Tschüssikowski und bye-bye-Kartoffelbrei: Für rund 14.000 Klimaforscher sind wir alle eigentlich eh schon tot. Außer wir ändern unseren Way of Life, drastisch und schnell. Blöd, dass der Mensch ein notorischer ­Aufschieber und der Thailandflug für 15 Euro halt auch ganz geil ist.

Text: Maximilian Barcelli & Jakob Stantejsky / Foto Header: First Solar Inc.

Wenn die Menschheit nicht jetzt sofort, am besten vorgestern, alles grün macht, dann war es das in spätestens 50 Jahren mit der Welt, wie wir sie kannten. So warnen uns zahllose Wissenschaftler, wortkräftig unterstützt von allen Umweltschutzorganisationen und sogar der UNO erst dieser Tage. Dennoch wissen wir alle: Das wird so nicht funktionieren. Vorgestern sowieso nicht, heute auch nicht mehr und auch in fünf Jahren sicher nicht. Und warum? 100 Konzerne produzieren 70 Prozent des CO2 auf diesem Planeten. Und Konzerne richten sich nun mal nach einem einzigen Prinzip: Profit. Ja, die Autobranche ist auf einmal ganz elektrisch und umweltfreundlich. Weil sie muss. Denn dank der drakonischen Strafzahlungen muss jeder Hersteller die Flottenemissionsvorgaben der EU erfüllen, wenn er schwarze Zahlen schreiben will. Dass manche europäische Marken gleichzeitig noch fettere Luxuskarren für den chinesischen Markt entwickeln, spricht eine deutliche Sprache. Multimilliarden-Dollar-Konzerne sind dort grün, wo sie es sein müssen. Aus Profitgründen. Genau wie sie den Pride Month nur dort feiern, wo es die Kundschaft gerne sieht. Oder glauben Sie, Firma XY hätte in Saudi Arabien je ein Regenbogen-Facebookprofilbild gehabt? Diese Herangehensweise reicht aber nicht. Wenn die Welt sich nur mit bedingungslosem Klimaschutz retten kann, dann muss auch die ganze Welt mitspielen. Ganz besonders die Hauptverantwortlichen. Ein grünes Europa ist schön, bringt aber nichts, wenn in China, Indien und dann auch Afrika rund vier Milliarden Menschen erst so richtig mit dem Energieverballern beginnen. Nicht dass die Menschen dort etwas dafür könnten, dass der Westen der Erde schon bis jetzt so zugesetzt hat. Aber dort blüht der Markt jetzt erst richtig auf und da ist nun mal das große Geld zu holen. Und nichts brauchen CEOs und Aufsichtsräte mit Millionenboni mehr als noch mehr Marie. Da kann man die Wissenschaftler, die tatsächlich für die Erde kämpfen, einfach nur hart feiern, wie es so schön heißt.

Was also tun, wenn ein wesentlicher Teil der Erdbewohner nicht bereit dazu ist, in einem notwendigen Ausmaß seinen CO2-Ausstoss zu reduzieren – oder, ganz wichtig, den seines Unternehmens? Am Freitag demonstrieren gehen? Oder gleich kapitulieren? Und nochmal schön mit 300 Sachen über die deutsche Autobahn knallen, weil: eh scho’ wurscht? Oder gibt es vielleicht doch noch andere Lösungen?

Mit Innovation den Klimawandel bekämpfen – klingt nicht nur zu schön, um wahr zu sein, sondern wurde in letzter Zeit auch verdächtig oft von populistischen und in Wahlkämpfen steckenden Politikern vorgeschlagen. Trotzdem gibt es nebst Forschern, die das Problem aufzeigen, auch andere, die versuchen, an deren Lösung zu arbeiten. Welch wärmender Gedanke!

Apropos Wärme: Diese ist ja bekanntlich sozusagen das Hauptproblem für die Bewohnbarkeit der blauen Kugel, wie wir sie kennen, weil der CO2-Gehalt in der Atmosphäre steigt, wodurch immer weniger Wärme ins Weltall entweichen kann. Greta-frage also: Wie rücken wir dem bösen Kürzel zu Leibe? Easy, wir filtern das Kohlendioxid einfach aus der Luft. Sagt zumindest das Schweizer Unternehmen Climeworks. Keine Utopie, sondern Realität: Seit 2017 steht eine solche DAC-Anlage am Dach einer Müllverbrennungsanlage in Hinwil, Schweiz. 900 Tonnen CO2 filtert sie pro Jahr aus der Luft und leitet es in ein naheliegendes Gewächshaus – die Tomaten danken. Erst im September 2021 wurde ein weiteres Projekt realisiert, diesmal in Island. Die dortige Anlage filtert sogar 4.000 Tonnen Kohlendioxid aus der Atmosphäre. Optimistisch betrachtet kann die Einzelperson(!) für dieses „eingesparte“ CO2 rund 800 Mal nach Los Angeles und wieder zurück nach Wien fliegen. Pessimistisch betrachtet emittiert das kleine Österreich 4.000 Tonnen Kohlendioxid-Äquivalent etwa jede halbe Stunde. Und noch pessimistischer betrachtet: Um unseren globalen Kohlendioxid-Ausstoss zu neutralisieren, wären 9.000.000 solcher Anlagen notwendig. Auch, wenn es sich hierbei um eine Milchmädchen-Rechnung handelt, veranschaulicht sie die unfassbaren Dimensionen schon ganz gut. Mit diesen Dimensionen drängen sich auch einige offene Fragen auf: Wer zahlt den ganzen Bums? Wo soll die ganze Energie herkommen, um die Anlagen zu betreiben? Und wohin eigentlich mit dem ganzen CO2? Weil so viele Tomaten kann kein Mensch essen. In Island wird das Kohlendioxid übrigens im Boden gespeichert. Doch ob das gesellschaftlich toleriert wird? Atommüll haben die Menschen ja auch nur so semi-gerne unter sich. Doch dazu später.

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Im Unterschied zum Atommüll wird CO2 von manchen Tierchen mit großem Gusto schnabuliert und so könnten dieselben unser Problem ja eigentlich wegfressen. Wobei Tierchen vielleicht zu viel gesagt ist. Konkret sprechen wir hier von Mikroorganismen, die sich tatsächlich ausschließlich von CO2 ernähren, beispielsweise Bakterien im Umfeld von heißen Quellen in – eh klar – Island. Wäre doch genial, wenn die kleinen Kerlchen das lästige Kohlendioxid einfach verspeisen und die Sache sich damit hätte. Genau daran arbeitet Dr. Jörg Mampel, Research Scientist und Project Manager bei Brain Biotech in Deutschland, mit seinem Projekt ZeroCarbFP. Gar so einfach ist es natürlich eh nicht, aber im Endeffekt sollen vielseitig einsetzbare Biokunststoffe entstehen. Frage jedoch: Wenn die irgendwann verrotten, wird das ganze gebundene Kohlendioxid einfach erneut freigesetzt? Also wieder durch die DAC-Anlagen ballern?

Sie sehen: Wir drehen uns im Kreis. Deshalb: Neuer Ansatz, der eigentlich urzeitlich alt ist. Schon jetzt nehmen Landoberfläche und Ozeane irre Mengen an Kohlendioxid auf und geben sie auch wieder ab. Ein Gleichgewicht, das der Mensch mit seinen Kreuzfahrten und Steaks stört. Was also, wenn man die Landoberfläche so aufrüsten würde, dass sie mehr CO2 aufnimmt? Und zwar nicht mit DAC-Anlagen, gegen die sich die vielgescholtenen Windräder fast schon schlüssig in das landschaftliche Bild einfügen, sondern mit Bäumen. Eigentlich wäre kaum etwas naheliegender, als Mutter Erde einmal ordentlich aufzuforsten und unser Dasein ab sofort in „Forest-Cities“ zu fristen. Donald, du Genie! Eine Studie aus dem Jahre 2019 jedenfalls kommt zum Schluss, dass das Potential der Aufforstung für das Klima enorm ist: So bestehe die Möglichkeit, eine Fläche von einer Milliarde Hektar zusätzlich zu bestehenden Wäldern aufzuforsten. Die wiederum könnte 205 Milliarden Tonnen Kohlenstoffdioxid speichern. Was ganze zwei Drittel aller von uns erzeugten CO2-Emissionen egalisieren würde. Also gleich mal flugs von der Theorie in die Praxis – und zu Felix Finkbeiner. Als Jugendlicher gründete der mittlerweile 24-jährige Deutsche vor rund zehn Jahren die Stiftung „Plant-for-the-Planet“. Die Idee dahinter: Menschen spenden Geld, „Plant-for-the-Planet“ pflanzt einen Baum. Der günstigste Baum kostet – Stand September 2021 – einen Euro, der teuerste 16 Euro. Und damit man sich selbst auf die Schultern klopfen kann, gibt es auch eine Bestenliste auf der Webseite, die freilich von Unternehmen wie REWE (1.521.084 Bäume) oder DM (1.407.439 Bäume) angeführt wird.
Mit Aufforstung den Klimawandel bremsen: Haben wir den Wald vor lauter Bäumen nicht gesehen? Oder klingt das nicht alles wieder irgendwie zu „beautiful“ und „great“, um wahr zu sein? Letzteres nahm wohl die Wochenzeitung „Die Zeit“ an und recherchierte über Jahre hinweg über „Plant-for-the-Planet“. Mit wenig schmeichelhaften Ergebnissen, wie die Titel „Der Märchenwald“ und „Aus der Traum vom Billigbaum“ erahnen lassen: So wurde etwa behauptet, dass man Bäume auf 22.500 Hektar zerstörter Regenwaldfläche in Mexiko pflanze. Die Zeit deckte auf: Knapp die Hälfte dieser Fläche ist ein geschütztes Biosphärenreservat, für das „Plant-for-the-Planet“ gar keine Genehmigung hatte. Und dass an einem anderen Standort 94 Prozent der gepflanzten Bäume das erste Jahr überleben, wie die Organisation bewarb, ginge ebenfalls lediglich auf eine nicht repräsentative Stichprobe zurück. Gegenwind erhielt auch die Studie zum Potential der Aufforstungen: Dieses sei, so andere Forscher, dramatisch überbewertet worden.

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Trotzdem können Pflanzen eine große Rolle bei der Rettung des Planeten Erde spielen. Das hört nicht beim simplen Bäumepflanzen auf, sondern geht bis ins Reich der Science-Fiction. Zumindest klingt das Folgende eher nach Star Wars als nach Realität: Ein Projekt der Uni Bonn und der Hochschule Bonn-Rhein-Sieg namens OptoPlant will mit biolumineszierenden Pflanzen Lampen und Straßenbeleuchtung ersetzen. Leuchtende Pflanzen? Yep. Doch anstatt fluoreszierende Farbe auf Blätter zu pinseln, will ein Team engagierter Wissenschaftler Vegetation mit Glühwürmchen kreuzen. Kein Spaß, mehr dazu im Infokasten. Erfolgsaussichten? Schwierig zu beurteilen. Massenanwendung für die ganze Welt innerhalb der nächsten 10 Jahre? Sicherlich ausgeschlossen.

Es wäre aber auch ein bisserl viel verlangt von dem kleinen Haufen blutjunger Denker rund um „King of the Lab“ Robin Axt, im Alleingang die Welt zu retten. Aber sie versuchen es zumindest. So wie die Forscher an der Universität Maryland, die ein Gel entwickelt haben, mit dem man Solaranlagen kühlen und so deren Effizienz deutlich steigern kann. Bei etwaigen Giga-Solarfarmen in den Wüsten dieser Welt definitiv ein Gedanke, den man zu Ende denken sollte.

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Und so weh das jetzt vielen tun mag, ist es unumgänglich, das Wort „Atom“ bei diesem Thema in den Mund zu nehmen. Ja, Atomkraft ist recht sauber. Bis auf den praktisch ewig haltenden, hochgiftigen Müll, der dabei halt entsteht. Bessern würde sich dies, indem man auf Kernspaltung pfeift und sich Kernfusion zu Nutze macht. Da können 30 bis 40 Prozent des Drecks nämlich nach 50 Jahren einfach entsorgt und Teile davon sogar in Kraftwerken nach 50 weiteren Jahren wiederverwendet werden. Das mit der Fusion ist allerdings nicht so easy-peasy. Doch auch da wird brav geforscht und das Lawrence Livermore National Laboratory in den USA hat erst kürzlich einen Durchbruch hin zur Nutzbarkeit vermeldet. Hier ist definitiv Potenzial zu grüner Energie im großen Maßstab vorhanden – sofern die Menschheit ihre Panik vor dem Begriff „Kernkraftwerk“ in den Griff bekommt.
Zu guter Letzt wenden wir uns dem gefühlt blutrünstigsten Killer des Planeten zu: dem Automobil.

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Elektrofahrzeuge sind der letzte Schrei und heißer Scheiß, und setzen sich schön langsam richtig durch. Aber können sie den Verbrenner wirklich in allen Bereichen ablösen? Und kann die Welt so eine Masse an E-Autos überhaupt betreiben? Eine Alternative sind die E-Fuels. Synthetische Brennstoffe, die mit Strom, Wasserstoff und Kohlendioxid hergestellt werden. Auch eine Anwendung, die aus dem leidigen CO2 ihren Nutzen ziehen könnte. Doch auch die sind aktuell noch weit von der Massentauglichkeit entfernt. Hier ist die Arbeit jedoch schon extrem konkret, unter anderem in Österreich, wo derzeit die modernste Power-to-Liquid Anlage Europas zur Produktion von E-Fuels gebaut wird. Jürgen Roth, Vorstand der eFuel Alliance Austria, ist sich sicher, dass mit diesem Projekt E-Fuels schon in absehbarer Zeit leistbar, umsetzbar und konkurrenzfähig sein werden. Und da heute den Meisten schon klar ist, dass die E-Mobilität auf Dauer nicht das Allheilmittel sein kann, dürften E-Fuels ihre Chance definitiv eines Tages bekommen. Zumal ja mit ihnen auch die uns bekannten Verbrenner betrieben werden könnten, mit leichten Umbauarbeiten. Wir wissen schließlich: Das umweltfreundlichste Auto von allen ist jenes, das nicht extra neu gebaut werden muss. Hm. Das erkläre jetzt mal wer den Autokonzernen …

Trotzdem, es ist noch nicht alles verloren, oder zumindest noch nicht ganz. Letztlich kann man immer noch bewundernd annehmen, was Wissen schafft, wenn man es zulässt. Denn etwas zu tun ist immer noch das Beste, was man tun kann.

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Diese Dinge schafft Wissen

Pavegen
Laurence Kemball-Cook macht einen fitten Eindruck. Eben so, als würde er gerne Laufen gehen. Um das Laufen und Gehen dreht sich auch seine Erfindung: Böden, die die kinetische Energie unserer Schritte in Strom umwandeln. Diverse Prototypen konnte Kemball-Cook mit seinem Start-up ­Pavegen bereits verbauen – etwa in der Nähe der Oxford Street oder am Flughafen Heathrow. Ob man mit den ­Böden tatsächlich die Stromversorgung von, sagen wir einmal, mehreren Climeworks-Anlagen sicherstellen kann – naja. Aber jedenfalls: ein Schritt in die richtige Richtung. Haha.
pavegen.com

A-Plant-for-the-Planet
Felix Finkbeiner geht nicht einfach freitags auf die Straße, er packt an. Oder eigentlich: pflanzt an. 2011 gründete der Deutsche die Stiftung „Plant-for-the-Planet“, die für Spenden Bäume pflanzt. Eine großartige Idee – nur an der Umsetzung hapert es wohl ein bisschen. So befasst sich die Wochenzeitung „Die Zeit“ über Jahre hinweg mit „Plant-for-the-Planet“. Die Ergebnisse der Recherche: ­diverse Ungereimtheiten, wie etwa Flächen, die für die Aufforstung verwendet werden hätten sollen, aber schon längst bewaldet waren. Immerhin will Finkbeiner laut „Die Zeit“ Kritikpunkte aufarbeiten. Der erste Schritt: Ein im August veröffentlichter Transparenzbericht.
a.plant-for-the-planet.org

Coole Solaranlagen
Solarmodule können tatsächlich nur 20 Prozent der aufprallenden Sonnenenergie in Strom umwandeln. Der Rest wird zu Wärme, die ihrerseits die Effizienz der ganzen ­Geschichte weiter verringert. Kühlung ist also gerade in der Wüste das A und O einer Solarfarm. Aufwändig ist sie außerdem. Forscher an der Universität Maryland haben zu diesem Zweck ein Gel entwickelt, dass auf die Unterseite der Panele geklebt wird und in der Nacht Luftfeuchtigkeit speichert. Während des Tages verdampft die dann und kühlt die Solaranlage um bis zu 10 Grad Celsius ab. Die Effizienz der Module kletterte im Test durchschnittlich um 15 Prozent in die Höhe. Verbesserungen des Gels werden laufend vorangetrieben.
umd.edu

OptoPlant
Pflanzen durch Enzyme von Glühwürmchen zum Glimmen zu bringen, ist Forschern bereits vor Jahren gelungen. Das Projekt OptoPlant geht weiter: Durch Gene des Glühwürmchens sollen Pflanzen nicht nur stumpf vor sich hin funkeln, sondern auch noch zwischen hell und dunkel unterscheiden können und dementsprechend nur in der Nacht leuchten. Einmal implantiert, bildet das Gen in seiner neuen Zelle die nötigen Enzyme aus und dann kann die Pflanze – entsprechende Leuchtkraft vorausgesetzt – beispielsweise zur Straßenbeleuchtung eingesetzt werden. Mit Bakterien ist das Prinzip dem Team rund um ­Robin Axt schon gelungen. Hoffentlich klappt es mit ­Bäumen auch.

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2019.igem.org/Team:Bonn

Brain Biotech AG
Damit durch Mikroorganismen Kohlendioxid verwertet werden kann, müssen viele Hindernisse überwunden werden. Erst mussten die passenden Kandidaten durch langwierige Tests ermittelt werden, damit nach dem Festmahl etwas herauskam, das dann vom Menschen überhaupt verwendet werden konnte. Aktuell liegt der Fokus auf Biokunststoffen, die aus dem verarbeiteten CO2 (mit großem Energieaufwand) hergestellt werden sollen. Dr. Jörg Mampel von Brain Biotech erklärt: „Zunächst denken wir an den Einsatz einer Fermentieranlage mit einer Größenordnung von etwa 200 Litern. Im Anschluss können wir dann hoffentlich schon bald in die kommerzielle Anwendung übergehen und neue industrielle Wertstoffe liefern.“

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brain-biotech.com/de

Kernfusion
Während bei der Kernspaltung schwere Atome wie Uran in leichtere Atome zerlegt werden, nutzt man bei der Kernfusion die Energie, die entsteht, wenn leichte Atome verschmelzen. Die Kernfusion ist zwar sicherer, aber auch schwieriger umzusetzen. Forscher des Lawrence Livermore National Laboratory in Kalifornien sind nun erstmals nahe an den Break-even zwischen der durch leistungsstarke Laser aufgewendeten (1,9 MJ) und der bei der ­Fusion entstandenen Energie (1,35 MJ) gekommen. Ein Meilenstein, denn erst wenn Kernfusion mehr Energie produziert, als sie benötigt, kann sie als umweltfreundliche Energiequelle genutzt werden. LLNL-Direktorin Kim Budil bezeichnete dies als „historischen Schritt vorwärts“.

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llnl.gov

E-Fuel
Das E in E-Fuel steht nicht für Eco, sondern für Elektro. Es handelt sich um synthetische Kraftstoffe, die aus Wasser­stoff und Kohlenstoffdioxid produziert werden. Die beiden Bestandteile werden mittels Strom durch Elektrolyse von Wasser beziehungsweise CO2-Abscheidung hergestellt. Wenn der benötigte Strom aus erneuerbaren Energiequellen und das CO2 aus Biomasse, Indu­strieabgasen oder der Atmosphäre kommt, entsteht so Brennstoff, mit dem man einen Verbrennungsmotor klima­neutral betreiben kann. Problem: E-Fuel-Antriebe brauchen (noch) fünf Mal so viel ursprüngliche Energie wie Elektroautos, da bei der Produktion und im Ver­brennungsmotor viel verpufft.

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efuel-alliance.eu/de/