Negativ-Emissionen: Welche Rolle kann der Boden spielen?

Wie kann CO₂ wieder aus der Atmosphäre entfernt werden? Diese Frage spielt eine wesentliche Rolle, wenn es um das Erreichen der Klimaneutralität geht. Denn einerseits gibt es die sogenannten unvermeidbaren Restemissionen, etwa aus der Landwirtschaft oder in der Industrie. Gleichzeitig sieht das Klimaschutzgesetz vor, dass künftig negative Emissionen, also die Entnahme von CO₂ aus der Atmosphäre, die Einhaltung des Pariser Klimaziels sicherstellen sollen.

Unterschiedliche Kohlenstoffsenken 

Kohlenstoffsenken sind also ein wichtiger Baustein der Energiewende. Neben natürlichen Senken, zum Beispiel aufgeforsteten Wäldern und wiedervernässten Mooren, kommen auch technische Lösungen ins Spiel – etwa die Abscheidung und Speicherung von CO₂ in der Zementproduktion. Doch gibt es noch eine dritte Möglichkeit: sogenannte natürliche technische Senken, die natürliche und technische Prozesse kombinieren, zum Beispiel durch beschleunigte Verwitterung von Gestein.

Studie: Europaweite Moor-Emissionen sind doppelt so hoch wie geschätzt

In dieser dritten Möglichkeit sehen Modelle ein großes Potenzial: Allein über die beschleunigte Silikatverwitterung (engl.: Enhanced Silicate Weathering, ESW) könnten CDR-Ziele des deutschen Klimaschutzgesetzes mehr als erreicht werden, wenn alle landwirtschaftlichen Flächen dafür genutzt würden, heißt es in einer Presseinformation des GFZ Potsdam. Dabei wird fein gemahlenes Gesteinsmehl auf landwirtschaftlich genutzten Böden ausgebracht. Dort verwittert es und reagiert mit CO₂, das anschließend in Form gelöster Karbonate im Zuge des natürlichen Wasserkreislaufs in die Ozeane gelangt und dort langfristig als Kalkstein gebunden wird.

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Trotz Vorstudien noch viele Fragen offen

Doch noch seien viele Fragen offen, heißt es weiter vom GFZ Potsdam: So fehle, trotz erster Vorstudien, eine klare und verlässliche empirische Grundlage, wie viel CO₂ dieser Prozess unter natürlichen Bedingungen tatsächlich speichern kann. Zudem seien die Zeitskalen der ablaufenden chemischen Prozesse in natürlichen Boden-Ökosystemen deutlich länger als die bisherigen Versuchsreihen: Die tatsächliche Machbarkeit der beschleunigten Silikatverwitterung in großem Stil konnte daher noch nicht demonstriert werden. Auch seien die langfristigen Auswirkungen auf das gesamte Boden-Ökosystem noch unbekannt, ebenso wie der Einfluss des Gesteinsmehls auf den Bodenkohlenstoff oder die Humusbildung. Und nicht zuletzt fehlten Erkenntnisse über Rahmenbedingungen und Grenzen der praktischen Durchführbarkeit, die sich etwa aus den Wechselwirkungen mit dem Bodenhumus ergeben und auch von der Bereitschaft der Landwirte und politischen Entscheidungsträger abhängen, ESW umzusetzen.

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Europas Wälder nehmen immer weniger CO₂ auf

Abhilfe soll das jetzt gestartete Projekt „RESET“ schaffen, an dem Forschende des GfZ und des RIFS Forschungsinstitut für Nachhaltigkeit beteiligt sind. In den kommenden drei Jahren werden die Wissenschaftler:innen mithilfe neuartiger Materialien die CO₂‑Aufnahme quantifizieren – beispielsweise in den Bikarbonaten, die in den Ozean transportiert werden, sowie im Bodenhumus. Diese geowissenschaftlichen Erkenntnisse wollen die Forschenden mit einer sozialwissenschaftlichen Analyse verknüpfen, die gesellschaftlichen Auswirkungen von ESW untersucht.