Climate Engineering als Lösung unserer Klimaprobleme? Teil 1

Mit anhaltendem Fortschreiten der anthropogenen Klimaerwärmung geistert immer wieder der Begriff des „Geoengineerings“ oder „Climate Engineerings“ durch das Internet. Aber was versteht man eigentlich darunter?

Spiegel Weltall
Spiegel im Weltall würden die Energiebilanz der Erde verändern, um zum Beispiel die Klimaerwärmung zu minimieren.

Aus Furcht vor verheerender Folgen der anwachsenden Klimakrise und dem gleichzeitigen Unvermögen Treibhausgase massiv zu reduzieren, stellen sich momentan Wenige immer wieder die Frage, ob der Mensch nicht auch anderweitig in das Klima eingreifen kann? Und zwar so, dass die, durch Treibhausgase verursachten, Erwärmung entgegengewirkt werden oder zumindest abgeschwächt werden kann.

Es fällt dann oft der Begriff des „Geoengineerings“ bzw. „Climate Engineerings“, wobei beide Begriffe gleichwertig benutzt werden. Climate Engineerings ist definiert als das absichtliche Eingreifen in das Klimasystem, sofern man es denn anwenden würde. Aber man muss ich klar sein, dass man hier über „Sich etwas Zeit erkaufen“ spricht und nicht einer Lösung des Problems. Solange Treibhausgase weiter emittiert werden, bleibt das Problem bestehen. Bisher erfolgen keine großskaligen Maßnahmen in dieser Hinsicht und die Forschung ist momentan maßgeblich daran interessiert, die Machbarkeit der verschiedenen Techniken, sowie deren Risiken abzuschätzen.

Der Traum, das Wetter zu beeinflussen, ist wahrscheinlich schon so alt wie die Menschheit selbst. Man denke nur an Regentänze oder andere Bräuche, die zeremoniell durchgeführt wurden, um Regen heraufzubeschwören, der einem eine gute Ernte garantieren würde. Aber auch im vergangenen Jahrhundert wurde in Betracht gezogen, die sibirische Tundra durch Ausbringen von Rußpartikeln aufzutauen. Jetzt steht also im gedanklichen Raum, das Klima großskalig zu beeinflussen.

Spieglein, Spieglein

Hierzu existieren einige mögliche Methoden, die sich prinzipiell in zwei Kategorien einteilen lassen können. Auf der einen Seite steht das Binden bzw. das Entfernen von CO₂ aus der Atmosphäre, auf der anderen Seite das Eingreifen in die Strahlungsbilanz der Erde. Gerade bei Letzterem ergeben sich folgende prinzipielle Ansatzpunkte: weniger Strahlung, die die Erde erreicht oder mehr Strahlung, die von der Erde reflektiert wird.

Die Energie, die von der Sonne auf die Erde trifft, ist über die Zeit relativ konstant. Daher wird hier auch gern von der Solarkonstante gesprochen. Theoretisch kann also die Solarkonstante modifiziert werden, um das Klima auf der Erde zu ändern. Im konkreten Fall, diese zu reduzieren, um die globale Erwärmung zu minimieren. In theoretischen Modellstudien ist das machbar, aber man scheitert schnell an der Realität, wie dies durchzuführen ist. Die Idee sind z.B. Weltrauminstallationen, wie Spiegel, welche die Solarkonstante reduzieren. Hierzu müsste z.B. ein riesiger Spiegel (oder sehr viele kleine mit einer riesigen Gesamtfläche) in den Lagrange-Punkt L1 gebracht werden. An diesem Punkt kann, da sich die Anziehungskräfte der Sonne und Erde ausgleichen, ein Körper antriebslos verweilen. Schnell wird einem aber klar, dass dies mit hohen Kosten, hohem logistischen Einsatz und Risiken verbunden sein wird. Man bedenke nur, wie bekommt man den Spiegel (oder die vielen Spiegel) so einfach wieder weg, sollte nicht das gewünschte Ergebnis eintreten?!

Der künstliche Vulkan

Auf der anderen Seite könnte man die Albedo, also das Rückstreuvermögen der Erde erhöhen. Theoretisch natürlich denkbar und es gibt viele Beispiele aus der Natur. Aber auch hier stellt sich wieder die Frage, wie könnte man das Umsetzen? Hierzu gibt es ein Beispiel aus der Natur: Vulkane. Bei großen Vulkanausbrüchen werden immense Mengen an schwefelreichen Gasen in die Atmosphäre eingebracht. Gelangen diese bis in die Stratosphäre, können diese dort zu Sulfatpartikeln oxidieren. Diese bilden dann einen Aerosolschleier und streuen vermehrt das Sonnenlicht. Eine Wirkung dadurch ist der Rückgang der globalen Temperatur, wie man es z.B. nach dem Ausbruch des Pinatubo gesehen hat.

Es mag zwar deutlich einfacher sein, Aerosolpartikel in die Stratosphäre einzubringen, als Spiegel ins Weltall zu bringen, aber wie so oft im Leben gibt es Vor- und Nachteile und der Teufel steckt wie so oft im Detail. Zwar ist es auch hier möglich, die globale Mitteltemperatur zu verringern, aber Simulationen zeigen, dass sich die Niederschlagsmuster ändern. Ein Einbringen von Sulfatpartikeln in die Stratosphäre hat dort möglicherweise noch ganz andere Konsequenzen: ein Abbau von Ozon. Dies würde dem jahrelangen Versuch, die Ozonschicht regenerieren zu lassen entgegenwirken. Zudem würde sich die Temperatur in der Stratosphäre ändern, wodurch sich die Zirkulation in der Stratosphäre ändern würde und dies hätte wiederum Auswirkungen auf die bodennahe Zirkulation.

Man sieht also sehr schnell, dass ein möglicher und scheinbar einfacher Eingriff oft kein klares Bild schaffen kann, eher das Gegenteil. Jede Aktion führt zu einer Reaktion, die unter Umständen sehr vielschichtiger sein kann, als erwartet. Im nächsten Teil geht es um die Modifikation von Wolken.