbrannt wird, um Energie zu produzieren, setzt das CO2 frei. Dieses kann man direkt beim Kamin wieder einfangen und unterirdisch einlagern. «In der Schweiz könnte die Technik zum Beispiel bei Kehrrichtverbrennungsanlagen, Zementwerken oder Abwasserreinigungsanlagen genutzt werden.» Das Problem: Eine Speicherstätte für das CO2 gibt es in der Schweiz noch nicht. Bislang gibt es Demonstrationsanlagen in den USA und in Grossbritannien.
Der Sauger
Eine technische Lösung wurde in Zürich entwickelt. Das ETH-Spin-off Climeworks will mit einem Staubsauger tonnenweise CO2 absaugen. Die Technik ist zwar bereit, doch bislang sind die Einsparungen gering. Und sie sind teuer. «Die Technologie muss deshalb jetzt stärker verbreitet und angewendet werden. Dann gibt es Lerneffekte und die Technik wird günstiger.» Cames erinnert an die Wind- und Solarenergie, die Anfangs der 2000er-Jahre noch in den Kinderschuhen steckte. «Jetzt sind sie sehr schnell gewachsen.»
Die Verwitterung
Mineralien reagieren mit CO2 und binden so Kohlenstoff. Durch technische Prozesse kann das beschleunigt werden. Auch in verbautem Beton findet ein Verwitterungsprozess statt, der beschleunigt werden kann. Das Produkt ist ein Mehl, das wiederum für die Betonherstellung gebraucht werden kann. So verringert sich der CO2-Fussabdruck von neuem Beton. Diese Technik ist jedoch am wenigsten entwickelt.
Für die Studienautoren ist klar: Eine Technologie allein genügt nicht. «Aufgrund der Grösse und Dringlichkeit der Herausforderung werden verschiedene Ansätze parallel eingesetzt werden müssen», sagt Studienautor Björn Niesen von der Empa.
Die Kosten für die Technologien werden in der Studie nur grob geschätzt. «Dies auch, weil die Kosten oft je nach lokalen Gegebenheiten stark variieren», sagt Niesen. So kostet das Waldmanagement zwischen 1 und 100 Franken pro Tonne CO2. Die Sauger kosten je nach Verfahren zwischen 80 und 730 Franken pro Tonne CO2. Bei der Verwitterung sind es sogar bis zu 940 Franken pro Tonne. Denkbar ist für Nielsen, die Technologien über die CO2-Abgabe zu subventionieren.