CO2-Entnahme und -Speicherung: Unterschied zwischen den Versionen
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Durch Verbrennung fossiler Energien und Emissionen aus der Landwirtschaft werden gegenwärtig (2022) ca. 40 GtCO<sub>2</sub> in die Atmosphäre emittiert.<ref>Friedlingstein, P., M. O'sullivan, M. W. Jones et al. (2022): Global Carbon Budget 2022, Earth Syst. Sci. Data, 14, 4811–4900, https://doi.org/10.5194/essd-14-4811-2022</ref> Um die Ziele des Pariser Klimaabkommens einzuhalten, die globale Erwärmung noch in diesem Jahrhundert auf höchstens 2 °C über dem vorindustriellen Niveau zu begrenzen, müssen diese Emissionen drastisch reduziert werden. Einige Emissionen aus der Landwirtschaft und aus der Industrie können aber nicht vollständig vermieden werden. Daher ist es unumgänglich, einen Teil des emittierten Kohlendioxids wieder aus der Atmosphäre zurückzuholen. Zu den dafür angewandten Verfahren zählen dabei nur die durch direkte menschliche Aktivitäten bewirkte Veränderungen, nicht die durch den Klimawandel verursachten Prozesse (z.B. durch Erhöhung der CO<sub>2</sub>-Konzentration in der Atmosphäre oder längere Wachstumszeiten). | [[Datei:CE-Struktur.gif|thumb|540px|Abb. 1: Landbasierte CO<sub>2</sub>-Entnahme aus der Atmosphäre und aus industriellen Rauchgasen, biologische und geologische Speicherung, industrielle Nutzung]] | ||
Durch Verbrennung fossiler Energien und Emissionen aus der Landwirtschaft werden gegenwärtig (2022) ca. 40 GtCO<sub>2</sub> [[Treibhausgasemissionen|in die Atmosphäre emittiert]].<ref>Friedlingstein, P., M. O'sullivan, M. W. Jones et al. (2022): Global Carbon Budget 2022, Earth Syst. Sci. Data, 14, 4811–4900, https://doi.org/10.5194/essd-14-4811-2022</ref> Um die [[2-Grad-Ziel|Ziele des Pariser Klimaabkommens]] einzuhalten, die globale Erwärmung noch in diesem Jahrhundert auf höchstens 2 °C über dem vorindustriellen Niveau zu begrenzen, müssen diese Emissionen drastisch reduziert werden. Einige Emissionen aus der Landwirtschaft und aus der Industrie können aber nicht vollständig vermieden werden. Daher ist es unumgänglich, einen Teil des [[Kohlendioxidemissionen|emittierten Kohlendioxids]] wieder aus der Atmosphäre zurückzuholen. Zu den dafür angewandten Verfahren zählen dabei nur die durch direkte menschliche Aktivitäten bewirkte Veränderungen, nicht die durch den Klimawandel verursachten Prozesse (z.B. durch Erhöhung der [[Kohlendioxid-Konzentration|CO<sub>2</sub>-Konzentration]] in der Atmosphäre oder längere Wachstumszeiten). | |||
Grundsätzlich gibt es drei Möglichkeiten, CO<sub>2</sub> | Grundsätzlich gibt es drei Möglichkeiten, CO<sub>2</sub> aus der Atmosphäre zu entnehmen (Abb. 1): | ||
# Die Verstärkung der Photosynthese durch die Erweiterung oder Renaturierung natürlicher Ökosysteme, z.B. durch Aufforstung und Wiederaufforstung oder die Renaturierung von Mooren. | # Die Verstärkung der [[Photosynthese]] durch die Erweiterung oder Renaturierung natürlicher Ökosysteme, z.B. durch [[Kohlendioxidentzug durch Aufforstung|Aufforstung und Wiederaufforstung]], den Anbau von Energiepflanzen oder die Renaturierung von Mooren. | ||
# Die direkte Entnahme von Kohlendioxid aus der Umgebungsluft durch technische Anlagen, die auch als „künstliche Bäume“ bezeichnet werden (engl. Direct Air Capture, DAC). | # Die direkte [[CO2-Quellen#CO2_aus_der_Umgebungsluft|Entnahme von Kohlendioxid aus der Umgebungsluft]] durch technische Anlagen, die auch als „künstliche Bäume“ bezeichnet werden (engl. Direct Air Capture, DAC). | ||
# Die technische Abscheidung von CO<sub>2</sub> aus Rauchgasen von industriellen Verbrennungsprozessen, z.B. bei Kraftwerken oder in der Stahl- und Zementindustrie. Dieses Verfahren wird häufig nicht als Entnahme-Technologie eingestuft (engl. Carbon Dioxid Removal, CDR), weil das abgeschiedene CO<sub>2</sub> nicht aus der Atmosphäre entnommen, sondern seine Emission beim oder kurz nach dem Verbrennungsprozess verhindert wird. Andererseits wird auf diese Weise durch technische CO<sub>2</sub>-Entnahme (ähnlich wie bei 2.) verhindert, dass die CO<sub>2</sub>-Konzentration in der Atmosphäre weiter zunimmt. | # Die technische Abscheidung von [[CO2-Quellen#CO2_aus_industriellen_Punktquellen|CO<sub>2</sub> aus Rauchgasen]] von industriellen Verbrennungsprozessen, z.B. bei Kraftwerken oder in der Stahl- und Zementindustrie. Dieses Verfahren wird häufig nicht als Entnahme-Technologie eingestuft (engl. Carbon Dioxid Removal, CDR), weil das abgeschiedene CO<sub>2</sub> nicht aus der Atmosphäre entnommen, sondern seine Emission beim oder kurz nach dem Verbrennungsprozess verhindert wird. Andererseits wird auf diese Weise durch technische CO<sub>2</sub>-Entnahme (ähnlich wie bei 2.) verhindert, dass die CO<sub>2</sub>-Konzentration in der Atmosphäre weiter zunimmt. | ||
=== CO<sub>2</sub>-Speicherung und -Nutzung === | === CO<sub>2</sub>-Speicherung und -Nutzung === | ||
Für die Speicherung des entnommenen Kohlendioxids gibt es ebenfalls drei relevante Speichermöglichkeiten: | Für die Speicherung des entnommenen Kohlendioxids gibt es ebenfalls drei relevante Speichermöglichkeiten (Abb. 1): | ||
# Die Speicherung in den Ökosystemen, die das CO<sub>2</sub> aus der Atmosphäre aufgenommen haben. Das größte Speichervolumen besitzen gegenwärtig aufgrund ihrer Flächenausdehnung und der großen Biomasse der Bäume neu entstehende Wälder. Pro Flächeneinheit speichern Moore und Mangroven allerdings deutlich mehr CO<sub>2</sub> als Wälder. | # Die Speicherung in den Ökosystemen, die das CO<sub>2</sub> aus der Atmosphäre aufgenommen haben. Das größte Speichervolumen besitzen gegenwärtig aufgrund ihrer Flächenausdehnung und der großen Biomasse der Bäume neu entstehende [[Wälder im Klimawandel|Wälder]]. Pro Flächeneinheit speichern [[Moore im Klimawandel|Moore]] und [[Mangroven im Klimawandel|Mangroven]] allerdings deutlich mehr CO<sub>2</sub> als Wälder. | ||
# Die Speicherung in geologischen Schichten, vor allem in nicht mehr genutzten Gas- und Öllagerstätten unter der Landoberfläche oder unter dem Meeresboden. Die geologischen Speicher gelten als die sichersten und langfristigsten Speicher. | # Die Speicherung in geologischen Schichten, vor allem in nicht mehr genutzten Gas- und Öllagerstätten unter der Landoberfläche oder unter dem Meeresboden. Die geologischen Speicher gelten als die sichersten und langfristigsten Speicher. | ||
# Die Speicherung in wertvollen Produkten. Die Speicherdauer ist hier je nach Produkt sehr unterschiedlich. Kohlendioxid, das in der Zement- und Betonherstellung genutzt wird, kann eine Speicherzeit von Hunderten bis Tausenden von Jahren besitzen. Auch in Holzprodukten bleibt das Kohlendioxid in der Regel lange bewahrt. Bei der Nutzung von Energiepflanzen zur Treibstoffgewinnung kann das CO<sub>2</sub> allerdings in Tagen bis Wochen wieder in die Atmosphäre emittiert werden. | # Die [[Indirekte Nutzung von CO2|Speicherung in wertvollen Produkten]]. Die Speicherdauer ist hier je nach Produkt sehr unterschiedlich. Kohlendioxid, das in der Zement- und Betonherstellung genutzt wird, kann eine Speicherzeit von Hunderten bis Tausenden von Jahren besitzen. Auch in [[Wälder im Klimawandel: Deutschland|Holzprodukten]] bleibt das Kohlendioxid in der Regel lange bewahrt. Bei der Nutzung von Energiepflanzen zur Treibstoffgewinnung kann das CO<sub>2</sub> allerdings in Tagen bis Wochen wieder in die Atmosphäre emittiert werden. | ||
== Einzelnachweise == | == Einzelnachweise == | ||
Version vom 29. März 2023, 14:05 Uhr
Landbasierte Methoden
CO2-Entnahme
Durch Verbrennung fossiler Energien und Emissionen aus der Landwirtschaft werden gegenwärtig (2022) ca. 40 GtCO2 in die Atmosphäre emittiert.[1] Um die Ziele des Pariser Klimaabkommens einzuhalten, die globale Erwärmung noch in diesem Jahrhundert auf höchstens 2 °C über dem vorindustriellen Niveau zu begrenzen, müssen diese Emissionen drastisch reduziert werden. Einige Emissionen aus der Landwirtschaft und aus der Industrie können aber nicht vollständig vermieden werden. Daher ist es unumgänglich, einen Teil des emittierten Kohlendioxids wieder aus der Atmosphäre zurückzuholen. Zu den dafür angewandten Verfahren zählen dabei nur die durch direkte menschliche Aktivitäten bewirkte Veränderungen, nicht die durch den Klimawandel verursachten Prozesse (z.B. durch Erhöhung der CO2-Konzentration in der Atmosphäre oder längere Wachstumszeiten).
Grundsätzlich gibt es drei Möglichkeiten, CO2 aus der Atmosphäre zu entnehmen (Abb. 1):
- Die Verstärkung der Photosynthese durch die Erweiterung oder Renaturierung natürlicher Ökosysteme, z.B. durch Aufforstung und Wiederaufforstung, den Anbau von Energiepflanzen oder die Renaturierung von Mooren.
- Die direkte Entnahme von Kohlendioxid aus der Umgebungsluft durch technische Anlagen, die auch als „künstliche Bäume“ bezeichnet werden (engl. Direct Air Capture, DAC).
- Die technische Abscheidung von CO2 aus Rauchgasen von industriellen Verbrennungsprozessen, z.B. bei Kraftwerken oder in der Stahl- und Zementindustrie. Dieses Verfahren wird häufig nicht als Entnahme-Technologie eingestuft (engl. Carbon Dioxid Removal, CDR), weil das abgeschiedene CO2 nicht aus der Atmosphäre entnommen, sondern seine Emission beim oder kurz nach dem Verbrennungsprozess verhindert wird. Andererseits wird auf diese Weise durch technische CO2-Entnahme (ähnlich wie bei 2.) verhindert, dass die CO2-Konzentration in der Atmosphäre weiter zunimmt.
CO2-Speicherung und -Nutzung
Für die Speicherung des entnommenen Kohlendioxids gibt es ebenfalls drei relevante Speichermöglichkeiten (Abb. 1):
- Die Speicherung in den Ökosystemen, die das CO2 aus der Atmosphäre aufgenommen haben. Das größte Speichervolumen besitzen gegenwärtig aufgrund ihrer Flächenausdehnung und der großen Biomasse der Bäume neu entstehende Wälder. Pro Flächeneinheit speichern Moore und Mangroven allerdings deutlich mehr CO2 als Wälder.
- Die Speicherung in geologischen Schichten, vor allem in nicht mehr genutzten Gas- und Öllagerstätten unter der Landoberfläche oder unter dem Meeresboden. Die geologischen Speicher gelten als die sichersten und langfristigsten Speicher.
- Die Speicherung in wertvollen Produkten. Die Speicherdauer ist hier je nach Produkt sehr unterschiedlich. Kohlendioxid, das in der Zement- und Betonherstellung genutzt wird, kann eine Speicherzeit von Hunderten bis Tausenden von Jahren besitzen. Auch in Holzprodukten bleibt das Kohlendioxid in der Regel lange bewahrt. Bei der Nutzung von Energiepflanzen zur Treibstoffgewinnung kann das CO2 allerdings in Tagen bis Wochen wieder in die Atmosphäre emittiert werden.
Einzelnachweise
- ↑ Friedlingstein, P., M. O'sullivan, M. W. Jones et al. (2022): Global Carbon Budget 2022, Earth Syst. Sci. Data, 14, 4811–4900, https://doi.org/10.5194/essd-14-4811-2022
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