Der Wettermacher: Geowissenschaftler Ken Caldeira will mit Geo-Engineering das Klima manipulieren

Geschrieben von am 07/02/2012 in Neon mit 0 Kommentare

Auch Millionen Elektroautos werden die globale Erwärmung nicht mehr stoppen, glaubt der Geowissenschaftler Ken Caldeira: Er will das Klima mit Schwefelwolken verbessern.

Professor Caldeira, wie erklären Sie auf einer Party Ihren Beruf?

Es ist besser für jede Party, wenn ich so wenig über meinen Job rede wie möglich. Aber ich würde sagen, dass ich zum Thema Geo-Engineering forsche: technische Methoden, mit denen wir versuchen, die globale Erwärmung rückgängig zu machen.

Riesige Sonnenreflektoren sollen ins All geschossen werden, andere Forscher wollen Kohlendioxid aus der Luft ziehen und vergraben (siehe Beispiele am Ende des Interviews). Oft klingen diese Methoden nach Science- Fiction.

Es gibt zwei grundsätzliche Ansätze. Erstens: das Kohlendioxid aus der Atmosphäre rauszuholen und zu entsorgen. Zweitens: die Aufheizung der Erde zu verhindern, indem man einen Teil des Sonnenlichts zurück ins All reflektiert. Die erste Möglichkeit packt das Problem eher an der Wurzel, ist aber auch langwieriger und teurer. Denn jedes einzelne Kohlendioxidmolekül, das wir erzeugen, muss wieder entsorgt werden – und wir erzeugen immens viel davon. Bleibt die zweite Möglichkeit – Sonnenschirme im Weltall. Ich finde das Modell am praktikabelsten, wonach man Schwefelpartikel in die Stratosphäre pumpt, die dann Teile des Sonnenlichts reflektieren. Das ist ein effizienter Weg: Mit einem einzigen Schlauch, irgendwo zwischen einem Garten- und einem Feuerwehrschlauch, könnte man die Schwefelpartikel nach oben blasen und so in kürzester Zeit die komplette Erderwärmung der letzten hundert Jahre neutralisieren.

Aber wie bekommt man einen Gartenschlauch in die Stratosphäre?

Man kann ihn mit Ballons oder einer Art Zeppelin auf etwa 20 000 Meter Höhe bringen, die Pumpe würde unten auf der Erde bleiben.

Geht das, ein 20 Kilometer langer Schlauch?

Unsere Berechnungen zeigen, dass das möglich ist. Aber letztlich muss man es ausprobieren. Eine andere Möglichkeit ist, die Schwefelpartikel mit Flugzeugen regelmäßig auszustreuen, mehr als fünfzig wären dafür nicht nötig. Auch wenn der Schwefel nur an einem Punkt in der Stratosphäre gestreut wird, breitet er sich von selbst aus und legt sich wie ein Schutzschild um die ganze Erde. Findet die Injektion nahe dem Nordpol statt, könnte es möglich sein, die Arktis stärker zu kühlen als den Rest der Welt. Wenn man lange nicht für Nachschub sorgt, verschwindet der Schwefel.

Abgesehen davon, dass eine künstliche Schwefelschicht ein wenig nach »Blade Runner« und anderen Zukunftsfilmen klingt, in denen die Sonne nicht mehr scheint – haben Sie Beweise, dass diese Methode wirklich funktioniert und die Erderwärmung stoppt?

Zunächst einmal würde ja nur ein sehr kleiner Teil des Sonnenlichts reflektiert, etwa zwei Prozent reichen vollkommen. Wir würden also nicht in einer ewigen Dämmerung leben. Und wir haben tatsächlich Belege, dass diese Theorie anwendbar ist. Als 1991 der Vulkan Pinatubo auf den Philippinen ausbrach, kam eine Menge Schwefel in die Atmosphäre, und die Temperatur sank weltweit tatsächlich für einige Monate ab. Es funktioniert also – wir bräuchten nur jedes Jahr einen oder zwei Vulkanausbrüche von der Größe des Pinatubo. Oder eben eine künstliche Imitation durch Geo-Engineering.

Gefällt Ihnen der Gedanke, Gott zu spielen?

Ich denke nicht, dass das Bild vom »Gottspielen « besonders hilfreich oder treffend ist. Was soll das bedeuten? Wäre man Gott, könnte man ja ein neues Universum erschaffen.

Glauben Sie an Gott?

Nein. Ich glaube an die Naturgesetze. Ich finde das Universum schon erstaunlich genug, so wie es ist. Die Menschheit träumt ja schon sehr lange davon, das Wetter zu manipulieren. In China werden beispielsweise zu wichtigen Anlässen per Flugzeug Chemikalien auf Wolken geschossen, damit diese abregnen. In Kalifornien machen wir das schon seit fünf zig Jahren, damit es in der Sierra Nevada mehr schneit. Diese Effekte sind lokal und zeitlich begrenzt, aber vielleicht wird man eines Tages sagen, dass die Wetterkontrolle ein erster Schritt war auf dem Weg zur Klimakontrolle.

Wie schnell wäre Ihr Sonnenschirm aus Schwefel einsatzbereit?

Technisch wären wir heute schon in der Lage loszulegen. Zeitlich würde es etwa ein Jahr dauern, bis der erste Abkühlungseffekt eintritt. Die Kosten lägen bei etwa zehn Milliarden Dollar pro Jahr. Das klingt nach viel Geld, aber in einem Staatshaushalt ist das nur weißes Rauschen.

Aber wenn es so einfache Lösungen gibt, den Klimawandel zu stoppen – warum soll ich auf große Autos und häufige Langstreckenflüge verzichten?

Unser Energiesystem umzustellen, ist über hundert Mal teurer als einige Lösungen durch Geo-Engineering – trotzdem muss es weiterhin die absolute Priorität haben. Denn Lösungen wie der Stratosphärenschirm bekämpfen ja nur die Wirkung, nicht die Ursache. Sie sind wie Morphium: Sie lindern den Schmerz, aber sie heilen nicht die Krankheit. Denn der ständig steigende Kohlendioxidausstoß verursacht nicht nur die Erderwärmung, sondern er führt noch zu anderen Problemen, wie zum Beispiel zur Übersäuerung der Ozeane.

Trotzdem befürworten Sie die Lösungen, die wie Morphium wirken.

Ja, aber nur als letzten Ausweg! Leider haben alle Strategien zur Kohlendioxidvermeidung einen Haken: Die ganze Welt muss mitmachen, und die Vorteile sind nur sehr langsam spürbar. Selbst wenn alle an einem Strang ziehen – und davon merke ich momentan nichts -, würde sich die Erde weiter erwärmen, auch wenn keinerlei neues Kohlendioxid dazukäme.

Warum?

Zum einen, weil wir erst mal das derzeitige Level an Kohlendioxid wieder abbauen müssten. Zum anderen, weil sich die Erwärmung ab einem gewissen Punkt verselbstständigt: Wir stellen beispielsweise fest, dass der Permafrostboden in Sibirien zu tauen beginnt. Das Methan, das dadurch frei wird, ist für das Klima etwa siebzigmal schädlicher als Kohlendioxid und beschleunigt die Erwärmung weiter.

Was zu einem weiteren Abtauen führt.

Richtig. Und um einen solchen Teufelskreis zu durchbrechen, kann Geo-Engineering meiner Meinung nach eine geeignete Waffe sein. Geo- Engineering ist eine Art Notbremse, die Forschung daran ist wie eine Versicherungspolice. Wir sollten unser Haus gegen Feuer versichern – das darf aber nicht heißen, dass wir, sobald wir diese Versicherung haben, unsere Kinder dauernd mit Streichhölzern spielen lassen. Lassen Sie es mich deutlich sagen: Unser Energiesystem so umzustellen, dass wir die Atmosphäre nicht mehr als Müllkippe benutzen, ist wichtig. Aber ich fürchte, dass es dafür in vielerlei Hinsicht schon zu spät ist.

Was halten Sie vor diesem Hintergrund davon, dass Deutschland nach der Katastrophe in Fukushima wieder über einen Ausstieg aus der kohlendioxidneutralen Atomenergie nachdenkt?

Ich glaube nicht, dass es weltweit und dauerhaft ohne Atomkraft geht. Die UNO geht davon aus, dass Ende dieses Jahrhunderts rund zehn Milliarden Menschen auf der Erde leben werden. Ich sehe keinen Weg, sie alle mit Solarstrom und Windenergie zu versorgen. Die Katastrophe in Fukushima war sicherlich schrecklich, trotzdem sollten wir Atomenergie nicht pauschal verdammen. Es gibt wenige Wege, große Mengen an Energie zu erzeugen, ohne gleichzeitig riesige Mengen an Kohlendioxid zu produzieren.

Man kann das Unglück in Japan als einen Beweis dafür auffassen, dass sich nicht jedes Problem, das durch Fortschritt entsteht, durch noch mehr und schnelleren Fortschritt lösen lässt.

Ich behaupte auch nicht, dass man jedes Problem durch technischen Fortschritt lösen kann. Aber wenn es mir zum Beispiel gelingt, durch meine Forschung eines Tages eine Überhitzung unseres Planeten und damit eine große Hungersnot zu verhindern, dann würde ich das als einen sinnvollen Einsatz von fortschrittlicher Technik sehen.

Gegner der Schwefelmethode befürchten, dass sich statt des Bond-Gangsters »Goldfinger« ein voreiliger »Greenfinger« daranmacht, den Treibhauseffekt auf eigene Faust zu beenden.

Sollte ein Individuum so etwas auf eigene Faust versuchen, dann wäre es ein Leichtes, seine Anlage zu zerstören.

Aber wenn es kein Individuum ist, sondern ein Land wie Bangladesch oder Indonesien? Die sind, wenn die globale Erwärmung den Meeresspiegel weitersteigen lässt, in ihrer Existenz bedroht und bekommen sicherlich schnell zehn Milliarden Dollar für ein Abkühlungsprojekt wie den Schwefelschirm zusammen.

Und genau deshalb ist es wichtig, dass wir diese Methoden erforschen und sich alle Staaten gemeinsam darüber Gedanken machen, wann wir sie in welchem Umfang einsetzen wollen. Die Ironie ist, dass die Länder, die aufgrund des steigenden Meeresspiegels den größten Anreiz hätten, sie einzusetzen, gleichzeitig auch die sind, die am meisten unter den Risiken leiden würden.

Inwiefern?

Wir haben das bisher nur mit Computermodellen erforscht, aber die Methoden zur Sonnenreflexion, über die ich gesprochen habe, würden zwar weltweit zu einer Abkühlung führen – vermutlich aber gleichzeitig in der Monsunregion für starke Trockenheit sorgen. Es gibt also immer auch Verlierer.

Im Internet kursiert ein Video, in dem Sie fragen, ob man achtzehn Menschen töten kann, wenn man damit 1800 das Leben rettet.

Ich erforsche auch Wirbelstürme und die Frage, wie man diese verhindern oder zumindest lenken kann. Gemeinsam mit Bill Gates habe ich einige Patente für eine Technik angemeldet, mit der man kaltes Wasser in höhere Ozeanschichten pumpt – so hoffen wir, irgendwann die Entstehung von Wirbelstürmen verhindern oder zumindest ihre Richtung beeinflussen zu können. Der Gedanke in dem Video war, ob man einen Sturm wie Katrina, der in New Orleans über 1800 Menschen das Leben gekostet hat, in eine ländliche Region in Mississippi umlenken darf, wo er vielleicht achtzehn Menschen tötet.

Beim Geo-Engineering ist die moralische Frage die gleiche. Was tut man, wenn man die klimatischen Bedingungen einer Minderheit verschlechtern muss, um sie für die Mehrheit zu verbessern?

Ich möchte diese Wahl weder im Falle eine Hurrikans treffen müssen noch im Falle globaler Klimamanipulationen, die Milliarden von Menschen betreffen. Ich will die Möglichkeiten erforschen – aber die Entscheidungen, ob und wann sie eingesetzt werden, sollen bitte bei jemand anderem liegen.

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Klimarettung leichtgemacht

Spiegelnde Untertassen? Schwefel? Oder doch Algenblüten? Fünf Ideen, um das Klima zu retten.

Wolken verdichten

Die Idee: Eine Flotte von 1500 Schiffen soll Propeller über das Meer ziehen, die Salzwasser aufwirbeln. Das führt zu mehr Feuchtigkeit in den Wolken, sodass diese dichter werden und mehr Sonnenlicht reflektieren.
Eher gut: Es wird natürliches Meerwasser statt Chemie verwendet. Die Lösung des schottischen Ingenieurs Stephen Salter wäre vergleichsweise günstig.
Eher schlecht: unter Umständen nicht effektiv genug.

Eine Schwefelschicht erzeugen

Die Idee: Ken Caldeira (siehe Interview) favorisiert das Modell, Schwefelgas in die Stratosphäre zu pumpen, das dort oxidiert und einen Schutzschirm aus vielen winzigen Partikeln erzeugt, um Sonnenlicht zu reflektieren.
Eher gut: eine der billigsten Methoden; schnell wirksam und theoretisch sofort umsetzbar.
Eher schlecht: mögliche giftige Niederschläge; plötzliche Trockenheit in der Monsunregion.

Mit Untertassen spiegeln

Die Idee: Der Astronomieprofessor Roger Angel von der University of Arizona schlägt vor, Sonnenlicht durch einen riesigen Spiegel im Weltall zu reflektieren, der aus unzähligen kleinen, miteinander nicht verbundenen Keramikscheiben besteht.
Eher gut: Es wird keine zusätzliche Chemie in die Atmosphäre gepumpt, die irgendwann wieder runterkommen könnte.
Eher schlecht: Man müsste zuerst riesige Kanonen bauen, um dann zehn Jahre lang Millionen von Keramikfrisbees in den Himmel zu schießen. Kosten: über 1000 Milliarden Dollar.

Filterfabriken bauen

Die Idee: In einem Modell des kanadischen Energietechnikexperten David Keith filtern Gitter von der Größe mehrstöckiger Häuser das Kohlendioxid aus der Luft. Durch chemische Prozesse haftet das Kohlendioxid an der Struktur und wird später abgespült und vergraben.
Eher gut: Statt nur künstlich die Temperatur des Planeten zu senken, wird tatsächlich Kohlendioxid abgebaut, also näher an der Ursache des Klimawandels gearbeitet.
Eher schlecht: aufwendig; funktioniert nicht überall, sondern nur da, wo die Kohlendioxidkonzentration ohnehin hoch ist, beispielsweise in der Nähe von Fabriken oder Kohlekraftwerken.

Das Algenwachstum fördern

Die Idee: »Gebt mir einen halben Tanker Eisen, und ich gebe euch eine Eiszeit«, lautet das vollmundige Zitat des verstorbenen Meeresforschers John Martin. Durch Düngung mit Eisen wollte er das Algenwachstum der Ozeane ankurbeln, die Algen ziehen dann durch Fotosynthese Kohlendioxid aus der Atmosphäre.
Eher gut: Algen wachsen schneller als Bäume; Eisen ist als Düngemittel sehr günstig.
Eher schlecht: Ein Probelauf scheiterte, da sich die Algen zwar vermehrten, jedoch von Krebsen gefressen wurden, die sich durch das große Nahrungsangebot ebenfalls vermehrt hatten.

 

Interview & Text: Christoph Koch
Erschienen in: NEON

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Über den Autor

Über den Autor: Christoph Koch ist Journalist (NEON, brand eins, Wired, GQ, SZ- und ZEIT-Magazin, Tagesspiegel, etc.), Autor ("Ich bin dann mal offline" & "sternhagelglücklich" & "Chromosom XY ungelöst") und Vortragsredner. Auf Twitter als @christophkoch unterwegs. .

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