Eine künstlich gekühlte Erde als Lösung für die Klimakrise? Was nach Science Fiction klingt, wird im Rahmen des Geo-Engineerings längst erforscht.
Die Sommer werden immer extremer immer öfter brennen die Wälder.

Allerorts stehen die Zeichen auf Kampf gegen die Folgen des Klimawandels. Wenn alle Bemühungen versagen, kann Geo-Engineering ein Hoffnungsträger sein.

Rettende Innovationen: Was Geoengineering ist

Mit Schritten wie der angestrebten Energie- und Wärmewende kämpft Deutschland gegen den Klimawandel. Um die Erderwärmung zu verlangsamen, ist eine möglichst schnelle Emissionsminderung erforderlich. Ob eine nachhaltigere Lebensweise allein zur Abmilderung der Klimakrise ausreichen kann, bleibt umstritten. Der Weltklimarat hält die globalen Klimaziele nur mit technologischen Eingriffen in die Umwelt für erreichbar. Sogenanntes Geo-Engineering soll die Lösung sein. Ganze Netzwerke aus Forschern, Technikern und Engineering-Experten arbeiten an innovativen technologischen Entwicklungen, um den Klimawandel abzuschwächen. Ihre Projekte sind in großem Maßstab angelegt und werden von vielen Fachkräften begleitet.

Als bekanntes Beispiel für Geo-Engineering gilt das Solar-Radiation-Management, das die auf die Erde treffende Sonnenstrahlung mit technischen Mitteln verringern soll. So soll die globale Durchschnittstemperatur gesenkt werden - sozusagen mit einer künstlichen Kühlung der Erde. Auch zur Reduzierung der CO2-Emissionen gibt es im Rahmen des Geo-Engineerings unter der Bezeichnung Carbon-Dioxide-Removal mittlerweile Projekte. Das Karlsruher Institut für Technologie arbeitet beispielsweise daran,  klimafreundlichen Treibstoff aus der Luft zu gewinnen und die Emissionsbelastung im Verkehrs- und Industriebereich künftig auf nachhaltige Weise zu senken.

Künstliche Kühlung: Daran forscht man Solar-Radiation-Management

Technologien des Solar-Radiation-Managements beeinflussen den Strahlungshaushalt der Erde. Ein Hauptziel ist die Erhöhung der sogenannten Albedo – also der Reflektionsfähigkeit, die der Erdoberfläche zu eigen ist.
• Würde man Dächer hell streichen und Siedlungen aufhellen, hätte das messbare Effekte.
• Zusätzlich könnte die Landwirtschaft reflektierende Pflanzen anbauen und so einen Beitrag leisten.
• Wüstenflächen können mit reflektierendem Material bedeckt werden.
• Reflektierende Kissen könnten die Albedo der Ozeane steigern.
• Kondensationskeime wie Salzkristalle in der Troposphäre oberhalb von marinen Bereichen könnten die Reflektionsfähigkeit der Wolken erhöhen.
• Die Albedo der Stratosphäre könnte durch reflektierende Kleinstobjekte wie Alu-Schnipsel oder Aerosole wie Schwefelbildungen steigen.
• Spiegelnde Scheiben in einer erdnahen Umlaufbahn sowie Riesenspiegel auf dem Mond könnten die Sonnenstrahlen, die auf die Erde treffen, reduzieren.

Um diese und weitere Methoden einzusetzen, müssen möglicherweise unerwünschte Folgen und Risiken genau abgeschätzt werden. Bis das auf angemessene Weise erledigt ist, wird noch einige Zeit vergehen.
Ursachenbeseitigung: So soll Carbon-Dioxide-Removal den Klimawandel abmildern
Die Methoden des Carbon-Dioxide-Removals setzen im Vergleich zum Solar-Radiation-Management näher an der Ursache des Klimawandels an. Sie sollen die CO2-Konzentration in der Atmosphäre verringern. Zur Bindung und unterirdischen Speicherung des Treibhausgases werden verschiedene Methoden eingesetzt.
• Bei der Abscheidung und Speicherung von CO2 scheidet man das Kohlendioxid aus Rauchgas ab und verpresst es zur dauerhaften Speicherung in geologisch geeignete Schichten der Erde.

• Bei der Abscheidung und Speicherung von CO2 aus der Luft wird das Treibgas vornehmlich in der Nähe von Verkehrswegen aus der Luft gefiltert und danach im Untergrund oder Meer gelagert.
• Bei Methoden auf der Basis von Biomasse und Biokohle bindet Pflanzenwachstum das CO2 im Rahmen der Photosynthese in Biomasse, wobei vor der Zersetzung eine Umwandlung in Biokohle zur Lagerung im Boden oder Energiegewinnung erfolgt.
• Bei der Ozeandüngung soll die biologische Pumpe der Meere manipuliert werden, indem kleinste Algen per Düngung zum Massenwachstum gebracht werden und das von ihnen gespeicherte CO2 nach ihrem Absterben in die Tiefsee absinkt.
• Bei der Förderung CO2-reichen Tiefenwassers soll per Pumpe gefördertes Tiefenwasser eine künstliche Algenblüte zur CO2-Bindung anregen.
• Bei der Absenkung CO2-reichen Oberflächenwassers soll die physikalische Pumpe der Meere so manipuliert werden, dass das CO2 im Oberflächenwasser schneller die Tiefsee erreicht.
• Bei der Ozeankalkung soll die Pumpe der Meere durch Kalkzugabe und einen dadurch initiierten ph-Wert-Anstieg verstärkt werden.

Methoden zur tatsächlichen Ursachenbeseitigung ergänzen die zuvor genannten. An der TU München erforschen Wissenschaftler beispielsweise die Produktion von Biokerosin aus Algen. Mit Treibstoffen wie diesem wäre die künftige Emissionsbelastung wesentlich geringer.

Ausblick: Geo-Engineering wird weiter wachsen

Mit innovativen Technologien will Geo-Engineering die Welt retten. Ideen gibt es zahlreiche. Die meisten davon basieren bisher aber auf Computer-Simulationen und höchstens klein angelegten Praxistests. Das Umweltbundesamt befürchtet Nutzungskonflikte von Ressourcen und warnt vor der Unvorhersehbarkeit der Methoden. In seinem Sonderbericht zu den Folgen der globalen Erderwärmung sieht der Weltklimarat vor allem Maßnahmen zur Manipulation der Sonneneinstrahlung kritisch. Nichtsdestotrotz sind zahlreiche Fachleute überzeugt, dass eine Reduzierung der Emissionen zur Abmilderung des Klimawandels nicht mehr reicht. An Geo-Engineering wird so kein Weg vorbei gehen. Für besonders vielversprechend halten Experten die Erforschung von Methoden, die der Atmosphäre CO2 entziehen. Entsprechende Verfahren, so die Einschätzung, werden am ehesten und frühesten zur Marktreife gelangen. Wer selbst eine bahnbrechende Idee für Innovationen im Kampf gegen den Klimawandel hat, sollte sie übrigens nicht für sich behalten, sondern sich schnellstmöglich mit Fachleuten in Bereich des Geo-Engineerings vernetzen.