Carbon Dioxide Removal (CDR)-Technologieforschung in Japan

Kohlendioxidabscheidung (CDR – Carbon dioxide removal, auch “negative Emissionen” genannt) bezieht sich auf anthropogene Aktivitäten zur Entfernung von Kohlendioxid aus der Atmosphäre und zur dauerhaften Speicherung in geologischen, terrestrischen oder ozeanischen Reservoiren oder in Produkten. In den letzten zehn Jahren hat CDR als potenzielle Ergänzung zu den klassischen Emissionsreduktionsbemühungen zunehmend an Aufmerksamkeit gewonnen. Deutschland wird das Thema auf dem G7-Wissenschaftsministertreffen (12.-14. Juni 2022) in Frankfurt a.M. vorantreiben. Japan könnte ein wichtiger Forschungspartner auf diesem Gebiet werden.

Das Pariser Klimaschutzabkommen (2015) verfolgt das Ziel der “Treibhausgasneutralität” in der zweiten Hälfte des 21. Jahrhunderts. Der “Green Deal” der Europäischen Union hat das Ziel, bis 2050 in der EU “Klimaneutralität” zu erreichen – ebenso Deutschland und Japan. Auch immer mehr Unternehmen des privaten Sektors entwickeln Pläne, um Klimaneutralität zu erreichen. Um diese Ziele zu erreichen, wird es höchstwahrscheinlich erforderlich sein, CO2 aktiv aus der Atmosphäre zu entfernen, um einige schwer zu vermeidende Treibhausgasemissionen, z. B. aus der Landwirtschaft oder aus industriellen Prozessen, zu kompensieren. Jede Verzögerung bei der raschen Reduzierung von Treibhausgasen wird den Bedarf an CDR weiter erhöhen. Die meisten kostenoptimierten Szenarien, die im IPCC-Sonderbericht über die globale Erwärmung von 1,5° C bewertet wurden und mit den Pariser Temperaturzielen zur Begrenzung der globalen Erwärmung auf “deutlich unter 2° Celsius” über dem vorindustriellen Niveau vereinbar sind, sowie alle Szenarien, die mit dem 1,5°-Ziel vereinbar sind, gehen von erheblichen Mengen an CDR aus. Der Anteil der CDR, der in 1,5°-kompatiblen Szenarien geschätzt wird, beläuft sich in der Regel auf mehrere Gt CO2 jährlich bis zur Mitte des Jahrhunderts und bis zu mehreren hundert Gt CO2 kumulativ bis 2100. Der IPCC räumt jedoch auch ein, dass der Einsatz von CDR in diesen Größenordnungen “vielfältigen Einschränkungen hinsichtlich Machbarkeit und Nachhaltigkeit unterliegt”. Viele Forschungsfragen in Bezug auf die institutionelle, gesellschaftliche und wirtschaftliche Durchführbarkeit sowie die Nachhaltigkeit einer groß angelegten CDR-Einführung sind noch nicht ausreichend erforscht. Diese Forschungslücken müssen geschlossen werden, um fundierte Entscheidungen über die künftige Einführung von CDR treffen zu können.

Die Deutsche Botschaft Tokyo, Referat Wissenschaft und Technologie hat eine Übersicht erstellt über Forschungseinrichtungen und andere einschlägige Akteure in Japan auf dem Gebiet CDR-Technologien zur Erreichung von negativen CO2-Emissionen. Nachfolgend wird im Sinne der Übersichtlichkeit folgende Nomenklatur für die verschiedenen Technologieansätze verwendet:

Terrestrische CO2-Speicherung
a. Aufforstung und Wiederaufforstung
b. Bioenergie mit anschließender Abscheidung und Speicherung des CO2 (Bioenergy with Carbon Capture and Storage – BECCS)
c. Nutzung von CO2 in langlebigen Produkten (CCU) inkl. CO2-Mineralisierung
d. Direkte Abscheidung von CO2 aus der Atmosphäre mit anschließender Abscheidung und Speicherung des CO2 (Direct Air-capture with CCS – DACCS)
e. Künstlich beschleunigte Verwitterung von Gesteinen (Enhanced Weathering)
f. Biokohle/Pyrolyse von Biomasse (Biochar/PyCCS)

Marine CO2-Speicherung
g. CO2-Sequestrierung im Meer (CO2 Ocean Sequestration)
h. Blue Carbon (carbon sequestration in the marine ecosystems)

Querschnittsfragen
q. Lebenszyklusanalysen, politische und institutionelle Machbarkeit, gesellschaftliche Akzeptanz sowie Ethik

Die komplette Übersicht (Stand: Mai 2022) steht hier zum Download zur Verfügung.

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Bei Rückfragen steht Dr. Lothar Mennicken, Referatsleiter Wissenschaft und Technologie, Deutsche Botschaft Tokyo zur Verfügung.
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