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Die Klimamacher kommen

Geoengineering: Pro und Contra

von Udo E. Simonis

Von Peter Sloterdijk stammt der Satz: „Die Menschen sind Zukunftsatheisten, sie glauben nicht an das, was sie wissen, selbst wenn man ihnen stringent beweist, was kommen muss.“ Wenn man diese These auf die Klimapolitiker bezieht, könnte der Philosoph recht haben. Trotz allen Wissens über die Ursachen und Folgen des Klimawandels ist es bisher nicht gelungen, wirkungsvoll gegenzusteuern.

Das Klimaabkommen von Paris 2015 hat zwar ausdrücklich das 2-Grad-Ziel für die internationale Klimapolitik festgelegt und sogar eine Erwärmung von maximal 1,5 Grad gegenüber dem Niveau vor Beginn der Industrialisierung für möglich gehalten. Doch die verpflichtende Reduzierung der natio­nalen Treibhausgasemissionen, wie sie noch im Kioto-Protokoll von 1997 vorgesehen war, wurde in freiwillige na­tio­nale Beiträge zum Klimaschutz abgewandelt. Und Beschlüsse darüber, mit welchen konkreten Maßnahmen und welchen Institutionen man das Ziel erreichen will, wurden auf künftige Verhandlungsrunden vertagt.

Über die CO2-Bepreisung zum Beispiel ist zwar eifrig diskutiert worden, doch ihre praktische Umsetzung in Form einer Steuer oder eines Mindestpreises für CO2-Zertifikate beim Emissionshandel kam nicht in Gang. Wenn über die Ziele einer internationalen Klimapolitik Einigkeit besteht, es aber an der praktischen Umsetzung hapert, dann rücken problembehaftete Ersatzhandlungen in den Fokus. Beispielsweise die, dass Politiker das Heft des Handelns an Ingenieure übergeben.

So hat denn der Diskurs über „Climate Geoengineering“ erheblichen Auftrieb erhalten. In den USA ist es seit Längerem ein großes Thema;1 in Großbritannien hat eine Royal Commission schon 2009 einen umfangreichen Bericht dazu vorgelegt;2 Entwicklungs- und Schwellenländer (etwa Bangladesch, Brasilien, China, Indien und Kenia) haben Workshops zu Environmental Governance durchgeführt3 ; deutsche Forschungsinstitute waren an Experimenten zur Ozeandüngung beteiligt (so zum Beispiel das Alfred-Wegener-Institut, das 2009 im Südatlantik am deutsch-indischen Lohafex-Projekt mitgewirkt hat); die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) hat ein Schwerpunktprogramm zu Geoengineering aufgelegt; und die Bundesregierung hat in der 17. Wahlperiode auf eine Anfrage von Abgeordneten der SPD-Fraktion ihre Einschätzung des Themas ausführlich dargestellt.4

Dabei ist Klimamanipulation nicht etwas gänzlich Neues. Bereits 1860 wurden Versuche zur Stimulierung des Regens durch kontrollierte Waldbrände unternommen. In jüngerer Zeit wurde versucht, sowohl die Bahn als auch die Intensität von Hurrikanen durch Injektionen von Silberjodid zu verändern, in zahlreichen Ländern wurden Wolken geimpft, um sie abregnen zu lassen.

Plan B gegen die Erderwärmung

Erste konkrete Vorschläge zu einem umfassenden „Geoengineering des Klimas“ gehen auf einen Bericht an den US-Präsidenten aus dem Jahr 1965 zurück5 , erste Studien dazu wurden in den 1970er Jahren erstellt.6 Der Begriff Geoengineering wurde allerdings erstmals 1976 von dem italienischen Physiker Cesare Marchetti verwendet.7

Der Fokus der Klimaforschung und der Klimapolitik lag während der 1980er und 1990er Jahre jedoch eindeutig auf der Vermeidung beziehungsweise Verringerung von Treibhausgasemissionen (mitigation). Die Anpassung an den Klimawandel (adaptation) galt eher als potenziell gefährliche Ablenkung, und für noch gefährlicher hielt man das Geoengineering. Diese Einstellung hat sich seither geändert. Der Weltklimarat (IPCC) sah mitigation und adaptation von Anfang an als sich ergänzende Konzepte. Nach einem alarmierenden Artikel von Paul J. Crutzen8 – der Atmosphärenchemiker war 1995 für seine Forschungen zum Ozonloch mit dem Nobelpreis ausgezeichnet worden – wuchs unter Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern die Sorge über das Versagen der internationalen Klimapolitik. Dadurch entfaltete sich die Idee zu einem „Plan B“: Climate Geoengineering.

Die Ausgangslage lässt sich wie folgt zusammenfassen: Die Welt steuert auf ein weit höheres Emissionsniveau zu als projiziert; fossile Brennstoffe werden weiterhin und zunehmend verfeuert, teils sogar mit staatlicher Subventionierung; die notwendige Reduzierung der globalen Treibhausgasemissionen wird unterschätzt; sollten die CO2-Emissionen jedoch tatsächlich sinken, wird der damit verbundene reduzierte Ausstoß von Schwefelpartikeln (Aerosole) den Erwärmungseffekt des CO2 verstärken; hinzu kommen die unumkehrbaren und möglicherweise katastrophalen Risiken, die in verschiedenen Kippelementen im globalen Klimasystem (tipping points) verborgen sind. Angesichts dieser Sachlage und deren Interpretation wurde Geoengineering bei vielen Klimawissenschaftlern hoffähig – als notwendige und sinnvolle Ergänzung der bisherigen Klimapolitik.

Was aber ist Climate Geoengineering eigentlich? Die Royal Commis­sion hat es als vorsätzliche, großräumige Eingriffe mit technischen Mitteln in verschiedene geochemische und biogeochemische Kreisläufe der Erde definiert. Das britische Unterhaus hat die Frage der Forschungsfinanzierung und die Entwicklung von notwendigen Regulierungsprinzipien untersuchen lassen. Da jedoch die Techniken des Geoengineering noch längst nicht voll beschrieben und entwickelt sind, lassen sich dessen Vor- und Nachteile nicht klar benennen. Bislang wurden nur einzelne Komponenten erprobt – mit teilweise enttäuschenden Ergebnissen für die beteiligten Klimaingenieure.

Weil Geoengineering potenziell aber eine große Bandbreite von Techniken umfasst, musste eine Taxonomie entwickelt werden, um sowohl den Diskussions- und Forschungsbedarf als auch die Regulierungs- und Kontrollerfordernisse besser einschätzen zu können. Man unterscheidet inzwischen zwei Mechanismen des Climate Geoengineering: erstens die Beeinflussung der Sonneneinstrahlung (Solar Radia­tion Management, SRM) und zweitens die Reduzierung der CO2-Konzentra­tion in der Atmosphäre (Carbon Dioxide Removal, CDR). Während SRM primär darauf abzielt, einen Teil der Sonneneinstrahlung auf die Erde in den Weltraum abzulenken, geht es bei CDR darum, der Atmosphäre Kohlenstoff wieder zu entziehen und ihn an Land oder im Meer zu speichern.

SRM wie CDR greifen auf zwei Maßnahmenbündel zurück. Das erste besteht in der Stärkung der Ökosysteme (ecosystems enhancement), das heißt der Stimulierung der natürlichen Prozesse in Luft, Wasser und Böden. Ein Beispiel ist die stratosphärische Schwefelinjektion. Sie soll die Tätigkeit von Vulkanen imitieren, deren Ascheauswurf die Sonneneinstrahlung auf die Erde schon mehrfach schnell und massiv reduziert hat, und gilt als die wesentliche SRM-Methode. Hingegen kann die Eisendüngung der Ozeane das Wachstum von Planktonalgen begünstigen und damit die CO2-Bindung in den Meeren steigern – die Ozeandüngung gilt somit als die wesentliche CDR-Methode.

Das zweite Maßnahmenbündel des Climate Geoengineering besteht in technischen Eingriffen in die globalen ökologischen Abläufe (black-box engineering). So könnten im Weltraum installierte Spiegel – entweder riesengroße oder extrem viele space reflectors – die Reflexion des Sonnenlichts erhöhen und dadurch einem globalen Temperaturanstieg entgegenwirken (SRM-Technik). Eine potenziell bedeutsame CDR-Technik könnte im Bau von Anlagen bestehen, mit denen CO2 aus der Luft eingefangen (air capture oder artificial trees) und in ehemaligen Öl- und Gasfeldern (oder in Salzstöcken) gespeichert wird.

Die Kombination der beiden genannten Maßnahmenbündel (ecosystems enhancement und black-box engineering) mit den beiden prinzipiellen Mechanismen SRM und CDR führte zu einer Typologie des Climate Geoengineering mit einer Vielzahl technischer Optionen.

Stratosphärische Schwefelinjektion

Abgesehen von den komplizierten technischen Problemen spielen in der wissenschaftlichen Literatur und den öffentlichen Diskursen zum Climate Geoengineering verschiedene Pro- und Contra-Argumente eine wesentliche Rolle.9 Für die Befürworter stehen die folgenden (in den gebräuchlichen englischen Begriffen aufgeführten) Argumente im Vordergrund (wobei sich die Beispiele hier nur auf die stratosphärische Schwefelinjektion beziehen). Die Pro-Argumente:

– „Arming the Future“: Um die Welt für die Zukunft zu wappnen, sollten wir sämtliche Optionen der Klimapolitik erforschen. Schließlich können Notsituationen eintreten, auf die man vorbereitet sein sollte und in denen auch unangenehme Ultima-Ratio-Optionen verfügbar sein müssten.

– „Lesser Evil“: Der Einsatz von Techniken wie der Schwefelinjektion sei im Vergleich zu einem durch Emissionsreduzierung allein nicht vermiedenen Klimawandel das kleinere Übel.

– „Efficiency“: Die Kosten des Geoengineering seien geringer als die Kosten von Emissionsvermeidung und Anpassung an die Klimaerwärmung.

– „Easiness“: Es sei politisch und kulturell einfacher, Schwefelinjek­tio­nen durchzuführen, als Millionen Menschen und viele Industrien zu einer gewaltigen Reduzierung ihrer Emis­sio­nen zu zwingen. Man würde so tiefgreifende und schmerzliche Eingriffe in individuelle Lebensstile, soziale Gewohnheiten und ökonomische Besitzstände vermeiden.

– „Innovation“: Geoengineering fördere den technischen Fortschritt, was zu neuen Geschäftsfeldern und zusätzlichen Jobs führen werde.

– „Do It Alone“: Eine globale Emissionsreduzierung verlange die dauerhafte, aber leider unwahrscheinliche Kooperation aller Staaten. Dagegen könne die Schwefelinjektion (oder andere Geoengineering-Techniken) von einem einzigen Staat oder einer kleinen Gruppe von Staaten zum Vorteil der gesamten Menschheit durchgeführt werden. (Da der Einsatz von SRM bisher völkerrechtlich nicht reguliert ist, wäre er womöglich sogar legal.)

All diese Argumente für die großräumige technische Beeinflussung des Klimawandels spielen in der interna­tio­nalen Diskussion und damit auch für die Gestaltung der künftigen Weltklimapolitik eine wichtige Rolle. Die Gegner des Climate Geoengineering haben indes gravierende Einwände:

– „Risk Transfer“: Die Risiken des heutigen, von hohen Treibhausgasemissionen geprägten Wirtschaftsmodells würden auf die künftigen Generationen abgewälzt.

– „Informed Consent“: Derart weitreichende Eingriffe mit globalen und langfristigen Wirkungen seien nur legitim, wenn eine breite und wohlinformierte Zustimmung der Weltgemeinschaft vorliege.

– „Moral Hazard“: Schon die Aussicht auf SRM werde Industrie, Politik und Gesellschaft dazu bringen, weiterhin viel (zu viel) CO2 auszustoßen – ein Freifahrschein für Klimasünder.

– „Undermining Better Options“: Die Techniken des Geoengineering würden die vorhandenen Chancen der Emissionsvermeidung und der Anpassung an den Klimawandel verbauen, vor allem natürliche Klimalösungen wie die „Waldoption“, die auf großflächige Wiederaufforstung und nachhaltige Waldwirtschaft setzt.

– „Political Economy“: Geoengineering stärke die klimapolitisch reaktionärsten Gruppen und Industrien, weshalb diese auch Anhänger des Geoengineering sind.

– „Loss of Intangibles“: Geoengineering birgt die Gefahr, dass Naturphänomene unwiederbringlich verloren gehen. So werde die Einbringung von Schwefelpartikeln in die Stratosphäre vermutlich die Farben des Himmels (das „Himmelblau“) wesentlich verändern.

– „Hybris“, auch „Playing God“ genannt: Geoengineering stehe in der Tradition großtechnischer Eingriffe in die Natur, in denen Maßlosigkeit und Vermessenheit zum Ausdruck kommen. Der Mensch würde als „Weltingenieur“ in globale Naturprozesse eingreifen, was sich in Zukunft auf vielfältige Weise rächen könnte.

Es ist damit zu rechnen, dass Befürworter und Gegner in Zukunft weitere Argumente vorbringen und diese auch spezifisch gewichten werden. Die Entscheidung, ob wir Geoengineering tatsächlich einsetzen oder lieber darauf verzichten sollten, mag zurzeit noch nicht akut sein, weil weder SRM noch CDR ausreichend erforscht und getestet sind. Doch das könnte sich schnell ändern, vor allem wenn sich die hochgesteckten Erwartungen an das Pariser Klimaabkommen als trügerisch erweisen und die Klimaveränderung schneller voranschreitet als erwartet. Aber auch dann, wenn der Weltklimarat seine bislang eher reservierte Haltung in dieser Sache ändern sollte.

Sowohl beim Katowicer Klimagipfel im Dezember 2018 als auch im nächsten Bericht des Weltklimarats wird Geoengineering mit Sicherheit eine größere Rolle spielen als bisher. Denn mit der weiter steigenden CO2-Konzentration in der Atmosphäre nimmt auch der Druck zu, Geoengineering als Option ernst zu nehmen.

Die neuen Zahlen der Klimawissenschaft scheinen Peter Sloterdijk mit seiner Diagnose eines allgemeinen Zukunftsatheismus recht zu geben. Jüngste Computersimulationen zeigen, dass das 2-Grad-Ziel nur zu erreichen sein wird, wenn die globalen CO2-Emissionen von derzeit 35 Milliarden Tonnen pro Jahr schon im nächsten Jahrzehnt halbiert und bis zur Jahrhundertmitte auf null (Emissionsneutralität) gebracht werden – um danach zu negativen Emissionen zu gelangen.

Wenn für das nachträgliche Herausholen von CO2 aus der Atmosphäre in der zweiten Jahrhunderthälfte aber weniger als 5 Milliarden Tonnen pro Jahr angepeilt werden (wie verschiedene Simulationen annehmen), dann müssten die Emissionen nach 2030 noch stärker reduziert werden. Dann stünden aber auch kurzfristigere Einstiegspunkte zur Entscheidung an – wie vor allem die rasche Beendigung der Kohleverstromung und die alsbaldige Einführung von Mindestpreisen für CO2-Emissionen.

Zu den beiden etablierten Komponenten der internationalen Klimapolitik – Emissionsvermeidung und Anpassung an den Klimawandel – könnte mit dem Geoengineering also eine dritte hinzukommen. Darüber nicht nachzudenken, wäre unvernünftig, wenn nicht gar fahrlässig.

1 Siehe zum Beispiel: American Meteorological Society, „Geoengineering the Climate System“, Boston 2009.

2 Royal Society, „Geoengineering the Climate: Science, Governance and Uncertainty“, London 2009.

3 Atiq Rahman u. a., „Developing countries must lead on solar geoengineering research“, in: Nature, Bd. 556, 2018.

4 Geoengineering/Climate Engineering. Antwort der Bundesregierung auf die Anfrage von Abgeordneten der SPD-Fraktion. Bundestags-Drucksache 17/10311.

5 President’s Science Advisory Committee, „Restoring the Quality of Our Environment“, Washington, D. C., 1965.

6 Siehe „Geo-Engineering. Notwendiger Plan B gegen den Klimawandel?“, Politische Ökologie, Bd. 120, München 2010.

7 Cesare Marchetti, „On Geo-Engineering and the CO2 Problem“, Laxenburg (IIASA) 1976.

8 Paul J. Crutzen, „Albedo enhancement by stratospheric sulfur injections, in: Climatic Change 77, 2006. Crutzen etablierte auch den Begriff „Anthropozän“, siehe „Geology of mankind“, Nature, 3. Januar 2002.

9 Siehe zum Beispiel „The Big Bad Fix: The case against geoengineering“, Heinrich-Böll-Stiftung, 6. Dezember 2017.

Udo E. Simonis ist emeritierter Professor für Umweltpolitik am Wissenschaftszentrum Berlin (WZB) und Redakteur des Jahrbuchs Ökologie.

© Le Monde diplomatique, Berlin

Zum Beispiel Ozeane düngen

Geoengineering, also großräumige technische Eingriffe in das Klimasystem der Erde, werden weltweit diskutiert. Auch vernünftige Klimawissenschaftler nehmen die Möglichkeiten technischer Klimamanipulationen durchaus ernst.

Einer der am häufigsten diskutierten Ansätze ist das Anpflanzen von Biomasse auf riesigen Flächen, um Kohlendioxid in den Pflanzen zu speichern. Nach der Ernte sollen die Pflanzenmassen verbrannt und die CO2-Emissionen aufgefangen und unterirdisch deponiert werden. Der nächste Aufwuchs würde dann erneut große Mengen Kohlendioxid einfangen und so weiter. Auch der Weltklimarat (IPCC) hat diese Möglichkeit immer wieder erörtert.

Das großflächige Aufforsten der Wälder wäre eine andere Option. Doch während man über Aufforstung als theoretische Möglichkeit diskutiert, verschwinden in der Realität immer mehr Waldflächen. Und selbst die Aufforstung ist umstritten: Die Erde würde mit zusätzlichen Wäldern dunkler und würde mehr Wärme aufnehmen, wenn helle Flächen bewaldet werden.

Während der Obama-Präsidentschaft rückte 2009 eine Initiative des damaligen US-Energieministers Steven Chu in den Fokus. Er wollte durch weiße Autos, weiße Dächer, hellere Straßen eine farblich veränderte Welt erschaffen, die mehr Sonnenlicht zurückwirft. Das klingt noch relativ harmlos.

Gravierender sind die Gedankenspiele rund um die riesigen Grönlandgletscher, deren Abschmelzen den Meeresspiegel um mehrere Meter steigen ließe. Glaziologen des chinesischen Geoengineering-Programms wollen auf dem Meeresboden vor Grönland bis zu 100 Meter hohe Mauern bauen, um das warme Wasser am Boden des Meeres abzuhalten. Die warmen Meeresströme greifen die Gletscher von unten an und bringen sie so zum Schmelzen. Doch manche Gletscher sind 100 Kilometer breit, das benötigte Baumaterial würde alles in den Schatten stellen, was auf der Erde jemals erbaut wurde.

Das Ausbringen winziger reflektierender Sandkörner über den Eismassen oder das Einpacken der Gletscher in schützende Folien sind Vorschläge, die im Vergleich dazu fast schon niedlich anmuten. Kleine Pilotversuche dazu haben schon begonnen oder stehen unmittelbar bevor: Am North-Meadow-See in Alaska will ein Forscherteam um die Polareis-Aktivistin Leslie Field die Sandkörnchen verstreuen.

Zu den bekanntesten Vorschlägen gehören immer noch das Düngen der Ozeane, um die Algenblüte zu forcieren oder das Ausbringen von Schwefelpartikeln in der Atmosphäre, um Sonnenlicht fernzuhalten. Wegen der befürchteten Schäden an der Ozonschicht durch den Schwefel gelten inzwischen Kalksteinpartikel als bessere Alternative. Auch das Aufhellen von Wolken ist eine Op­tion. Spezialschiffe sollen Aerosole über dem Ozean aufwirbeln und die Wolken damit impfen und weißer werden lassen.

Eine ganz andere „Reparaturidee“ ist das Pumpen riesiger Wassermassen auf die Antarktis. Das Pumpwasser würde dort gefrieren. Damit das Wasser ein Jahrtausend lang auf der Antarktis gespeichert werden kann, müsste es aber, so Berechnungen von Potsdamer Klimaforschern, 700 Kilometer ins Landesinnere gepumpt werden. Die dazu notwendige Energie entspräche rund einem Zehntel des aktuellen Weltverbrauchs. ⇥Manfred Kriener

Le Monde diplomatique vom 09.05.2018, Udo E. Simonis