Das sind 5 große Technologien im Kampf gegen den Klimawandel

Um wirksamen Klimaschutz betreiben zu können, braucht es zwei Dinge: Die Initiative jedes einzelnen – also das, was jeder von uns im Kleinen für das Klima tun kann. Auf der anderen Seite braucht es aber auch neue Entwicklungen und Schlüsseltechnologien, die in großem Stil global umgesetzt werden können. Forschende aus der ganzen Welt arbeiten gemeinsam an Lösungen und bringen Wissen aus zahlreichen Ländern und verschiedenen wissenschaftlichen Fachbereichen zusammen. Die folgenden fünf Konzepte sind große Hoffnungsträger, um der Klimaerwärmung nachhaltig entgegenzuwirken.

1. Grüner Wasserstoff

Er gilt als Energieträger der Zukunft: grüner Wasserstoff. Er entsteht ganz einfach aus Wasser, das mithilfe von Strom aus erneuerbaren Energien in Sauerstoff und Wasserstoff aufgespalten wird. Diesen Vorgang nennt man Elektrolyse.

Das Verfahren selbst ist absolut klimaneutral, wenn dafür grüner Strom verwendet wird. Und auch die Verbrennung von Wasserstoff erzeugt keine Emissionen. Das geruchlose und ungiftige Gas lässt sich außerdem sehr flexibel einsetzen: zur Wärmeversorgung, als Kraftstoff im Verkehr, in der Stahl- und Chemieindustrie. Nur ein Beispiel: Eine Tonne Wasserstoff könnte sieben Haushalte ein ganzes Jahr lang mit Strom versorgen.

2. Direct-Air-Capture und CO₂-Mineralisierung

Bei der sogenannten CO₂-Mineralisierung wird Kohlendioxid mithilfe von Filteranlagen aus der Luft geholt (Direct-Air-Capture, DAC). Anschließend wird das Treibhausgas an geeigneten Stellen (vorzugsweise Basaltgestein) in die Erde gepumpt und innerhalb von zwei Jahren in einer Tiefe von bis zu 1.000 Metern vollständig mineralisiert – es wird buchstäblich zu Stein! Bereits Unternehmen wie Microsoft und Audi investierten in erste Pionier-Projekte dieser Art. Viele Forschende sehen die CO₂-Filterung und -Mineralisierung als Schlüsseltechnologie der Zukunft im Kampf gegen den Klimawandel.

Die derzeit größte CO₂-Filteranlage der Welt heißt „Orca“ und befindet sich auf Island. Dort werden mit riesigen Ventilatoren jedes Jahr rund 4.000 Tonnen Kohlendioxid aus der Luft geholt – so viel wie 870 Verbrenner-Autos jährlich an Emissionen erzeugen. Bei der benötigten Energie kommen „Orca“ die Standortvorteile zugute: Die Anlange auf Island wird vollständig klimaneutral mithilfe eines Geothermie-Kraftwerks angetrieben.

3. Künstliche Intelligenz gegen den Klimawandel

Künstliche Intelligenz ist eine große Herausforderung und ein großer Hoffnungsträger zugleich. Während manche gerade erst beginnen zu verstehen, wie KI ihr Leben verbessern könnte, versuchen andere bereits ihr volles Potenzial zu nutzen – auch für mehr Klimaschutz. So hat die Heinrich-Böll-Stiftung einen umfassenden Bericht veröffentlicht, wie künstliche Intelligenz dabei helfen könnte, der Klimaerwärmung entgegenzuwirken.

Künstliche Intelligenz könnte Energie und Emissionen sparen, indem sie dabei hilft:

• Fertigungsprozesse in der Industrieproduktion und Lieferketten zu optimieren
• Verarbeitungsfehler zu vermeiden
• Maschinen und Infrastrukturen wirksam zu nutzen
• den individuellen Energiebedarf anhand gesammelter Informationen aus der Vergangenheit, sowie Wetterdaten zu prognostizieren und die Energiebereitstellung anzupassen
• die beste Möglichkeit zu identifizieren, um bestimmte Ressourcen wiederzuverwenden, anstatt sie wegzuwerfen
• die Landwirtschaft mithilfe von umfassenden ökologischen Daten ertragreicher zu gestalten

Künstliche Intelligenz könnte Klimaforschern dabei helfen:

• realistische Klimamodelle nachzubilden
• Gegenmaßnahmen umfassend zu testen, um so die effizienteste Lösung zu finden
• Früherkennungssysteme für Klimaveränderungen und Schwankungen in Ökosystemen zu entwickeln
• Umweltfolgen einer Produkteinführung, eines Bauvorhabens etc. im Voraus zu simulieren, um so mögliche Schwierigkeiten zu erkennen

4. Effiziente Energie-Speicherung

Um grünen Strom zu erzeugen, brauchen wir erneuerbare Energien. Doch was bewirkt ein Windrad, wenn kein Wind weht? Was passiert mit einer Solaranlage, wenn keine Sonne scheint? Eine der größten Herausforderungen der Energiewende, in die Speicherung von überschüssigem Strom für Situationen, in denen nicht ausreichend erzeugt werden kann – und dass möglichst verlustfrei auch über längeren Zeitraum. Hierfür gibt es mehrere Ansätze:

• Alte Kohlekraftwerke könnten als „thermische Speicher“ eingesetzt werden, um bei Bedarf zuvor erzeugte Wärme für den Antrieb einer Dampfturbine zu nutzen.
• Überschüssiger Strom könnte für die Herstellung von Wasserstoff eingesetzt werden, welcher sich bei Bedarf mit nichts weiter als Sauerstoff ohne Stromzufuhr als kontrollierte Knallgasexplosion erneut für die Energiegewinnung einsetzen lässt (Rückverstromung).
• Weitere Forschung in der Batterientechnologie ist gefragt, um leistungsfähige, kompakte und nach Möglichkeit umweltfreundliche Stromspeicher zu entwickeln.

5. Die Natur zurück ins Boot holen

Hierbei geht es weniger um eine Technologie, sondern um praktisches Wissen, bei dem sich Forschende auf der ganzen Welt einig sind: Wir brauchen eine gesunde Natur, damit unser Planet lebenswert bleibt. Dabei ist sie auch einer der Schlüssel zur Abmilderung des Klimawandels. Wusstest du, dass:

• eine Fläche mit Bäumen in der Stadt im Hochsommer um bis zu 12 Grad Celsius kühler ist als eine Fläche ohne Bäume
• eine einzelne Buche in einem Jahr rund 12,5 Kilogramm CO₂ aus der Luft binden kann
• auch die Torf-Moose von Mooren CO₂ aufnehmen und in pflanzliche Biomasse umwandeln
• wenn nur 3 Prozent der terrestrischen Erdoberfläche mit Mooren bedeckt wären, diese erstaunliche 600 Milliarden Tonnen CO₂ speichern würden