Gastbeitrag zur Klimaforschung

Sicher für Jahrtausende: Verwitterndes Gestein bindet CO2

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Jens Hartmann

Foto: KlimaCampus Hamburg

Das Treibhausgas Kohlendioxid aus der Luft entfernen und tief unterirdisch einlagern: Vor einigen Jahren wäre ein solches Projekt wohl noch ins Land der Märchen verwiesen worden. Inzwischen wird in Deutschland über die so genannte CO2-Sequestrierung ernsthaft nachgedacht - und über die Risiken diskutiert. Tatsache ist: Der Weg zu einer "klimaneutralen" Gesellschaft ist noch weit. Und solange es nicht gelingt, den Ausstoß von Treibhausgasen zu reduzieren, müssen wir auch über Möglichkeiten nachdenken, diese aus der Atmosphäre zu entfernen. Dorthin, wo sie weniger oder besser keinen Schaden anrichten.

Mittlerweile existieren ernst zu nehmende Alternativen. Zum Beispiel entzieht die chemische Verwitterung von Gestein der Atmosphäre CO2. Dabei entsteht im umgebenden Grundwasser Kohlensäure. Am KlimaCampus untersuchen wir, inwieweit sich dieser Prozess verstärken lässt, um möglichst viel Kohlendioxid zu binden.

Anders als bei der tiefen Sequestrierung wird das Kohlendioxid bei dieser Methode nicht einfach im Untergrund gelagert. Die Kohlensäure löst vielmehr mineralische Bestandteile wie Calcium, Magnesium oder Silizium aus Gesteinsmineralen. Die positiv geladenen Elemente, wie Calcium oder Magnesium, halten dann die negativ geladene Kohlensäure im Wasser fest. Das CO2 ist dadurch im Grundwasser gebunden. Ein Sicherheitsrisiko durch spontan frei werdendes Gas entsteht nicht. Das Grundwasser mit dem gebundenen Kohlenstoff wird später über Flüsse in die Ozeane transportiert. Dort verweilt es für Jahrtausende.

Die Idee: Um die Verwitterung anzukurbeln und mehr CO2 zu binden, kann feines, leicht lösliches Mineralpulver in großem Stil auf geeigneten Flächen verteilt werden. Hierfür wäre etwa Olivin geeignet, vielen Mineralieninteressierten als Peridot bekannt. Es ist eines der häufigsten Minerale der Erde, findet sich zum Beispiel in vulkanischen Gesteinen und ist gut zugänglich.

Erste Berechnungen zeigen, dass eine Milliarde Tonnen Kohlenstoff in Form von Kohlendioxid durch eine künstliche Verwitterung jährlich zum "Verschwinden" gebracht werden könnte. Zum Vergleich: Acht Milliarden Tonnen Kohlenstoff setzen wir Menschen jährlich in die Atmosphäre frei. Praktisch kommen aber längst nicht alle Gebiete für eine Turbo-Verwitterung infrage.

Für eine Anwendung fehlen unter anderem wichtige wissenschaftliche Grundlagen: Wie wirkt sich die künstliche Verwitterung auf Pflanzen und Mikroorganismen aus? So ist das freigesetzte Silizium ein wichtiger Pflanzennährstoff. In welchem Umfang verbessern sich dadurch womöglich die Getreideernten?

Gleichzeitig würde durch den erhöhten Transport von Verwitterungsprodukten in den Ozean die zunehmende Versauerung der Ozeane, die die Artenvielfalt gefährdet, teilweise abgemildert.

Die Finanzierung eines solchen weltweiten Großprojekts wäre wohl weniger problematisch: Sie könnte über den CO2-Zertifikatehandel realisiert werden.

Die Klimaforschung in Hamburg genießt internationales Renommee und ist einer der wissenschaftlichen Leuchttürme der Stadt. 17 Uni-Institute, das Max-Planck-Institut für Meteorologie und das Institut für Küstenforschung des Geesthachter Forschungszentrums GKSS haben sich zum KlimaCampus zusammengeschlossen. Unter dem Motto "Neues aus der Klimaforschung" präsentieren Wissenschaftler des KlimaCampus den Abendblatt-Lesern einmal im Monat neueste Ergebnisse aus ihrem jeweiligen Forschungsgebiet. Heute berichtet Prof. Jens Hartmann über die Möglichkeit, Kohlenstoff an Gesteinsmineralien zu binden. Hartmann ist Experte für Stofftransporte zwischen Land und Meer, forscht vor allem zu den Kreisläufen von Kohlenstoff und Silizium in ihren unterschiedlichen chemischen Verbindungen.

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