Pfade zur skalierbaren Kohlendioxidentfernung durch verstärkte Silikatverwitterung | RESET
Das vom BMFTR im Rahmen der CDRterra (www.cdrterra.de) Initiative finanzierte RESET-Projekt erforscht gemeinsam am GFZ und RIFS innovative Ansätze zur großskaligen Entfernung von CO2 aus der Atmosphäre durch beschleunigte Silikatverwitterung (Enhanced Silicate Weathering, ESW). Dieser natürliche geochemische Prozess bindet seit Jahrmillionen atmosphärisches CO2 dauerhaft im Ozean als Kalkstein.
Wissenschaftlicher Hintergrund
Zur Erreichung der EU-Klimaneutralität bis 2050 müssen, zusätzlich zur massiven Reduktion der anthropogenen Emissionen, unvermeidbare CO2-Emissionen zusätzlich durch sichere Technologien entfernt werden. Dafür ist in Deutschland eine CO2-Entnahme von ca. 100 Megatonnen pro Jahr erforderlich. ESW nutzt fein vermahlenes Silikatgestein, das auf Böden verteilt wird, um durch chemische Verwitterung CO2 langfristig zu binden.
Funktionsweise von Enhanced Silicate Weathering (ESW)
ESW nutzt die natürliche Verwitterung von Silikatgesteinen wie Basalten, die mit CO2 aus der Atmosphäre reagieren und dieses dauerhaft binden. Das Gestein wird fein gemahlen und auf Ackerböden verteilt, wodurch die Oberfläche vergrößert und die Reaktion beschleunigt wird.
Durch die Verwitterung entstehen kohlensäurehaltige Lösungen, die CO2 in Form von gelösten Karbonaten binden. Diese werden in den Ozean transportiert und dort langfristig als Kalkstein gespeichert. ESW bietet so eine natürliche und vielversprechende Methode zur CO2-Entfernung. Jedoch gibt es noch viele Unbekannte, wie diese Methode langfristig auf z.B. landwirtschaftlichen Flächen anwendbar ist, was ihr CO2 Speichereffekt wirklich ist unter natürlichen Bedingungen und wie lange diese Prozesse dauern. Diese Fragen untersuchen wir im RESET Projekt.
Forschungsschwerpunkte
- Entwicklung und Validierung geochemischer Isotopenproxies zur Quantifizierung der CO2-Entfernung
- Langzeitexperimente (20–30 Jahre) zur Untersuchung der ESW-Wirkungen auf Bodenökosysteme
- Untersuchung der Effekte von Gesteinsmehl auf Bodenkohlenstoff und Humusbildung
- Entwicklung von Methoden für Monitoring, Reporting und Verifikation (MRV) der CDR-Leistungen
- Analyse sozialer und politischer Rahmenbedingungen für eine breite Umsetzung und Skalierung
Team
- Prof. Dr. Dirk Sachse (GFZ Sektion 4.6): Studie der Effekte von ESW auf organischen Bodenkohlenstoff
- Dr. Patrick Frings (GFZ Sektion 3.2): Entwicklung von geochemischen Proxies für ESW
- Dr. Pia-Johanna Schweizer (RIFS): Analyse gesellschaftlicher Implikationen und Governance
- 2026 - 2029
- Gefördert wird das Projekt im Rahmen der CDRterra-Initiative des Bundesministeriums für Bildung, Forschung und Technologie (BMFTR), die skalierbare Technologien zur Entfernung von Kohlendioxid aus der Atmosphäre entwickelt.