“Die Max-Planck-Gesellschaft bezeichnet den Boden als den wichtigsten Kohlenstoffspeicher unserer Erde: Der Boden besteht etwa zur Hälfte aus Kohlenstoff, der im Humus gebunden ist, sprich in abgestorbenen und teilweise umgewandelten Pflanzenresten.” berichtet UTOPIA.de über den “Kohlenstoff ist die Grundlage allen Lebens” im Artikel auf der eigenen Website.
Was sind Kohlenstoffemissionenund wie kann man sie speichern?
CO2-Emissionen entstehen überwiegend wenn fossile Energieträger wie Kohle, Erdöl und Erdgas verbrannt werden. Große Teile der Treibhausgasemissionen sind energiebedingt und stammen im Wesentlichen aus der Energiewirtschaft, dem Gebäudebau und dem Verkehrswesen. CO2 ist ein unsichtbares und geruchloses Gas und wird auch als Kohlenstoffdioxid oder Kohlendioxid bezeichnet. Es kommt natürlicherweise in unserer Erdatmosphäre vor, allerdings entstehen die zusätzlichen CO2-Emissionen eindeutig durch menschliches Dazutun. Also, im Grunde durch die Verbrennung von kohlenstoffhaltigen Materialien wie Öl, Kohle und Holz, beispielsweise zur Energieerzeugung. Daher ist die Menge der CO2-Emissionen seit Beginn der Industrialisierung enorm gestiegen und es ist für die Zukunft unseres Planeten eine zentrale Frage, wie wir die stetig zunehmenden Mengen an CO2 reduzieren und einlagern bzw. speichern können?
Wie entsteht eigentlich CO2 ?
Vorab eine kurze Definition zur chemischen Zusammensetzung von CO2: Das CO2 wird den Edelgasen zugeordnet und besteht aus Kohlenstoff und Sauerstoffatomen. Darum besteht die Formel aus C und steht für das chemische Symbol für Kohlenstoff und das O für Sauerstoff. CO2 besteht demzufolge aus zwei Sauerstoffatomen und einem Kohlenstoffatom. Der volle Name ist Kohlenstoffdioxid. Dioxid bedeutet zwei Sauerstoffatome. Kohlenstoffdioxid entsteht als natürliches Nebenprodukt bei der Zellatmung vieler Lebewesen. Zusätzlich entsteht es beim Verbrennungsprozess von z.B. Kohle, Holz und Erdöl. Die industrielle Energiegewinnung ist damit der größte Produzent von nicht natürlichen Kohlenstoffdioxid Ausstoß. Auch während des Zerfalls toter Organismen entsteht CO2. Letztlich können auch andere natürliche Quellen, wie zum Beispiel Vulkangase große Mengen Kohlendioxid freisetzen.
Mit welchen Technologien lässt sich CO2 speichern?
Neben den quasi natürlichen Techniken wie in der globalen Aufforstung und der Renaturierung von Feuchtgebieten gibt es auch komplexere technische Ansätze wie zum Beispiel das Carbon Dioxide Removal, kurz CDR, so werden generell Methoden bezeichnet, mit denen der Atmosphäre CO2 entzogen wird, um sie anschließend zu speichern. Wissenschaftler gehen davon aus, dass durch die Abscheidung von CO2 bei der Verbrennung fossiler Brennstoffe und einer anschließenden unterirdischen Speicherung 65 bis 80 Prozent des anfallenden CO2 dauerhaft aus der Atmosphäre ferngehalten werden können. Um das 1,5 Grad Ziel erreichen zu können wird es ohne den Beitrag von CDR-Methoden nicht zu schaffen sein. Wir sprechen hier von einer Größenordnung von 100 bis 1000 Gigatonnen CO2 im Laufe dieses Jahrhunderts. Zum Vergleich: 2019 lag der weltweite CO2-Ausstoß bei etwa 36,4 Milliarden Tonnen, also in etwa 36 Gigatonnen. Wir müssen also schnellstmöglich deutlich mehr CO2 aus der Luft entnehmen, als wir aktuell ausstoßen.
Warum ist CO2 so schädlich für unser Klima?
CO2 ist eines der sogenannten Treibhausgase und verhindert, dass Wärme von der Erde durch die Atmosphäre ins Weltall entweichen kann. Im Grunde ist dieser Effekt wichtig für das Leben auf der Erde, da ohne diesen Effekt die Temperatur auf unserem Planeten bei etwa minus 18 Grad liegen würde. Problematisch wird es für uns dann, wenn die CO2 Konzentration stark zunimmt und in Folge dessen ein Treibhauseffekt eintritt und sich unsere Atmosphäre und Erde immer weiter aufheizt. Das führt dazu, dass Gletscher und Polkappen zu schmelzen beginnen, der Meeresspiegel ansteigt und in Verbindung mit der Abholzung der Regenwälder, kann so immer weniger CO2 aus der Atmosphäre gebunden werden. Eine Kettenreaktion wird in Gang gesetzt deren Folgen unabsehbar sind und Einfluss auf alle Ökosysteme und Lebensbereiche auf unserem Planeten nehmen wird.
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Wie kann der Atmosphäre mehr CO2 entzogen werden?
Neben Klimaschutzmaßnahmen, wie der Einleitung der Energiewende und der Transformation der Industrie, gibt es auch andere potente Hoffnungsträger, die nicht so im Fokus stehen: Pflanzenkohle, ein kohlenstoffreiches Produkt aus Biomasse, dass seit einigen Jahren als ein vielversprechender Faktor in der Klimadebatte diskutiert und erforscht wird. Eine Eigenschaft steht hier besonders im Fokus: Nämlich die, der Atmosphäre langfristig Kohlenstoffdioxid zu entziehen, indem Pflanzenkohle in den Boden eingearbeitet wird und gleichzeitig die Bodenfruchtbarkeit optimiert. Eingearbeitet in die Erde bindet sie Kohlenstoffverbindungen und hindert sie am Übergang in die Atmosphäre. Dies gelingt aufgrund ihrer hochporösen Struktur, die eine Oberfläche von 300m² pro Gramm aufweist. Bereits während der Herstellung der Pflanzenkohle wirkt sie in der Gesamtheit als Kohlenstoffsenke: Der gesamte Kohlenstoff der zu verkohlenden Biomasse wird nicht in die Atmosphäre freigesetzt, sondern als Pflanzenkohle gebunden.
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