Kann Ingenieursarbeit die Erde umprogrammieren, sie im globalen Maßstab in die Zange nehmen und sie nach Bedarf zurechtschrauben? Heute beginnt im japanischen Nagoya die UN-Konferenz zur Artenvielfalt. 8.000 Delegierte aus 192 Ländern diskutieren dort zwei Wochen lang über Artenschutz und Biodiversität - und entscheiden auch über ein Moratorium für umstrittene Geo-Engineering-Projekte.

Von Antje Schregel, Felix Werdermann und Reinhard Wolff

Wenn am heutigen Montag im japanischen Nagoya die internationale Konferenz zur Artenvielfalt beginnt, geht es auch um künstliche Wolken und Vulkanausbrüche, um riesige Spiegel, die das Sonnenlicht reflektieren sollen oder um Eisensulfat, mit dem die Meere gedüngt werden. Solche Vorschläge sollen das Klima retten, bekannt sind sie unter dem Namen Geo-Engineering oder Climate Engineering.

An der Welt rumschrauben: Geoengineering setzt auf großtechnische Eingriffe (Grafik: ETC Group)

In Nagoya treffen sich die 193 Staaten, die die UN-Konvention zur Artenvielfelt (CBD) unterzeichnet haben. Schon im Mai hatte der wissenschaftlich-technische Ausschuss ein Moratorium für Geo-Engineering-Projekte empfohlen. Nun sollen die Mitgliedsstaaten entscheiden, ob sie die umstrittenen Großversuche am Klimasystem weiterlaufen lassen, kontrollieren oder gar komplett verbieten wollen. In dem Vorschlag heißt es, Geo-Engineering müsse solange unterbunden werden, bis die sozialen, ökonomischen und kulturellen Folgen sicher abgeschätzt werden könnten.

Beim Geo-Engineering soll mit großtechnischen Eingriffen das Klimasytem der Erde beeinflusst werden, um die Erderwärmung abzuschwächen. Es gilt als "Plan B" für die Bekämpfung des Klimawandels und wird vor allem von Militär und Industrievertretern befürwortet. Viele Wissenschaftler und Umweltschützer sind gegenüber solchen Großversuchen skeptisch.

Kohlendioxid abtrennen und verpressen

Die britische Gelehrtengesellschaft Royal Society unterscheidet grundsätzlich zwischen zwei Methoden des Geo-Engineerings: Carbon Dioxide Removal (CDR) und Solar Radiation Management (SRM). Zur ersten gehören alle großtechnischen Verfahren, die der Atmosphäre das klimaschädliche Kohlendioxid entziehen. Zu dieser Kategorie wird von manchen zum Beispiel die sogenannte CCS-Technik (Carbon Capture and Storage) gezählt. Dabei wird beispielsweise aus den Abgasen von Kraftwerken das Klimagas abgeschieden und anschließend in unterirdische Lagerstätten gepresst.

Der Energiekonzern Vattenfall erprobt in Deutschland die CCS-Technik. (Foto: Vattenfall)

Die Europäische Union fördert die Erprobung von CCS an Kohlekraftwerken. In Deutschland haben Wirtschafts- und Umweltministerium einen Gesetzesentwurf vorgelegt, der auch in der Bundesrepublik vermeintlich klimafreundliche Kohlemeiler ermöglichen soll. Noch in diesem Jahr soll das Gesetz vom Bundestag verabschiedet werden. Doch Umweltverbände und Bürgeriniativen laufen dagegen Sturm. Sie befürchten, dass es bei der unterirdischen Verpressung zu Unfällen kommen könnte. Außerdem ist unklar, ob die Technik jemals wirtschaftlich sein wird. Viele Umweltschützer würden die Forschungsgelder daher lieber im Bereich der erneuerbaren Energien investiert sehen.

Mehr Algen in den Ozeanen

Auch das Düngen der Weltmeere gehört zur ersten Methode des Geo-Engineerings. Lebendige Algen binden das Kohlendioxid und sinken, wenn sie tot sind, in die Tiefe. Mehr Algen bedeuten nach dieser vereinfachten Rechnung also mehr gebundenes Kohlendioxid, und damit eine Entlastung für Atmosphäre und Klima. Nun sind einige Forscher auf die Idee gekommen, mit Eisensulfat das Algenwachstum zu beschleunigen.

Hier soll die Meeresdüngung untersucht werden: Das Schiff "Polarstern". (Foto: AWI)

Ein Forschungsexperiment gab es zu Beginn des letzten Jahres. Ein Schiff mit Wissenschaftlern vom Alfred Wegner Institut für Meeres- und Polarforschung (AWI) stach in See. Die Forscher verteilten 20 Tonnen des Meeresdüngers auf eine Fläche von 300 Quadratkilometern, doch genützt hat es nichts: Die Algen wurden von großen Ruderfußkrebsen aufgegessen. Für Aufsehen hat das Experiment dennoch gesorgt – weil Umwelt- und Forschungsministerium gestritten hatten, nachdem das Forschungsministerium den Großversuch auf See genehmigt hatte.

Sonnenspiegel und künstliche Vulkanausbrüche

Andere Verfahren bezeichnet die Royal Society als Solar Radiation Management (SRM) – sie haben einen direkten Eingriff auf die Strahlungsbilanz der Erde. Darunter fällt zum Beispiel die Idee, riesige Sonnenspiegel im Weltall aufzustellen, um einen Teil des Sonnenlichts abzulenken. Die Reflektoren müssten zwischen Sonne und Erde angebracht werden, als geeignete Stelle gilt der sogenannte Lagrange-Punkt, an dem weitestgehend Kräftefreiheit herrscht. Bislang scheint diese Methode allerdings zu kostspielig zu sein.

Ähnlich könnten auch Aerosole wie Schwefeldioxid wirken. Mit Hilfe von Ballons oder Flugzeugen sollen Millionen Tonnen feinster Schwefelteilchen in einer Höhe von 10 bis 50 Kilometer in der Stratosphäre verteilt werden. Der Nebel würde dann das Sonnenlicht reflektieren und damit die Erde kühlen. Solche Phänomene sind bereits von Vulkanausbrüchen bekannt.

1991, Philippinen: Der Vulkan Pinatubo bricht aus.

So ist vor rund 20 Jahren die globale Temperatur um 0,5 Grad Celsius gefallen, nachdem der Vulkan Pinatubo auf den Philippinen ausgebrochen ist. Negativer Nebeneffekt: Das Ozonloch über der Antarktis ist auf Rekordgröße gewachsen. Damit der Schwefel Wirkung entfalten kann, müsste alle ein bis zwei Jahre soviel Schwefel-Aerosolen in die Atmosphäre gepumpt werden wie beim Pinatubo-Vulkan.

Wolkenschiffe auf den Weltmeeren

Auch das Forschungsprojekt "Silver Lining" - zu deutsch: Silberstreifen – gehört zu den Methoden des Solar Radiation Managements (SRM). Die Idee: Schiffe mit gigantischer Technik an Bord sollen auf den Weltozeanen Wasser aufsaugen. Anschließend wird es als Wasserdampf in die Atmosphäre freigesetzt. So sollen künstlich weiße Wolken produziert werden, die das Sonnenlicht reflektieren und damit die weitere Erwärmung des Globus aufhalten.

Und so könnten die Wolkenschiffe aussehen. (Foto: Silver Lining)

Gefördert wird das Projekt von Multimilliardär Bill Gates. Im Februar bezeichnete er den Klimawandel als "größte Herausforderung der Menschheit" und Geo-Engineering als "Versicherungsmethode". Wie die britische Times berichtet, investiert er nun 300.000 US-Dollar in die künstlichen Wolken.

 Der Weltklimarat IPCC könnte aber Bedenken anmelden: Laut dem IPCC-Bericht 2007 sind Wolken ein großer Unsicherheitsfaktor in der Klimaforschung. Einerseits behindern Wolken das einfallende Sonnenlicht, andererseits wirken sie wie eine große Bettdecke, die die Erdwärme zurück zur Erde reflektiert.

Kritiker wie die britische Royal Society betrachten Geo-Engineering generell als "potenziell gefährlich". Die Folgen seien nicht absehbar und die technische Umsetzung wenig erforscht. Auch der Potsdamer Klimaforscher Ottmar Edenhofer sagt, der praktische Einsatz des Geo-Engineerings würde noch in weiter Ferne liegen – für die nächsten Jahrzehnte wäre dies keine Option, die eine nähere ökonomische und politische Analyse verdiene.

Im April dieses Jahres haben sich daher auch 60 Umweltorganisationen zu einer Kampagne gegen Geo-Engineering zusammengeschlossen. "Hands off Mother Earth" - zu deutsch: Hände weg von Mutter Erde! - heißt das Motto, das auf dem alternativen Klimagipfel im bolivianischen Cochabamba beschlossen wurde. "Regierungen, die Jahrzehnte damit verbracht haben, Klimaprobbleme zu ignorieren und nicht einmal den minimalen Kyoto-Zielen gerecht werden, sollten die Hand nicht an das globale Thermostat legen dürfen", sagte Pat Mooney, Träger des Alternativen Nobelpreises und Chef der kanadischen Nichtregierungsorganisation ETC Group.

Wer darf die Erde zum Versuchslabor machen? (Foto: Nasa)

Geo-Engineering wirft auch schwierige völkerrechtliche Fragen auf: Welches Land hat eigentlich das Recht, an der Stellschraube der Erde zu drehen? Und damit andere Staaten einem unabsehbaren Risiko auszusetzen?

Die Zeit ist zu knapp

Unkalkulierbare Risiken sind das eine, ein Zuspätkommen das andere. Ob Geo-Engineering die Erderwärmung tatsächlich noch aufhalten kann, bezweifeln einige Wissenschaftler. "Man kann da nicht einfach auf die Bremse treten", sagt John Moore, Gletscherforscher und Professor mit dem Spezialgebiet Klimawandel an der Lappland-Universität im finnischen Rovaniemi: "Bei der Erwärmung der Erdatmosphäre ist zu viel Trägheit im System. Der Anstieg des Meeresspiegels wird deshalb dann erst einmal unaufhaltsam weitergehen." Bis zum Jahre 2100 werde sich dieser Anstieg auf 50 bis 100 Zentimeter belaufen, meint Moore. Je nachdem ob zwischenzeitlich mehr oder weniger durchgreifende Erfolge bei der Klimagasreduktion gemacht werden könnten.

 Selbst wenn einzelne der "extremsten" bislang diskutierten Geo-Engineering-Projekte verwirklicht würden, werde dies nur zu einem um 20 bis 30 Zentimeter geringeren Anstieg des Meeresspiegels führen. Errechnet hat Moore dies zusammen mit der Ozeanografin Svetlana Jevrejeva und dem Glaciologen und Statistiker Aslak Grinsted in einer jetzt in der Fachzeitschrift Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS) veröffentlichten Studie.

Unter Berücksichtigung historischer Daten aus den letzten 300 Jahren, vor allem Messwerten von Pegeln und Aufzeichnungen über Gezeitenunterschiede, haben die ForscherInnen verschiedene Szenarien über den Einfluss einiger Geo-Engineering-Pläne auf das Niveau des Meeresspiegels durchgerechnet.

Biologische Brennstoffe als mögliche Lösung?

Ein vergleichsweise hohes Potenzial, gefährliche Klimagase zu vermindern, räumt die Studie BECS-Modellen (Bioenergy with carbon storage) ein – eine Art CCS ohne Kohle. Dabei sollen statt Kohle oder Erdgas biologischen Brennstoffe genutzt werden, das dabei frei werdende Kohlendioxid würde abgetrennt und verpresst. Gelinge es, eine sichere unterirdische Lagermethode für das Treibhausgas zu finden, könne der Klimagasgehalt in der Atmosphäre langfristig auf ein vorindustrielles Niveau gesenkt und der Meeresspiegelanstieg bis 2100 auf 22 bis 38 cm begrenzt werden. Unklar seien aber das tatsächliche Agrobrennstoff-Potenzial der Landwirtschaft in Konkurrenz zur Lebensmittelproduktion und der Energiebedarf für die BECS-Technik.

Das Fazit: Die vermeintlichen "Notbremsen" greifen nicht wirklich. Sinnvoller als die zweifelhaften Geo-Engineering-Pläne wäre es, alle finanziellen Ressourcen in eine Minderung des Ausstoßes von Klimagasen zu stecken. Ansonsten würden allein durch den Anstieg des Meeresspiegels in den nächsten 90 Jahren mindestens 150 Millionen Menschen zu Klimaflüchtlingen werden.

Mehr zur internationalen Biodiversitätskonferenz vom 18. bis 29. Oktober in Nagoya hier