Geoengineering: gut oder gefährlich?

Das Geoengineering steckt noch in den Kinderschuhen. Dennoch handelt es sich dabei keineswegs um eine perspektivenfreie Umweltmaßnahme.

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Überblick Geoengineering
Überblick Geoengineering @Kiel-Earth-Institute Climate Engineering

Geoengineering steht kurz gesagt für einen Kampf gegen den Klimawandel. Dabei geht es um Maßnahmen, welche das Ziel verfolgen, die durch den Menschen verursachte Klimaerwärmung abzumildern. Experten betonen jedoch: Es geht nicht darum die Treibhausgasemissionen zu bekämpfen, sondern diese zu mindern und zugunsten der Umwelt zu beeinflussen. Ob es sich dabei um eine gutes oder gefährliches Umweltinstrument handelt, lässt sich nicht eindeutig sagen. Umweltingenieure – als Befürworter – teilen derartige Projekte in zwei Gruppen ein:

1. Trend der Zukunft: Beeinflussung des Strahlungshaushaltes

Solar Radiation Management (SRM) lautet die englische Bezeichnung für die Beeinflussung des Strahlenhaushaltes. Verrückt, oder? Wie in einem Science-Fiction-Film beabsichtigen Wissenschaftler nun die Sonneneinstrahlung, zu reduzieren. Zumindest die, welche auf den Blauen Planteten trifft. Theoretisch soll auf diese Weise die globale Erwärmung “aufhören” bzw. weniger ansteigen. Doch die spannende Frage lautet: Kann der Mensch gegen die Gesetze der Natur etwas bewirken? Na ja, eine logische Antwort auf diese Frage wäre: Wenn Veränderungen des Klimas aus den anthropogenen Maßnahmen resultieren, wäre theoretisch ein Umkehrschluss – wie das Aufhalten der weiteren Klimaerwärmung – möglich. Und mit welchen Mitteln erreichen Umweltingenieure dieses Ziel? Spiegelinstallation im Weltraum. Albedo: Das ist eine Erhöhung der Sonnenlichtrückstrahlung. Oder eine Siedlungsaufhellung – mithilfe von weißen Dächern. Allerdings existiert noch eine weitere Methode, die sich – zumindest in der Literatur – einer großen Beliebtheit erfreut: Das Erzeugen von Gasen mithilfe von Aerosolen in der Stratosphäre. Und was soll das bewirken? – Eine Sonnenlichtstreuung. Dadurch wäre theoretisch die Sonneneinstrahlung auf dem Blauen Planeten wesentlich geringer. (vgl. Umweltbundesamt-Geoengineering)

2. Kohlendioxid-Entziehung aus der Atmosphäre

Carbon Dioxid Removal (CDR) lautet die englische Bezeichnung für diese Methode. Dabei verfolgen die Wissenschaftler das Ziel, die Konzentration des Kohlenstoffdioxids in der Atmosphäre zu reduzieren. Auch das hört sich an wie eine Maßnahme aus einem weit entfernten Science-Fiction-Film. Denn die ausgestoßenen Treibhausgase sollen auf diese Weise wie ein Gegenstand einfach zurückgeholt werden. Forscher beabsichtigen damit, dem CO2-Kreislauf dauerhaft den Kohlenstoffdioxid zu entziehen. Sie wollen das Treibhausgas unterhalb der Erdoberfläche speichern. Was sich zunächst unrealistisch anhört, funktioniert in der Praxis tatsächlich – zumindest bei der Photosynthese. Denn schließlich entziehen Pflanzen CO2 aus der Atmosphäre. Anschließend binden sie es in der Biomasse. Allerdings erfolgt eine Freisetzung des gebundenen Kohlenstoffs, sobald eine Zerstörung oder Verbrennung der Biomasse stattfindet. In der Praxis fokussieren sich die CDR-Methoden darauf, die Abläufe, welche in der Natur seit Jahrtausenden existieren zu nutzen. Erfolgreiche Projekte belegen die Umsetzbarkeit der CDR-Methoden:

  • Großflächige Aufforstungen verbunden mit einer Kohlendioxidreduktion
  • Ozeandüngung: Fördern des Algenwachstums, um CO2 zu binden
  • DAACCS: diese Abkürzung steht für eine atmosphärische Speicherung, Abscheidung und Filterung von Kohlendioxid. Allerdings handelt es sich hierbei um Chemikalien, die zum Einsatz kommen. Ohne einen hohen technischen Aufwand funktioniert diese Methode jedoch nicht.
  • Enhanced Weathering: starkes Gewitter
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Wofür steht Geoengineering: Genie oder Größenwahn?

Kritiker bezeichnen Umweltwissenschaftler, die für das Geoengineering plädieren als größenwahnsinnig. Sie unterstützen ihre Aussagen mit dem Vorsorgeprinzip: Denn sämtliche Ansätze haben ein gemeinsames Merkmal. Nutzungskonflikte mit den Rohstoffen. Sie bergen eine Gefahr für weitere, internationale Umweltverschmutzungen und einer damit verbundenen Umweltzerstörung. Des Weiteren prangern Kritikern das langsame Vorankommen an. Entweder stecken sämtliche Entwicklungsansätze noch in den Kinderschuhen oder agieren lediglich als theoretische, nicht umsetzbare Modelle.

Befürworter hingegen behaupten Geoengineering dient als Synonym für eine geniale sowie umsetzbare Idee: Weil dadurch der Lebensstil der Industrieländer plötzlich in einem besseren Licht erscheint. Sie können in jeglicher Hinsicht weitermachen wie bisher, denn die Notwendigkeit von internationalen Klimagipfeln sowie Emissionsreduktionen ist laut des Geoengineerings weniger dringend.

Das Umweltbundesamt nennt jedoch drei wichtige Gründe, weshalb Geoengineering-Maßnahmen eine intensive Auseinandersetzung mit den Pro- und Contra-Argumenten verdienen.  Erstens vermittelt Geoengineering, Menschen verstehen sämtliche Zusammenhänge in der Natur und sind dadurch fähig, diese in die gewünschte Richtung zu lenken. Zweitens erhalten dadurch Privathaushalte und Unternehmen den Eindruck, dass Geoengineering als hervorragender Ersatz für die Reduktionsmaßnahmen des CO2-Anstiegs dient. Drittens könnten durch sämtliche Methoden die bisherigen Umweltansätze in den Hintergrund rücken. Unternehmen und Privathaushalte könnten das Geoengineering als Rettung betrachten und keine Bekämpfung der Ursachen mehr anstreben: stattdessen würden sie alle den anderen Ansatz wie die Linderung der Symptome bevorzugen. Dadurch steigt die Wahrscheinlichkeit an, dass Unternehmen und Haushalte eine doppelte Retourkutsche kassieren: Sie spüren neben den unterschätzten Gefahren des Klimawandels auch die negativen Folgen der Geoengineering-Maßnahmen.

Überblick Geoengineering
Überblick Geoengineering @Kiel-Earth-Institute Climate Engineering

Erfolgreiches Geoengineering erfordert globale Regulationsmaßnahmen

Die vorgestellten Geoengineering-Methoden weisen eine wichtige Gemeinsamkeit auf: Auch wenn nur ein Staat eine Maßnahme tätigt, erzielt er damit internationale Auswirkungen. Deshalb stellt eine globale Regulierung eine Pflicht dar. Laut Experten könnten lediglich die Forschungsaktivitäten in der Atmosphäre irreparable Schäden verursachen. Dennoch forschen Wissenschaftler*innen an den dargestellten Ansätzen – theoretisch. In der Praxis befinden sich jedoch einige CDR-Technologien. Sie genießen eine kleinflächige Testphase. Darüber hinaus sprechen Forscher über eine Feldforschung zu SRM-Methoden in Nordamerika. Falsch. Sie sprechen nicht nur darüber, sie planen bereits konkrete Umsetzungsmaßnahmen. Daraus geht hervor, weshalb eine internationale Regulierung heute schon notwendig ist. (vgl. Umweltbundesamt-Regulierung)

Wo hat sich Geoengineering bisher in der Praxis bewährt?

Es existieren Beispiele, die belegen, weshalb Geoengineering umsetzbar ist. Es bleibt definitiv kein theoretisches Modell. Denn Ozeane können gedüngt werden, um das Wachstum kohlenstoffbindender Algen zu unterstützen. Bei dieser Methode handelt es sich um die bisher einzige Maßnahme, die eine völkerrechtlich verbindliche Überprüfung ermöglicht. Aus Vorsichtsgründen sollten Geoengineering-Methoden, welche Gefahr laufen, globale Risiken zu verursachen, weltweit untersagt werden. Dazu gehört das Fördern von Schwefelverbindungen in der Stratosphäre, um eine Sonneneinstrahlung auf den blauen Planeten zu verhindern. Lediglich für Forschungszwecke ist diese Maßnahme erlaubt. (vgl. Umweltbundesamt-Governance)

Elemente der Biodiversität
Elemente der Biodiversität

Die Biodiversitätskonvention als Geoengineering-Maßnahme?

Befürworter des Geoengineerings stützen sich auf die Biodiversitätskonvention. Wieso denn das? Weil das Geoengineering zum einen die Artenvielfalt aufrechterhalten könnte, denn ein stabiles Klima wirkt sich positiv auf die Biodiversität aus, zum anderen fungiert das Übereinkommen über die Biodiversitätskonvention als wichtige Grundlage für die Entwicklung von Leitlinien bezogen auf das Geoengineering. Zwar haben sich vorläufig 196 Staaten im Jahre 2010 für ein Verbot von Geoengineering-Methoden ausgesprochen. Allerdings enthält dieses keine Hinweise darüber, dass eine Kohlenstoffspeicherung untersagt ist. Darüber hinaus existiert ein Fact Sheet, welches über das Verbot von Geoengineering aufklärt. Als Begründung führt das De-Facto Moratorium für Geoengineering unter der Biodiversitätskonvention nicht vorhersehbare Folgen für die Umwelt und den Menschen an. Kleinskalige Geoengineering-Methoden sind erlaubt, sofern die Verantwortlichen dafür Sorge tragen, keine negativen externen Effekte zu verursachen. Stattdessen verlangt die Biodiversitätskonvention wissenschaftlich fundierte Grundlagen und Beweise, die das Geoengineering rechtfertigen. (vgl. Umweltbundesamt-Biodiversität)

Was besagt das Londoner Protokoll zu Geoengineering in den Meeren?

Die Diskussion um die Düngung der Meere lässt nicht nach. Der Grund: Dank einer Zuführung von großen Eisenverbindungen in die Meere bildet sich eine großflächige Algenblüte. Dieses bindet Kohlenstoff und wenn sie abstirbt, sinkt das CO2, welches die Alge gebunden hat, auf den Meeresboden ab. Allerdings funktioniert dieses Projekt lediglich in der Theorie. In der Praxis gibt es bislang keine Beweise für den Erfolg dieses Vorhabens. Darüber hinaus birgt die Ozeandüngung weitere Gefahren: so gelangen weitere Schadstoffe in den Meeresgrund. Des Weiteren haben sich im Jahre 2013 43 Staaten gegen das Geoengineering in den Weltmeeren ausgesprochen: zumindest befürworten sie NICHT die Unterstützung kommerzieller Forschungsversuche.

Marines Geoengineering: Pro- und Contra-Argumente

Weshalb spielt das marine Geoengineering eine dermaßen wichtige Rolle im Geoengineering? Ganz einfach: Weil die Weltmeere als fundamentale Kohlenstoffsenke des Blauen Planeten dienen. Im Vergleich zur Atmosphäre nehmen sie sogar 50 mal mehr Kohlenstoff auf. Deshalb fokussiert sich die Entwicklung der Geoengineering-Maßnahmen auf die Ozeane. Doch die entscheidende Frage lautet: Worin liegen die Vorteile und wo existieren die Nachteile in Bezug auf eine Ozeandüngung?

Kritiker weisen auf den Lichtmangel, der in den Tiefen der Ozeane dominiert, hin. Mittels einer Eisendüngung gedeihen zwar Algenblüten, doch der Erfolg ist von kurzer Dauer. Zudem konnten Forscher nicht nachweisen, ob die Algenmassen in den Tiefen der Meere landen, um die gewünschte Kohlenstoffmenge zu speichern. Außerdem haben Experimente den Misserfolg der marinen Geoengineering-Maßnahmen bestätigt: Ruderfußkrebse haben die Algen zum Fressen gern. Dennoch existiert ein Licht am Ende des Tunnels, denn eine Studie konnte tatsächlich einen Nettoexport von CO2 in der Meerestiefe nachweisen. (vgl. Smetacek et al. 2012) Ein weiterer Kritikpunkt liegt nach wie vor in den unkalkulierbaren Umweltauswirkungen – vor allem auf das Meer. Zudem greift der Mensch mit einer Ozeandüngung in den Kreislauf der Natur ein: Die Vergangenheit belegt jedoch, dass sich Ökosystem gegen derartige Eingriffe – früher oder später – wehrt. Des Weiteren weisen Kritiker auf eine Überdüngung hin. Es würde nie und nimmer bei kleinskaligen Ozeandüngungen bleiben. Ein weiterer Kritikpunkt liegt in der Entstehung von giftigen Algenarten. Unter diesem negativen externen Effekt leiden nicht nur Meeresbewohner, sondern auch Menschen. Umweltexperten befürworten Anpassungsmaßnahmen, welche im Klimaabkommen definiert sind. Sie plädieren weiterhin für eine Minderung des CO2-Ausstoßes. (vgl. Umweltbundesamt-CO2-Meeresboden)

Ist das Geoengineering für Unternehmen eine interessante Option?

Unternehmen sollten sich mit dem Klimawandel auseinandersetzen. Er betrifft Unternehmen direkt oder indirekt. Zudem existieren langfristige und kurzfristige Folgen des Klimawandels. Die langfristigen Auswirkungen schreiten in einem Schneckentempo voran. Das bedeutet, dass die Temperatur langfristig ansteigt. Zudem nehmen die Regenfälle im Herbst und im Winter zu, im Sommer hingegen ab. Mit diesen Folgen kann nahezu jedes Unternehmen umgehen. Anpassungsmaßnahmen sind in diesen Fällen unnötig.

Allerdings existieren auch Folgen des Klimawandels, die weniger leicht hinnehmbar sind: Überschwemmungen, Hitze- und Kältewellen. Daneben müssen sich Unternehmen darüber im Klaren werden, inwiefern sie von den genannten Risiken direkt oder indirekt betroffen sind. Sie sollten bei dieser Analyse auch ihre weltweiten Standorte in Betracht ziehen. Darin liegt die Herausforderung, denn sämtliche Betriebe funktionieren anders. Sie verfügen über unterschiedliche Logistikketten und Produktionsstandorte. In der Umweltökonomie besteht auch die Aufgabe darin, die Risiken und die damit verbundenen Auswirkungen des Klimawandels zu messen, um entsprechende Abwehrmechanismen zu entwickeln. Warum? Weil es zu spät ist, wenn die existenzgefährdenden Risiken bedingt durch den Klimawandel eintreten.

Nun lautet die spannende Frage: Können Unternehmen Geoengineering-Maßnahmen sinnvoll nutzen, um die Auswirkungen, die durch den Klimawandel entstehen, zu verhindern. Ohne die Hilfe von Umweltökonomen, Umweltmanagern sowie Umweltingenieuren ist eine derartige Analyse jedoch nicht möglich. Das Geoengineering kommt für Unternehmen nur infrage, wenn es einen möglichen Eintritt der Risiken – insbesondere der existenzgefährdenden Risiken – abwehren kann.

Doch das Geoengineering birgt eine große, leicht zu unterschätzende Gefahr: Diese nennt sich Paradigmenwechsel. Unternehmen könnten statt einer CO2-Reduktion das Geoengineering vorziehen. Für die Klimapolitik wäre das alles andere als wünschenswert. Dennoch sind Geoengineering-Maßnahmen möglich. Weiße Dächer stellen eine gute Möglichkeit, um dem Klimawandel entgegen zu wirken, dar. (vgl. S. 5 ff. Klimaschutz oder Größenwahn PDF)

Diese Methode nennt sich übrigens Änderung der Oberflächenalbedo. Die Geoengineering-Methode der weißen Dächer ist theoretisch überall möglich. In der Praxis sieht diese Maßnahme sicherlich etwas komplizierter aus. Denn von heute auf morgen lassen sich Dächer nicht weißen; von dem hohen Kostenaufwand ganz abgesehen. Weiße Dächer treffen überwiegend auf die Industriegebiete zu. In der Landwirtschaft hingegen sprechen Umweltexperten für den Anbau von sogenannten reflektiveren Feldfrucht- und Grünlandsorten. Eine weitere Möglichkeit liegt in einem Aufstellen von Wüstenreflektoren. Aus den drei Beispielen geht somit hervor, wie wichtig die Branchenzugehörigkeit der Unternehmen ist. Auch der Standort spielt eine Rolle. Die genannten Beispiele können den Strahlungshaushalt beeinflussen.

Daneben existiert noch die Möglichkeit, Kohlendioxid zu binden. Eine wünschenswerte Maßnahme, die auch dem Aspekt der Nachhaltigkeit Rechnung trägt, nennt sich Aufforstung. Außerdem können Unternehmen Kohlendioxid binden, indem sie die Prozesse, welche witterungsbedingt entstehen, nutzen. An diesem Beispiel wird auch deutlich, inwiefern Unternehmen doch auf die langfristigen Folgen – wie der Zunahme von Regenfällen – reagieren können. Die CO2-Filterung aus der Luft zählt zu den Bindungsmethoden von Kohlenstoffdioxid. Terrestrisch. So lautet übrigens der Fachbegriff für diese Geoengineering-Methode. Zu den marinen Maßnahmen, welche theoretisch umsetzbar sind, zählt neben der Ozeandüngung auch die Manipulation der marinen Schichten, die Ozeankalkung und die Nutzung der Prozesse bei einer Verwitterung.

Aus den Beispielen geht hervor, dass Unternehmen momentan einen geringen Handlungsspielraum haben. Sie können nicht einfach so beschließen, Geoengineering-Maßnahmen umzusetzen. Denn diese agieren als Alternativen für globale Umweltprobleme aus einer globalen Sichtweise. Da die Wissenschaft von der Weiterentwicklung lebt, sind auch Fortschritte bei der Modellierung des Klimas möglich. Sie erhöhen die Genauigkeit von Vorhersagen zukünftiger Klimaänderungen. Daneben gestatten sie einen Blick in die Zukunft: Welche Auswirkungen erzielen menschliche Eingriffe? Das Geoengineering weist einen wichtigen Vorteil auf, welchen Kritiker gerne unter den Tisch fallen lassen: Es vereint die Zukunftsprognose der Klimakrise mit der Hoffnung Umwelt, Mensch und Technologie doch noch miteinander harmonisch koexistieren zu lassen. Deshalb fordern Experten die Wissenschaft dazu auf, genaue Risiken zu berechnen, um im Anschluss dazu, eine Lösung zu entwickeln, die in einem Einklang mit Ökologie, Ökonomie und Sozialem steht. Daraus resultiert nun die Frage: Wie groß ist der Zeithorizont für die Entwicklung und Umsetzung der Geoengineering-Maßnahmen?  (vgl. geog.uni-heidelberg.de)

Geoengineering vereint die Zukunftsprognose der Klimakrise mit der Hoffnung Umwelt, Mensch und Technologie doch noch miteinander harmonisch koexistieren zu lassen.

Quelle: umweltmission.de

Geoengineering: ein verlorener und hoffnungsloser Wettlauf gegen die Zeit?

Das Klima darf sich nicht mehr als zwei Grad Celsius erwärmen. Laut Forschern und Wissenschaftlern sollte es unter zwei Grad Celsius bleiben. Klimaforscher haben ausgerechnet, dass die anthropogenen Aktivitäten bis zum Jahre 2100 eine Grenze an Treibhausgasen nicht übertreffen dürfen. Und wie hoch wäre diese? Sie beläuft sich auf 700 Milliarden Tonnen an Treibhausgasen. Klingt auf den ersten Blick viel und machbar. Leider trifft in der Realität das genaue Gegenteil zu.

Wenn die Menschheit ihren CO2-Fußabdruck nicht verkleinert, erreicht sie die Grenze im nächsten Jahrzehnt dieses Jahrtausends: 2030. Aus diesem Grund drängen ambitionierte Wissenschaftler auf die Nutzung technischer Innovationen, um eine Reduktion des Ausstoßes von Kohlenstoffdioxid zu verwirklichen.

Kritiker behaupten jedoch, dass das Geoengineering als willkommene Ausrede dient, um den jetzigen Lebensstandard weiterzuführen. Wenn jedoch im Jahre 2030 die Grenze der maximalen Menge des CO2-Ausstoßes erreicht ist, fehlt den Forschern die Zeit. Auch wenn die Berechnungen der Experten nicht stimmen, stehen die Entwickler der Geoengineering-Maßnahmen definitiv unter Zeitdruck. Außerdem haben Befürworter stets die Kritiker im Nacken. Und das Verbot, welches in der Biodiversitätskonvention geregelt ist, spielt ebenfalls eine wichtige Rolle bei den Umsetzungsmaßnahmen. Für Gegner agiert es als “Waffe” gegen Methoden wie Ozeandüngungen oder Ozeankalkungen.

Stellt Geoengineering eine Gefahr dar?

In der Geschichte existieren Beispiele, welche die Existenz von Geoengineering belegen. Als Akteur dient sogar die Natur. Vulkane, die ausbrechen, ergreifen Geoengineering-Maßnahmen. Sie schleudern Teilchen, die Schwefelverbindungen enthalten, in die Stratosphäre. Dadurch agiert das Trio Asche, Staub, Schwefel als natürlicher Sonnenschirm. Die Stoffe senken die Erdtemperatur.

Anhand dieses Beispiels ist ersichtlich, dass Geoengineering keine Wahnvorstellung darstellt. Schließlich hat es die Natur – insbesondere ein Vulkanausbruch – vorgemacht. Allerdings könnte die Simulation eines Vulkanausbruchs durch den Menschen, unvorhersehbare Folgen haben. Der Mensch hat mit seinen Aktivitäten massiv ins Klimasystem eingegriffen UND irreversible Schäden verursacht. Ein Eingriff mithilfe von Geoengineering-Maßnahmen birgt auch unvorhersehbare sowie nicht beeinflussbare Risiken. Der Wasserkreislauf könnte darunter leiden und die natürlichen Niederschläge negativ beeinflussen.

Befürworter führen jedoch auf: Vulkan-Maßnahme ist günstig und wirkt schnell. Aber das Problem besteht darin, dass Forscher, die diese Geoengineering-Methode tatsächlich umsetzen, auf keinen Fall von heute auf morgen damit aufhören dürfen. Denn dadurch könnte sich die Erde noch schneller als bisher erwärmen.

Außerdem liegt das Problem darin, dass dieser künstlich erzeugte Schirm nicht überall und gleichmäßig wirkt. In den Tropen stark, in der Polarnacht hingegen überhaupt nicht. Die Folgen die daraus resultieren, wären eine Änderung der Temperatur und der Verdunstungsmuster.

Außerdem vergessen Befürworter ein wichtiges Detail: mit der Vulkan-Methode lindern sie lediglich die Symptome anstatt der Ursachen. In der Medizin hat sich bewahrheitet, dass eine Beseitigung der Symptome, die Krankheit nicht bekämpft. Dasselbe trifft auf Geoengineering-Maßnahmen zu. Aber gegen weiße Dächer spricht vorerst nichts, denn die Solardächer haben bewiesen, wie sehr es sich lohnt, in einem Einklang mit der Natur zu leben. (vgl. Handelblatt-Klimamanipulation)

Fazit zum Geoengineering

Das Geoengineering steckt noch in den Kinderschuhen. Dennoch handelt es sich dabei keineswegs um eine perspektivenfreie Umweltmaßnahme. Die Kunst besteht darin, die Risiken, welche dadurch entstehen könnten, auszurechnen und gegebenenfalls zu unterbinden. Diese Aufgaben haben Unternehmen und Staaten. Privathaushalten sind in Bezug auf das Geoengineering die Hände gebunden. Außerdem spielt bei den Unternehmen und Staaten die “Andersartigkeit” eine wichtige Rolle.

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