Forschungsprojekt Wie CO2 aus der Atmosphäre geholt werden kann
Stand: 09.12.2025 15:25 Uhr
Damit Deutschland klimaneutral wird, muss CO2 aktiv aus der Atmosphäre entzogen werden – dafür gibt es natürliche und technische Wege. Ein Forschungsprojekt zeigt jetzt, wie diese aussehen könnten.
Deutschland soll bis 2045 klimaneutral werden. Kohle, Öl und Gas lassen sich durch erneuerbare Energien ersetzen, dann wird deutlich weniger CO2 frei.
Wenn Restmüll verbrannt wird, entsteht aber auch CO2 – das ist kaum zu vermeiden. Auch in der Glas- oder Zementherstellung gibt es solche schwer vermeidbaren Emissionen. Dort wird das CO2 nämlich nicht nur aus der eingesetzten Energie freigesetzt, sondern entweicht quasi bei der Verarbeitung aus den Ausgangsmaterialien. Eine wichtige Rolle spielen auch Emissionen aus der Landwirtschaft, zum Beispiel aus der Tierhaltung, die es langfristig weiterhin geben wird. Diese Emissionen machen Schätzungen zufolge insgesamt etwa zehn bis 20 Prozent der heutigen Emissionen Deutschlands aus.
Klimaneutralität ist also nur möglich, wenn diese Emissionen ausgeglichen werden – wenn wir der Atmosphäre CO2 aktiv entziehen und langfristig binden. Die Rede ist dann von „CO2-Entnahme“ und Negativ-Emissionen.
Forschungsprojekt: Klimaneutralität bis 2045 ist möglich
Mehr als 100 Forschende an über 30 Instituten beschäftigen sich im Projekt CDRterra seit vier Jahren damit, wie in Deutschland an Land CO2-Entnahme aussehen kann, welches Potenzial in einzelnen Methoden steckt und welche Risiken damit verbunden sind.
Julia Pongratz, Professorin für Geografie an der LMU München und Sprecherin des Forschungsprojekts, hat bereits jetzt eine klare Botschaft: „Es ist möglich, in Deutschland Treibhausgasneutralität 2045 zu schaffen.“ Allerdings nur, wenn die Treibhausgasemissionen hochambitioniert heruntergefahren und gleichzeitig die CO2-Entnahmemethoden hochskaliert würden, so die Klimaforscherin.
Wälder sind von der CO2-Senke zur Quelle geworden
CO2-Entnahme geschieht bereits und zwar auf ganz natürlichem Wege: in gesunden Wäldern und durch Aufforstung. Doch die Forschenden beobachten: In den vergangenen Jahren haben Dürren und der Borkenkäfer den deutschen Wäldern so sehr zugesetzt, dass sie eine CO2-Quelle geworden sind, anstatt ein CO2-Speicher. Doch es gibt auch technische Ansätze, das CO2 wieder aus der Atmosphäre zu holen. Auch diese untersucht das Forschungsprojekt auf ihre Potenziale und Risiken hin.
Am bekanntesten dürfte der Ansatz sein, CO2 aus der Luft zu filtern und unterirdisch zu speichern. Für diese geologische Speicherung kommt auch abgeschiedenes CO2 aus Industrieanlagen wie Zementwerken oder Müllverbrennungsanlagen in Frage.
Oder solches, das beim Verwerten von sogenannten Energiepflanzen – zum Beispiel Raps oder Mais – entsteht, die das CO2 vorher aus der Luft aufgenommen haben. Auch über diesen biologischen „Umweg“ kann CO2 aus der Atmosphäre geholt und im Boden gespeichert werden. Doch auch auf Äckern ausgebrachtes Gestein kann CO2 binden. Die Forschenden arbeiten außerdem an neuartigen Ansätzen, wie etwa künstlicher Fotosynthese, bei der aus Sonnenlicht und CO2 feste Kohleflocken entstehen, die sich einlagern lassen.
Mix von Methoden notwendig
Schon jetzt können die Forschenden sagen, es wird einen Mix aus vielen Methoden brauchen. Und dann müssen noch die Risiken bedacht werden. Zum Beispiel, ob es bei der Speicherung von CO2 zu Leckagen kommen kann. Für Klimaforscherin Julia Pongratz gibt es jedoch noch eine andere Gefahr: „Große Risiken liegen auch einfach im Nichthandeln. Wir brauchen Emissionsreduktion und CO2-Entnahme jetzt, sonst sind die Folgen aufgrund des Klimawandels für uns alle noch nachteiliger.“
Bei vielen dieser Ansätze gibt es auch Interessens- und Zielkonflikte, sagt Jessica Strefler vom Potsdam-Institut für Klimafolgenforschung (PIK). Ein häufiger Konfliktpunkt sei die Fläche, erklärt Strefler – also ob auf Flächen Nahrungsmittel oder Bioenergiepflanzen angebaut werden sollen. „Auch das Wie spielt eine Rolle. Bauen wir da Bioenergiepflanzen in großen Monokulturen an, die unter Umständen Nachteile für die Biodiversität haben“, so Strefler. Auch brauchen einige Methoden viel Energie – ein weiterer Zielkonflikt. Denn solange die nicht ausreichend aus erneuerbaren Energien zur Verfügung steht, ist die CO2-Entnahme nicht wirkungsvoll.
Doch die Kombination einzelner Vorhaben kann auch Synergien schaffen. Werden zum Beispiel Moore wiedervernässt, stoßen sie kein CO2 mehr aus, sondern binden es langfristig. Auf den nassen Böden können dann nicht mehr die gleichen Kulturen angebaut werden wie vorher. Dafür aber Nutzpflanzen, die entweder in Baustoffen CO2 langfristig binden oder zur Energieerzeugung genutzt werden. Wird dabei das entstehende CO2 abgeschieden und unterirdisch gespeichert, lassen sich so gleich eine Reihe von nützlichen Effekten verbinden: „Ein wieder vernässtes Moor hilft auch dem Hochwasserschutz und der Biodiversität“, sagt Pongratz.
Sorge vor Verschleppung von Emissionsredaktion
Eine Sorge, die auch von Klimaschützern immer wieder geäußert wird: Die CO2-Entnahme und -Speicherung könnten als Vorwand genutzt werden, fossile Emissionen langsamer abzubauen. Es könnten also etwa Gaskraftwerke länger laufen, da es ja die Möglichkeit gebe, das CO2 zu speichern.
„Unsere Forschung zeigt: Dafür ist einfach kein Raum. Es ist wirklich sehr, sehr eng, um wirklich auf Null-Emissionen zu kommen“, sagt dazu Strefler vom PIK. Die Kapazitäten für die Entnahme und Speicherung seien zu gering, alle Maßnahmen würden für die schwer vermeidbaren Emissionen gebraucht. „Es ist auch eine Kostenfrage“, ergänzt Geografieprofessorin Pongratz. Viele Emissionen seien einfach leichter zu vermeiden, als sie dann „teuer nachher wieder aus der Atmosphäre zu holen“.
Von der Politik fordern die Forschenden vor allem jetzt zügig die Rahmenbedingungen zu schaffen, damit die Methoden zur CO2-Entnahme in die Praxis umgesetzt werden können. Ein erster Schritt sei gemacht, indem die Bundesregierung die CO2-Speicherung durch eine Gesetzesnovelle möglich macht, doch in vielen Bereichen gebe es noch rechtliche Hürden.
