Die internationalen Klimaverhandlungen kommen nicht vom Fleck und immer lauter wird der Ruf nach technischen Eingriffen, um die Erderw\u00e4rmung aufzuhalten. Heute besch\u00e4ftigen sich deshalb nicht nur Universit\u00e4ten und Think-Tanks, sondern auch Regierungen und UN-Gremien mit dem Geo-Engineering. Ideen gibt es viele, aber bez\u00fcglich Wirkung und Risiken tappt man noch weitgehend im Dunkeln.<\/b><\/p>\n\n
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Obwohl Demonstrationsprojekte noch fehlen, bestehen kaum Zweifel, dass die Technologie funktioniert. Doch weil die CO2-Konzentration in der Atmosph\u00e4re lediglich 0,04 Prozent betr\u00e4gt, ist die Effizienz begrenzt und die CO2-Absorption im Vergleich mit anderen Verfahren teuer. Sch\u00e4tzungen gehen von mehreren hundert Euro pro Tonne CO2 aus. Zugleich ben\u00f6tigen das chemische Verfahren und die Verdichtung des Gases grosse Mengen an Energie \u2013 laut Studien so viel, dass bei einem Energiemix, wie er heute zum Beispiel in Deutschland verwendet wird, bis zur H\u00e4lfte des absorbierten CO2 wieder emittiert w\u00fcrde.\u00a0 \u00abGebt mir einen halben Tanker gef\u00fcllt mit Eisen, und ich gebe euch eine neue Eiszeit\u00bb, prahlte der US-Ozeanograf John Martin in den 80er-Jahren und propagierte erstmals die Eisend\u00fcngung der Ozeane. Sein Vorschlag beruhte auf der Fotosynthese von Phytoplankton, das an der Meeresoberfl\u00e4che schwebt. Dieses wandelt Kohlendioxid und Sonnenlicht in Biomasse um und gibt anschliessend Sauerstoff ab. Damit ist Plankton f\u00fcr rund die H\u00e4lfte des weltweit j\u00e4hrlich von Pflanzen absorbierten Kohlendioxids verantwortlich und das Meer die gr\u00f6sste Kohlenstoffsenke unseres Planeten. Das wollen sich Martin und andere Geoingenieure zunutze machen: Durch D\u00fcngung mit N\u00e4hrstoffen wie Eisen, Stickstoff und Phosphor kann das Planktonwachstum k\u00fcnstlich angeregt und zus\u00e4tzliches CO2 aus der Atmosph\u00e4re absorbiert werden. Plankton stirbt n\u00e4mlich bereits nach wenigen Tagen ab. Ein Teil des absinkenden Kohlenstoffs wird von Bakterien umgesetzt und dient als Nahrung f\u00fcr Kleinlebewesen. Der Rest f\u00e4llt in Form von Biomasse auf den Meeresgrund, wo der Kohlenstoff dem nat\u00fcrlichen Kreislauf f\u00fcr bis zu tausend Jahren entzogen ist.\u00a0 De facto besteht seit Mai 2008 ein Moratorium f\u00fcr die Ozeand\u00fcngung, das von 192 Staaten im Rahmen der Convention on Biological Diversity (CBD) beschlossen wurde. Trotzdem unternahm der amerikanische Unternehmer Russ George im Juli 2012 auf eigene Faust ein Experiment vor der K\u00fcste Kanadas und kippte 100 Tonnen Eisensulfat in den Pazifik. Satellitenbilder zeigten anschliessend ein stark erh\u00f6htes Algenwachstum in einem Gebiet von \u00fcber 10\u2009000 Quadratkilometern. Nach eigenen Aussagen wollte George die indigene Bev\u00f6lkerung des Inselarchipels Haida Gwaii bei der Regeneration der Lachsbest\u00e4nde unterst\u00fctzen. Er hatte jedoch bereits fr\u00fcher mit dem Unternehmen Planktos Inc. auf sich aufmerksam gemacht, das die Ozeand\u00fcngung \u00fcber international handelbare CO2-Kompensationszertifikate kommerzialisieren wollte. Umweltverb\u00e4nde und Anw\u00e4lte nannten den Versuch vor Kanada eine \u00abkrasse Verletzung\u00bb zweier internationaler Moratorien.<\/p>\n\n Die wissenschaftlichen Publikationen des US-Astronomen Roger Angel bieten Stoff f\u00fcr Kontroversen \u2014 und Science-Fiction-Romane: Angel will zehn Billionen transparente Siliziumscheiben 1,5 Millionen Kilometer von der Erde entfernt im All platzieren. Die so produzierte 100\u2009000 Kilometer lange Wolke aus Reflektoren w\u00fcrde zwei Prozent des Sonnenlichts reflektieren, das normalerweise auf die Erde trifft. Daf\u00fcr soll \u00fcber 30 Jahre jede Minute ein B\u00fcndel mit einer Million Reflektoren ins All geschossen werden. Technisch w\u00e4re das laut Angel in 25 Jahren m\u00f6glich. Gesch\u00e4tzte Kosten: 100 Milliarden Dollar j\u00e4hrlich. \u00c4hnlich denkt das US-Forscherteam um Lowell Wood, das mit dem Vorschlag kam, eine Art riesiges Sonnensegel zwischen Sonne und Erde zu spannen. Berechnungen zeigen jedoch, dass f\u00fcr eine Reduktion der Sonnenstrahlung um zwei Prozent ein Sonnenschild von zirka drei Millionen Quadratkilometern n\u00f6tig w\u00e4re. Weltallbasierte Methoden sind noch rein theoretischer Natur und die Unsicherheiten bez\u00fcglich Kosten, Effektivit\u00e4t, zeitlicher Umsetzung und Risiken immens, wie auch die Royal Society in ihrem Bericht vermerkt.<\/p>\n\n Wolken spannen sich wie Sonnenschirme \u00fcber unsere Erdkugel. Sie bestehen aus Millionen kleinster Wassertropfen, und je mehr Tropfen eine Wolke enth\u00e4lt, desto gr\u00f6sser ist ihre Albedo, das heisst das R\u00fcckstrahlverm\u00f6gen von Sonnenlicht ins Weltall. Damit Wasserdampf zu Wolken kondensieren kann, braucht es sogenannte Kondensationskerne. Das k\u00f6nnen Sandk\u00f6rner, Staub oder Meersalzkristalle sein. Durch Verspr\u00fchen von Meerwasser \u00fcber den Ozeanen in tiefe Wolkenschichten k\u00f6nnte deshalb das Wolkenwachstum angeregt und die Erdoberfl\u00e4che zus\u00e4tzlich gek\u00fchlt werden. Laut Sch\u00e4tzungen des britischen Physikers John Latham k\u00f6nnte die Erdtemperatur so selbst bei einer Verdopplung der heutigen CO2-Konzentration stabil gehalten werden. Daf\u00fcr sollen laut Latham 1500 unbemannte Schiffe mit entsprechender Spr\u00fchvorrichtung in den Ozeanen kreisen. Eine Forschergruppe in San Francisco pr\u00e4sentierte unter dem Namen \u00abSilver Lining Project\u00bb Pl\u00e4ne f\u00fcr ein solches Schiff. Es soll Meerwasser in eine H\u00f6he von einem Kilometer spr\u00fchen und daf\u00fcr zehn Tonnen Wasser pro Sekunde ansaugen. Laborbasierte Machbarkeitsstudien wurden unter anderem von der Bill & Melinda Gates Foundation unterst\u00fctzt. Noch ist aber weitgehend ungewiss, welche Auswirkungen die grossfl\u00e4chige Wolkenproduktion auf Windsysteme, Meeresstr\u00f6mungen, Niederschl\u00e4ge und Meeresorganismen h\u00e4tte.<\/p>\n\n Es war ein klimatologisches Jahrhundertereignis: Auf den Philippinen spie der Vulkan Pinatubo 1991 innert k\u00fcrzester Zeit rund 17 Millionen Tonnen Schwefeldioxid in die Atmosph\u00e4re und umgab die Erdkugel mit einem grauen Schleier. In der Stratosph\u00e4re, der Atmosph\u00e4renschicht zwischen 18 und 50 Kilometern \u00fcber der Erde, bildeten sich in der Folge sogenannte Aerosole. Das sind Gasgemische mit fein verteilten Partikeln, die wie Milliarden von kleinsten Sonnenreflektoren wirken. Die Abschirmung der Sonnenstrahlung f\u00fchrte zu einem weltweiten Temperaturr\u00fcckgang von einem halben Grad \u00fcber einen Zeitraum von zwei Jahren. W\u00e4ren die Aerosole nicht wieder aus der Stratosph\u00e4re ausgefallen, h\u00e4tte sich die Erde wahrscheinlich l\u00e4ngerfristig um mehrere Grad abgek\u00fchlt. Deshalb schlug der Chemiker und Nobelpreistr\u00e4ger Paul Crutzen 2006 in einem viel beachteten wissenschaftlichen Essay vor, den beim Pinatubo-Ausbruch beobachteten Effekt f\u00fcr die k\u00fcnstliche Klimak\u00fchlung zu nutzen. Mit Tausenden von Ballonen oder Raketen k\u00f6nnte tonnenweise Schwefel in die Stratosph\u00e4re gebracht werden, so seine Idee, die gleichzeitig Ausdruck seiner Frustration \u00fcber die Stagnation der Klimaschutzverhandlungen war. Die britische Royal Society kam in einem der meistzitierten Berichte zu Technologien des Geo-Engineering 2009 zum Schluss, dass die Aerosolbildung in der Stratosph\u00e4re, \u00e4hnlich wie von Crutzen vorgeschlagen, punkto Wirkung, Kosten, Risiken und einer raschen Umsetzung am meisten Erfolg verspricht.\u00a0 Dieser Artikel ist zuerst erschienen im Greenpeace Magazin 2\/2013.<\/em><\/p>\n\n1.\u00a0K\u00fcnstliche B\u00e4ume als CO2-Staubsauger\u00a0<\/h2>\n\n
Wirtschaftlicher w\u00e4re die direkte Absorption von CO2 bei grossen Emittenten. Wie zum Beispiel bei Kohlekraftwerken, wo die Konzentrationen im Vergleich zur Umgebungsluft 300 Mal h\u00f6her sind. Damit w\u00e4re das Problem der Lagerung jedoch nicht gel\u00f6st. Zu den viel diskutierten Risiken geh\u00f6ren die Sicherheit im Fall von Erdbeben, die Versauerung von Grundwasser und m\u00f6gliche Lecks bei Lagerst\u00e4tten. Einsprachen von Anwohnerinnen und Anwohnern potenzieller Lagerstandorte sind deshalb wahrscheinlich. In Deutschland haben heftige Proteste in ersten Testgebieten de facto zum Stopp der weiteren Forschung gef\u00fchrt.<\/p>\n\n2.\u00a0Planktonf\u00fctterung mit unabsehbaren Folgen f\u00fcr Ozeane<\/h2>\n\n
Die Ozeand\u00fcngung geh\u00f6rt heute zu den besterprobten Ideen des Geo-Engineering. Seit 1993 wurde sie in 13 Freilandexperimenten im S\u00fcdozean und im Nordwestpazifik getestet. Das gr\u00f6sste Experiment (LOHAFEX) umfasste die D\u00fcngung einer Fl\u00e4che von 300 Quadratkilometern mit 10\u2009000 Kilogramm Eisensulfat. Doch die anf\u00e4ngliche Euphorie \u00fcber das Potenzial der Methode ist in den vergangenen Jahren verflogen. Die theoretischen Annahmen zur Effektivit\u00e4t konnten in den Experimenten nicht reproduziert werden. Zwar bildeten sich meist grossfl\u00e4chige Algenbl\u00fcten, doch sank das Plankton nicht wie gew\u00fcnscht ab. Ein nennenswerter Nettoexport von CO2 in die Tiefe wurde laut einer \u00dcbersichtsstudie des Umweltbundesamtes f\u00fcr Mensch und Umwelt Dessau-Ro\u00dflau\/D in keinem der bisherigen Experimente nachgewiesen. Der anf\u00e4nglich gebundene Kohlenstoff wurde bis zu 80 Prozent wieder in die Atmosph\u00e4re freigesetzt. Weiter beobachteten Forscher eine verst\u00e4rkte Bl\u00fcte von Kieselalgen, die ein starkes Nervengift produzieren, sowie einen Sauerstoffmangel in tieferen Meeresschichten. Kritiker bef\u00fcrchten deshalb weitreichende Konsequenzen f\u00fcr die maritimen \u00d6kosysteme und unkalkulierbare Folgen f\u00fcr die gesamte Nahrungskette bis zum Menschen.\u00a0<\/p>\n\n3.\u00a0Star Wars gegen den Klimawandel\u00a0<\/h2>\n\n
4.\u00a0Die Wolkenmacher<\/h2>\n\n
5.\u00a0Der Schuss ins Blaue: Mit Schwefelraketen gegen die Erderw\u00e4rmung<\/h2>\n\n
Doch neben grunds\u00e4tzlichen ethischen Bedenken gegen\u00fcber dem Schwefelbeschuss der Stratosph\u00e4re ist die Wirkung umstritten: Chemie-Klima-Modellierungen haben gezeigt, dass der Pinatubo-Ausbruch nur bedingt als Modell taugt. F\u00fchrt man der Stratosph\u00e4re n\u00e4mlich \u00fcber Monate oder Jahre Schwefel zu \u2014 mit Raketen, Ballonen oder Flugzeugen \u2014 koagulieren die einzelnen Partikel zu gr\u00f6sseren Aerosolen, bis diese in tiefere Atmosph\u00e4reschichten fallen, wo ihre Wirkung verpufft. Anstelle der von Crutzen gesch\u00e4tzten zwei Megatonnen Schwefeldioxid pro Jahr w\u00e4re f\u00fcr eine wirkungsvolle K\u00fchlung rund die zehnfache Menge n\u00f6tig. Das w\u00fcrde mit grosser Wahrscheinlichkeit zu schwerwiegenden Verschiebungen im Klimasystem f\u00fchren. In Studien wurden ausbleibende lokale Niederschl\u00e4ge und verminderte Wassermengen in Fl\u00fcssen als Folgen des Pinatubo-Ausbruchs nachgewiesen \u2014 meist mit starken regionalen Unterschieden.<\/p>\n\n
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