Das Ausbringen von zerkleinertem Silikatgestein auf Ackerland hat sich als potenziell wichtiges Instrument zur Kohlenstoffentfernung herausgestellt. Schätzungen gehen davon aus, dass dadurch bis zum Ende des Jahrhunderts bis zu 1,1 Milliarden Tonnen CO2 pro Jahr gebunden werden könnten. Diese als „Enhanced Rock Weathering“ (ERW) bekannte Technik beschleunigt einen natürlichen Prozess, bei dem Gesteine im Regenwasser zerfallen und Kohlendioxid in stabilen Bikarbonat-Ionen einschließen, die schließlich in Ozeane und Sedimente gelangen. Obwohl diese Zahlen vielversprechend sind, wird über die reale Machbarkeit dieser Zahlen diskutiert.
Wie die verbesserte Gesteinsverwitterung funktioniert
Das Grundprinzip von ERW ist einfach: Steine wie Basalt werden zerkleinert, um ihre Oberfläche zu vergrößern, und sie dann auf landwirtschaftlichen Flächen verteilt. Regen löst atmosphärisches CO2 und bildet Kohlensäure, die mit den Mineralien des Gesteins (Siliziumdioxid und Metalle) unter Bildung von Bikarbonat reagiert. Dieses Bikarbonat wird in Gewässer gespült und speichert das CO2 effektiv über Jahrtausende. Landwirte verwenden bereits zerkleinerten Kalkstein, um Bodennährstoffe anzureichern, was ERW zu einer konzeptionell vertrauten Praxis macht.
Über die Kohlenstoffentfernung hinaus bietet ERW zusätzliche Vorteile: Ergänzung der Bodennährstoffe mit Magnesium und Kalzium, wodurch möglicherweise die Abhängigkeit von Düngemitteln verringert wird. Mehrere Länder, darunter Brasilien, haben damit begonnen, die Praxis als doppelten Gewinn für Klimaschutz und landwirtschaftliche Effizienz zu fördern. Letztes Jahr gewann das Start-up Mati Carbon einen Preis in Höhe von 50 Millionen US-Dollar für sein Potenzial zur CO2-Entfernung im XPRIZE-Wettbewerb von Elon Musk, was das wachsende Interesse an diesem Bereich unterstreicht.
Realistische Skalierung und regionale Variationen
Erste Prognosen gehen davon aus, dass ERW in diesem Jahrhundert bis zu 5 Milliarden Tonnen CO2 pro Jahr entfernen könnte. Eine aktuelle Studie von Chuan Liao an der Cornell University legt jedoch konservativere Zahlen nahe: 350–750 Millionen Tonnen bis 2050, ansteigend auf 700 Millionen–1,1 Milliarden Tonnen bis 2100. Diese Anpassung berücksichtigt die Akzeptanzraten (ähnlich wie bei der Bewässerung) und regionale Unterschiede in der Verwitterungseffizienz.
Die Verteilung der Kohlenstoffentfernung wird sich wahrscheinlich im Laufe der Zeit verschieben. Europa und Nordamerika werden zunächst führend sein, aber Asien, Lateinamerika und Subsahara-Afrika werden sie voraussichtlich überholen, da sich die Lieferketten weiterentwickeln und die Kosten sinken. Wärmere Klimazonen mit höheren Niederschlägen beschleunigen die Verwitterung und ermöglichen es den Landwirten in diesen Regionen möglicherweise, von den Märkten für Emissionsgutschriften zu profitieren.
Wichtige Unsicherheiten und Herausforderungen
Trotz des Potenzials bleiben erhebliche Hürden bestehen. Marcus Schiedung vom Thünen-Institut warnt davor, dass die aktuellen Prognosen zu optimistisch sein könnten. Die Wirksamkeit der Kohlenstoffentfernung kann bei trockenen Bedingungen um das bis zu 25-fache sinken. In Böden mit hohem pH-Wert kann die Verwitterung wieder zu Karbonaten führen, wodurch CO2 freigesetzt wird, anstatt es zu binden. Böden mit niedrigem pH-Wert können aufgrund natürlicher Säurereaktionen auch die Kohlenstoffentfernung behindern.
Der Abbau und Transport des Gesteins selbst könnte die Vorteile der Kohlenstoffentfernung zunichte machen, wenn es nicht sorgfältig gemanagt wird. Einige Silikatgesteine wie Olivin enthalten Schwermetalle (Nickel und Chrom), die die Nahrungsversorgung verunreinigen könnten. Die Beschaffung von 5 Gigatonnen Gestein pro Jahr – die für die Entfernung von 1 Gigatonne CO2 erforderlich sind – stellt eine logistische Herausforderung dar, da bestehende Minen häufig Metallverunreinigungen enthalten, was möglicherweise die Entwicklung eines neuen Steinbruchs erforderlich macht.
„Wir müssen sicherstellen, dass das CO2 aufgenommen wird. Sonst laufen wir Gefahr, dass wir etwas messen [Kohlenstoff entfernen], es aber irgendwo anders wieder freigesetzt wird, was in diesem geochemischen komplexen System wahrscheinlich passieren wird.“
– Marcus Schiedung, Thünen-Institut für klimaintelligente Landwirtschaft
Letztendlich stellt die verstärkte Gesteinsverwitterung eine vielversprechende, aber komplexe Strategie zur Kohlenstoffentfernung dar. Obwohl das Potenzial für eine CO2-Sequestrierung in großem Maßstab besteht, ist eine sorgfältige Berücksichtigung der regionalen Bedingungen, der Auswirkungen des Bergbaus und der Bodenchemie von entscheidender Bedeutung, um insgesamt positive Klimavorteile sicherzustellen.
