21. Dez. 2018
Sonnenuntergang während des Ausbruchs von El Chichon in Mexiko im Frühjahr 1982.

Sonnenuntergang während des Ausbruchs von El Chichon in Mexiko im Frühjahr 1982.

In Kattowitz haben die versammelten Delegierten der 24. UN-Klimaschutzkonferenz immerhin eine "Gebrauchsanweisung" verabschiedet, wie die Reduktionsziele in Sachen Treibhausgase erreicht werden können. Am grundsätzlichen Problem ändert das Ergebnis jedoch nichts: Die Reduktionen sind vermutlich zu niedrig angesetzt, um das eigentliche Ziel zu erreichen, nämlich die Klimaerwärmung auf 1,5 oder auch nur zwei Grad zu begrenzen. Die Diskussion um die direkten Eingriffe ins Klimasystem, die als Geoengineering bezeichnet werden, wird daher anschwellen. Selbst mittelfristig ist von solchen Eingriffen allerdings keine Hilfe zu erwarten. Die notwendige Erforschung der Wirkungen und Risiken ist erst angelaufen.

Die Staatengemeinschaft der Erde scheint in Sachen Klimaschutz ihre eigenen Deklarationen weiterhin nicht wirklich ernst nehmen zu wollen. Obwohl kein UN-Treffen zum Thema vergeht, ohne dass das hehre Ziel beschworen wird, die globale Mitteltemperatur bis 2100 um höchstens 1,5 oder seit neuestem zwei Grad zu erhöhen, sind die konkret vereinbarten Schritte erkennbar unzureichend. "Selbst wenn alle Staaten ihre unter dem Pariser Abkommen geleisteten Versprechen zur Verminderung der Treibhausgasemissionen einhalten, gehen wir in Richtung drei Grad", sagte Mark Lawrence, wissenschaftlicher Direktor des Instituts für Transformative Nachhaltigkeitsforschung IASS in Potsdam, am Rande der COP24-Konferenz in Kattowitz.

Kein Wunder also, dass die Suche nach einem Plan B verstärkt wird. Sollte es nicht gelingen, das Problem an der Wurzel, also am menschgemachten Ausstoß, zu packen, kann man möglicherweise den Schaden reparieren oder zumindest die Symptome mildern. Beide Ausweichstrategien werden als Geoengineering zusammengefasst. Die Reparaturmaßnahmen zielen darauf ab, Treibhausgase in großem Stil wieder aus der Atmosphäre zu entfernen. Die Symptombehandlung, die am stärksten diskutiert wird, ist das Strahlungsmanagement. Damit will man die Erdatmosphäre gegen einen Teil der Sonnenstrahlung abschirmen und so zumindest den Temperaturanstieg verringern. Alle anderen Effekte des steigenden CO2-Gehalts der Atmosphäre wie etwa die Versauerung der Ozean blieben unbeeinflusst.

Der Ausbruch des Pinatubo 1991 senkte die globale Mitteltemperatur etliche Monate lang um ein halbes Grad.

Der Ausbruch des Pinatubo 1991 senkte die globale Mitteltemperatur etliche Monate lang um ein halbes Grad.

Bild: USGS/Dave Harlow/CC0
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Der Ausbruch des Pinatubo 1991 senkte die globale Mitteltemperatur etliche Monate lang um ein halbes Grad.

Bild: USGS/Dave Harlow/CC0

Sulfatschutzschild erstaunlich preiswert

Dabei scheint es sich um weniger Science-fiction zu handeln, als man denken könnte. "Wir wollen nicht über die Wünschbarkeit von Strahlungsmanagement urteilen, aber wir können zeigen, dass es technisch möglich und zu erstaunlich geringen Kosten machbar ist", sagt der Umweltökonom Gernot Wagner von der Harvard Universität. Zusammen mit dem Ingenieur Wake Smith von der Yale Universität hat er für die "Environmental Research Letters" die technische und wirtschaftliche Machbarkeit des stratosphärischen Schwefelpartikelschildes beurteilt, den der Chemiker und Nobelpreisträger Paul Crutzen 2006 populär machte. Große Mengen von Sulfatpartikeln oder Schwefelsäuretröpfchen sollten demzufolge in rund 20 Kilometern Höhe in der Atmosphäre verteilt werden und dort einen Teil des Sonnenlichts abfangen. Dadurch kann die Aufheizung des untersten Atmosphärenstockwerks gebremst werden. Jeder größere Vulkanausbruch, dessen Eruptionswolke die Stratosphäre erreicht, demonstriert das Konzept. Nach dem Ausbruch des Pinatubo 1991 sank die globale Mitteltemperatur für einige Jahre um etwa ein halbes Grad.

Um einen Effekt auf das Klima zu erzielen, kalkulieren die beiden Forscher ein massives Flugprogramm, das über 15 Jahre hinweg riesige Mengen von Sulfat in die Stratosphäre transportiert. Im Startjahr werden es 4000 Flüge und insgesamt 100.000 Tonnen Schwefel sein, nach 15 Jahren sind daraus 60.000 Flüge und 1,5 Millionen Tonnen Schwefel geworden. Die Zahl der speziell dafür konstruierten Stratosphärenflugzeuge würde von acht auf 95 im 15. Jahr steigen, die Kosten betrügen durchschnittlich rund 2,5 Milliarden Dollar im Jahr. Ein solche Programm könnte die durch anthropogene Treibhausgase verursachte Aufheizung der Erdatmosphäre halbieren. Die beiden Forscher gehen bei ihrer Kalkulation vom zweitschlechtesten IPCC-Szenario aus: Die Menschheit bekommt ihren Treibhausgasausstoß nur langsam in den Griff, so dass erst 2080 der Scheitelpunkt im CO2-Gehalt erreicht sein wird.

Machbar, aber nicht geheim zu halten

"Dutzende Staaten könnten so ein Programm finanzieren und die Technologie ist nicht besonders exotisch", resümiert Wagner. Allerdings bliebe ein derartiges Vorhaben bereits in den Anfangsjahren kaum unbemerkt. "Es sind viel zu viele Flugbewegungen, als dass sie nicht auffielen", betont Wake Smith, "und wenn sie einmal entdeckt sind, kann das Programm problemlos unterbunden werden." Denn derartige Eingriffe in das Erdsystem sind heftig umstritten. "Solche Maßnahmen sind nur eine absolute Notmaßnahme in letzter Instanz, nachdem alles andere versucht worden ist, und so sehen 99,9 Prozent der Forscher, die dran arbeiten", betont IASS-Forscher Mark Lawrence, der 2006 dabei war, als Paul Crutzen seinen provokativen Nature-Aufsatz über den Partikelschirm in der Stratosphäre verfasste.

"Wir lehnen solche Konzepte nicht von vornherein ab, sondern wir sind offen für jeden Ansatz, der die Bedrohungen für unseren nachhaltigen und gesunden Planeten wirksam angeht. Aber wir sollten sichergehen, dass diese Maßnahmen keine unerwünschten Nebeneffekte für das Klimasystem haben", unterstrich beispielsweise der britische Glaziologe Jonathan Bamber auf der jüngsten Jahrestagung der Europäischen Geowissenschaftlichen Union, deren Präsident er derzeit ist. Analog äußern sich auch die Schwergewichte der wissenschaftlichen Politikberatung. Ein Komitee der US-Akademie der Wissenschaften forderte schon 2015 weitere Forschungen auf dem Bereich des Strahlungsmanagements, insbesondere solche, die die Kosten, die gewollten und unbeabsichtigten Folgen und die Risiken solcher Technologien aufklärten. Es sei allerdings "irrational und unverantwortlich", so damals der Ausschuss, wenn parallel dazu nicht auch Mitigationsstrategien und die Entfernung von Kohlendioxid aus der Atmosphäre verfolgt würden.

Wissenschaftler raten zu gründlicher Erforschung

Ähnlich äußerte sich in diesem Jahr die Schweizer Akademie der Wissenschaften, während die deutschen Akademien sich noch keine Meinung gebildet haben. "Im Bereich Klimaschutz und Energiewende liegt unser Fokus auf die Reduktion von Treibhausgasemissionen und entsprechende Anpassungen des Energiesystems (Strom/Mobilität/Wärme). Diese Themen sind in der Wahrnehmung unserer Aufgabe, der Politik- und Gesellschaftsberatung in Deutschland, noch vordringlicher", schreibt der Pressesprecher der Akademie der Technikwissenschaften acatech auf Anfrage. Acatech hatte im Herbst erst ein umfängliches Positionspapier zur Kohlendioxidentfernung und anschließender Lagerung beziehungsweise Gebrauch veröffentlicht, dabei das Thema Strahlungsmanagement allerdings vermieden.

Dagegen hat die Deutsche Forschungsgemeinschaft schon früh Position bezogen und 2011 Expertenkommissionen mit einer Stellungnahme beauftragt. Seit April 2012 liegt sie vor und fordert, die Forschung "zunächst nach dem Prinzip von "Forschung zur Feststellung der Folgen und deren Bewertung" [zu] fördern". Dabei sollen nicht nur die naturwissenschaftlichen Aspekte, also Folgen und Risiken im Erdsystem, untersucht werden, sondern auch die gesellschaftlichen, politischen und juristischen Implikationen. Entsprechend läuft derzeit ein sogenanntes Schwerpunktprogramm.

Mittelfristige Abhilfe nicht möglich

Dabei ist zumindest unter Fachleuten unumstritten, dass keine dieser Maßnahmen eine kurzfristige Option ist. Das UN-Klimaschutzabkommen von Paris, das gerade in Kattowitz einen Schritt weiter gekommen ist, wird auslaufen, bevor die Geoengineering-Maßnahmen ausreichend erforscht sind. "Die Zeitspanne des Pariser Abkommens läuft bis 2050, alles andere wird erst nach 2050 machbar sein", schätzt IASS-Direktor Mark Lawrence. Eine bequeme Alternative zur Einschränkung der Treibhausgasemissionen werden sie daher nicht sein.