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Aus­gangs­punkt

Etwa 10 Prozent der CO2-Emis­sio­nen der EU könnten durch eine pro­duk­ti­ve­re Nutzung von Bio­mas­se und Pflan­zen­rück­stän­den durch Pyro­ly­se aus­ge­gli­chen werden. Zu diesem Ergeb­nis kommt zumin­dest Prof. Bruno Glaser von der Uni­ver­sti­tät Halle und Autor des Arti­kels „Biochar use: a pro­duc­tive alter­na­ti­ve to carbon storage“. Werden Bio­mas­se und Pflan­zen­rück­stän­de pyro­ly­siert (ver­kohlt), ent­steht dabei Pflan­zen­koh­le, die als Boden­ver­bes­se­rer und als Quelle für andere Koh­len­stoff­an­wen­dun­gen wie das Bau­we­sen oder die Tier­füt­te­rung ver­wen­det werden könnte.

11 Giga­ton­nen Koh­len­di­oxid (CO2) pro Jahr

Treib­haus­ga­se wie Koh­len­di­oxid (CO2), Methan (CH4) und Lachgas (N2O) sind die Grund­la­ge der vom Men­schen ver­ur­sach­ten Luft­ver­schmut­zung. Der Haupt­bei­trag des Men­schen zum glo­ba­len Treib­haus­ef­fekt ist die Emis­si­on unvor­stell­bar hoher Mengen CO2 in die Atmo­sphä­re. Dies ent­spricht etwa 11 Giga­ton­nen Koh­len­stoff © pro Jahr, eine unvor­stell­ba­re Menge. 80% davon ent­ste­hen durch die Abgase von fos­si­len Brenn­stof­fen (Strom­erzeu­gung, Trans­port sowie Zement- und Stahl­pro­duk­ti­on) und etwa 20% werden durch die Land­wirt­schaft frei­ge­setzt (Abhol­zung, Umwand­lung von Grün­land in Acker­flä­chen etc.). Auf­grund des stei­gen­den Bevöl­ke­rungs­wachs­tums werden die Treib­haus­gas­emis­sio­nen weiter steigen. Zudem wird erwar­tet, dass das Poten­zi­al der natür­li­chen CO2-Spei­che­rung bei­spiels­wei­se in den Ozeanen mit stei­gen­der Tem­pe­ra­tur abnimmt, was zu dem Treib­haus­ef­fekt bei­trägt. Daher werden nach­hal­ti­ge Lösun­gen für die Ent­fer­nung (Sequestrie­rung) von atmo­sphä­ri­schem CO2 für die globale Umwelt benö­tigt. Laut Glaser könnte Europa 10% seiner jähr­li­chen Koh­len­stoff-Emis­sio­nen kom­pen­sie­ren, wenn ledig­lich ein Teil des jähr­lich anfal­len­den orga­ni­schen Abfalls (Getrei­de­rück­stän­de, Forst­rück­stän­de, Garten- und Grün­schnitt­ab­fäl­le; ca. 500 Mega­ton­nen) in Pflan­zen­koh­le (ca. 140 Mega­ton­nen) umge­wan­delt würden.

Bis­he­ri­ge Optio­nen für eine lang­fris­ti­ge Koh­len­stoff-Spei­che­rung

Eine Koh­len­stoff-Abschei­dung und -Spei­che­rung (Sequestrie­rung) macht nur dann Sinn, wenn Sie der Atmo­sphä­re lang­fris­tig CO2 ent­zieht – min­des­tens Hun­der­te von Jahren, vor­zugs­wei­se Tau­sen­de. Die derzeit ver­füg­ba­ren land­wirt­schaft­li­chen Tech­ni­ken (keine Boden­be­ar­bei­tung, Wüs­ten­be­kämp­fung) werden nur wenig zur Koh­len­stoff­bin­dung in den Boden bei­tra­gen. Auch würde die Umwand­lung von land­wirt­schaft­li­chen Flächen in Grün­land (Wei­de­land) laut Glaser das gegen­wär­ti­ge Problem auf­grund des enormen Ener­gie­ver­lusts bei der Umwand­lung von Pflan­zen in Tier­fut­ter nur noch ver­schlim­mern. Als bis­he­ri­ge Optio­nen für die C-Sequestrie­rung werden daher u.a. gehan­delt:

  • Carbon Capture and Storage (CCS): Groß­tech­ni­sche Abspal­tung von Koh­len­stoff am Kraft­werk und dau­er­haf­te Ein­la­ge­rung in unter­ir­di­sche Lager­stät­ten.
  • Carbon Capture and Use (CCU): CO2-Abschei­dung ins­be­son­de­re aus Ver­bren­nungs­ab­ga­sen und Ver­wen­dung bei wei­te­ren che­mi­schen Pro­zes­sen.
  • Abschei­dung und Spei­che­rung von festem Koh­len­stoff in (ver­schmutz­ten) Oze­an­se­di­men­ten
  • Ver­wen­dung von Koh­len­stoff als Adsorp­ti­ons­mit­tel (Aktiv­koh­le) und anschlie­ßen­de Besei­ti­gung von Koh­len­stoff in Brach­land (Depo­ni­en, still­ge­leg­te Minen, Wüsten, usw.)
  • Auf­fors­tung

Wirt­schaft­li­cher Mehr­wehrt durch stabile CO2-Bindung

Kon­ven­tio­nel­le Tech­ni­ken zur Min­de­rung des Kli­ma­wan­dels wie Bio­kraft­stof­fe und CCS sind „closed loop“ (geschlos­se­ne Kreis­läu­fe), d.h. sie binden nur emit­tier­tes CO2. Daher können diese Tech­ni­ken den tat­säch­li­chen oder zukünf­ti­gen CO2-Gehalt der Atmo­sphä­re nicht redu­zie­ren. Da sie nicht 100 Prozent effi­zi­ent sind, werden sie den atmo­sphä­ri­schen Koh­len­stoff­di­oxis-Gehalt laut Glaser weiter erhöhen. Pflan­zen­koh­le ist hin­ge­gen durch seine mole­ku­lar sta­bi­len Formen an Koh­len­stoff gegen bio­che­mi­schen Abbau resis­tent. CO2 in sta­bi­len festen Formen wie Pflan­zen­koh­le ein­zu­fan­gen und zur Ver­bes­se­rung von Öko­sys­tem­leis­tun­gen oder in Bau­ma­te­ria­li­en ein­zu­set­zen, kann die atmo­sphä­ri­schen CO2-Kon­zen­tra­tio­nen aktiv senken und gleich­zei­tig einen wirt­schaft­li­chen Mehr­wert gene­rie­ren. Dieser Mehr­wehrt ent­steht durch die Mög­lich­keit einer Koh­len­stoff-nega­ti­ven Lebens­mit­tel­pro­duk­ti­on (es wird mehr Koh­len­stoff gebun­den als frei­ge­setzt), einer grö­ße­ren Pflan­zen­pro­duk­ti­vi­tät, der Ein­spa­run­gen beim Einkauf von Mine­ral­dün­ger, einer Erhö­hung des Unter­neh­mens-Mar­ken­werts durch nach­weis­lich nach­hal­ti­ge Pro­duk­ti­ons­pro­zes­se und eines Ein­kom­mens­stro­mes aus dem Erwerb von CO2-Zer­ti­fi­ka­ten, die auf dem frei­wil­li­gen Koh­len­stoff­markt gehan­delt werden.

Pflan­zen­koh­le als Bau­ma­te­ri­al

Doch nicht nur die Land­wirt­schaft pro­fi­tiert beim Thema Land­wirt­schaft von einem Mehr­wehrt. Auch in anderen indus­tri­el­len Berei­chen wie in der Bau­wirt­schaft kann Pflan­zen­koh­le als moder­nes Bau­ma­te­ri­al einen Mehr­wehrt schaf­fen. Koh­len­stoff­fa­sern (Carbon fibers) sind Mate­ria­li­en auf dem neu­es­ten Stand der Technik mit Eigen­schaf­ten wie gerin­gem Gewicht, hoher Fes­tig­keit und che­mi­scher Sta­bi­li­tät. Koh­len­stoff-Ver­bund­werk­stof­fe können Stahl und anderes Metall erset­zen, obwohl sie unter­schied­li­che Eigen­schaf­ten auf­wei­sen. Koh­le­fa­sern werden bereits in zug­fes­ten Bau­ma­te­ria­li­en ein­ge­setzt, um Beton für spe­zi­el­le Anwen­dun­gen zu ver­stär­ken und aktiv das Klima zu schüt­zen.

Ori­gi­nal­ar­ti­kel: Biochar use: a pro­duc­tive alter­na­ti­ve to carbon storage

Autor: Bruno Glaser

Erschie­nen in: Climate Action Report, London, 2011–2012, p. 137–139