Natürliche Ressourcen in der Schweiz - BAFU
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2 | 2022 2 | 2022 Natürliche Ressourcen in der Schweiz CO2 aus der Luft entfernen Warum wir ohne Negativemissionstechnologien (NET) die Klimaziele verpassen
2 EDITORIAL «Auf NET können wir nicht verzichten» Liebe Leserinnen, liebe Leser Beim Klimawandel diskutieren wir zu Recht vor allem über die Begrenzung und Reduktion der CO2 -Emissionen bei der Verbrennung fossiler Ressourcen. Doch das wird nicht genügen, um die Ziele des Klimaabkommens von Paris zu erfüllen: Wir werden nicht nur weniger CO2 ausstossen, sondern es auch aktiv und dauerhaft aus der Atmosphäre entfernen müssen – mit technischen Massnahmen. Genau darum geht es bei den Negativemissionstechnologien (NET), denen diese Ausgabe von «die umwelt» gewidmet ist. Der Weltklimarat IPCC kommt zum Schluss, dass es global gesehen die NET im grossen Massstab brauche, um das Klimaabkommen von Paris umzusetzen. NET sind für den Schutz des Klimas ein notwendiger Beitrag, auf den wir auf dem Weg zu einer klimafreundlichen Welt nicht verzichten können. Bild: BAFU Es wäre zu wünschen, dass sich der Ausstoss von Treibhausgasen ganz durch den Umbau von Wirtschaft und Gesellschaft vermeiden liesse. Dies ist jedoch, wie Sie bei der Lektüre dieses Magazins sehen werden, nicht möglich. Es gibt wirtschaftliche Aktivitäten wie zum Beispiel die Herstellung von Zement oder Lebensmitteln, bei denen weiter Treibhaus- gase anfallen werden. Allen Anstrengungen zum Trotz. Unsere Klimapolitik verfolgt deshalb nicht das Ziel «Null», sondern «Netto-Null» bis 2050. Das heisst: Weil sich der Ausstoss von Treibhausgasen in gewissen Bereichen nicht oder nur sehr schwer vermeiden lässt, gilt es, diese Belastung auszugleichen. «Netto-Null» bedeutet, dass nicht mehr Treibhausgase ausgestossen werden dürfen, als natürliche und technische Speicher aufnehmen können. Dazu muss auch CO2 aus der Atmosphäre entfernt und dauerhaft gespeichert werden – so kommt es zu sogenannt negativen CO2 -Emissionen. Allerdings: NET sind kein Allheilmittel. Die Möglichkeiten, welche die NET als ein Standbein unserer Klimapolitik bieten, sind begrenzt. Es führt deshalb kein Weg an der Vermeidung von Treibhausgasen vorbei. Sie bleibt das zentrale Element der Schweizer Klimapolitik. Nichtsdestotrotz ist es wichtig, die nötigen Rahmenbedingungen zu schaffen, damit sich die NET entfalten können. Wie dringend das ist, hat auch das Parlament erkannt und deshalb mit einer im März überwiesenen Motion beschlossen, diese neuen Technologien zu fördern. Es ist richtig, dass die Schweiz bei deren Entwicklung die Nase vorne haben will. Als führender Forschungs- und Innovationsstandort sind wir dazu prädestiniert. Das BAFU wird sich dafür einsetzen, dass das Potenzial der NET genutzt werden kann – sowohl zum Erreichen klimapolitischer Ziele wie auch als wirtschaftliche Chance. Und wir engagieren uns dafür, dass dies tatsächlich nachhaltig geschieht. Katrin Schneeberger, Direktorin BAFU die umwelt 2 | 22
INHALTSVERZEICHNIS 3 Dossier 360° NEGATIVE CO2-EMISSIONEN 8 Warum die NET für die Klimapolitik unerlässlich sind 45 Lärmschutz Wie der Bund für weniger 13 Welche NET-Ansätze das grösste Potenzial haben Lärm sorgen will 16 Welche Rolle die NET in der Wirtschaft spielen 48 Wildtiermanagement Wie der Herdenschutz auf 18 Welche Firmen eine Pionierrolle übernehmen einer Walliser Alp wirkt 23 Warum die Schweiz auf das Ausland angewiesen ist 52 Luftreinhaltung Welche beunruhigenden 26 Welche ethischen Fragen NET aufwerfen neuen Erkenntnisse es zur Luftqualität gibt 31 Warum die Schweiz bei den NET die Nase vorn hat 56 Innovation 36 Wie Wälder und Böden das Klima schützen Wie ein Preis Umwelttechniken beflügelt 59 Nachhaltiger Konsum Warum die Farbe Grün im Aufwind ist RENDEZ-VOUS 4 Tipps 6 Unterwegs 40 Vor Ort 42 Recht 43 Bildung 44 International 62 Aus dem BAFU 63 Meine Natur 64 Vorschau Bild: Kilian J. Kessler | Ex-Press | BAFU Zum Bildkonzept innen: Adrian Schuler, Geschäftsführer der ARA Region Bern (Bild oben), will inskünftig alles in seinem Betrieb anfallende CO2 ökologisch sinnvoll verwerten. Alba Zappone, Geo- GRATISABOS UND IM INTERNET login an der ETH Zürich, erforscht im Felslabor Mont Terri (JU) die ADRESSÄNDER UNGEN bafu.admin.ch/magazin geologische Tiefenlagerung von CO2. Und Olivia Staub, Bachelor- bafu.admin.ch/ studentin Geografie an der Universität Bern, untersucht den Effekt leserservice TITELBILD von Pflanzenkohle auf den Boden in der Landwirtschaft. Climeworks-Anlage Orca «die umwelt» stellt fünf Personen vor, die sich in ihrem Alltag mit KONTAKT auf Island (sda-ky) NET beschäftigen – zusammen mit einem Rohstoff, den sie dazu magazin@bafu.admin.ch verwenden (S. 12, 25, 30, 35, 39). die umwelt 2 | 22
4 360° RENDEZ-VOUS Tipps Der Zaubergarten Pflanzen entdecken, die wertvoller sind als Gold? Parfüm- und Stink- bombenkreationen für Unerschrockene? Licht- und Farbzaubereien mit Hexenmehl und Zaubersaft? Oder mit dem eigenen Besen an die Walpur- gisnacht fliegen? Der Botanische Garten in Bern machts möglich: Unter dem Motto «Wundersame Erlebnisse für kleine Hexen und Zauberlehr- linge» bietet er Kurse für Kinder ab 6 Jahren mit spannenden Pflanzen- entdeckungen, kulinarischen Erlebnissen, Geschichten und Basteleien. Fast jeden letzten Mittwoch im Monat von 14 bis 16 Uhr | CHF 10.– pro Kind Anmeldungen: +41 31 684 49 45 oder boga.unibe.ch/agenda/kinderfreizeit/zaubergarten/ Bild: zVg Ökohelden gesucht Was zwitschert denn da? Augen auf Die App «EcoHero» ist eine In- Kohlenschwarzes Köpf- «iNaturalist» ist eine App, spirationsquelle, wie tägliche chen, reine und hohe Laute, die bei der Bestimmung von Entscheidungen ökologisch kräftiger Schnabel – was ist Pflanzen und Tieren hilft. nachhaltig getroffen werden das für ein Vogel? «Vogel- Benutzerinnen und Benut- können. In der App lassen sich alle Arten führer Birdlife Schweiz» ist eine App für zer dokumentieren ihre Beobachtung mit von Ökoaktivitäten erfassen. Zum Beispiel die Bestimmung von Vögeln, die regel- einem Foto und erhalten Vorschläge, ba- «Soeben einen Salat mit Käse anstatt mässig in der Schweiz beobachtet wer- sierend auf der Aufnahme und dem Fleisch gegessen» oder «Eine wiederver- den können. Neben Abbildungen und Standort. Die Funde können mit einer wendbare Einkaufstasche benutzt». Die Beschreibungen zu über 300 Vogelarten Gemeinschaft von Wissenschaftlerinnen App zeigt den Benutzerinnen und Benut- bietet die App auch 3-D-Modelle und die und Naturfreunden geteilt werden, um sie zern auf, welche Auswirkungen solche Ent- automatisierte Bestimmung ab Bildern zu diskutieren und einzuordnen. Die Do- scheidungen auf die Umwelt haben. Durch und Tonaufnahmen. kumentationen helfen zudem, die Natur das Teilen der eigenen Aktivitäten mit einer besser zu verstehen und zu schützen. Community können andere Ökoheldinnen motiviert werden. Basisversion gratis, durch kostenpflichtige Abonnements erweiterbar Gratis für Android und iPhone Gratis | für Android und iPhone | ecohero.app (für Android und iPhone) inaturalist.org Respekt, Insekt! Insekten zernagen Laub, graben das Erdreich um und bestäuben Obst und Gemüse. Sie sind Nah- rung für Frösche, Fische und Vögel und sorgen dafür, dass der Boden fruchtbar bleibt. Die Sechs- beiner sind vielfältig und im natürlichen Kreislauf von Werden und Vergehen unersetzlich. Die Sonderausstellung «Respekt, Insekt!» im Naturama Aargau will das Verständnis für ihre Lebens- weise fördern und aufzeigen, was wir tun können, damit die heimische Artenvielfalt erhalten bleibt. Naturama Aargau, bis 26. März 2023, naturama.ch Bild: zVg die umwelt 2 | 22
360° RENDEZ-VOUS 5 Tierisch gut Greifvogel im Aufwind Hallo Natur! «Ich bin ganz weiss und trage meinen Von der Herstellung von Federkielstiften Regenschutz immer auf mir.» Um wel- bis zu Booten aus Nussschalen, vom Mus- ches Tier handelt es sich? Theo Salis, tersuchen in der Natur bis zur Einrichtung Jahrgang 2014, ist der jüngste Podcaster eines «Vogelrestaurants»: Das Buch «Hallo der Schweiz und ein richtiger Tier- Natur» bietet auf 30 Karten Aktivitäten in kenner. Mit seinem Vater erklärt er in der Natur für die ganze Familie. Die Kar- seinem Podcast «Theo erzählt» Wissens- ten eignen sich auch als Motivation für wertes und Kurioses über die Tiere und Familienspaziergänge in Wald oder Park. weiss auf jede Frage eine Antwort. Der Die Aktivitätskarten basieren auf dem Podcast ist als Familienprojekt im Lock- Bestseller «Mein Naturbuch» (2018) von down 2020 entstanden. Inzwischen ha- Nina Chakrabarti. ben die Eltern, beide Lehrpersonen, ein eigenes Lehrmittel entwickelt und geben «Hallo Natur, Activity-Karten» Podcast-Kurse für Lehrerschaft und Anna Claybourne | King Verlag | CHF 15.– ISBN: 9783962442002 Schulteams. kinderpodcast.ch | podcastschule.ch Lebensmittel retten Öko-Fahrt Bild: Adrian Aebischer Mountainbike-Boom und ökologische Der Rotmilan ist als Kulturfolger in be- Nachhaltigkeit? Die IMBA Schweiz zeigt, stimmten Gebieten sehr gut zu beobach- wie das gehen kann. Gemeinsam mit Ex- ten und fasziniert viele Menschen. Aber pertinnen und Experten hat die Interna- kaum eine andere Vogelart hat in den tional Mountainbiking Association eine vergangenen Jahrzehnten in Europa der- Wissensplattform geschaffen, die zum art ausgeprägte Bestandsveränderungen Beispiel Tipps gibt für Planung und Um- erfahren. Die beiden Biologen Adrian setzung von landschafts- und umwelt- Aebischer und Patrick Scherler gehen im schonenden Trails. Buch «Der Rotmilan» den Gründen für imbaschweiz.ch/de/umwelt/ diese Zu- und Abnahmen nach und be- rücksichtigen dabei zahlreiche neue For- Bild: zVg schungsergebnisse der letzten Jahre. Das Buch ist reich bebildert und interessant Unförmige Karotten oder beschädigte für alle, die sich einen umfassenden Kirschen lassen sich kaum verkaufen Überblick über den aktuellen Kenntnis- und bleiben deshalb oftmals übrig. Ge- Secondhanddesign stand zu diesem eleganten, farbenpräch- tigen Greifvogel verschaffen möchten. gen diesen Foodwaste kämpft die ge- meinnützige GmbH WERT!Stätte: Mit Jacken aus alten Jeans, Mäntel aus aussor- Freiwilligen werden diese Lebensmittel tierten Bettüberwürfen, Rucksäcke aus «gerettet» und für neue Produkte ge- Cordhemden: Die Berner Firma Rework nutzt, etwa für Konfitüren, Säfte oder lässt aus Secondhandkleidern neue Outfits Brotprodukte. Mitmachen kann jeder zusammennähen. Die passenden Kleider und jede. WERT!Stätte versteht sich findet das Modelabel in Indien. Rework auch als soziales Projekt, in dem Arbeits- gibt es seit rund drei Jahren. Die Firma be- lose oder sozial Benachteiligte mitarbei- treibt sechs Läden in der Schweiz, auch ten können und so einen strukturierten online kann man shoppen. «Der Rotmilan», Adrian Aebischer und Alltag erhalten. Patrick Scherler | Haupt Verlag | CHF 50.– rework.ch ISBN: 978-3-258-08249-3 wertstaette.ch die umwelt 2 | 22
6 360° RENDEZ-VOUS Unterwegs Wanderweg oberhalb von Leuk. Bild: Beat Jordi Auf Vogelpirsch in der Felsensteppe Die schöne Frühlingswanderung führt auf Umwegen vom erst durch die Rebberge auf die sonnenexponierte Ge Walliser Bergdorf Guttet in die mittelalterliche Kleinstadt ländeterrasse von Leuk-Stadt. Dann passiert er den im Leuk. Die sonnenexponierten Hänge an der nördlichen Hitzesommer 2003 auf grosser Fläche verbrannten Föh- Talflanke der Rhone sind ein Hotspot der Biodiversität. renwald und erreicht im Gebiet Brentjong die von Weitem Text: Beat Jordi sichtbare Satellitenbodenstation mit ihren Dutzenden von Parabolantennen. Längst aufgegebene Roggenäcker an Wer am Bahnhof Leuk im Walliser Talgrund aus dem Zug aufwendig terrassierten Hanglagen säumen die Bergstras- steigt, sollte sich etwas Zeit für die Erholungszone hinter se und erinnern an eine Zeit, als man das lokale Grund- den Gleisen nehmen. Der Naturpark Pfyn-Finges infor- nahrungsmittel noch mit der Axt in kaubare Happen zer- miert hier über die Flora und Fauna der Gegend. Dieser kleinerte. Ruheort setzt vor allem den Schreeund Bach oberhalb des In Guttet mit seinen von der Sonne braun gefärbten gegenüberliegenden Rhoneufers in Szene. Aus einer na- Blockbauten aus Lärchenholz beginnt die Wanderung auf türlichen Quelle sprudelt er ganzjährig mit Wucht in meh- einem Umweg. Westwärts weist ein Strässchen in den reren Läufen aus dem Tuffgestein und fliesst dem nahen vom Brand verschonten Schutzwald. Nach zehn Gehminu- Rotten zu. Einen Teil des Wassers aus dem angeblich ten erreicht man im «Antillengut» eine offene Waldweide «schreienden» Gewässer zweigt seit 2018 eine kommer- mit einer grandiosen Aussicht, die einem fast den Atem zielle Fischzuchtanstalt im Leukerfeld ab. Ansonsten aber verschlägt. lässt man dieser ergiebigen Quelle weitgehend freien Lauf, Hinter der ersten Ruhebank im «Antillengut», wo bis- sodass ihr spezifischer Lebensraum erhalten geblieben weilen Alpakas grasen, führt ein schmaler Pfad einem ist. traditionellen Bewässerungsgraben entlang ostwärts zur alten Dorfkirche. Heute übernimmt ein dicker Plastik- Mit dem Kleinbus zum Startpunkt schlauch die Funktion dieser Suone, denn ohne künstliche Auf der gegenüberliegenden Seite der Gleise fahren Klein- Bewässerung würde die Waldwiese im zumeist trockenen busse der LLB in die am Nordhang gelegenen Bergdörfer. Walliser Sommer kaum Gras hergeben. Während der halbstündigen Reise bis zur Endstation in Die Kirche im Dorfkern thront auf einer mächtigen Fels- Guttet-Dorf überwindet das Fahrzeug auf einer kurven- kuppe, um die sich jahrhundertealte Holzhäuser scharen. reichen Strasse fast 700 Höhenmeter. Der Weg führt zu- Die Siedlung wurde gezielt im steilen und felsigen Gelän- die umwelt 2 | 22
360° RENDEZ-VOUS 7 de mit seinen eher unproduktiven Böden angelegt, weil Hier gedeihen etwa Federgras, Walliser Schwingel, Nied- die ohnehin karge Berglandwirtschaft so kein Weideland rige Segge, Flockenblume oder Berganemone. Und in die- zu opfern brauchte. Unterhalb der Kirche steht das sanft sen – von der Landwirtschaft weitgehend aufgegebenen renovierte, fast 200-jährige Pfründhaus – ein ursprüng- – Trockenwiesen und -weiden von nationaler Bedeutung lich für den Ortspfarrer erstellter typischer Blockbau, der gefällt es auch selten gewordenen Vögeln wie etwa den später als Dorfschule und Gemeindehaus diente und heute Heidelerchen, Zippammern, Neuntötern, Wiedehopfen, touristisch als Familien- und Gruppenunterkunft genutzt Berglaubsängern oder Turmfalken. Um diesen Hort der wird. Biodiversität zu erhalten und die Verbuschung zu verrin- Am Wahrzeichen «Tschuggen» im Oberdorf vorbei führt gern, lässt der Naturpark die Felsensteppe seit gut zehn der Weg leicht abwärts zu einem künstlich angelegten Jahren wieder beweiden. See. Er ist nach dem Waldbrand in dieser extrem trocke- Die wenig befahrene Strasse nach Leuk erlaubt bis zur nen Gegend als Feuerweiher entstanden, verfügt mit dem Abzweigung in die Oberen Lichten den besten Blick auf attraktiven Picknickplatz und der phänomenalen Aussicht die Felsenheide. Im Talgrund fallen die ebenfalls vogel- ins Rhonetal aber ebenfalls über ein touristisches Poten- reichen Heckenlandschaften um Agarn und Susten auf zial. Bei der Einmündung der Umfahrungs- in die Dorf- sowie die mittlerweile in einen Golfplatz integrierten Tei- strasse folgt man dieser bergwärts bis zur Abzweigung che. Es handelt sich dabei um die letzten Spuren von Alt- des offiziellen Wanderwegs Richtung «Hohe Brücke». läufen der kanalisierten Rhone. Hier im Leukerfeld lassen Via die Dorfteile und Weiler Grächmatten, Brunnen und sich Eisvögel und ab Mai auch der farbige Bienenfresser Oberrotafen gelangt man hangabwärts über bewässerte beobachten. Kuh- und Schafweiden zum tief in das Kalkgestein ein- Durch vertrocknende Föhrenbestände und teils steile geschnittenen Feschelbach. In einer schwindelerregenden Rebberge gelangt man von den Oberen Lichten auf einem Höhe von rund 100 Metern überspannt eine Bogenbrücke schönen Wanderweg via Brentjong nach Leuk-Stadt. Mit aus dem 16. Jahrhundert die imposante Schlucht. Mit seinen aus Stein gebauten Bürgerhäusern und dem mittel- Glück lässt sich in den Felswänden der mit seinen roten alterlichen Schlossturm, dem Mario Botta eine gläserne Flügeln flatternde Mauerläufer auf Nahrungssuche beob- Aussichtskuppel aufgesetzt hat, erinnert das Zentrum des achten. einst bedeutenden Handelsorts – auf der Passage nach Norditalien – an Kleinstädte in unserem südlichen Nach- Hort der Biodiversität barland. Hier sollte man nicht abreisen, ohne das Bischofs- Zwischen den kleinen Weilern Unterrotafen und Obere schloss, das Beinhaus, die Stephanskirche und die älteste Lichten prägen magere, kalk- und schieferhaltige Böden Rebe der Schweiz besichtigt zu haben – ein eindrücklicher die hier besonders schön ausgeprägte inneralpine Felsen- Cornalin-Baum aus dem Jahr 1798! steppe. Im steilen Gelände mit seiner geringen Humusauf- lage, wo es in den Sommermonaten brütend heiss wird, leben zahlreiche spezialisierte Tier- und Pflanzenarten. Der Weg (in Rot) führt vom Oberwalliser Bergdorf Guttet auf Umwegen nach Leuk-Stadt. Bild: swisstopo die umwelt 2 | 22
8 DOSSIER NEGATIVE CO 2 -EMISSIONEN Negativemissionstechnologien (NET) Notwendiges Standbein der Klimapolitik Allen Bemühungen zum Trotz wird es nicht möglich sein, die Treibhausgasemissionen auf null zu senken. Es braucht natürliche und technische Speicher, um schwer vermeidbare Emissionen auszugleichen und Netto-Null zu erreichen. Oberste Priorität hat nach wie vor die rasche Reduktion der Treibhausgase. Die Schweiz ist gut aufgestellt, um diesen Herausforderungen zu begegnen. Text: Kaspar Meuli Von einem «Meilenstein im Kampf gegen den Kli- Auch der renommierte Schweizer Klimaforscher mawandel» war die Rede, als im September 2021 Thomas Stocker war an der Einweihungsfeier von die Anlage Orca eingeweiht wurde. Sie steht in Orca dabei, zugeschaltet per Video von der Uni- Hellisheiði in Island, wurde von der Schweizer Fir- versität Bern. Im Gespräch rühmt er die Innovati- ma Climeworks erbaut und funktioniert wie ein onskraft von Climeworks, dämpft aber sogleich grosser Staubsauger. Orca dient dazu, CO2 aus der übertriebene Erwartungen: «Nach eigenen Anga- Luft abzuscheiden und unterirdisch in Basalt- ben will Climeworks im besten Fall ein Prozent der gestein einzulagern. Noch nie, so das Unterneh- globalen CO2-Emissionen herausfiltern – ich halte men, sei diese Technologie weltweit in derartigen das für ein ambitioniertes Ziel.» Dimensionen eingesetzt worden (die Anlage ent- Die Technologie, bei der das ETH-Spin-off eine fernt pro Jahr 4000 Tonnen CO2). Schon in einigen führende Rolle spielt (siehe auch S. 31), nennt sich Jahren werde es möglich sein, Einrichtungen zu «CO2-Luftabscheidung und Speicherung», englisch bauen, die Millionen von Tonnen des Treibhaus- «Direct Air Capture and Storage». Die Methode ist gases aus der Atmosphäre filtern könnten. nur eine unter den sogenannten Negativemissions- technologien (NET). Hinter diesem Fachbegriff steht eine simple Rechnung: Die negativen Emis- sionen sollen die bereits ausgestossenen Emis sionen wieder wettmachen. Gemeint sind also Verfahren, mit denen sich CO2 aus der Atmosphäre entfernen und dauerhaft speichern lässt. NET um- fassen sowohl technische als auch biologische Ansätze – im letzten Fall im Wesentlichen Wald- 100 bis 1000 Milliarden Tonnen und Bodenmanagement sowie Einlagerung von negative Emissionen sind nötig. Pflanzenkohle (Überblick über die verschiedenen Methoden siehe S. 13). Das entspricht dem 2,5- bis 25-Fachen der gegenwärtig Nötig zum Erreichen der Klimaziele Obwohl in der Öffentlichkeit noch wenig bekannt, jährlichen und weltweiten sind NET ein nötiger Bestandteil der Klimapolitik. CO2-Emissionen. Der Weltklimarat IPCC erklärte 2018 in einem Fortsetzung siehe S. 10 die umwelt 2 | 22
DOSSIER NEGATIVE CO 2 -EMISSIONEN 9 NETTO-NULL BIS 2050 - SO KÖNNTE ES GEHEN Die langfristige Klimastrategie des Bundesrats von Anfang 2021 zeigt, dass es grundsätzlich technisch und finanziell möglich ist, die Treibhausgasemissionen der Schweiz bis 2050 auf Netto-Null zu senken. Dannzumal schwer vermeidbare Emissionen müssen mit CO2-Abscheidung direkt an Industrieanlagen und Speicherung (CCS) vermieden oder mit Negativ- emissionstechnologien (NET), die CO2 dauerhaft aus der Atmosphäre entfernen, ausgeglichen werden. 59,1 60 Int. Luftverkehr 51,5 Synthetische Gase Emissionen in Millionen Tonnen CO2-Äquivalente (Mio. t CO2eq) Abfall 40,6 Landwirtschaft 40 Verkehr 28,7 Industrie Emissionen so weit Gebäude möglich reduzieren Bei Gebäuden und 20 Verkehr auf quasi 11,8 null möglich 0 2010 2020 2030 2040 2050 12 Mio. t CO2eq 12 Mio. t CO2eq CO2-Abscheidung im Inland von Treibhausgasemissionen CCS und NET rund 7 Mio. t CO2eq jährlich bedingt CO2-Transport und Speicherung (im In- oder Ausland), um CCS 5 Mio. t Vermeidung C CO2 und BECCS zu ermöglichen. 7 Mio. t CCS CO2- Insbesondere fossil / prozess- bedingt CO2 Industrie und insb. BECCS fossiler Abfall (Bioenergie-CCS) 2 Mio. t NET Inland Schwer vermeidbare Entfernung insb CO2 Emissionen (Dir . DACCS CO2- and eSct Air Cap aus Industrie, Abfall- 5 Mio. t 5 Mio. t torag e) ture Landwirtschaft NET Ausland CO2 verwertung, Landwirtschaft CO2 mit CCS und NET CO2 bewältigen (Netto-Null) Andere NET-Ansätze könnten ggf. auch Beiträge liefern. Aufforstung, Wiederauffor- CO2 stung, Waldbewirtschaftung und Holznutzung Baumwachstum entzieht der Luft CO2. Dieses kann in Bäumen, Maschinelle CO2-Luft- Böden und Holzprodukten filtrierung und Speicherung CO2 gespeichert werden. CO2 (DACCS) CO2 wird der Umgebungs- Bodenmanagement luft technisch entzogen und CO2 (inkl. Pflanzenkohle) im Untergrund gespeichert. Ein Portfolio an Einbringung von Kohlenstoff CO2 NET-Ansätzen nutzen (C) in die Böden, z. B. mittels Ernterückständen oder Auf Basis von Pflanzen Pflanzenkohle. C Beschleunigte Verwitterung CO2 oder technischen Lösungen Zerkleinerte Mineralien Bioenergienutzung binden chemisch CO2 und mit CO2-Abscheidung können anschliessend in CO2 und Speicherung (BECCS) Produkten, im Boden oder Pflanzen wandeln CO2 in im Meer gelagert werden. Biomasse um, die beim Verbrennen Energie liefert. CO2 wird aufgefangen und CO2 im Untergrund gespeichert. die umwelt 2 | 22 Quelle: BAFU
10 DOSSIER NEGATIVE CO 2 -EMISSIONEN Sonderbericht, Massnahmen zur dauerhaften Ent- gilt es, ab 2050 jährlich rund 7 Millionen Tonnen nahme von CO2 aus der Atmosphäre seien «unab- CO2-Äquivalente mit NET zu entfernen. Das ist nur dingbar», um die globale Erwärmung auf 1,5 Grad ein relativ kleiner Teil der nötigen Einsparungen: Celsius gegenüber dem vorindustriellen Niveau zu 2019 verursachte die Schweiz Treibhausgase in der beschränken. In allen vom IPCC untersuchten Sze- Höhe von 46,2 Millionen Tonnen CO2-Äquivalen- narien, mit denen sich dieses Klimaziel erreichen ten. lässt, sind negative Emissionen zwingend. Auch in der politischen Auseinandersetzung Das bedeutet: einen Einsatz von NET in sehr um die Gletscher-Initiative, über die wir in der grossen Dimensionen. Im Verlauf dieses Jahrhun- Schweiz frühestens 2023 abstimmen, spielen NET derts wären insgesamt 100 bis 1000 Milliarden eine zentrale Rolle. Der Bundesrat ist in seinem Tonnen negative Emissionen nötig. Das entspricht direkten Gegenentwurf damit einverstanden, das dem 2,5- bis 25-Fachen der gegenwärtig jährlichen Netto-Null-Ziel 2050 in die Verfassung aufzuneh- und weltweiten CO2-Emissionen. Kein Wunder, se- men. Er spricht sich jedoch gegen ein grundsätz- hen NET-Pioniere ihre Branche künftig als «eine liches Verbot fossiler Energien aus. Und er lehnt der grössten Industrien der Welt» (Christoph Ge- die Forderung ab, Ausnahmen von diesem Verbot bald, Co-Gründer und CEO von Climeworks). müssten zwingend mit negativen Emissionen im NET sind auch Teil der Schweizer Klimapolitik. Inland neutralisiert werden. Aufgrund des IPCC-Sonderberichts hat der Bun- desrat im August 2019 beschlossen, das langfristi- Kein Weg führt an Reduktion vorbei ge Klimaziel der Schweiz weiter zu verschärfen: Obwohl negative Emissionen ein nötiger Teil der Bis 2050 soll unser Land seine Treibhausgasemis- Klimapolitik sind, ist eines sicher: NET sind kein sionen auf Netto-Null reduzieren. Emissionen, die Wundermittel gegen den Klimawandel. «Ober - es dann noch gibt, müssten mit negativen Emissio- ste Priorität hat nach wie vor die Vermeidung nen ausgeglichen werden – sofern sie nicht direkt der Treibhausgasemissionen», betont Reto Bur- an den Anlagen abgeschieden und gespeichert kard, Chef der Abteilung Klima im BAFU. «Daran werden können. Es handelt sich dabei um «schwer führt kein Weg vorbei.» Mit der konsequenten vermeidbare» Emissionen insbesondere aus der Anwendung der bereits bekannten und erprobten Landwirtschaft oder aus der Abfallverbrennung Vermeidungstechnologien wie Wärmepumpen, und der Zementproduktion. Gemäss der langfristi- Elektroautos sowie zukünftig auch CO2-Abschei- gen Klimastrategie des Bundes vom Januar 2021 dung an Anlagen samt Speicherung liessen sich Solar Radiation Management Nicht zu verwechseln sind die NET mit dem sogenannten haben die Konzepte gemein: Beide setzen für den Klima- Strahlungsmanagement SRM (Solar Radiation Manage- schutz nicht bei den Quellen der Treibhausgasemissionen ment). Damit sind Massnahmen gegen die Erwärmung der an. Sonst aber unterscheiden sich die Konzepte fundamen- Erdoberfläche gemeint. Die Idee: Indem beispielsweise tal: NET wollen die erhöhte CO2-Konzentration absenken; Partikel in die Atmosphäre eingebracht werden, wird mehr SRM zielt auf die Strahlungsbilanz der Erde ab, die den Sonneneinstrahlung reflektiert. NET und SRM wurden frü- globalen Temperaturanstieg verursacht. Aber: SRM ist her oft unter dem Begriff «Geoengineering» zusammen- wegen seiner ungewissen Auswirkungen auf die Umwelt gefasst, was zu Missverständnissen führte. Nur etwas höchst umstritten. die umwelt 2 | 22
DOSSIER NEGATIVE CO 2 -EMISSIONEN 11 90 Prozent der Emissionen vermeiden. NET seien langfristige Klimastrategie zeigt für die Schweiz als «komplementäres Element» zur Emissionsmin- auf, wie diese Palette konkret und in einer nach- derung zu verstehen. haltigen Form aussehen könnte (siehe auch Info- Die diskutierten NET-Verfahren sind jedoch in der grafik S. 9). Praxis noch wenig erprobt oder noch nicht in ei- Die Schweiz sei dank ihrer Forschungs- und In- nem klimawirksamen Umfang einsatzbereit. Auch novationskraft gut aufgestellt, um eine wichtige könnte auf globaler Ebene der Einsatz von NET im Rolle bei der Entwicklung dieser Technologien ein- grossen Massstab – der nötig sein wird, um die Er- nehmen zu können, heisst es in einem Bericht des wärmung auf möglichst 1,5 Grad zu begrenzen – Bundesrats vom September 2020 zur Bedeutung Einfluss auf den Wasserhaushalt, die Lebensmit- von negativen CO2-Emissionen für die künftige telproduktion und die Biodiversität haben, wie der Schweizer Klimapolitik. Er empfiehlt, die Rahmen- sechste Sachstandsbericht des IPCC vom August bedingungen für den Ausbau der NET zu schaffen. 2021 festhält. Diese Effekte hängen nicht nur vom Mit den richtig gesetzten regulatorischen Anrei- verwendeten Verfahren ab, sondern auch stark von zen könnten sich für innovative Akteure aus der den lokalen Gegebenheiten. Daher setzt sich die Forschung und Wirtschaft breit gefächerte Ent- Schweiz dafür ein, dass die Chancen und Risiken wicklungs- und Geschäftsfelder ergeben. rund um den nötigen Ausbau von NET vermehrt Für staatliche Unterstützung wirbt auch Chris- in internationalen Foren wie dem UNO-Umweltpro- toph Gebald von Climeworks. Bei der Eröffnung gramm analysiert und diskutiert werden. Mit von Orca in Island erklärte er, nun brauche es un- solchen Diskussionen soll nicht nur der Wissens- ter anderem Fördergelder, um den NET zum Durch- austausch gefördert werden; wichtig ist auch die bruch zu verhelfen. So wie damals beim Ausbau Frage, inwieweit eine internationale Regulierung der Photovoltaik. von NET nötig ist, um negative Folgen für die Um- welt und die Bevölkerung zu vermeiden und gleich- zeitig zu verhindern, dass es als Alternative zur Vermeidung von Treibhausgasen angewandt wird. Bei der Ozeandüngung etwa (durch welche die Ozeane theoretisch noch mehr CO2 aus der Atmo- sphäre binden könnten, als sie natürlicherweise schon tun) hat die Staatengemeinschaft wegen der möglichen Risiken für die Meeresökosysteme be- reits reagiert und vor rund zehn Jahren im Rahmen verschiedener Umweltkonventionen de facto Mo- ratorien erlassen. Schweiz: gute Ausgangslage Gefragt sind also Rahmenbedingungen für einen sozial- und umweltverträglichen Ausbau der NET, national und international. «Nach aktuellem Stand des Wissens können die negativen Emissionen, die Link zum Artikel voraussichtlich nötig sind, nicht nachhaltig mit bafu.admin.ch/magazin2022-2-01 einem einzigen Verfahren erbracht werden», sagt Reto Burkard vom BAFU. Es brauche dazu eine Roger Ramer | Sektion Klimapolitik | BAFU breite Palette an verschiedenen Verfahren. Die roger.ramer@bafu.admin.ch die umwelt 2 | 22
Holzbau 12 DOSSIER NEGATIVE CO 2 -EMISSIONEN Das Holzbauingenieurbüro Timbatec realisierte die neue Eissporthalle in Pruntrut (JU) aus regionalem Holz. Holz ist ein guter CO2-Speicher. Anders als mit Beton oder Stahl spart Bauen mit Holz zudem Energie. Auch dank kurzer Transportwege werden CO2-Emissionen reduziert. Neben Nadelholz setzte Timbatec in der Arena auch Laubholz ein. Letzteres wurde bis anhin meist verbrannt, weil es schwierig zu bearbei- ten ist. Dank neuer Verarbei- tungssysteme ist das nun einfacher. «Laubholz erobert den Holzbau. Es ist von Natur aus fester als Nadelholz und ideal für den Bau geeignet.» – Johann Maître, Holzbauingenieur Timbatec Holzbauingenieure Schweiz die umwelt 2 | 22 AG, Leiter Büro Delémont
DOSSIER NEGATIVE CO 2 -EMISSIONEN 13 Technologien Die wichtigsten NET-Ansätze Die Schweiz will ihre Treibhausgasemissionen bis 2050 auf Netto-Null reduzieren. Um dieses Ziel zu erreichen, braucht es auch Negativemissionstechnologien (NET). Wir stellen 5 davon vor. Text: Bettina Jakob Der Weg ist klar: Will die Schweiz ihren Beitrag langfristige Klimastrategie des Bundesrats zum Klimaziel von Paris leisten, müssen wir weg schätzt die Menge der Emissionen, die es aus von Kohle, Öl, Gas, Benzin und Diesel. Doch selbst zugleichen gilt, auf jährlich 7 Millionen Tonnen wenn wir grundsätzlich keine fossilen Energieträ- CO2-Äquivalente (Mio. t CO2eq). Nachfolgend die ger mehr nutzen, fallen Treibhausgasemissionen wichtigsten Ansätze im Überblick. an, die nur schwer vermeidbar sind – etwa aus Theoretisch haben all diese NET-Ansätze beacht- Landwirtschaft, Abfallverbrennung oder Zement- liches Potenzial, doch es wird sich wohl nur ein produktion (siehe auch S. 8). Um diese Emissionen kleiner Teil davon realisieren lassen. Denn dem auszugleichen, braucht es sogenannte Negativ- Einsatz von NET stehen technische, finanzielle emissionstechnologien (NET), sofern die Emissio- und gesellschaftliche Hürden im Weg. Und: Um den nen nicht direkt an den Anlagen abgeschieden und NET zum Durchbruch zu verhelfen, braucht es die gespeichert werden können. Methoden also, die nötigen wirtschaftlichen Rahmenbedingungen. CO2 dauerhaft aus der Atmosphäre entfernen. Die CO2 Da Bäume bei der Photosynthese CO2 aus der Luft absorbieren und in organisches Material umwan- deln, ist der Wald ein natürlicher CO2-Speicher. Er bindet jährlich 2,5 Mio Tonnen CO2. Damit der Schweizer Wald möglichst viele schwer vermeid- Ansatz 1 bare Emissionen ausgleichen kann, soll die Anpas- Wald bewirtschaften, sung des Waldes an den Klimawandel mit unter- Holz stärker nutzen schiedlichen waldbaulichen Massnahmen unter- stützt und das Holz regelmässig und nachhaltig geerntet werden. Und es gilt, die nachwachsende Biomasse in langlebigen Produkten wie Gebäuden zu verbauen. Theoretisch können so in der Schweiz negative Emissionen von rund 1 bis 2 Mio. t CO2 pro Jahr realisiert werden. Wichtig: Sollten die Holz- produkte einmal verbrannt werden, muss das CO2 abgeschieden und gespeichert werden (vgl. Ansatz 3 BECCS). Bei der CO2-Speicherung hat der Schweizer Wald Vorteile: Die Kosten sind tief, und es gibt viel bestehende Expertise in Waldbewirtschaftung und Holzverwendung. Um möglichst viel CO2 langfristig zu binden, braucht es allerdings eine hohe Nachfrage nach Schweizer Holz (siehe auch S. 36). die umwelt 2 | 22
14 DOSSIER NEGATIVE CO 2 -EMISSIONEN CO2 Boden kann Kohlenstoff aufnehmen und wieder abgeben. Der Kohlenstoff verbessert in Form von Humus den Boden und erhöht die Ernteerträge. In der Landwirtschaft sind daher Praktiken zum Ein- C trag von Kohlenstoff wie das Ausbringen von Gülle Ansatz 2 als Düngemittel oder das Liegenlassen von Ernte- Boden clever nutzen, rückständen längst etabliert. Verbessert man Pflanzenkohle prüfen Fruchtfolgen und bearbeitet den Boden nur mini- mal, verbleibt zunächst mehr Kohlenstoff im Boden. Durch geeignete landwirtschaftliche Boden- nutzung liesse sich Kohlenstoff risikoarm für die Böden und kostengünstig speichern. Optimistische Schät- zungen gehen für die Schweiz von theoretisch maximal 2,7 Mio. t CO2 pro Jahr aus – jedoch nur während weniger Jahrzehnte und bei umsichtiger Bodenbewirtschaftung, bis der Boden mit Kohlenstoff gesättigt ist. Denkbar ist auch der Einsatz von Pflanzenkohle: Die unter grosser Hitze «verkohlte» pflanzliche Bio- masse ist äusserst stabil. Würde landesweit fast alle verfügbare Trockenbiomasse wie etwa Holzschnit- zel als Pflanzenkohle in die Böden eingebracht oder anderweitig gelagert, könnte man theoretisch bis zu 2,2 Mio. t CO2 pro Jahr für viele Jahrzehnte speichern – bei eher moderaten Kosten. Ein grossflächi- ger Einsatz von Pflanzenkohle ist aber noch fraglich. Zuerst müssen die Auswirkungen auf die Umwelt langfristig untersucht werden (siehe auch S. 36). CO2 Bei der Verbrennung von Biomasse entsteht CO2. Wird dieses direkt am Kamin abgeschieden und gespeichert, entstehen negative Emissionen. Die- ser Ansatz ist unter dem Kürzel BECCS (Bioener- CO2 gy with Carbon Capture and Storage) bekannt und Ansatz 3 hat signifikantes Potenzial: Würde die gesamte Bioenergie nutzen, nachhaltig nutzbare Biomasse der Schweiz mit- CO2 abscheiden und speichern tels BECCS genutzt, liessen sich theoretisch 5,1 Mio. t CO2 pro Jahr abscheiden und speichern. Wegfallen würden dadurch aber andere NET-An- sätze wie Holzverwendung oder Pflanzenkohle, die ebenfalls Biomasse benötigen. Bei der Verbrennung von biogenem Kehricht hingegen gäbe es keine Nutzungskonflikte; allerdings braucht der Prozess viel Energie. Eine BECCS-Anlage existiert hierzulande noch nicht, doch die Technologie wird intensiv er- forscht. Die grösste Herausforderung ist die sichere Speicherung im Untergrund – noch stehen in der Schweiz keine Stätten in Aussicht. Eine Option erscheint daher der Transport des abgeschiedenen CO2 in geologische Speicher im Ausland, wie sie etwa bald unter der Nordsee zur Verfügung stehen sollen (siehe S. 23). BECCS ist vergleichsweise teuer. die umwelt 2 | 22
DOSSIER NEGATIVE CO 2 -EMISSIONEN 15 CO2 CO2 CO2 lässt sich direkt der Atmosphäre entnehmen. Neuartige Kollektoren saugen Umgebungsluft ein und filtern CO2 heraus. Anschliessend wird es im Untergrund gespeichert. Nach diesem Prinzip CO2 funktioniert die CO2-Luftfiltrierung und Speiche- Ansatz 4 rung DACCS (Direct Air Carbon Capture & Sto- CO2 aus der Luft filtern und rage). Die bisher grösste kommerzielle Luftfilter- im Untergrund speichern anlage wird von der Schweizer Firma Climeworks in Island betrieben (siehe S. 23). Global gesehen, hat DACCS durchaus Potenzial, falls genügend geologische Speicherkapazitäten für das abgeschiedene CO2 zur Verfügung stehen. Eine weitere Hürde: Noch benötigt die junge Technologie viel Energie und ist teuer. Ein Vorteil ist hingegen ihre Standort- unabhängigkeit: Die Luftfilteranlagen können dort gebaut werden, wo sich das CO2 direkt vor Ort speichern lässt – zum Beispiel in Island, wo der Untergrund geeignet ist und wo mit der Geothermie auch genügend nachhaltige Energie für den Betrieb der Filteranlagen zur Verfügung steht. Nachteilige Auswirkungen von DACCS sind bisher keine bekannt. Die Schweiz könnte künftig negative Emissionen, die durch DACCS im Ausland erzielt werden, einkaufen. CO2 Verwitterndes Gestein kann CO2 natürlich bin- den. Dieser Effekt lässt sich auch nutzen, wenn bei der Herstellung von neuem Beton statt Kies ein Granulat aus Abbruchbeton eingesetzt wird, das gezielt mit CO2 angereichert wurde. Diese so- Ansatz 5 genannte Rekarbonisierung hat Potenzial: Würde Beschleunigte Verwitterung hierzulande der gesamte Abbruchbeton rekarbo- von Zement und Gestein nisiert, liessen sich theoretisch jährlich bis zu 2,5 Mio. t CO2 dauerhaft speichern. Aussichts- reich dabei: Die chemische Bindung von CO2 in Abbruchbeton ist sehr stabil und daher lang anhaltend. Auch Risiken für Mensch und Umwelt sind bei dieser Methode bislang keine bekannt. In der Schweiz arbeiten das ETH-Start-up neustark (siehe S. 22) oder Sika mit Hochdruck an Verfahren, um möglichst viel CO2 in wiederaufbereitetem Beton zu spei- chern. Auch Gesteine wie Silikate und Karbonate können CO2 aus der Atmosphäre binden. Dazu könn- te man sie fein gemahlen auf der Erdoberfläche verteilen. Zuerst müssen die Auswirkungen dieser Methode auf die Umwelt aber in Feldversuchen geklärt werden. Link zum Artikel bafu.admin.ch/magazin2022-2-02 Sophie Wenger | Sektion Klimapolitik | BAFU sophie.wenger@bafu.admin.ch die umwelt 2 | 22
16 DOSSIER NEGATIVE CO 2 -EMISSIONEN Wirtschaft Die Ärmel hochkrempeln Das Netto-Null-Ziel lässt sich nur dann erreichen, wenn gewisse Wirtschaftssektoren drastische Massnahmen ergrei- fen. Dies kann mittels verbindlicher Vorgaben oder auf freiwilliger Basis geschehen. In den meisten Fällen spielen die Negativemissionstechnologien (NET) eine Schlüsselrolle. Text: Patricia Michaud Im Zentrum der medialen Aufmerksamkeit stehen antwortlich und ist somit ein zentraler Akteur. die Staatschefinnen und -chefs, die an den inter- Derzeit verursachen die 6 Zementwerke der nationalen Gipfeltreffen immer wieder an das ge- Schweiz rund 5 Prozent der nationalen Treibhaus- meinsame globale Ziel erinnern, das im Pariser gasemissionen. Dies liegt daran, dass die Herstel- Übereinkommen festgelegt wurde: Netto-Null- lung von Klinker, der für die Produktion von Ze- Emissionen bis zum Jahr 2050. Im Hintergrund ment benötigt wird, sich besonders negativ aufs müssen sich die hauptsächlich Verantwortlichen Klima auswirkt. Als Beitrag zum Erreichen des – die grossen Emittenten von Treibhausgasen – mit Netto-Null-Ziels bis 2050 hat der Verband der den noch offenen Fragen auseinandersetzen: Wer Schweizerischen Cementindustrie (cemsuisse) muss Emissionen verringern, wer muss kompen- eine Roadmap erarbeitet. «Es muss uns vor allem sieren, wie viel und wie? Auch die Schweizer Wirt- gelingen, weniger Klinker im Zement, weniger Ze- schaft bleibt von dieser Problematik nicht ver- ment im Beton und weniger Beton im Baugewerbe schont, und so schiessen seit einigen Jahren zu verwenden», sagt David Plüss, Sprecher des Ver- Strategiepläne und Klima-Roadmaps wie Pilze aus bands. Um die Restemissionen in den Griff zu be- dem Boden. kommen, wird die Schweizer Zementindustrie Die im Januar 2021 vom Bundesrat verabschie- nicht um zusätzliche Massnahmen herumkommen. dete langfristige Klimastrategie der Schweiz ent- hält Zielsetzungen und mögliche Wege zur Emis- sionsverminderung für die Sektoren Gebäude, KVA verfügen über ein Potenzial für Industrie, Verkehr, internationaler Luftverkehr, Landwirtschaft, Abfall und synthetische Gase. negative Emissionen von mehreren Doch selbst wenn alle möglichen Anstrengungen Millionen Tonnen CO2. zur Emissionsreduktion unternommen werden, wird es in unserem Land bis 2050 weiterhin Rest emissionen im Umfang von rund 12 Millionen Ton- «In unserer Branche scheint der CCUS-Ansatz (Car- nen CO2-Äquivalente geben. Diese Emissionen bon Capture, Utilization and Storage) am besten sollen teils mithilfe der CCS-Technologie (Carbon geeignet zu sein, bei dem CO2 sowohl in Produkten Capture and Storage) vermieden und teils durch verwendet wie auch dauerhaft im Untergrund ge- negative Emissionen ausgeglichen werden (siehe lagert wird», führt David Plüss weiter aus. Dabei S. 9). wird das CO2 am Hochkamin oder durch techni- sche Verfahren aus dem Rauchgasstrom abge- Die Kehrseite des Betons trennt. Anschliessend kann es entweder umge- Die Zementbranche allein ist für ungefähr 2 Mil- wandelt und verwendet werden (z. B. als Rohstoff lionen Tonnen der erwarteten Restemissionen ver- in der chemischen Industrie) oder es wird gespei- die umwelt 2 | 22
DOSSIER NEGATIVE CO 2 -EMISSIONEN 17 chert. «Wenn das abgeschiedene CO2 aus biologi- tet sich der VBSA, alle notwendigen Schritte zu schen Quellen stammt, sind wir sogar in der Lage, unternehmen, damit bis 2030 eine Abscheideanla- negative Emissionen zu erzielen.» Das ist eine ge mit einer Kapazität von 100 000 Tonnen CO2- grosse Herausforderung, zumal cemsuisse geplant Äquivalenten pro Jahr am Standort einer Schweizer hat, «bis 2030 zwei Testanlagen in der Schweiz in KVA in Betrieb genommen wird. Betrieb zu nehmen und dadurch bis 2050 die CO2- Abscheidung kontinuierlich zu steigern». In Richtung netto negativ Wie sieht es in den Wirtschaftssektoren wie dem Kehricht spielt eine Schlüsselrolle Dienstleistungsbereich aus, die wenig direkte Die Abfallindustrie, eine weitere grosse Verursache- Emissionen verursachen? Einige Unternehmen ha- rin von Treibhausgasemissionen in der Schweiz, ben beschlossen, die Märkte für NET aktiv mit auf- dürfte im Jahr 2050 voraussichtlich immer noch zubauen. So will Swiss Re nach dem Beispiel des fast 4 Millionen Tonnen CO2-Äquivalente aus fos- US-Giganten Microsoft – der international als Vor- silen und biologischen Quellen ausstossen. «Um bild für die Reduktion und Kompensation von einen grösstmöglichen Beitrag zum Erreichen des Emissionen gilt – kräftig zupacken. Die Rückver- Netto-Null-Ziels zu leisten, wäre es natürlich ideal, sicherungsgesellschaft mit Sitz in Zürich hat sich die Abfallproduktion in der Schweiz stark zu redu- nämlich verpflichtet, für alle Versicherungs- und zieren», so Robin Quartier, Geschäftsführer des Anlageportfolios bis 2050 Netto-Null-Emissionen Verbands der Betreiber Schweizerischer Abfallver- zu erreichen. Ihr Motto: «Do our best, remove the wertungsanlagen (VBSA). Eine Entwicklung, die rest.» jedoch «angesichts der aktuellen Konsumtrends «Bei unseren eigenen operativen Tätigkeiten unwahrscheinlich» erscheint. wollen wir bereits bis 2030 Netto-Null erreichen», Auch in dieser Branche ist die CCS-Technologie erklärt Mischa Repmann, Senior Environmental der bevorzugte Ansatz, um das Netto-Null-Ziel zu Management Specialist bei Swiss Re. Die Emissio- erreichen. «Mehr als die Hälfte der Abfälle, die in nen, die durch die Mobilität der Angestellten ver- Kehrichtverwertungsanlagen (KVA) behandelt ursacht werden, sollen im Jahr 2022 im Vergleich werden, sind pflanzlichen Ursprungs», betont zum Niveau vor der Pandemie um 50 Prozent ge- Robin Quartier. Indem man das bei der Verbren- senkt werden. Das Unternehmen hat ausserdem ein nung dieser biogenen Abfälle ausgestossene CO2 internes CO2-Abgabe-System eingeführt, mit dem abscheidet und in geeigneten geologischen Schich- in Projekte zur Entwicklung von Negativemissi- ten bindet, können negative Emissionen realisiert onstechnologien investiert werden kann. Im Au- werden. KVA nehmen in der nationalen Klimastra- gust 2021 ist Swiss Re deshalb mit dem Zürcher tegie eine Schlüsselrolle ein, da sie langfristig ein Start-up Climeworks eine Partnerschaft über Potenzial für negative Emissionen von mehreren 10 Jahre und 10 Millionen Dollar eingegangen (sie- Millionen Tonnen CO2 aufweisen. he S. 18). «Wir möchten auf dem Markt ein klares «Das Beispiel der mit einer CCS-Anlage ausge- Zeichen setzen, damit Pionierunternehmen ihr An- statteten KVA in Duiven in den Niederlanden zeigt, gebot rasch erweitern können und die Welt die dass die Technologie einsatzbereit ist», stellt Robin Klimaziele erreichen kann.» Quartier fest. Im Frühjahr 2022 gaben das UVEK und der VBSA die Eckpunkte ihrer neuen Bran- Link zum Artikel chenvereinbarung bekannt. Diese sieht unter an- bafu.admin.ch/magazin2022-2-03 derem vor, dass der VBSA bis 2030 jährlich 1 Million Franken in die Entwicklung von CCS- Sophie Wenger | Sektion Klimapolitik | BAFU Technologien investiert. Darüber hinaus verpflich- sophie.wenger@bafu.admin.ch die umwelt 2 | 22
18 DOSSIER NEGATIVE CO 2 -EMISSIONEN Technologische Entwicklung Die NET-Pioniere Soll das Konzept der negativen CO2-Emissionen aufgehen, braucht es neue Technologien und Geschäftsmodelle. In beiden Bereichen spielen Schweizer Firmen vorne mit. Text: Kaspar Meuli Auf dem Dach der Kehrichtverbrennungsanlage in haben 2009 Climeworks gegründet und in den La- Hinwil (ZH) wird die Zukunft geprobt. Zu sehen bors der ETH Zürich erste Prototypen entwickelt. gibt es eine ganze Batterie von Ventilatoren; zu Mittlerweile hat das Unternehmen Risikokapital hören ein Rauschen wie von einem überdimensio- von weit über 150 Millionen Franken investiert nierten Dampfabzug. Die Apparate gehören der und zählt 160 Mitarbeitende. Es ist zwar noch Zürcher Firma Climeworks – und sie zeigen, dass nicht profitabel, aber es baut und betreibt Anlage Negativemissionstechnologien (NET) weit mehr um Anlage. Über Europa verteilt, sind es inzwi- sind als Pilotprojekte. Die Anlage unter dem Kamin schen 15. Vor allem aber hat Climeworks seine Ak- der Kehrichtverbrennungsanlage läuft seit 2017 tivitäten diversifiziert. Unter anderem ist das Un- und filtert mittlerweile jährlich 1500 Tonnen CO2 ternehmen an der Herstellung von synthetischem aus der Luft. Das Gas wird in grosse Tanks ge- Treibstoff für Flugzeuge auf Basis von CO2 betei- pumpt und verkauft. Als Dünger in Treibhäusern und zur Herstellung von Mineralwasser. Daniel Egger, der Chief Commercial Officer von Climeworks, erklärt anschaulich, wie die Filterung «Wenn unsere Anlagen mit erneuer- von CO2 aus der Luft funktioniert: «Im Innern barer Energie betrieben werden, unserer Maschinen, wir nennen sie CO2-Kollekto- ren, gibt es einen Filter, der CO2 anzieht. Das CO2 verursachen sie weniger als muss man sich als Säure vorstellen und das Filter- 10 Prozent des CO2, das sie filtern.» material als Base. Wenn die beiden zusammentref- Daniel Egger | Climeworks fen, gehen sie eine schwache chemische Verbin- dung ein. Diesen Mechanismus nutzen wir, um das CO2 aus der Atmosphäre einzufangen.» Ist der Filter voll, wird er erhitzt – in Hinwil stammt die ligt. Und es bietet Privaten und Firmen an, ihre Wärme dazu aus der Kehrichtverbrennung – und Emissionen zu kompensieren, indem sie für von das CO2 kann in hochreiner und hochkonzentrier- Climeworks gefiltertes CO2 bezahlen. Dieses ter Form aufgefangen werden. Angebot wird unter anderem von Kunden wie Microsoft und Swiss Re genutzt. Der Schweizer ETH-Spin-off im Vormarsch Rückversicherer hat dazu 2021 einen zehnjährigen Das Climeworks-Konzept ist eine von verschiede- Vertrag über 10 Millionen Dollar abgeschlossen. nen NET-Methoden, die unter dem Begriff «Direct Doch was ist mit dem CO2, das Climeworks durch Air Capture and Storage», kurz DACCS, bekannt den Bau und Betrieb seiner Anlagen ausstösst? sind (siehe S. 14). Der Ansatz geht auf die For- «Wir haben von verschiedenen unabhängigen Stel- schungsarbeiten der Doktoranden Christoph Ge- len Lebenszyklusanalysen durchführen lassen», bald und Jan Wurzbacher zurück. Die beiden erklärt Daniel Egger. «Diese Untersuchungen kom- Fortsetzung siehe S. 20 die umwelt 2 | 22
Die Anlage der Firma Climeworks in Hinwil (ZH) filtert jährlich 1500 Tonnen CO2 aus der Luft. Bild: Miriam Künzli | Ex-Press | BAFU
20 DOSSIER NEGATIVE CO 2 -EMISSIONEN men alle zum Schluss, dass unsere Technologie KVA Linth will CO2 filtern effizient ist. Wenn unsere Anlagen mit erneuer- Auch in der Schweiz denkt man darüber nach, barer Energie betrieben werden, verursachen sie unter der Nordsee CO2 einzulagern (siehe S. 24). So weniger als 10 Prozent des CO2, das sie filtern.» spielt «Northern Lights», ein Projekt des staatli- Ziel sei, diesen Wert weiter zu senken. Gemäss chen norwegischen Energiekonzerns Equinor, ne- Modellrechnungen sollte ein Wert von 4 Prozent ben anderen Lagerstätten etwa in den Plänen der möglich sein. Zu den ökologischen Pluspunkten, so KVA Linth eine Rolle. Die Kehrichtverbrennungs- Egger, zähle auch, dass «Direct Air Capture» von anlage in Niederurnen (GL) will CO2 herausfiltern, allen Methoden zur CO2-Filterung am wenigsten bevor es den Kamin verlässt, und erstellte dazu Land und Wasser verbrauche. zusammen mit der ETH Zürich und norwegischen In Island, wo Climeworks 2021 ihre bisher gröss- Partnern eine Studie. Geprüft wurden unter ande- te, Orca genannte Anlage direkt neben einem geo- rem die technische Machbarkeit und die Kosten. thermischen Kraftwerk in Betrieb genommen hat, Fraglich ist allerdings noch, wie das Gas transpor- wird das gefilterte CO2 nicht weiterverwendet, tiert werden soll. In einem ersten Schritt steht eine sondern definitiv gespeichert. Dafür ist ein islän- Kombination aus Bahn und Schiff im Vordergrund. disches Partnerunternehmen namens Carbfix zu- Der Plan ist ambitioniert: Noch dieses Jahrzehnt ständig. möchte die Kehrichtverbrennungsanlage von ei- nem der grössten CO2-Produzenten der Region die erste KVA des Landes mit einem negativen Treib- hausgasausstoss werden. Ob die Filteranlage tat- sächlich gebaut wird, soll frühestens 2025 ent- Die Schweizer NET-Akteure sind schieden werden. zwar gut positioniert, aber sie müs- Pflanzenkohle vom Kehrichtverwerter sen sich auf internationale Konkur- Mit den IWB (Industrielle Werke Basel) befasst sich in der Schweiz ein weiterer Kehrichtverwer- renz gefasst machen. ter, der aber in erster Linie in der Energie- und Wasserversorgung tätig ist, mit NET. Die Firma hat vor Kurzem eine Pyrolyse-Anlage zur Produk- tion von Pflanzenkohle in Betrieb genommen. In Carbfix erforscht seit 2007, wie sich CO2 stabil und der Anlage wird bisher ungenutztes Landschafts- nachhaltig im Untergrund lagern lässt. Ihre Metho- pflegeholz unter Sauerstoffausschluss verkohlt. Die de: Das Gas wird in Wasser gelöst und in Basalt dabei entstehende Wärme heizt das lokale Fern- injiziert. In über 400 Metern Tiefe reagiert die wärmenetz, und die Kohle kann unter anderem zur Flüssigkeit mit den vulkanischen Gesteinsforma- Bodenverbesserung in der Landwirtschaft einge- tionen und wird in weniger als zwei Jahren mine- setzt werden. Dabei bleibt das in der Kohle gespei- ralisiert. Mit anderen Worten: Das CO2 bleibt durch cherte CO2 langfristig im Boden. «Wir nutzen aus- einen natürlichen Prozess auf ewig in Stein gebun- schliesslich einen natürlichen und unbehandelten den. In Island sind die geologischen Bedingungen Rohstoff», betonen die IWB, «das ist wichtig, wenn für diese Art von Speicherstätte zwar besonders die Pflanzenkohle in den Boden eingebracht wird.» günstig, doch, so die Firma, die Methode lasse sich Nach den Berechnungen des Unternehmens soll die auch an vielen anderen Orten auf der Welt gut an- Pflanzenkohleherstellung der Atmosphäre jährlich wenden – ob auch in der Schweiz Untergrundspei- mehr als 1000 Tonnen CO2 entziehen und Wärme cher möglich sind, ist allerdings noch ungewiss. für rund 300 Haushalte liefern. Fortsetzung siehe S. 22 die umwelt 2 | 22
Neben der Anlage in Hinwil (ZH) betreibt die Firma Climeworks 14 weitere in ganz Europa. Bild: Miriam Künzli | Ex-Press | BAFU Die Wärme zur Erhitzung der CO2-Filter stammt in Hinwil aus der Kehrichtverbrennung. Bild: Miriam Künzli | Ex-Press | BAFU
22 DOSSIER NEGATIVE CO 2 -EMISSIONEN Beton als CO2-Speicher bleibt Sichtbeton. Mit dem neuartigen Beton wird Ein grosses Thema ist in der Schweizer Szene der denn auch bereits gebaut. Unter anderem bietet NET-Pioniere nicht zuletzt Beton. Mit gutem Kibag, eine der grossen Baustoffproduzentinnen Grund. Zement, ein Kernbestandteil von Beton, ist der Schweiz, einen nach dem neustark-System pro- einer der grossen Klimaschädlinge: Er verursacht duzierten Beton an. bei einem Gebäudebau bis zur Hälfte der CO2 Auch wenn die Kosten noch hoch sind: Die Me- -Emissionen. Und weltweit emittiert die Zement- thode zur Herstellung eines klimafreundlicheren industrie rund doppelt so viel CO2 wie der gesamte Betons funktioniert, erste Produkte sind erhältlich Flugverkehr. – was jetzt noch fehlt, ist die Nachfrage. Das lässt Viel von sich reden macht deshalb das Berner sich auch von den NET im Allgemeinen sagen: Da- Start-up neustark. Was 2017 im Labor begann, ist mit sie sich durchsetzen, braucht es einen Markt. heute eine marktreife Technologie, mit der sich Die Schweizer Akteure sind zwar gut positioniert, CO2 in Beton speichern lässt. Das Vorgehen: Aus aber sie müssen sich auf internationale Konkur- der Atmosphäre abgeschiedenes CO2 wird dauer- renz gefasst machen. haft in einem Granulat aus Abbruchbeton gebun- den. Dazu wird der zerkleinerte Beton während ein bis zwei Stunden mit CO2 angereichert. Das CO2 – es stammt zurzeit aus der ARA Bern, wo es frei- gesetzt wird, wenn Biomasse vergärt – reagiert mit den Zementresten im Beton und versteinert. Das angereicherte Granulat wird anschliessend an- stelle von Kies zur Herstellung von Frischbeton eingesetzt. So etwa von der Firma Kästli im berni- schen Rubigen. Arbeit an der zweiten Generation Im Moment können durch diese Methode 10 Kilo- gramm CO2 pro Kubikmeter Beton gebunden werden. Das ermöglicht die Produktion von Frisch- beton mit einer um 10 Prozent verbesserten CO2- Bilanz. Ganz klimaneutral ist der neustark-Beton also nicht. Doch das ETH-Spinn-off arbeitet bereits an einer zweiten Generation seiner Technologie, mit der sich die CO2-Speicherkapazität im Beton- bruch nochmals deutlich steigern lässt. Damit will das Unternehmen ab 2025 eine dauerhafte Speiche- rung von über 150 kg CO2 pro Kubikmeter Beton erreichen. Besonders vielversprechend am Ansatz: Die Be- tonherstellung muss nicht auf den Kopf gestellt Link zum Artikel werden. Die flexiblen Anlagen lassen sich bei je- bafu.admin.ch/magazin2022-2-04 dem Betonwerk nachrüsten. Und: Der Beton hat dieselben Eigenschaften, seiner Oberfläche sieht Marine Pérus I Sektion CO2 -Kompensation | BAFU man das eingelagerte CO2 nicht an. Sichtbeton marine.perus@bafu.admin.ch die umwelt 2 | 22
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