Fragen zur CO2 Steuer an Fridays for Future

An Fridays for Future: CO2 Steuer, aber wie?

Ich würde mir wünschen, dass hier nicht nur die Forderung nach einer CO2 Steuer in den Raum gestellt wird, sondern auch eine Lösung vorgeschlagen wird, wie sie umgesetzt werden soll.

Drei Beispiele

Umstellung der Gasheizungen auf Biogas

Bei Gasheizungen besteht die Möglichkeit, auf Biogas umzustellen. Hierdurch lässt sich der CO2 Ausstoß der Anlage durch einen einfachen Vertragswechsel auf 0g reduzieren. Fährt man aber einen Diesel und würde auf 100% Biodiesel umstellen, zählt dies nicht. Grund dafür ist, dass große landwirtschaftliche Flächen an die Biodiesel Produktion fallen würden. Wird diese Fläche aber genutzt, um in einer Biogas-Anlage Strom zu erzeugen, wird für die Fahrt im Zug oder mit dem eAuto 0g CO2 angerechnet. Wie würdet ihr damit umgehen?

Reduzierung von CO2 Senken

Ein anders Thema ist die Reduzierung von CO2 Senken. Der Grundgedanke der Regenerativen Energie ist, dass das ausgestoßene CO2 direkt wieder gebunden wird. Doch wenn die Fläche reduziert wird, geht diese Rechnung nicht mehr auf. Auf einem ungenutzten Dach mag eine Solaranlage keine Flächenkonkurrenz sein. Doch bepflanzte Dächer können vor allem in Städten die Luftqualität verbessern. In ländlichen Bereichen stellen sie als Solarfarmen eine direkte Flächenkonkurrenz dar. Wie würde dies bei einer CO2 Steuer bewertet?

Wasserdampf

Und wie würdet ihr mit Thema Oxidationswasser und Wasserdampf aus Kühltürmen umgehen? Bei der Verbrennung von fossilen Brennstoffen entstehen gewaltige Mengen an Wasserdampf (mehr als CO2). Dieser Wasserdampf ist ein weitaus wirksameres Treibhausgas als CO2 und wirkt diesem in den unteren Luftschichten entgegen. [1] Auch als Regen könnten wir ihn gut gebrauchen. Oder würdet ihr die Wirkung eines Medikaments auch nur über die Hälfte dessen Inhaltsstoffe bewerten?

Blickwinkel ändern

Das waren nur drei Beispiele, die belegen, dass eine gerechte und sinnvolle Besteuerung nicht einfach wird und viele Ausnahmen und Sonderfälle zu beachten sind. Ähnlich dem Versuch die Bewegung der Gestirne geozentrisch zu beschreiben.

Wenn das Probleme komplex erscheint, hilft es häufig, den Blickwinkel zu ändern (Geozentrisch -> Heliozentrisch). So wird derzeit der CO2 Ausstoß als unser Hauptproblem bezeichnet. Jedoch ist unser eigentliches Hauptproblem der Anstieg der CO2 Konzentration in unserer Atmosphäre. Neben unserem CO2 Ausstoß wäre dann aber auch eine fehlende CO2 Bindung eine mögliche Ursache.

Vereinfacht betrachtet ist unsere Atmosphäre eine Art Waschbecken. Es gibt verschiedenen Hähne, aus denen CO2 in das Becken fließt, und einen CO2 Abfluss; sie stellen die Pflanzenwelt dar. Damit ein Waschbecken nicht überläuft, muss mehr abfließen können als zufließt.

Abbildung 1: CO2 Aufnahme über CO2 Konzentration der Luft / Yikrazuul, Photosynthese CO2-Konzentration, CC BY-SA 3.0

An dieser Stelle kann ich die zukünftige Generation beruhigen, denn es gibt eine Pflanzenkombination die mehr CO2 binden kann, als wir derzeit ausstoßen. So gibt es grob zwei verschiedene Verfahren (C3 und C4), wie Pflanzen CO2 binden. Die C4 Pflanzen binden etwa 23% des gesamten CO2 Ausstoßes, obwohl sie nur 5% der Pflanzenwelt ausmachen. [2] Würden wir ledig ihren Anteil von 5% auf nicht mal 6% ändern, könnte der heutige 1,5% CO2 Überschuss komplett ausgeglichen werden. Es gibt also eine Lösung für eure Zukunft.

Wenn im übertragenen Sinn der Abfluss somit groß genug ist, warum fließt das CO2 dennoch nicht ab? Wie jeder Klempner weiß, kann dies dann nur an einem verstopften Abfluss liegen. Die wesentliche Frage wäre also: Was hindert die Pflanzen heute daran, ausreichend CO2 zu binden?

Die Erde existiert seit 4,6 Milliarden Jahren und Leben seit mehr als 1,9 Milliarden Jahren. Betrachtet man die atmosphärische Konzentration von Kohlendioxid über diesen Zeitraum, so reduzierten die Pflanzen die CO2 Konzentration auf den vorindustriellen Wert von etwa 0,03 Vol.-%. Gewaltige Ereignisse wie Vulkane, Kometeneinschläge und sonstige Katastrophen haben zwar teilweise zu deutlichen Erhöhungen der CO2 Konzentration geführt, dennoch sorgten im Laufe der Erdgeschichte die biochemischen Prozesse der Erde dafür, dass die Temperaturen der Erde nicht in ein Extrem abdrifteten, sondern zwischen sehr warmen Phasen von bis zu 50°C und sehr kalten Phasen, in denen die Erde weitgehend vereist war, variierten. Der Regelungstechniker würde hier von einem robusten System sprechen. Weshalb ich es für sehr unwahrscheinlich halte, dass ein solcher biochemischer Kreisprozess (Leben) über Milliarden von Jahren trotz großer Katastrophen stabil läuft und heute wegen 3% menschenverursachten CO2 Ausstoßes instabil wird und die CO2 Konzentration auf 0,04Vol.-% ansteigen lässt.

Somit stellt sich die Frage: „Was ist heute gegenüber der Zeit vor der Industrialisierung noch anders und könnte einen Einfluss haben?“

Auf diese Frage, was wir seit Beginn der Industrialisierung geändert haben, fallen mir folgende Vorgänge ein.

  • Zu einem haben wir die Nutzung der Verbrennung perfektioniert und intensiviert.
  • Es ist eine Verstädterung eingetreten.
  • Wir nutzen schwefelarme Brennstoffe.
  • Wir haben das Grundwasser abgesenkt, indem wir Moore trockengelegt und Drainagen verlegt haben.

Überbaute Flächen und fehlende Frischluftschneisen

Wie bereits oben zu lesen war, gibt es eine Pflanzenkombination, die unseren gesamten CO2 Ausstoß kompensieren sollte. Daher halte ich es für unwahrscheinlich, dass unsere gezielte Nutzung durch Verbrennung daran hauptsächlich schuld sein soll. So müssten mit jeder Steigerung der CO2 Konzentration die C3 Pflanzen auch mehr CO2 binden.

Die moderne Lebensweise sowie die Verstädterung haben dazu geführt, das ungefähr 1,5% der Landfläche überbaut sind. Ob diese Übereinstimmung mit der nicht kompensierten CO2 Ausstoß Menge reiner Zufall ist, vermag ich nicht zu beantworten. Ich sehe hier mehr das Problem von Schadstoff Hotspots. Unsere Abluft hat einen weiteren Weg zur Natur als früher. Wenn beim Städtebau nicht auf Frischluftschneisen geachtet wird, führt dies zu einem Rückstau und zu schlechten Luftwerten. Ähnlich wie in so manchem Jugendzimmer, das nicht gelüftet wird. Es gibt natürlich auch Wohnungen von Erwachsenen, die schlechtere Luftwerte aufweisen als manche Messstation.

Windkraftanlagen

Dazu beunruhigt mich der Artikel vom Insektensterben durch Windräder [3] insofern, weil ihm zufolge fast zweimal pro Monat das komplette Luftvolumen Deutschlands bis 2 km Höhe durch die Windkraftwerke strömt. Um aus Wind Strom zu gewinnen, reduzieren diese Anlage die Windgeschwindigkeit um 2/3. Es heißt zwar, dass diese Anlagen keinen Einfluss auf das Klima haben. Doch angesichts dieser riesigen Luftmengen bezweifele ich dies stark. Hinzu kommt, dass an den Anlagen ein Druckabfall entsteht. Dieser Druckabfall führt zu Kondensatbildung. Je nach Windgeschwindigkeit, Luftfeuchte, … macht dies überschlagen 1-50% der gesamten Niederschlagsmenge in Deutschland aus. 2017 war das Rekordjahr der Windenergie. 2018 war eines der trockensten Jahre. Ist dies reiner Zufall oder gibt es da einen Zusammenhang? Ebenso würde mich interessieren welchen Einfluss das fehlende Oxidationswasser auf die Niederschlagsmengen hat?

Schwefelmangel

In den 80ern wurde die Reduzierung der Schwefel-Dioxid-Emissionen wegen des Waldsterbens gefordert. Die Prophezeiungen sind nicht eingetreten. Ob das Ganze blinde Hysterie war oder nicht, darüber streiten sich die Gelehrten bis heute. Doch neben den negativen Eigenschaften des Schwefels, gibt es auch positive Eigenschaften. So benötigen die Pflanzen zur Bindung von Stickoxiden Schwefel. Mit 1kg Schwefel werden bis zu 13kg Stickoxid gebunden. Auch zur Bildung von Senfölen (natürliche Abwehr gegen Fressfeinde) benötigen die Pflanzen Schwefel. [4] Vielen ist dies nicht bewusst, und sie greifen dann zu Insektiziden und Fungiziden, die unsere Bienen nicht nur direkt gefährden, sondern ihnen auch die Nährstoffquellen nehmen. So riechen Rapsfelder mit Schwefelmangel kaum noch nach Nektar. [5] Und im ultravioletten Spektrum (Sichtfeld der Insekten) ähneln die Schwefelmangelblüten sehr stark verblühenden Rapsblüten. [6] So unterbindet der Einsatz von Schwefelsäure in der Landwirtschaft auch die Entwicklung von Feinstaub aus Ammoniak NH3. Angesichts dieser Bedeutung des Schwefels für das Wachstum der Pflanzen und dem steigenden Bedarf an schwefelhaltigem Dünger in der Landwirtschaft, würde ich einen Einfluss auf die CO2 Konzentration der Atmosphäre nicht ausschließen.

Trockenlegung von Mooren durch Drainagen

Doch den Hauptverursacher unseres Klimaproblem sehe ich in der Absenkung unseres Grundwassers und der Trockenlegung von Mooren durch Drainagen. So sind vor allem die C3-Pflanzen (95% aller Pflanzen) sehr empfindlich auf Trockenheit und drosseln bzw. stellen die CO2 Bindung bei Wassermangel ein. Trockene Böden besitzen eine 50% niedrigere Wärmespeicherkapazität als nasse Böden. Dies könnte ein Grund für unser extremes Wetter sein (Auf-/Ablandiger Wind an der Küste, Wüsten Tag/Nacht Schwankungen). Laut einer Studie von Prof. Dr. Stefan J. Kollet [7] erfolgt die Abkopplung vom lokalen Klimageschehen in der so genannten kritischen Zone zwischen zwei und sieben Meter Tiefe. In diesem Bereich können schon kleine Schwankungen des Grundwasserspiegels große Auswirkungen auf die Energieflüsse an der Landoberfläche haben.

Hinzu kommt, dass trockene Böden anfangen zu verwesen und CO2 ausstoßen, anstatt es langfristig zu speichern. So haben Kieler Forscher herausgefunden, dass bei einer Absenkung des Grundwassers um 20cm der CO2 Ausstoß des Bodens um 30T CO2 pro ha und Jahr steigt. [8] Damit läge der Mehr-Ausstoß des Bodens in Deutschland bei rund 1.080 Millionen Tonnen und somit deutlich höher als der gesamte Ausstoß Deutschlands mit 850 Millionen Tonnen. Selbst wenn sich nur ein 10tel davon auf alle Böden übertragen ließe, würde der Ausstoß des Bodens etwa dem des gesamten Verkehrs entsprechen. Neben dem CO2 stoßen verwesende Böden Methan aus, welches in die oberen Schichten der Atmosphäre gelangen können und dort oxidieren. Der dabei dort entstehende Wasserdampf wirkt dann nicht mehr kühlend, sondern wärmend (Treibhauseffekt).

Wir haben damit nicht den CO2 Hahn zu weit aufgedreht, sondern den CO2 Abfluss derart verstopft, dass es wieder hochkommt.

Abbildung 2: CO2 -/ Kohlenstoffkreislauf, vereinfacht dargestellt

Deswegen, rettet die Humusschicht!
So rettet ihr eure Zukunft sowohl klimatisch als auch wirtschaftlich.

Soziale Aufgaben

Und damit zu meiner letzten Frage: Wie würdet ihr den Arbeitsmarkt ändern? Der Ruhrpott hat den Wandel schon hinter sich. Und, wie ihr der Presse aus den letzten Tagen entnehmen könnt, verloren. Heute gehört das Ruhrgebiet zu den ärmsten Regionen Deutschlands, obwohl in den letzten 40 bis 50 Jahren Millionen, wenn nicht Milliarden Euro hineingepumpt wurden. Was würdet ihr anders machen, um dies zu verhindern? Und wie geht ihr mit der Problematik um, dass sich 99% aller Rohstoffe für die alternativen Energien unter chinesischer Kontrolle befinden?

Euer Alexander Rommel

Quellen:

[1] http://nenes.eas.gatech.edu/Cloud/NASAClouds.pdf
[2] https://de.wikipedia.org/wiki/C4-Pflanze#cite_ref-Kellogg_8-0
[3] https://www.spiegel.de/wissenschaft/natur/windkraftanlagen-toeten-im-sommer-taeglich-milliarden-insekten-a-1259462.html
[4] https://www.iva.de/iva-magazin/haus-garten/schwefel-verbessert-widerstandskraft-und-geschmack-von-pflanzen
[5] http://www.schwefelbedarf.de/bienensterben-durch-schwefelmangel
[6] https://www.n-tv.de/wissen/Fuer-Bienen-unattraktiv-article340573.html
[7] https://www.uni-bonn.de/neues/grundwasser-als-klimamoderator
[8] https://www.abendblatt.de/ratgeber/wissen/article121207204/Treibhausgase-Kieler-Forscher-messen-den-Atem-der-Boeden.html

Titelfoto: Marisa04, “Hohe Venn”, pixabay

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4 Gedanken zu „Fragen zur CO2 Steuer an Fridays for Future

    1. Was eine Diskussion um eine Defintion (oben-unten) mit Fragen zur Problemlösung zutun haben erschließt sich mir hier nicht.
      Das RedX Verfahren nach Shainin ist die erfolgreichste Fehlersuchmethode der Qualitätsmanger. Sie ist ein wichtiges Standbein vieler erfolgreicher Konzerne. Das Grundprinzip ist Fragen zustellen, auch wie banal sie sind, und deren Wahrscheinlichkeit zubewerten.

      Was mich derzeit wundert ist, warum einige links zum Thema “Schwefelmangel und Bienensterben” verschwinden.
      Anbei noch ein übrig geblieberner Link
      https://www.naturimgarten.at/files/content/4.%20GARTENWISSEN/Nachlese/%C3%96PFL%20Tage%202018/1.%20Dr.%20Elke%20Bloem.pdf

      Und anscheindend ist mein Artikel auch bei Herrn Kretschmann angekommen. Zumindestens teilt er die Angst mit mir, dass weitere Regionen dem Ruhrgebiet in die Armut folgen könnten.

      Aufforstung (RTH Zürich) kombiniert mit einer Verbesserung der Bodenperformance (Erhöhung Grundwasserspiegel, Einsatz von Biokohle, Schwefeldüngung) ist meiner Einschätzung nach die erfolgversprechenenste Lösung. Im Extremfall liesse sich noch durch Umzüchtung von Reis in eine C4 Pflanze Potential holen.

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