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Was ist ein Kohlenstoffspeicher?
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Die wichtigsten Punkte in diesem Artikel
Was sind natürliche und künstliche Kohlenstoffsenken?
Die Debatten über ihren Schutz und ihre Verwendung
Warum sie im Zentrum der Kontroverse um den „CO2-Ausgleich“ stehen
“Ein Kohlenstoffspeicher ist eine Art riesiger Tank, in dem CO₂ gespeichert werden kann. ”
Aus diesem Grund sind Kohlenstoffsenken unverzichtbar geworden. Mal als Hebel im Kampf gegen den Klimawandel, mal als Gegenstand der Besorgnis für Umweltschützer, sind sie dennoch umstritten.
Was sind Kohlenstoffsenken?
Kohlenstoffsenke, Definition
Vereinfacht gesagt ist eine Kohlenstoffsenke ein Speicher. Unabhängig davon, ob es sich um ein natürliches oder künstliches System handelt, kann eine Kohlenstoffsenke Kohlenstoff aus der Atmosphäre speichern.
Mit anderen Worten: Kohlenstoffsenken tragen dazu bei, die Konzentration von Kohlendioxid (CO₂) in unserer Atmosphäre zu begrenzen. Der Überschuss an freigesetzten Treibhausgasen (zu denen auch CO₂ gehört) ist jedoch für die globale Erwärmung verantwortlich.
“Die wichtigsten natürlichen Kohlenstoffsenken sind Ozeane, Wälder, Sümpfe und Moore.”
Zur Geschichte: Der Begriff „Kohlenstoffsenke“ wurde erstmals im Zusammenhang mit dem Kyoto-Protokoll (1997) erwähnt.
Wie funktionieren Kohlenstoffsenken?
Die Funktionsweise einer Kohlenstoffsenke hängt von ihrer Art ab.
Es gibt zwei Arten von Kohlenstoffsenken: natürliche Kohlenstoffsenken und künstliche Kohlenstoffsenken.
Allerdings basieren Kohlenstoffsenken innerhalb jeder dieser Kategorien nicht unbedingt auf identischen Mechanismen.
Natürliche Kohlenstoffsenken
Natürliche Kohlenstoffsenken sind Ökosysteme. Dazu gehören insbesondere:
die Wälder
die CO₂ über den Prozess der Photosynthese binden ;
die Ozeane
die CO₂ durch die Wechselwirkung zwischen einem physikalischen und einem biologischen Prozess auffangen und speichern ;
Moore und Küstensümpfe
die eine Art Verbindung zwischen Wasser- und Landwelt darstellen.
Die Wälder
Die Funktion der Wälder als Kohlenstoffsenken basiert auf der Photosynthese. Diese ist übrigens der wichtigste Mechanismus zur Bindung von Kohlenstoff aus der Atmosphäre.
Dabei wird Sonnenenergie genutzt, um CO₂ in Form von organischer Substanz zu binden. Im speziellen Fall der Wälder absorbieren und speichern Bäume Kohlenstoff. Im Gegenzug geben sie Sauerstoff ab.
So besteht die chemische Zusammensetzung eines Baumes zu nicht weniger als 50 % aus Kohlenstoff. Nach und nach wird diese organische Biomasse zu einem gigantischen Kohlenstoffspeicher.
Leider ist das Ergebnis dasselbe, egal ob ein Baum auf natürliche Weise stirbt, der Abholzung zum Opfer fällt oder bei einem Brand umkommt. Das gespeicherte CO₂ wird in die Atmosphäre freigesetzt. Ein großes Problem in einer Zeit, in der die Menge der darin enthaltenen Treibhausgase bereits jetzt zu hoch ist.
Eine Zahl? 14 % der jährlichen Treibhausgasemissionen Frankreichs werden von Wäldern gebunden (das entspricht 63 Millionen Tonnen CO₂).
Die Ozeane
Als Kohlenstoffsenken binden und speichern unsere Ozeane CO₂ durch das Zusammenspiel zweier unterschiedlicher Prozesse: eines physikalischen und eines biologischen Prozesses.
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Der erste Prozess basiert auf der Löslichkeit von Kohlendioxid in Wasser. Das CO₂ in der Atmosphäre löst sich auf ganz natürliche Weise im Ozean, wobei die Auflösung von CO₂ bei niedrigen Temperaturen begünstigt wird. Da kaltes Wasser jedoch dichter und somit schwerer ist, zieht es dieses CO₂ auf den Grund.
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Zweiter Prozess: die Photosynthese durch Phytoplankton. Das CO₂ wird von diesen mikroskopisch kleinen Algen aufgenommen, die es in organische Substanzen, aber auch in Sauerstoff (O₂) umwandeln. Allein das Plankton erzeugt mehr als 50 % des Sauerstoffs auf unserem Planeten. Darüber hinaus ist es für die Bildung der Sedimentgesteine am Grund unserer Ozeane verantwortlich, wo es auf natürliche Weise absinkt und dazu beiträgt, das berühmte Kohlendioxid in den Tiefen des Meeres zu binden.
Moore und Küstensümpfe
Moore und Küstensümpfe gelten beide als Feuchtgebiete. Die Definition von Feuchtgebieten kann jedoch variieren.
- Gemäß der Ramsar-Konvention (1971) „Feuchtgebiete sind permanente oder temporäre, stehende oder fließende Sümpfe, Moore, Torfmoore oder natürliche oder künstliche Gewässer, einschließlich Meeresgewässer, deren Tiefe bei Ebbe nicht mehr als sechs Meter beträgt”.
- Die Website der Encyclopédie de l'environnement (Umwelt-Enzyklopädie) schätzt jedenfalls, dass diese Gebiete eine „Schnittstelle zwischen terrestrischen Ökosystemen und rein aquatischen Ökosystemen darstellen und stark mit ihnen verflochten sind“.
Die von Vegetation bewachsenen Moore speichern 75 % des Kohlenstoffs aus der Atmosphäre und 30 % des Kohlenstoffs aus unseren Böden. Das Problem: Sie machen nur 3 % der Landfläche aus, und diese Gebiete sind vom Verschwinden bedroht.
Man hört oft, dass Moore große Mengen Methan ausstoßen. Und das stimmt auch: Sie sind für 20 bis 40 % der weltweiten Methanemissionen verantwortlich. Dennoch ist ihr CO2-Absorptionspotenzial so groß, dass sie trotz allem wichtige Verbündete im Kampf gegen die globale Erwärmung sind.
Künstliche Kohlenstoffsenken (oder technologische Kohlenstoffsenken)
Künstliche Kohlenstoffsenken sind vom Menschen geschaffene technologische Einrichtungen. Man spricht dabei von „geologischer Abscheidung und Speicherung von CO₂“ (oder CSC, bzw. CCS im Englischen).
Konkret wird das CO₂ „gebunden“ und anschließend in dichte geologische Speicher unter der Erde injiziert. Bei Anwendung in einem Biomassekraftwerk oder einer Bioethanolanlage wird diese Technik als „Bioenergie mit CCS“ (BECCS) bezeichnet.
Das CCS-Verfahren umfasst drei Schritte: Abscheidung, Transport und Speicherung.
Laut ADEME beträgt die durchschnittliche Laufzeit eines CCS-Projekts 20 Jahre. Im Jahr 2020 waren 19 CCS-Projekte im industriellen Maßstab in Betrieb, wobei insgesamt 23 MtCO₂ pro Jahr gespeichert wurden.
Direct Air Carbon Capture and Storage (DACCS) zielt darauf ab, CO2 aus der Umgebungsluft abzuscheiden. Derzeit scheint diese Technologie jedoch noch nicht ausgereift und möglicherweise nicht rentabel genug zu sein.
Warum sind Kohlenstoffsenken umstritten?
Es gibt nicht nur eine Debatte über Kohlenstoffsenken, sondern mehrere. Grob gesagt lassen sich diese auf zwei Hauptthemen reduzieren:
⛔️
Schutz der Kohlenstoffsenken ;
🛠️
die Nutzung von Kohlenstoffsenken.
Der Schutz der Kohlenstoffsenken
Die Debatte um den Schutz bezieht sich auf die sogenannten „natürlichen” Kohlenstoffsenken. Im Kampf gegen die globale Erwärmung sind diese Senken wichtige Verbündete.
ADEME
Agentur für Umwelt und Energie
Da wir unsere Treibhausgasemissionen (einschließlich CO₂) so schnell und drastisch wie möglich reduzieren müssen, sind Kohlenstoffsenken unverzichtbar.
- Leider sind natürliche Kohlenstoffsenken selbst durch den Klimawandel bedroht. Das lässt sich in den Nachrichten beobachten: Unsere Wälder gehen in Flammen auf, unsere Ozeane versauern und die Existenz unserer Moore scheint verloren zu sein.
- Aus diesem Grund wünschen sich viele Menschen, dass natürliche Kohlenstoffsenken geschützt werden. Das ist jedoch keineswegs selbstverständlich.
Auch wenn sich beispielsweise die Entwaldung im Amazonasgebiet verlangsamt (- 22,3 % im Jahresvergleich 2023), wurden zwischen August 2022 und Juli 2023 dennoch 9 001 km² Regenwald zerstört. Hinzu kommen die Schäden durch Dürre und Brände. Laut der Zeitung Le Monde „hat das Weltraumforschungsinstitut im Oktober fast 3.900 Brandausbrüche im Amazonasgebiet gezählt“.
Die Nutzung von Kohlenstoffsenken
Angesichts der Dringlichkeit des Klimawandels ist es offensichtlich, dass natürliche Kohlenstoffsenken nicht ausreichen werden.
Auch wenn die Reduzierung unserer Treibhausgasemissionen unerlässlich ist, sind Umfang und Schwierigkeit dieser Aufgabe so groß, dass der Einsatz künstlicher Kohlenstoffsenken unvermeidlich erscheint.
Der Einsatz künstlicher Kohlenstoffsenken wirft jedoch sowohl in operativer als auch in moralischer Hinsicht Fragen auf.
“Auf operativer Ebene ist der großflächige Einsatz künstlicher Kohlenstoffsenken noch lange nicht beschlossene Sache. Und das aus gutem Grund: Obwohl sie schon seit einiger Zeit erforscht werden, sind die verschiedenen Technologien zur CO₂-Abscheidung noch nicht ausgereift. Die direkte Abscheidung aus der Luft ist sehr energieintensiv, während bei der BECSC die Frage nach den dafür verfügbaren Flächen aufwirft. Darüber hinaus befürchten viele aus moralischer Sicht, dass die Entwicklung künstlicher Kohlenstoffsenken unsere Gesellschaft dazu verleiten könnte, sich auf diese zu verlassen, anstatt daran zu arbeiten, ihre Treibhausgasemissionen zu reduzieren.”
Hinzu kommt, dass künstliche Kohlenstoffsenken reale Risiken bergen. Wie die Zeitung Les Échos im Jahr 2022 betonte, „ist die Rückführung von CO₂ in den Boden nicht unbedenklich – auch wenn die Eigenschaften des Gases, das inert, nicht brennbar und nicht explosiv ist, die Risiken begrenzen“.
Zu den wichtigsten Themen, die Anlass zur Sorge geben, zählen induzierte Seismizität, Grundwasserverschmutzung und das Entweichen von CO₂ in die Atmosphäre. Präventive Maßnahmen und die Einrichtung geeigneter Überwachungsnetze könnten diese verschiedenen Risiken zwar verringern, müssen jedoch unbedingt eingehend untersucht werden.
Die Gefahr gesättigter Kohlenstoffsenken
Natürliche Kohlenstoffsenken sind unsere Verbündeten. Leider haben wir ihre Unterstützung bereits stark überstrapaziert.
Unsere Kohlenstoffsenken leiden nicht nur unter den überschüssigen Emissionen in unserer Atmosphäre, sondern auch unter den Auswirkungen des Klimawandels.
Und die Ergebnisse liegen auf der Hand: Im Jahr 2022 haben Wälder und Böden 16,9 Millionen Tonnen CO₂-Äquivalent (MtCO₂e) der von Frankreich prognostizierten 41 MtCO₂e gebunden. Vor zehn Jahren haben unsere Wälder doppelt so viel CO₂ absorbiert wie heute. Und es gibt allen Grund zu der Annahme, dass sich die Lage nicht verbessern wird: Brände, Dürren, verschiedene Krankheiten... Die Wälder leiden.
Sie sind übrigens nicht die einzigen: Auch unsere Ozeane sind in einem schlechten Zustand. In den letzten Jahrzehnten wurden etwa 30 % des durch menschliche Aktivitäten zusätzlich erzeugten CO₂ von unseren Ozeanen absorbiert. Und obwohl dies zu einer Verlangsamung der globalen Erwärmung geführt hat, gerät dieser Mechanismus nun ins Stocken. Abgesehen von den dramatischen Auswirkungen auf die marine Biodiversität, die bereits zu beobachten sind und noch bevorstehen, könnte dieser Kreislauf die Fähigkeit der Ozeane beeinträchtigen, ihre Rolle als Kohlenstoffsenke zu erfüllen.
Le Monde
Französische Zeitung
Aber laut CEA sind nicht nur diese Katastrophen dafür verantwortlich. Unsere eigenen Exzesse tragen ebenfalls dazu bei, und zwar nicht zu knapp.
CEA
Atomenergiebehörde
Kohlenstoffsenken und Kohlenstoffausgleich
Unternehmen interessieren sich zunehmend für das Thema CO2-Kompensation (oder CO2-Beitrag), um das Problem ihrer Restemissionen zu lösen. Viele CO2-Beitragsprojekte zielen jedoch darauf ab, Kohlenstoffsenken zu schützen oder deren Ausbau zu unterstützen.
Ein Ansatz, der auf den ersten Blick lobenswert, ja sogar unerlässlich erscheint. Insbesondere für die Experten des IPCC ist die Klimakrise so dringend, dass wir ohne CO2-Kompensation nicht wirksam gegen die Erderwärmung vorgehen können.
Das Problem: CO2-Kompensationsprojekte sind regelmäßig Gegenstand von Kontroversen. Der Grund dafür? Die Frage nach der Relevanz und Wirksamkeit eines solchen Vorgehens.
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Einerseits befürchten viele, dass die Finanzierung von CO2-Kompensationsprojekten neue „Rechte zur Umweltverschmutzung” gewährt.
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Andererseits dürfen Fragen, die sich auf die Realität vor Ort beziehen, nicht vernachlässigt werden.
Nehmen wir das Beispiel eines Wiederaufforstungsprojekts: Wie lange dauert es in der Praxis, bis die gepflanzten Bäume tatsächlich in der Lage sind, die betreffenden Restemissionen „auszugleichen”?
Noch problematischer ist, dass die in der Zeitschrift Science veröffentlichte Untersuchung die Methoden zur Schätzung des Nutzens von CO2-Kompensationsprojekten in Frage stellt. Auch wenn die Schätzungen nicht unbedingt unbegründet sind, zeigt die Erfahrung, dass die bisher angewandte Methode überarbeitet werden muss. Tatsächlich führt sie allzu oft zu einer Überschätzung des erzielten Nutzens. Der Vorschlag von Science: „transparentere Szenarien, die von staatlichen Institutionen erstellt werden”.
Kohlenstoffkompensation kann auch als Greenwashing auf Ebene des Unternehmens angesehen werden, das das Projekt unterstützt. Dies ist beispielsweise der Fall, wenn es sich nicht zu einem soliden Dekarbonisierungsansatz verpflichtet, der seine Bereiche 1, 2 und 3 umfasst. Oder wenn das finanzierte Kohlenstoffkompensationsprojekt nicht vorschriftsmäßig durchgeführt wird. Sie sollten sich bewusst sein, dass eine schlecht durchgeführte Wiederaufforstung mehr Schaden als Nutzen anrichten kann. Darüber hinaus sind Projekte, die auf Wiederaufforstung basieren, wie das Magazin Futura Sciences betont, durch die Zunahme von Dürren und Bränden ernsthaft gefährdet.
Wie man sieht, gehen die Meinungen zum CO2-Beitrag weit auseinander, auch unter Umweltschützern.
Während das Klimanetzwerk der Meinung ist, dass man sich definitiv davon abwenden sollte, schließt sich Greenpeace den Empfehlungen des IPCC an und befürwortet eine vernünftige und geregelte Nutzung der CO2-Abgabe. Diese Nutzung muss jedoch unbedingt auf eine maximale Reduzierung der Treibhausgasemissionen folgen.
“Unser Rat? Betrachten Sie den CO2-Ausgleich als ein Plus. Und nur als ein Plus. Die Klimastrategie Ihres Unternehmens muss auf einer nachhaltigen Reduzierung Ihrer Treibhausgasemissionen basieren. Wenn Sie CO2-Ausgleichsprojekte unterstützen möchten, können Sie das natürlich tun. Aber gehen Sie dabei vorsichtig vor: Berücksichtigen Sie Projekte, die mit einem offiziellen Label zertifiziert sind, und holen Sie die Meinung eines Greenly-Spezialisten dazu ein. Beachten Sie, dass die Methoden zur Bewertung von CO2-Kompensationsprojekten nach wie vor weiterentwickelt und verbessert werden – wie die betroffenen Akteure selbst zugeben. ”
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