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03. Dezember 2011

Interview: Ein Sonnenschirm für den Blauen Planeten

Ein Prozent der Sonneneinstrahlung auf der Erde könnte durch reflektierende Scheiben im All abgelenkt werden. Allerdings wäre das Projekt sehr teuer.  Foto: University of Arizona/Steward Observatory

Der Potsdamer Atmosphärenforscher Mark Lawrence über Möglichkeiten, die drohende Erderwärmung abzumildern. Spiegelsysteme im All könnten Sonnenstrahlen abwenden.

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Berlin –  
Nachhaltiges aus Potsdam
Mark Lawrence

Mark Lawrence (42) ist Atmosphärenforscher und seit Oktober Wissenschaftlicher Direktor am Potsdamer Nachhaltigkeits-Institut IASS. Dort forscht der US-Amerikaner zu Luftverschmutzung und Klimawandel, speziell zur Reduktion von Ozon, Methan und Ruß. Außerdem untersucht er die möglichen Folgen von Geo-Engineering für die Atmosphäre und die Gesellschaft. Zuvor war Lawrence am Max-Planck-Institut für Chemie in Mainz tätig.

Am IASS fasziniert Lawrence der Ansatz transdisziplinärer und zielgerichteter Wissenschaft in Potsdam.

Sonnen-Spiegel im Weltall, Plankton-Dünger im Meer, Schwefelwolken in der Atmosphäre – was hilft noch gegen die Erderwärmung, wenn auch der aktuelle Klimagipfel in Durban wieder ein Flop wird? Der Potsdamer Atmosphärenforscher Mark Lawrence spricht über Geo-Engineering und Treibhausgase, die nicht Kohlendioxid heißen.

Herr Lawrence, eine Erwärmung der Erde um zwei Grad gilt als gerade noch tolerabel. Ist das Limit angesichts der neuen Rekordwerte beim globalen Kohlendioxid-Ausstoß überhaupt noch zu schaffen?

Es ist prinzipiell noch möglich, aber dazu müssten die Kohlendioxid-Emissionen sehr schnell sinken. Ein Rechenexempel: Um das Zwei-Grad-Limit einzuhalten, darf die Atmosphäre noch maximal etwa 750 Milliarden Tonnen CO2 aufnehmen. Bei einem globalen Jahresausstoß von 33,5 Milliarden, wie wir ihn 2010 hatten, blieben noch 20 bis 25 Jahre. Da die Emissionen derzeit sogar noch steigen, hätten wir nur 15 bis 20 Jahre, um den CO2-Ausstoß dann plötzlich auf Null zu fahren. Circa 2030 wäre schon Schluss.

Ziemlich unrealistisch.

Leider ja. Die Wahrscheinlichkeit, dass das klappt, ist minimal – besonders, wenn man sich alleine auf das Kohlendioxid konzentriert und die anderen Stoffe kaum beachtet, die zusammen immerhin mit ungefähr 40 Prozent zur Erwärmung beitragen. Hier geht es besonders um Treibhausgase wie Methan oder Ozon sowie um Ruß, der bei Verbrennungsprozessen entsteht und in der Atmosphäre Sonnenlicht absorbiert.

Beim Weltklimagipfel in Durban soll ein neues Klimaprotokoll vorbereitet werden. Der UN-Klimarat IPCC hat 2007 empfohlen: Die Industrieländer sollten ihren CO2-Ausstoß bis 2020 um mindestens 25 Prozent senken, gemessen am Basisjahr 1990. Ist das realistisch?

Wenn man die Entwicklung der letzten 20 Jahren anschaut, sieht es so aus, als bräuchte man dafür ein Wunder. Langfristig müssten wir sogar völlig CO2- neutral werden, etwa durch eine Null-Emission oder CO2-Wiederver- wendung. Aber auch dann gilt: Es geht nicht nur um CO2. Die anderen Treibhaus-wirksamen Stoffe müsste man auch reduzieren. Hier sind Erfolge viel leichter zu erzielen als beim CO2, da sie oft positive Nebeneffekte haben, etwa die Verminderung von der regionalen Luftverschmutzung.

Warum spricht dann kaum jemand über Methan, Ozon und Ruß?

Gute Frage. Das wundert mich auch. Hier liegen große Chancen, die wir am IASS Potsdam ausloten wollen. Allerdings wäre es falsch zu sagen: Wir kaufen uns zehn Jahre Zeit, indem wir jetzt Methan und Co. angehen, und müssen solange sonst nichts für CO2 tun.

Was sind die Vorteile der von Ihnen vorgeschlagenen Strategie?

Die Erfolge stellen sich viel schneller ein als beim CO2, das, einmal in die Atmosphäre entlassen, Jahrhunderte braucht, um wieder endgültig aus ihr zu verschwinden. Bei Methan sind es nur circa zehn Jahre, bei Ozon einige Monate und bei Ruß rund eine Woche. Das heißt: Eine Klima-Entlastung ist mit diesen Stoffen viel schneller erreichbar.

Was müsste konkret getan werden?

Es gibt diverse Quellen von Methan wie den Reisanbau, undichte Erdgas-Pipelines, Kohlezechen und Mülldeponien. Überall da kann man vergleichsweise leicht etwas tun. Es gibt Anbauarten für Reis, die viel weniger Methan freisetzen. Pipelines sollte man abdichten, das macht ja auch ökonomisch Sinn, weil das erhaltene Gas dann verkauft werden kann. Und das Methan, das beim Kohleabbau und in den Deponien entsteht, könnte man auffangen und sogar teilweise noch für die Energiegewinnung nutzen – ein doppelt positiver Effekt.

Ohne beherzten Klimaschutz steuern wir auf eine Plus-Fünf-Grad-Welt zu. Forscher haben vorgeschlagen, die Aufheizung durch Eingriffe zu stoppen – Injektion großer Mengen kühlender Schwefelpartikel in die Atmosphäre oder Düngung der Meere. Kann dieses Geo-Engineering etwas bringen?

Man darf es nicht von vorneherein ausschließen. Doch man muss vorsichtig sein. Bei den meisten Vorschlägen drohen starke unerwünschte Nebenwirkungen, etwa bei der Meeresdüngung, um durch mehr Plankton-Wachstum CO2 aus der Atmosphäre zu entziehen. Solche großtechnischen Experimente können gefährlich sein. Auch die direkten Eingriffe in die Atmosphäre müssen noch viel genauer untersucht werden. Sie könnten irgendwann mal als letzter Katastrophenschutz sinnvoll sein – etwa, falls das Grönland-Eisschild vollständig zu schmelzen droht, was den Meeresspiegel langfristig um rund sechs Meter ansteigen ließe.

Was halten Sie von dem Vorschlag, Spiegel oder Sonnensegel im Weltall zu installieren, um die Sonneneinstrahlung zu verringern?

Es klingt verlockend: Gelänge es, nur ein Prozent mehr Sonnenlicht ins All zurück zu reflektieren, könnte damit die bisherige Erderwärmung im globalen Durchschnitt ausgeglichen werden. Ohne Risiko ist das trotzdem nicht. Arktis und Antarktis würden laut Modellrechnungen trotzdem wärmer, während die Tropen sich sogar abkühlten. Das kann für die Stabilität der Tropenwälder ähnlich gefährlich sein wie die Erwärmung. Hinzu kommt: Solche Spiegel im Weltall wirklich zu installieren, wäre vermutlich teurer und bräuchte länger, als die CO2-Emissionen zu stoppen.

Ungefährliche Methoden gibt es nicht?

Die Wiederaufforstung und der dauerhafte Schutz von Wäldern sind eine gute Möglichkeit, um Kohlendioxid aus der Atmosphäre heraus zu ziehen. Noch effektiver ist es, Holz und andere Biomasse in Kraftwerken zu verbrennen, das dabei entstehende CO2 aufzufangen und in der Erde oder leer geförderten Erdgasfeldern einzulagern. Problem hierbei: Es braucht 20, 30 Jahre, das im großem Stil aufzuziehen – und noch ist unklar, wie sicher die unterirdische Deponierung wäre. Eine weitere Möglichkeit gibt es in der Landwirtschaft – Stichwort Biokohle. Dabei wird aus Pflanzen durch Verkohlung ein kohlenstoffreiches Substrat hergestellt, das als Bodenverbesserer eingesetzt werden kann und den Kohlenstoff langfristig in der Erde bindet. Erste großtechnische Pyrolyseanlagen, die Biokohle produzieren, sind auch in Deutschland bereits in Betrieb.

Wie viel des vom Menschen in der Atmosphäre deponierten Kohlendioxids könnten so wieder unschädlich gemacht werden?

Genau kann man das noch nicht sagen. Jede der drei Methoden schafft vielleicht zehn bis dreißig Prozent. Das hängt auch vom Zeitraum ab. Auf eine alleine zu setzen, wäre ineffektiv. Zusammen mit einer Verminderung der CO2-Emissionen sowie einer Reduzierung von Ruß, Methan und Ozon bieten sie aber die Chance, den Klimawandel zu bremsen.

Das Interview führte Joachim Wille.

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