Vor wenigen Tagen veröffentlichte das „United Nations Environmental Program (UNEP)“ seinen sehr lesenswerten Bericht „Limiting Overshoot – navigating exceedance of 1,5°C and pathways towards return“ (https://www.unep.org/resources/limiting-overshoot-navigating-exceedance ). Wie bereits im IPCC-Report von 2023 angedeutet (https://www.ipcc.ch/report/ar6/syr/ ), stellt der Bericht nochmals fest, dass selbst die ehrgeizigsten Politikszenarien nun nur noch eine Begrenzung des weltweiten Temperaturanstieges auf minimal 1,8 Grad Celsius erreichen können. Und er macht dies sogar zum Titelthema: „Overshoot“! Ein „Überschreiten“ des zentralen Klimazieles des Paris-Abkommens von 2015, den Temperaturanstieg möglichst auf 1,5°C zu begrenzen, ist realistisch kaum noch zu verhindern. Das 1,5-Grad-Ziel bestehe aber fort! Nur müsse es nun, wie die UNEP-Direktorin Inger Andersen es ausdrückt, nicht mehr „von unten“, sondern, nach einem Überschießen, „von oben“ wieder erreicht werden. Die Temperatur müsste nach Erreichen ihres Maximums so schnell wie möglich wieder sinken. Denn sowohl die Höhe als auch die Dauer des Overshoots sind entscheidend. Mit jedem zusätzlichen Bruchteil eines Grades nehmen die Risiken zu; und je länger der „Overshoot“ anhält, desto größer wird die Gefahr irreversibler Veränderungen. Jede vermiedene zusätzliche Erwärmung und jedes Jahr, um das die Rückkehr früher gelingt, rettet Leben und vermindert Schäden für Ökosysteme und Volkswirtschaften: Durch Extremwetter und Klimainstabilitäten, Meeresspiegelanstieg, Auftauen von Permafrost (Erdrutsche), Rückgang der Gletscher (Wassermangel), Verlust von Korallenriffen und vieles mehr. Wir bewegen uns gerade in eine neue Zeit mit bisher nie dagewesenen Wirkungen und Wechselwirkungen. Abrupte Änderungen werden die Norm, Interaktionen unüberschaubar. Nur einen Teil der (Öko-)Systeme werden wir durch Temperatursenkung wieder stabilisieren können, ein anderer Teil wird Jahrhunderte zur Erholung benötigen (Gletscher, Korallenriffe), ein Teil wird praktisch irreversibel geschädigt sein (West-Antarktis, Grönland, Regenwald des Amazonas).
Was ist zentral für die Senkung der Temperatur?
Die globale Temperatur wird wesentlich durch die Konzentration von CO2 und anderen Treibhausgasen in der Atmosphäre bestimmt. Die CO2-Konzentration haben wir seit Beginn der Industrialisierung durch Verbrennung fossiler Brennstoffe um mehr als 50% erhöht. Daraus folgt eine doppelte Aufgabe: Wir müssen den weiteren Ausstoß klimawirksamer Gase so schnell wie möglich beenden und gleichzeitig beginnen, sie so rasch wie irgend möglich wieder aus der Atmosphäre zu entfernen. Gleichzeitig werden Klimaanpassungsmaßnahmen an eine heißere Welt immer notwendiger, um Menschenleben und Ökosysteme zu retten. Ein ehrgeiziges Programm. Und es ist leider nicht der Weg, den ich mir seit Beginn meines Klimaengagements 1989 erhofft hatte. Aber es ist inzwischen der Weg, der bleibt, wenn wir den weiteren rasanten Anstieg der Schäden und das Risiko zusätzlicher Kipp-Punkte noch begrenzen wollen.
Handeln ist nun wirklich dringend!
Der UNEP-Berich betont nochmals, dass ein möglichst rasches Bremsen des weiteren Temperaturanstieges - also Intensivierung der angestoßenen Klimaschutzmaßnahmen – gerade angesichts des drohenden Overshoots zentral bleibt. Je niedriger der Temperaturanstieg, desto geringer die und desto realistischer bleibt eine spätere Rückkehr zu 1,5°C. Denn mit Technik allein wird es kaum zu schaffen sein. Natürliche Kohlenstoffsenken werden dringend benötigt, stehen aber ihrerseits unter zunehmendem Klimastress. Der deutsche Wald beispielsweise ist in den vergangenen Jahren durch Schäden und Holzentnahme von einer Kohlenstoffsenke zeitweise zu einer Kohlenstoffquelle geworden. Ähnliche Risiken bestehen weltweit für Wälder, Moore, Permafrostböden und andere Ökosysteme. Auch bei großen Anstrengungen ist die mögliche Temperatursenkung nach einem Overshoot begrenzt und sehr langsam. Gleichzeitig werden viele Länder und Ökosysteme während eines Overshoot gravierende Schäden hinnehmen müssen – etwa kleine Inselstaaten oder besonders von Hitze und Trockenheit betroffene Regionen. Globale multilaterale Zusammenarbeit wird nötig sein, um gerechte Lösungen zu finden und weitreichende soziale Disruptionen möglichst zu begrenzen.
Kann man den CO2-Spiegel überhaupt wieder senken?
CO2 wurde in der langen Naturgeschichte, wenn der Spiegel „versehentlich“ einmal angestiegen war (siehe z.B. das Vulkan-Szenario vor 200 Mio. Jahren am Ende des Blog 72), im Wesentlichen durch die Verwitterung von Gestein und durch biologische Systeme (Wälder, Moore etc.) gebunden und letztlich im Boden „verstaut“. Das dauerte allerdings viele Jahrtausende. So viel Zeit haben wir nicht! Vereinfacht gesagt müssen wir den fossilen Kohlenstoff, den wir in den letzten 150 Jahren aus dem Boden geholt und durch Verbrennung in die Atmosphäre entlassen haben, in wenigen Jahrzehnten zu möglichst großen Anteilen wieder zurückholen und sicher „verstauen“. Die Möglichkeiten der Natur stehen uns weiter zur Verfügung: Wälder können Kohlenstoff speichern, ebenso Moore und andere Ökosysteme – sofern es gelingt, sie zu schützen und wiederherzustellen. Biomasse kann zu Pflanzenkohle verarbeitet werden, die in den Boden eingebracht wird. Verwitterung lässt sich durch „Enhanced Weathering“ begrenzt beschleunigen, bei dem man Gesteinsmehl z.B. auf Felder aufbringt. Dies erfordert aber Unmengen gemahlenes Gestein (etwa zwei Zugspitzen pro Jahr für den jährlichen weltweiten CO2-Ausstoß).
Hinzu kommen technische Verfahren: CO2 kann direkt aus der Umgebungsluft abgeschieden werden (Direct Air Capture, DAC), oder auch dort, wo es in wesentlich höherer Konzentration anfällt – beispielsweise bei Verbrennungsprozessen, bei der Zementherstellung oder anderen industriellen Prozessen. Auch an CO2-Entnahme aus Meerwasser wird gearbeitet. CO2-Abscheidung ist um so leichter, je höher dessen Konzentration ist. Problematisch ist die sichere „Endlagerung“. Wie mit radioaktiven Abfällen ist es schwer, sichere Lagerplätze zu finden – insbesondere für die großen Mengen, die anfallen. Eine Möglichkeit ist die geologische Speicherung von komprimiertem CO2 in geeigneten tiefen porösen Gesteinsformationen oder die dauerhafte Bindung in Gestein durch Mineralisierung (zu Abscheidung und Speicherung ausführlich z.B. https://www.umweltbundesamt.de/publikationen/techno-oekonomische-analyse-von-co2 ). Alle Verfahren aber müssten nun gleichzeitig schnellstens massiv hochgefahren werden. Es reicht nun nicht mehr, auf Wirtschaftlichkeit zu warten, die käme zu spät. Neben günstigen Rahmensetzungen wird deshalb eine öffentliche Förderung leider unumgänglich sein.
Kann Krefeld etwas tun?
Welche Möglichkeiten hat eine Stadt wie Krefeld, der Atmosphäre dauerhaft CO₂ zu entziehen? Einige der zuvor beschriebenen Verfahren kommen grundsätzlich auch hier infrage, ihr Potential ist jedoch begrenzt. Der Erhalt gesunder Wälder und Bäume sowie zusätzliche Pflanzungen sind wichtig, ebenso die Wiedervernässung organischer Böden. Auch Pflanzenkohle könnte Kohlenstoff langfristig im Boden binden. Denkbar wäre schließlich auch hier „Enhanced Weathering“ durch Aufbringen geeigneter Gesteinsmehle (z.B. „Eifelgold Urgesteinsmehl“, s. Internet) auf landwirtschaftliche Flächen. Gemessen an den benötigten Mengen und den verfügbaren Flächen dürften diese Verfahren innerhalb der Grenzen einer dicht besiedelten Großstadt jedoch eher ergänzende Beiträge leisten. Ein wesentlich größeres Potential könnte an einer Stelle liegen, an der man es zunächst kaum vermuten würde: Bei der Krefelder Müll- und Klärschlammverbrennungsanlage (MKVA).
Die Müllverbrennung als Quelle negativer Emissionen
Die MKVA verwertet jährlich rund 360.000 Tonnen Abfall und Klärschlamm. Mehr als die Hälfte des eingesetzten Brennstoffabfalls besteht aus biogenen Materialien wie Holz, Papier und anderen organischen Stoffen. Die bei der Verbrennung entstehende Energie wird über Kraft-Wärme-Kopplung genutzt: Die Anlage produziert ein wenig Strom und vor allem Fernwärme. Rund drei Viertel der heute in Krefeld genutzten Fernwärme stammen nach Angaben der EGK aus der Müllverbrennung (https://www.egk.de/de/umwelt/umweltschutz-mkva und https://konzern.swk.de/de/konzern/struktur-und-geschaeftsbereiche/nachhaltige-energie-aus-abfall ). Gerade der hohe biogene Anteil macht die Anlage für die CO₂-Entnahme interessant. Pflanzen haben während ihres Wachstums CO₂ aus der Atmosphäre aufgenommen. Werden Holz, Papier und andere biogene Abfälle später verbrannt, gelangt dieser Kohlenstoff normalerweise wieder als CO₂ in die Atmosphäre. Fängt man das CO₂ im Rauchgas dagegen ab und speichert es dauerhaft, wird dieser Kreislauf unterbrochen. Der biogene Teil des dauerhaft gespeicherten CO₂ stellt dann eine negative Emission dar: Der Atmosphäre wurde netto CO₂ entzogen.
Eine CO₂-Abscheidung hätte an der MKVA damit zwei unterschiedliche Wirkungen. Das abgeschiedene fossile CO₂, das insbesondere aus der Verbrennung von Kunststoffen stammt, würde nicht mehr in die Atmosphäre gelangen; Emissionen würden vermieden. Beim biogenen CO₂ ginge die Wirkung einen Schritt weiter: Wird es dauerhaft gespeichert, entstehen Negativemissionen. Angesichts des hohen Durchsatzes der Anlage und eines biogenen Anteils von mehr als 50 Prozent könnte die Größenordnung erheblich sein. Andere Städte beschäftigen sich bereits mit diesem Weg. Die Mannheimer MVV beispielsweise untersucht die Abscheidung von CO₂ aus Biomasse- und Abfallverbrennung ausdrücklich auch mit dem Ziel, durch die dauerhafte Speicherung des biogenen Anteils Negativemissionen zu erzeugen und hat ein ausführliches Papier dazu veröffentlicht (https://www.mvv.de/fileadmin/user_upload/Ueber_uns/de/innovationen/beccus/MVV_Studie_BECCUS_Print.pdf ).
Der politische Rahmen verändert sich
Auch die europäischen und deutschen Rahmenbedingungen bewegen sich in diese Richtung. Müllverbrennungsanlagen müssen ihre CO₂-Emissionen im europäischen Emissionshandel bereits erfassen und berichten. Ursprünglich sollte geprüft werden, ob sie ab 2028 vollständig in den EU-Emissionshandel (EU-ETS) einbezogen werden. Die Europäische Kommission hat inzwischen vorgeschlagen, die Abgabepflicht ab 2031 schrittweise einzuführen und bis 2034 vollständig wirksam werden zu lassen. Das europäische Gesetzgebungsverfahren hierzu ist allerdings noch nicht abgeschlossen (https://eur-lex.europa.eu/legal-content/DE/TXT/?uri=CELEX:52026PC0616 ). Noch deutlicher ist die Richtung im Klimaschutzprogramm 2026 der Bundesregierung. Dort wird die CO₂-Abscheidung bei der thermischen Abfallbehandlung ausdrücklich als Klimaschutzmaßnahme behandelt. Bis 2040 könnten danach rund 65 Prozent der deutschen Verbrennungskapazität mit CO₂-Abscheidung ausgestattet sein – allerdings (noch) nicht verpflichtend. Bei einer angenommenen Abscheiderate von 80 Prozent könnten jährlich rund 15 Millionen Tonnen fossiles und biogenes CO₂ abgeschieden werden (https://www.bundesumweltministerium.de/fileadmin/Daten_BMU/Download_PDF/Klimaschutz/klimaschutzprogramm_2026_bf.pdf).
Der Zielkonflikt mit der Fernwärme
Für Krefeld kommt ein besonderer Zielkonflikt hinzu. CO₂-Abscheidung benötigt erhebliche Mengen Energie.Insbesondere die Regeneration der bei einer Aminwäsche verwendeten Waschlösung erfordert große Wärmemengen und zusätzlichen Strom. Wie erheblich der Effekt sein kann, zeigt eine Machbarkeitsstudie der AVG Köln (https://tkv-wissen.de/wp-content/uploads/2023/05/Fachbeitrag_Mueller_BKAWE23.pdf?utm_source=chatgpt.com ). Das ist für Krefeld besonders relevant, weil die MKVA für die Krefelder Fernwärme von höchster Bedeutung ist, da wenig andere erneuerbare Wärmequellen zur Verfügung stehen. Eine CO₂-Abscheidung darf deshalb nicht isoliert geplant werden. Da trifft es sich gut, dass SWK Energie und NGN derzeit den gesetzlich vorgesehenen (BEW-geförderten) Transformationsplan für das Krefelder Fernwärmenetz erarbeiten. Dieser soll den Dekarbonisierungspfad bis 2045 sowie die dafür erforderlichen Maßnahmen und Investitionen festlegen (§32 WPG https://www.gesetze-im-internet.de/wpg/ ). Die mögliche CO₂-Abscheidung an der MKVA und ihre Wechselwirkungen mit der Fernwärme sollten deshalb bereits in dieser Planung berücksichtigt werden.
Problem des Abtransportes
Der schon erwähnte Abtransport des CO2 muss ebenfalls geplant werden. Schiene oder Straße wären überlastet. Krefeld müsste für einen Anschluss an ein, schon vage geplantes, überregionales CO2-Netz werben, welches zu Nutzungsorten oder dauerhaften Lagerstätten führt. Oder wird es eine andere Zukunft als die Lagerung geben?
Die Zukunft gehört der Kohlenstoff-Kreislaufwirtschaft
Hier zeichnet sich eine der großen industriellen Transformationen der kommenden Jahrzehnte ab, das große Thema der 30er Jahre. Die chemische Industrie kann nicht einfach „dekarbonisiert“ werden, denn Kunststoffe und zahllose andere chemische Produkte werden auch künftig Kohlenstoff enthalten. Sie muss vielmehr defossilisiert werden: Der benötigte Kohlenstoff darf langfristig nicht mehr ständig neu als Erdöl und Erdgas aus der Erde geholt werden. An die Stelle dieses linearen Kohlenstoffstroms könnte zunehmend eine Kreislaufwirtschaft treten. Kohlenstoff würde möglichst lange in Produkten gehalten und mechanisch oder chemisch recycelt. Wo diese Kreisläufe enden, könnten Biomasse und abgeschiedenes CO₂ neuen Kohlenstoff bereitstellen. Aus dem heutigen Abfallprodukt CO₂ würde damit zunehmend ein Rohstoff (https://www.vci.de/ergaenzende-downloads/20230928-vci-position-ccu-in-der-chemieindustrie.pdf , https://www.energieforschung.de/uebersicht/co2-kreislaufwirtschaft ). Neben Strom-, Wärme- und Wasserstoffnetzen könnten deshalb in den Dreißigerjahren auch CO₂-Netze zu einer neuen industriellen Infrastrukturwerden. Sie würden CO₂ nicht nur zu dauerhaften Speichern transportieren, sondern auch Produzenten und Nutzer von Kohlenstoff miteinander verbinden.
Der Chempark und die MKVA – einmalige Chance für Krefeld
In unmittelbarer Nachbarschaft der MKVA liegt der Chempark in Uerdingen. Das ist eine große Chance für Krefeld, Pionier der Kohlenstoff-Kreislaufwirtschaft zu werden. Abgeschiedenes CO₂ müsste nicht zwangsläufig vollständig über eine Fernleitung abtransportiert werden. Es sollte geprüft werden, ob ein Teil davon nach entsprechender Reinigung als Rohstoff in der benachbarten chemischen Industrie genutzt werden kann. Covestro verfolgt bereits konkrete Wege, CO₂ als Rohstoff zu verwenden und setzt andernorts auch biogenes CO₂ ein (https://www.covestro.com/press/de/covestro-und-sol-kohlensaeure-schliessen-rahmenvertrag-fuer-biogenes-kohlendioxid-co/ ) und will bis 2035 580 Mio. € in die Kreislaufwirtschaft investieren (https://geschaeftsbericht.covestro.com/annual-financial-report-2025/de/report/lagebericht/konzernnachhaltigkeitsbericht/umweltbelange/esrs-e5-ressourcennutzung-und-kreislaufwirtschaft/?utm_source=chatgpt.com ). Für Krefeld wäre daher zu untersuchen, ob sich zwischen MKVA und Chempark ein lokaler CO₂-Verbund entwickeln lässt (im Sinne der „Sektorenkoppelung“ des SWK-Konzernes: https://konzern.swk.de/de/konzern/konzern-stories/sektorenkopplung ). Die geringe Entfernung könnte dabei ein erheblicher Vorteil sein.
Allerdings muss man sauber zwischen Carbon Capture and Storage (CCS) und Carbon Capture and Utilisation (CCU) unterscheiden. Wird biogenes CO₂ dauerhaft geologisch gespeichert, wird der Atmosphäre tatsächlich Kohlenstoff entzogen. Wird daraus dagegen ein chemischer Grundstoff oder Kunststoff hergestellt, bleibt der Kohlenstoff zunächst lediglich im Kreislauf. Wird das Produkt Jahrzehnte später verbrannt, gelangt das CO₂ wieder in die Atmosphäre. Dennoch kann auch diese Nutzung klimapolitisch sinnvoll sein, wenn sie fossilen Kohlenstoff aus Erdöl oder Erdgas ersetzt. Eine sinnvolle Strategie könnte deshalb beide Wege verbinden: CO₂ dort als Rohstoff verwenden, wo dadurch fossiler Kohlenstoff ersetzt und ein möglichst langer Kohlenstoffkreislauf geschaffen wird; einen anderen Teil – insbesondere biogenes CO₂ – dauerhaft speichern und damit echte Negativemissionen erzeugen.
Vom CO₂-Abscheider zum Krefelder Carbon Hub
Noch weiter gedacht ließe sich ein solcher Verbund um erneuerbaren Wasserstoff ergänzen. Aus CO₂ und grünem Wasserstoff können beispielsweise Methanol oder synthetisches Methan hergestellt werden. Methanol wäre als chemischer Rohstoff interessant. Synthetisches Methan ließe sich dagegen über längere Zeit speichern und könnte beispielsweise für seltene Spitzenlasten der Fernwärme in besonders kalten Perioden oder bei längerem Mangel an Wind- und Solarstrom genutzt werden. Außerdem kann, zusammen mit grünem Wasserstoff, auch grünes Methanol als Grundstoff für die Chemie hergestellt werden. In der Kölner Machbarkeitsstudie (s.o.) wurde bereits die Möglichkeit einer Pilotanlage in Kooperation mit einem nahen Chemieunternehmen untersucht. Der kurzstreckige Transport dorthin wurde auch als rascher realisierbar eingeschätzt als der Anschluss an ein überregionales CO2-Netz.
Umgekehrt entstehen bei Elektrolyse, CO₂-Aufbereitung und verschiedenen chemischen Prozessen wiederum Wärmeströme. Ein umfassendes Konzept müsste deshalb untersuchen, welche dieser Wärmemengen unmittelbar oder mit Hilfe von Großwärmepumpen in das Krefelder Fernwärmenetz zurückgespeist werden könnten (Gespräche bestehen ja bereits). Damit ließe sich möglicherweise ein Teil der Energie kompensieren, die die CO₂-Abscheidung an der MKVA benötigt.
Aus der zunächst einfachen Idee, das CO₂ der Müllverbrennung abzuscheiden, ergibt sich damit eine wesentlich weitergehende Perspektive: Ein „Krefelder Carbon-Hub“. Die MKVA könnte einen konzentrierten CO₂-Strom liefern. Der Chempark könnte einen Teil dieses Kohlenstoffs als Rohstoff nutzen. Erneuerbarer Wasserstoff könnte zusätzliche Wege zu chemischen Grundstoffen oder speicherbaren Energieträgern eröffnen. Industrielle Abwärme und Großwärmepumpen könnten wiederum zur Fernwärmeversorgung beitragen. Der verbleibende CO2-Strom könnte über eine künftige CO₂-Infrastruktur zu dauerhaften geologischen Speichern transportiert. Beim fossilen Anteil würden dadurch Emissionen vermieden, beim dauerhaft gespeicherten biogenen Anteil entstünden echte „Negativemissionen“: Limiting Overshoot!!!
Ob ein solches System technisch und wirtschaftlich sinnvoll ist, muss geprüft werde. Zu untersuchen wären zunächst CO₂-Mengen und biogener Anteil, technische Nachrüstbarkeit der MKVA, Energiebedarf und Auswirkungen auf die Fernwärme, der künftige Kohlenstoffbedarf des Chemparks, mögliche CO₂- und Wasserstoffleitungen, die Nutzung industrieller Abwärme sowie schließlich Investitions- und Betriebskosten. Möglicherweise können durch echte Negativemissionen auch zunehmend teure Emissionszertifikate eingespart werden (https://cdn.swk.de/assets/download/SWK_Geschaeftsbericht_2024_Wirtschaftsbericht.pdf , Seite 16).
Gerade die räumliche Konstellation von Müllverbrennung, Chemieindustrie und einem großen Fernwärmenetz spricht jedoch dafür, diese Möglichkeiten nicht getrennt voneinander zu betrachten. Wald, Moore, Pflanzenkohle und Gesteinsverwitterung können auch in Krefeld Beiträge leisten. Das mengenmäßig wesentlich größere Potential dürfte jedoch in der Verbindung bereits vorhandener industrieller Strukturen liegen.
Die entscheidende Frage für Krefeld wäre dann nicht mehr nur: Wie vermeiden wir die CO₂-Emissionen unserer Müllverbrennung? Sie könnte weiter gefasst werden: Wie können MKVA, Chempark und Fernwärme gemeinsam dazu beitragen, fossilen Kohlenstoff durch Kreislaufführung zu ersetzen – und zugleich biogenen Kohlenstoff dauerhaft aus der Atmosphäre zu entfernen?