Wissenschaftler bietet bislang neuartige Lösung

Energie & Umwelt

Was könnte schiefgehen?

Wissenschaftler untersuchen die Idee, riesige Schilde im Weltraum einzusetzen, um zu verhindern, dass Sonnenstrahlen die Erde erwärmen. | Moises Castillo/AP Foto

Von Chelsea Harvey

08.03.2023 12:07 Uhr EDT

Aktualisiert: 08.03.2023 15:54 Uhr EDT

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Die Klimawissenschaft scheint mit den „Simpsons“ zu kollidieren.

Sicher, der Bösewicht der Zeichentrickserie, Mr. Burns, hatte vor fast 30 Jahren schändliche Gründe, Springfield in Dunkelheit zu hüllen. Aber das Konzept, einen gigantischen Schatten zu bauen, um die Sonnenstrahlen abzuschirmen, scheint angesichts der Bedrohung durch den Klimawandel weniger witzig zu sein.

Wenn der Mensch die Treibhausgasemissionen auf der Erde nicht schnell genug eindämmt, gibt es eine andere Option – wie riskant, teuer und gefährlich sie auch sein mag –, die Wissenschaftler im Weltraum in Betracht ziehen: Ein riesiger, reflektierender Sonnenschirm, der zwischen der Erde und der Sonne gebaut wird und die Sonne blockiert eine kleine Menge der einfallenden Sonnenstrahlung und tragen zur Abkühlung des Planeten bei.

Es ist eine Idee, die seit mindestens 30 Jahren am Rande der Klima-Geoengineering-Kreise kursiert. Aber eine diese Woche veröffentlichte wissenschaftliche Studie hat das Interesse an dem Konzept erneut geweckt – und legt nahe, dass es einen Weg gibt, es tatsächlich zum Laufen zu bringen. Die Studie erschien auch nicht lange, nachdem ein Bericht des Weißen Hauses darauf hindeutete, dass die Biden-Regierung vorläufig offen für weitere Forschungen zu diesem Thema sei.

Wissenschaftler haben sogar den idealen Ort für den Schatten gefunden – eine Art „Sweet Spot“ im Weltraum, an dem sich die konkurrierenden Kräfte der Schwerkraft der Erde, der Anziehungskraft der Sonne und der Sonnenstrahlung ausgleichen. Bekannt als „L1-Lagrange-Punkt“, ist dies der Ort, an dem Objekte im Weltraum nicht zu stark hin und her geschleudert werden.

Aber selbst in L1 müsste der Sonnenschutz eine bestimmte kritische Masse haben, um nicht verrutscht zu werden – mindestens einige Millionen Tonnen. Es könnte unerschwinglich teuer und zeitaufwändig sein und ganz zu schweigen von der Schwierigkeit, so viel Material im Weltraum zu transportieren und zusammenzubauen. (Zum Vergleich: Der Hoover-Staudamm wiegt 6,6 Millionen Tonnen.)

Doch der theoretische Kosmologe István Szapudi, ein Wissenschaftler an der Universität von Hawaii, hat eine alternative Idee entwickelt, die am Montag in der Zeitschrift Proceedings of the National Academy of Sciences veröffentlicht wurde.

Frühere Studien haben gezeigt, dass ein Sonnenschutz etwa 1,7 Prozent der einfallenden Sonnenstrahlung abschirmen müsste, um die Temperatur der Erde so weit zu senken, dass die Ziele des Pariser Klimaabkommens erreicht werden. Mit dieser Zahl und einem ausreichenden Gegengewicht – wie ein Asteroid – rechnet Szapudi damit, dass ein Sonnenschirm bis zu 35.000 Tonnen wiegen könnte.

Ein Asteroid könnte irgendwie an den reflektierenden Schild gebunden werden, um den Schirm in Position zu halten. Szapudi sagte, auch Weltraumschrott wie Mondstaub könne verwendet werden.

Szapudi sagte, sein typisches Forschungsgebiet schließe nicht das Klima-Geoengineering ein. Doch während der Pandemie arbeitete er zufällig mit anderen Forschern an Arbeiten über die Ökonomie und Epidemiologie von Covid-19 zusammen. Es veränderte seine Perspektive.

„Ich bin auf den Geschmack gekommen, zu versuchen, etwas zu tun, das zur Lösung von Problemen beiträgt“, sagte Szapudi. „Und der Klimawandel ist eines der größten Probleme der Menschheit.“

Das Konzept eines riesigen schwebenden Sonnenschirms mag wie eine Handlung aus einem Science-Fiction-Roman klingen – und im Moment ist es kaum mehr als das. Laut Szapudi handelt es sich bei dem neuen Papier lediglich um eine Konzeptstudie, die mathematisch nahelegt, dass die Grundidee funktionieren könnte.

Es bräuchte „eine Armee von Ingenieuren“, um tatsächlich zu beweisen, dass es im wirklichen Leben machbar ist, sagte er.

Das Interesse an Klima-Geoengineering – auch bekannt als Sonnenstrahlungsmodifikation – nimmt zu, da die Temperaturen auf dem Planeten weiter steigen. Aber weltraumgestützte Geoengineering-Konzepte haben im Allgemeinen weniger Beachtung gefunden als andere Vorschläge.

Das am häufigsten diskutierte Geoengineering-Konzept ist an die Erde gebunden, nicht draußen im Weltraum. Wissenschaftler haben vorgeschlagen, dass das Versprühen reflektierender Aerosole in die Erdatmosphäre dazu beitragen könnte, einfallendes Sonnenlicht vom Planeten wegzustrahlen und so die Temperaturen zu senken.

Im Moment ist es auch nur eine Idee – aber es gewinnt an Aufmerksamkeit. Zahlreiche Studien haben in den letzten Jahren versucht, mögliche Nebenwirkungen zu untersuchen. Einige Wissenschaftler haben auch kleine Feldexperimente vorgeschlagen, um mit der Überprüfung der Theorie zu beginnen.

Aber es ist höchst umstritten. Studien deuten darauf hin, dass solares Geoengineering eine Reihe unbeabsichtigter Folgen haben könnte, darunter negative Auswirkungen auf Niederschläge und andere Wettermuster auf der ganzen Welt sowie mögliche Schäden an der Ozonschicht der Erde. Und wenn das solare Geoengineering erst einmal begonnen hat, wäre es schwierig, es sicher zu stoppen, sagen Experten. Wenn diese Praxis begann und plötzlich aufhörte, könnten die Temperaturen auf der Erde mit lebensbedrohlicher Geschwindigkeit in die Höhe schnellen, ein Phänomen, das Wissenschaftler als „unheilbaren Schock“ bezeichnen.

Diese Möglichkeiten haben bei Wissenschaftlern und Politikexperten zu Forderungen nach strengen internationalen Richtlinien für die Geoengineering-Forschung geführt.

Gleichzeitig findet auch die verstärkte Forschung zum solaren Geoengineering vorsichtige Unterstützung. Im Jahr 2021 kam ein Bericht der National Academies of Sciences, Engineering and Medicine zu dem Schluss, dass solares Geoengineering mehr Forschung verdient – ​​solange es sorgfältig reguliert wird. Aus dem im Juni veröffentlichten Bericht des Weißen Hauses ging hervor, dass die Biden-Regierung gegenüber Wissenschaftlern, die sich mit diesem Thema befassen, aufgeschlossen ist, fügte jedoch hinzu, dass derzeit keine Pläne zur Einrichtung eines umfassenden Forschungsprogramms bestehen.

Beide Berichte konzentrierten sich hauptsächlich auf den gängigsten Solar-Geoengineering-Vorschlag, bei dem Aerosole in die Atmosphäre gesprüht werden. Der Bericht des Weißen Hauses stellt fest, dass er nur atmosphärische Ansätze für das Problem berücksichtigt und „weltraumbasierte Ansätze überhaupt nicht berücksichtigt“.

Dennoch tauchen in wissenschaftlichen und öffentlichen Diskussionen immer wieder zahlreiche andere Geoengineering-Vorschläge auf – einige davon sind ausgefallener als andere. Wissenschaftler haben verschiedene Möglichkeiten vorgeschlagen, die Arktis wieder zu gefrieren, etwa die Stabilisierung von Gletschern mit riesigen Unterwasserkämmen oder die Verwendung reflektierender Materialien zur Stützung des arktischen Meereises. (Letzteres könnte, so warnten Experten kürzlich, mehr schaden als nützen.)

Das Konzept eines riesigen Sonnenschirms ist nicht der einzige weltraumgestützte Geoengineering-Vorschlag, der im Umlauf ist. Ein im Februar veröffentlichter Artikel deutete darauf hin, dass es möglich sein könnte, die Erde abzukühlen, indem man große Mengen an Mondstaub, der die Sonne verdunkelt, mithilfe einer Kanone, die buchstäblich auf der Mondoberfläche platziert wird, in den Weltraum schießt.

Die Sonnenschirm-Idee ist einer der älteren Vorschläge. Der Ingenieur James Early schlug dies erstmals 1989 vor, als er behauptete, dass ein riesiger Glasschild dabei helfen könnte, das Sonnenlicht von der Erde abzulenken. In den darauffolgenden Jahrzehnten tauchte es immer wieder in verschiedenen Zeitungen und in verschiedenen Formen auf.

Da diese Methoden noch weniger erforscht sind als die umstrittene Idee des atmosphärischen Aerosols, sind mögliche Nebenwirkungen weniger sicher. Kritiker von Geoengineering – in all seinen Formen – argumentieren häufig, dass solche Vorschläge nicht nur riskant seien, sondern auch die globalen Bemühungen zur Reduzierung der Treibhausgasemissionen untergraben könnten.

Aber es kommen immer wieder neue Ideen.

Szapudi, der Autor der neuen Sonnenschutzstudie, räumt ein, dass Geoengineering kein Ersatz für die Reduzierung von Emissionen ist. Er argumentiert aber auch, dass es besser sei, alle möglichen Instrumente im Klimaarsenal zu untersuchen.

„Das ist ein großes Problem“, sagte er. „Und wir sollten alle möglichen Lösungen prüfen und darauf hinarbeiten, den Klimawandel mit allen Mitteln einzudämmen.“

Eine Version dieses Berichts erschien zuerst in Climatewire von E&E News. Erhalten Sie Zugang zu einer umfassenderen und ausführlicheren Berichterstattung über die Energiewende, natürliche Ressourcen, den Klimawandel und mehr in E&E News.

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