Carbon-Storage mal anders 30.09.2024, 11:04 Uhr

Müssen wir Holz vergraben, um unser Klima zu retten?

Moore als CO2-Speicher sterben aus, doch die Treibhausgasbelastung steigt. Forschende haben Holzgräber als Alternative vorgeschlagen.

Holz verrottet

Beim Verrotten von Holz wird CO2 freigesetzt, ist ein luftdichtes Vergraben die Lösung?

Foto: PantherMedia / martinsvanags

Früher dienten Moore und Sümpfe als CO2-Speicher – heute werden sie immer weniger und die CO2-Konzentration in der Atmosphäre steigt stetig. Weltweit suchen Forscherinnen und Forscher deshalb nach Lösungen, um CO2 aus der Atmosphäre zu entfernen und zu speichern. Forscherinnen und Forscher haben eine interessante Alternative entwickelt, die nicht nur effektiv, sondern auch kostengünstig sein könnte.

Die Idee: Holzreste oder abgestorbene Bäume werden luftdicht in unterirdische Kammern eingeschlossen, um die Zersetzung zu verhindern und das gespeicherte CO2 für Jahrhunderte im Boden zu binden. So wie es auch Sümpfe und Moore mit den dort gelagerten Pflanzenresten machen. Doch wie funktioniert das genau und ist diese Technik wirklich so vielversprechend?

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Moore als CO2-Speicher fallen aus

Moore sind laut BUND äußerst wichtige Kohlenstoffspeicher. Obwohl sie nur etwa 3 % der globalen Landfläche ausmachen, speichern sie doppelt so viel Kohlenstoff wie alle Wälder zusammen – und das, obwohl die Waldfläche weltweit zehnmal größer ist. Doch in Deutschland sind die meisten Moore nicht mehr im ursprünglichen Zustand. Früher bedeckten sie rund 1,5 Millionen Hektar, was etwa 4,2 % der Landesfläche entsprach, so der NABU.

In Deutschland sind inzwischen 95 % der Moore entwässert, abgetorft, bebaut oder für die Land- und Forstwirtschaft genutzt und gelten daher als „tot“. Auch weltweit ist die Situation ähnlich kritisch. Fachleute wie der Moorforscher Hans Joosten von der Universität Greifswald drängen daher darauf, schnellstmöglich mit der Wiedervernässung von Mooren zu beginnen. „Deutschland muss jährlich 50.000 Hektar wieder herstellen“, erklärte er im Deutschlandfunk.

Allerdings besteht ein großes Hindernis: Ein erheblicher Teil der Moorflächen befindet sich in privatem Besitz, und es fehlen die notwendigen Anreize, um die Wiederherstellung voranzutreiben. Eine mögliche Alternative könnte das bereits erwähnte Vergraben von Holz sein.

Moor

Moore sind wesentlich bessere CO2-Speicher als Wälder, allerdings wurden in Deutschland 90 % davon trockengelegt.

Foto: PantherMedia /
Susanne Vopel

Bäume als CO₂-Speicher

Bäume binden während ihres Wachstums CO2 aus der Atmosphäre und speichern es in ihrer Biomasse. Solange ein Baum lebt, bleibt das klimaschädliche Gas sicher im Holz eingeschlossen. Das Problem beginnt, wenn der Baum stirbt. Durch Verrottung oder Verbrennung wird das gebundene CO2 wieder freigesetzt.

In einer sich immer schneller erwärmenden Welt liegt daher die Idee nahe, abgestorbene Bäume oder Holzreste langfristig vor der Zersetzung zu schützen – und so das CO2 sicher zu speichern.

Die Idee hinter den „Holzgräbern“

Ein Forschungsteam um Ning Zeng von der University of Maryland hat diese Idee weiterentwickelt. Sie fanden heraus, dass es unter bestimmten Bedingungen möglich ist, Holz über lange Zeiträume zu konservieren.

Den Anstoß gab ein Zufallsfund in Quebec: Dort stießen die Forschenden auf einen 3775 Jahre alten Baumstamm, der unter einer Lehmschicht nahezu unversehrt erhalten geblieben war. Die geringe Durchlässigkeit des Lehmbodens sorgte dafür, dass der Stamm kaum mit Sauerstoff in Berührung kam – ein entscheidender Faktor für die Erhaltung des Holzes.

Sauerstoff ist entscheidend für den Zersetzungsprozess von Holz. Mikroorganismen wie Bakterien, Pilze und Insekten sind auf Sauerstoff angewiesen, um die Biomasse abzubauen. Ohne Sauerstoff bleibt das Holz stabil und verrottet nicht. In dem gefundenen Baumstamm in Quebec konnten Forschende nachweisen, dass weniger als 5 % des gespeicherten CO2 über die Jahrtausende verloren ging. Diese Erkenntnis bildet die Grundlage für die Idee der „Holzgräber“.

10 Gigatonnen CO2 lassen sich jährlich aus der Atmosphäre entfernen

Die Holzgräber basieren auf der Idee, Holzreste in speziellen, luftdichten Kammern zu vergraben, die mit Lehmboden bedeckt sind. Diese Methode verhindert die Zersetzung des Holzes, da kein Sauerstoff an das Material gelangen kann. Besonders dicke Baumstämme sind für diese Technik gut geeignet, da sie weniger anfällig für Bakterien und Mikroorganismen sind, die auch ohne Sauerstoff Holz abbauen können.

Die Forschenden konnten durch Modellrechnungen ermitteln, dass eine weltweite Implementierung dieser Technik bis zu 10 Gigatonnen CO2 pro Jahr aus der Atmosphäre entfernen könnte – das entspricht etwa 5 % der globalen CO2-Emissionen.

Vorteile gegenüber anderen Methoden

Im Vergleich zu anderen Methoden der Kohlenstoffspeicherung bietet die Holzvergrabung laut Forschungsteam mehrere Vorteile. Erstens ist diese Methode relativ kostengünstig: Pro Tonne gespeichertem CO2 werden etwa 100 Dollar veranschlagt. Zum Vergleich: Die Speicherung von CO2 im Meeresboden kann bis zu 1400 Dollar pro Tonne kosten. Zweitens sind Tonböden weltweit verbreitet, so dass die Methode in vielen Regionen anwendbar ist.

Das alles bräuchte es jedoch nicht, wenn die Moore auf der ganzen Welt nicht systematisch trockengelegt worden wären. Oft auch mit staatlicher Unterstützung. Der Torfabbau war nicht nur zur Gewinnung von Brenntorf notwendig gewesen, sondern auch, um die dicken Torfschichten zur späteren Kultivierung abzutragen.

Herausforderungen und offene Fragen

Zurück zur Studie aus Maryland: Trotz der vielversprechenden Ergebnisse gibt es noch offene Fragen, die geklärt werden müssen. Eine zentrale Herausforderung ist die Nachhaltigkeit der Holzgräber. Eine vollständige Lebenszyklusanalyse ist notwendig, um die ökologischen und wirtschaftlichen Auswirkungen dieser Technik zu verstehen.

Wie wirken sich Holzvergrabungen auf lokale Ökosysteme aus? Welche Unterschiede gibt es je nach Standort und Holzart? Diese und weitere Fragen müssen durch zusätzliche Forschung geklärt werden, bevor die Technik im großen Stil eingesetzt werden kann.

Zukunftspotenzial von Holzgräbern

Auch wenn die Forschung zu Baumbestattungen noch in den Kinderschuhen steckt, zeigen die bisherigen Ergebnisse, dass diese Methode ein vielversprechender Ansatz im Kampf gegen den Klimawandel sein könnte.

In Kombination mit anderen Maßnahmen wie der Reduktion von Treibhausgasemissionen und Aufforstungsprojekten könnten Baumgräber einen wertvollen Beitrag zur Verlangsamung der globalen Erwärmung leisten. Ob diese Methode langfristig eine Schlüsselrolle im Klimaschutz spielen wird, bleibt abzuwarten – die ersten Schritte in diese Richtung sind jedoch vielversprechend.

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Ein Beitrag von:

  • Dominik Hochwarth

    Redakteur beim VDI Verlag. Nach dem Studium absolvierte er eine Ausbildung zum Online-Redakteur, es folgten ein Volontariat und jeweils 10 Jahre als Webtexter für eine Internetagentur und einen Onlineshop. Seit September 2022 schreibt er für ingenieur.de.

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