CO2-Bindung

Written by Bernhard Friedrich

Möglichkeiten der CO2-Bindung, um den CO2-Gehalt in der Atmosphäre zu reduzieren

In unseren letzten Artikeln in der Knowledge Base ging es um CO2-Zertifikate, CO2-Kompensation und Klimaneutralität. Heute möchten wir uns mit den Möglichkeiten der CO2-Bindung beschäftigen und ein paar der verbreitetsten Möglichkeiten beschreiben.  

#1 Humusaufbau

Humus hat die Fähigkeit, große Mengen an CO2 aufzunehmen und zu speichern, dadurch, dass er über die Hälfte aus organischem Kohlenstoff besteht. Humus kann über Jahrhunderte im Boden bleiben, je nachdem, wie tief er im Boden liegt, wie gut er geschützt ist und wie die Moleküle gebunden sind. Humus wird als Kohlenstoffsenke bezeichnet, da er dazu beiträgt, den CO2-Gehalt in der Atmosphäre zu reduzieren.

Darüber hinaus verbessert Humusaufbau auch die Bodenstruktur, indem er die Speichermöglichkeit für Wasser und Nährstoffe erhöht, die Bodenbelüftung verbessert und die Nährstoffaufnahme für Pflanzen fördert. Eine gesunde Bodenstruktur ist auch ein wichtiger Faktor für die Erhaltung von Bodenlebewesen.

Es ist jedoch wichtig, darauf zu achten, dass der Humusaufbau nicht auf Kosten anderer Ökosystemfunktionen wie der Nährstoffversorgung oder der spezifischen Bodenart geht. Landwirte sollten nicht ausschließlich zu CO2-Wirten werden. Eine nachhaltige Landnutzung kann dazu beitragen, dass Humusbildung und dadurch CO2-Bindung im Boden genutzt werden, ohne dass dies negative Auswirkungen auf andere Aspekte des Ökosystems hat.

#2 Aufforstung

Bäume nutzen bei der Photosynthese CO2 aus der Luft, um Biomasse aufzubauen und Sauerstoff freizusetzen. Dieser wird dann als Kohlenstoff in Holz, Blättern und Wurzeln gespeichert. Durch die Anpflanzung von Wäldern oder die Wiederaufforstung von bereits gerodeten Gebieten kann somit eine große Menge CO2 gebunden werden. Es wird geschätzt, dass die Wälder der Erde jährlich etwa 7,6 Milliarden Tonnen CO2 aufnehmen und speichern können.* Aufforstungsprojekte können daher dazu beitragen, den CO2-Gehalt in der Atmosphäre zu reduzieren und gleichzeitig – bei nachhaltiger und regional angepasster Bewirtschaftung – zur Erhaltung der Artenvielfalt beitragen.

Holz besteht zu ca. 50% aus Kohlenstoff. Der genaue Kohlenstoff-Gehalt ist abhängig von der Baumart, vom Wassergehalt sowie den Wuchsbedingungen und variiert zwischen 46 und 51 Prozent der Gesamtmasse.

*Quelle: Greenpeace; https://www.greenpeace.de/biodiversitaet/waelder/waelder-erde/wald-klima

#3 Pflanzenkohle

Pflanzenkohle wird in den Boden eingebracht und bringt dadurch, ähnlich wie Humus, Kohlenstoff in den Boden ein. Zusätzlich kann sie die Bodenqualität verbessern: durch ihre poröse Struktur speichert sie Wasser und Nährstoffe und gibt diese langsam an Pflanzen ab. Der pH-Wert des Bodens kann dadurch stabilisiert werden und das Wachstum von Mikroorganismen im Boden wird gefördert.

 

Somit kann auch Pflanzenkohle dazu beitragen, CO2 der Atmosphäre langfristig zu entnehmen.

#4 CO2-Abscheidung und Speicherung (CCS)

CCS steht für „Carbon Capture and Storage“, auf Deutsch auch „Kohlenstoffabscheidung und -speicherung“ genannt. Dabei geht es darum, CO2 aus Emissionsquellen wie Kraftwerken, Stahlwerken oder anderen Industrieanlagen abzuscheiden und anschließend sicher in geeigneten unterirdischen Speichern zu lagern.

Solche Verfahren bestehen meist aus drei Schritten:

  1. CO2-Abscheidung: CO2 wird aus den Abgasen der Industrieanlagen abgetrennt. Es gibt verschiedene Technologien zur CO2-Abscheidung, darunter chemische Absorption, Membranverfahren oder oxyfuel-Verbrennung.
  2. CO2-Transport: Das abgetrennte CO2 wird über Rohrleitungen oder Tankwagen zu geeigneten Speicherstandorten transportiert.
  3. CO2-Speicherung: Das CO2 wird sicher in unterirdischen Speichern gelagert. Geeignete Speicherorte sind beispielsweise leere Öl- oder Gasfelder, Salzwasseraquifere oder ungenutzte Kohleflöze. Das CO2 wird durch geologische Barrieren wie Fels- und Salzschichten eingeschlossen und langfristig stabil gelagert.

Mit CCS möchte man die Menge an CO2 in der Atmosphäre reduzieren, indem man es direkt aus den Emissionsquellen abscheidet und sicher in unterirdischen Speichern lagert, anstatt es in die Atmosphäre abzugeben. Obwohl CCS als eine potenzielle Option zur Reduzierung der Treibhausgasemissionen betrachtet wird, befinden sich alle Verfahren zur Abscheidung, sowie zur Speicherung noch in der Entwicklung bzw. Erprobung. Ein weiterer Aspekt sind die rechtlichen Rahmenbedingungen, die erst geschaffen werden müssen, um diese Technologien großflächig einzusetzen.

#5 Meeresbodensequestrierung

Die Meeresbodensequestrierung ist eine weitere Möglichkeit, CO2 zu binden. Sie bezieht sich auf die Fähigkeit der Ozeane, Kohlenstoffdioxid (CO2) aus der Atmosphäre zu entfernen und es im Tiefenbereich des Ozeans zu binden.

Die Meeresbodensequestrierung erfolgt durch zwei Hauptmechanismen:

  1. Die biologische Pumpe: In der oberen Schicht des Ozeans (der sogenannten „photischen Zone“) gibt es eine Vielzahl von Algen und anderen photosynthetisch aktiven Organismen. Diese Organismen nehmen CO2 aus der Atmosphäre auf und wandeln es durch Photosynthese in organische Verbindungen um, die als Nahrung für andere Organismen dienen. Wenn diese Organismen sterben, sinken ihre Überreste auf den Meeresboden und werden in den Tiefenbereichen des Ozeans abgelagert, wo sie für Tausende von Jahren verbleiben können.
  2. Die physikalische Pumpe: Tiefenwasser im Ozean enthält mehr gelöstes CO2 als oberflächennahes Wasser. Wenn sich kaltes, dichtes Wasser in den Tiefenbereichen des Ozeans bildet, wird das CO2 aus der Atmosphäre in diesem Wasser gelöst und in die Tiefen des Ozeans transportiert, wo es für lange Zeit gespeichert bleibt.

Die Meeresbodensequestrierung ist jedoch ein langsamer Prozess und kann nur ergänzend zu anderen Methoden der CO2-Bindung eingesetzt werden. Auch hier müssen die rechtlichen Rahmenbedingungen noch geschaffen werden.

Immer am neuesten Stand mit unserem Newsletter und auf LinkedIn.

Klimaschutz Newsletter

Jetzt unseren Newsletter abonnieren und Infos rund um Klimaschutz und Softwarelösungen erhalten.

Follow Us

Folgen Sie uns auf LinkedIn.