ZUSAMMENFASSUNG – Potenziale und Risiken der landbasierten CO₂-Entnahme in Deutschland: was wir jetzt wissen – und was zu tun ist

ZUSAMMENFASSUNG Die wichtigsten Erkenntnisse aus der ersten Phase des Forschungsprogramms CDRterra Potenziale und Risiken der landbasierten CO₂-Entnahme in Deutschland: was wir jetzt wissen – und was zu tun ist SYNTHESE 2025 CDRterra Phase 1 2 TREIBHAUSGASNEUTRALITÄT BRAUCHT CO2-ENTNAHME Deutschland will bis 2045 treibhausgasneutral sein. Doch selbst bei ambitionierter Minderung bleiben Restemissionen – aus Landwirtschaft, Industrie oder Abfallwirtschaft. Um diese auszugleichen, braucht es Verfahren, die CO2 aktiv aus der Atmosphäre entziehen und dauerhaft speichern (englisch: Carbon Dioxide Removal, CDR). Das Forschungsprogramm CDRterra hat in seiner ersten Phase über vier Jahre untersucht, was für ein solches System in Deutschland passieren muss und wie es aussehen kann. Zehn Forschungsverbünde mit mehr als hundert Forschenden entwickelten neue Verfahren, untersuchten und bewerteten bestehende Ansätze und analysierten die politischen, rechtlichen und gesellschaftlichen Voraussetzungen. Das Fazit ist eindeutig: Eine einzelne Methode reicht nicht aus. Nur mit einem ausgewogenen Portfolio aus biologischen und (geo-)chemischen CDR-Verfahren kann Deutschland Treibhausgasneutralität erreichen. . STATUS QUO: ZU WENIG ENTNAHME WELTWEIT Weltweit werden derzeit etwa 2,2 Milliarden Tonnen CO2 pro Jahr entnommen – vor allem über Aufforstung und langlebige Holzprodukte. Für einen 1,5-Grad-kompatiblen Pfad müsste diese Menge bis 2050 mindestens verdoppelt bis verdreifacht werden. Die Forschung zeigt, wie Deutschland dazu beitragen kann: mit einem Mix aus bekannten und innovativen Methoden, Pilotprojekten, einem klaren politischen Rahmen und einer informierten Gesellschaft, die dazu bereit ist und beteiligt wird. NEUE VERFAHREN: VON KÜNSTLICHER PHOTOSYNTHESE BIS ZU MISCHMATERIALIEN AUS PFLANZENKOHLE UND GESTEIN CDRterra hat zentrale landbasierte Ansätze vorangebracht: Mischmaterialien aus Pflanzenkohle und Gesteinsmehl: Neue Mischmaterialien aus Pflanzenkohle und Gesteinsmehl können die Nährstoffverfügbarkeit für Pflanzen im Boden verbessern, den Verwitterungsprozess des Gesteins beschleunigen und mit herkömmlicher Technik ausgebracht werden. CO2-bindende Gesteinsmodule für Gebäude: Wandmodule aus Gabbroplatten, biobasierten Kohlenstofffasern und Pflanzenkohleschichten können über den Lebenszyklus hinweg CO2 binden. Über den gesamten Lebenszyklus wird pro Quadratmeter Wand etwas mehr als die Hälfte an CO2 gebunden, als eine vergleichbare Wand aus Stahlbeton heute emittiert. Dies geschieht vor allem durch den beim Schneiden des Steins entstehenden Gabbrofeinstaub, der sich für das CO2-Entnahmeverfahren der beschleunigten Verwitterung eignet. Weiterentwickelte Varianten der direkten Abscheidung von Kohlendioxid aus der Luft: Bei der direkten Abscheidung von CO2 aus der Luft (englisch: Direct Air Carbon Capture and Storage, DACCS) wurde eine Variante mit Feststoffadsorption untersucht. Die Effizienz bei diesem Verfahren ist am höchsten bei niedrigen Temperaturen, hoher Luftfeuchtigkeit und – DACCS-typisch – in Regionen mit überschüssigem erneuerbaren Strom. Zusätzlich können weiterentwickelte enzymbeschichtete Hohlfasermembranen die Abscheiderate deutlich erhöhen. Künstliche Photosynthese: Laborversuche zeigen, dass Solarenergie genutzt werden kann, um mithilfe der künstlichen Photosynthese CO2 in Kohleflocken umzuwandeln – effizienter als natürliche Photosynthese. Das Verfahren könnte künftig Flächenund Wasserverbrauch im Vergleich zu Energiepflanzen senken. Diese Ergebnisse verdeutlichen, dass innovative (geo-)chemische Ansätze das bestehende CDR-Portfolio deutlich erweitern können und neue Perspektiven für den künftigen Hochlauf eröffnen. BESTEHENDE HERAUSFORDERUNGEN: ZWISCHEN RECHT, AKZEPTANZ UND INFRASTRUKTUR Die größte Herausforderung für den Hochlauf der CO2-Entnahme liegt nicht in der Technik, sondern in der Umsetzung. Naturbasierte Verfahren stoßen auf Kompetenzund Ressourcenlücken in der Praxis: Landwirt:innen fehlt oft das Wissen – etwa zu Baumartenwahl, Pflege oder Bodeneffekten für Agroforstsysteme; darüber hinaus sind Setzlinge und Fachpersonal knapp. Rechtliche Unsicherheiten bremsen zusätzlich – etwa, weil die Umwandlung von Grünland in Wald vielerorts untersagt ist. Dazu kommen Nutzungskonflikte um Flächen, Skepsis gegenüber sichtbaren Landschaftsveränderungen, Pachtabhängigkeiten und mangelnde Beteiligung lokaler Akteur:innen. Auch für technische Verfahren wie BECCS (Bioenergie mit CO2-Abscheidung und -Speicherung, englisch: Bioenergy with Carbon Capture and Storage) fehlen Transportund Speicherinfrastrukturen, gesellschaftliche Akzeptanz und klare Nachweise echter Negativemissionen. Kurz gesagt: Die Methoden sind da – die Strukturen oft noch nicht. SINNVOLLE POLITISCHE WEICHEN: VOM FÖRDERSYSTEM BIS ZUR CO2-INFRASTRUKTUR Damit CO2-Entnahme Teil der Klimastrategie wird, braucht es eine verbindliche politische und ökonomische Rahmensetzung. Die bestehenden Instrumente der Landwirtschaft und des Naturschutzes – von der Gemeinsamen Agrarpolitik (GAP) bis zum Aktionsprogramm Natürlicher Klimaschutz (ANK) – müssen stärker auf klimawirksame Leistungen statt rein auf Flächenbezug ausgerichtet werden. Förderlogiken nach dem Prinzip „öffentliches Geld für öffentliche Güter“ sind entscheidend, um Verfahren mit hohem Klimanutzen und hoher Multifunktionalität zu priorisieren – etwa Formen des „Carbon Farming“ wie Zwischenfruchtanbau, Leguminosen oder Agroforstsysteme. Zentral ist außerdem der Aufbau von Transportund Speicherinfrastruktur für Verfahren wie BECCS und DACCS. Ohne diese Netze können solche Verfahren nicht umgesetzt werden. Auch die Messung, Berichterstattung und Überprüfung der CO2-Entnahme (englisch: Monitoring, Reporting, Verification, MRV) muss harmonisiert werden. Derzeit sind Verfahren und 3 dass die Lasten und Chancen der CO2-Entnahme gerecht verteilt werden. Regionen, die besonders viel Fläche, Infrastruktur oder Ressourcen bereitstellen, sollten auch stärker von Fördermitteln, Einnahmen oder Beschäftigung profitieren. Nur wenn gesellschaftliche Teilhabe und Verteilungsgerechtigkeit von Beginn an mitgedacht werden, kann CO2-Entnahme langfristig akzeptiert und erfolgreich verankert werden. Nur wenn Emissionsminderung und CO2-Entnahme zusammengedacht werden, kann Deutschland Treibhausgasneutralität bis 2045 erreichen. Der Weg dorthin erfordert eine strategische Kombination von Verfahren, klar definierte Zuständigkeiten und eine frühzeitige politische Steuerung. Die Forschung zeigt: Wenn die Rahmenbedingungen stimmen, kann CO2-Entnahme ein wirksamer Baustein werden – technisch machbar, gesellschaftlich gestaltbar und mit klaren Vorteilen für Klima und Umwelt. Definitionen fragmentiert; teils existieren proprietäre Standards. CDRterra empfiehlt eine wissenschaftlich begleitete Best-PracticeEntwicklung mit klaren Kriterien für Qualität, Dauerhaftigkeit und Transparenz. SYNERGIEN FÜR KLIMA, UMWELT UND GESELLSCHAFT NUTZEN, ZIELKONFLIKTE MINIMIEREN Ein funktionierendes Portfolio kombiniert Verfahren, um Klimanutzen, Biodiversität und Landnutzung in Einklang zu bringen und Risiken zu minimieren. Richtig eingesetzt kann CO2-Entnahme auch die Landwirtschaft widerstandsfähiger und ertragssicherer machen – und damit über den Klimaund Umweltschutz hinaus zum gesellschaftlichen Nutzen beitragen. So kann etwa die Kopplung von BECCS und Paludikultur auf wiedervernässten Mooren gleich mehrere Ziele erfüllen: Treibhausgase senken, Böden stabilisieren und landwirtschaftliche Nutzung sichern und somit auch Einkommensmöglichkeiten für Landwirt:innen erweitern. Auch die Kaskadennutzung von Biomasse – erst stofflich, dann energetisch – erhöht die Effizienz. Schätzungen zeigen, dass allein durch den Einsatz von biogenen Restund Abfallstoffen in bestehenden Bioenergieanlagen 28 bis 39 Millionen Tonnen CO2 pro Jahr entzogen werden könnten – ohne zusätzliche Flächenkonkurrenz. Solche Kombinationen zeigen, dass CO2-Entnahme nicht im Widerspruch zu anderen Nachhaltigkeitszielen stehen muss, sondern diese gezielt unterstützen kann. RISIKEN UND VERANTWORTUNG: KEIN ERSATZ FÜR MINDERUNG CO2-Entnahme ist kein Freibrief. Sie ergänzt, aber ersetzt keine Emissionsminderung. Die Risiken reichen von technischen Unsicherheiten über Umweltauswirkungen bis zu gesellschaftlichen und ökonomischen Fehlanreizen. Nichtstun ist dennoch riskanter: Ohne zusätzliche Entnahme werden die Klimaziele verfehlt. Globale Modellierungen zeigen, dass ambitionierte Aufforstung – in der Größenordnung aktueller Klimapläne – die Erwärmung bis 2100 um etwa 0,2 Grad Celsius verringern und die Überschreitung der 1,5-Grad-Marke um 13 Jahre verkürzen könnte. Das verdeutlicht den Beitrag, aber auch die Grenzen biologischer Lösungen. GESELLSCHAFTLICHE BETEILIGUNG UND FAIRNESS ALS ERFOLGSFAKTOR CO2-Entnahme ist nicht nur eine technologische oder wirtschaftliche Aufgabe, sondern ein gesellschaftlicher Aushandlungsprozess. Ihre Umsetzung greift in bestehende Landnutzungen, Wertschöpfungsketten und Lebensrealitäten ein. Damit Maßnahmen tragfähig und erfolgreich sind, müssen Landwirt:innen, Kommunen, Unternehmen und Bürger:innen frühzeitig einbezogen werden – von der Planung bis zur Umsetzung. Gleichzeitig müssen politische Instrumente sicherstellen, RAHMEN SCHAFFEN, UMSETZUNG ERMÖGLICHEN Die Forschung von CDRterra zeigt, dass Deutschland CO2-Entnahme nur dann im nötigen Umfang aufbauen kann, wenn klare politische, rechtliche und gesellschaftliche Voraussetzungen geschaffen werden. Erforderlich sind: klare rechtliche Rahmenbedingungen für Aufforstung, Agroforstwirtschaft, Paludikultur, Bioenergie mit CO2Abscheidung und -Speicherung (BECCS) sowie für die geologische Speicherung von CO2. angepasste Förderinstrumente, die sich an Klimawirkung und gesellschaftlichem Nutzen orientieren und Verfahren mit Mehrfachnutzen – etwa für Klima, Biodiversität und Boden – gezielt unterstützen. Aufbau von Infrastruktur für CO2-Transport und -Speicherung, um den Hochlauf technischer Verfahren zu ermöglichen. gesellschaftliche Beteiligung und Befähigung zentraler Akteur:innen wie Landwirt:innen, Kommunen und Unternehmen, um Akzeptanz und Umsetzung sicherzustellen. verlässliche Systeme für Monitoring, Reporting und Verification (MRV), die Dauerhaftigkeit und Qualität der CO2-Entnahme überprüfbar machen und Vertrauen schaffen. Koordination und langfristige Planung über Sektoren und Regierungsebenen hinweg, um Zielkonflikte zu vermeiden und Synergien zu nutzen. FAZIT 4 IMPRESSUM Prof. Dr. Julia Pongratz, julia.pongr[email protected] Ludwig-Maximilians-Universität München Geschwister-Scholl-Platz 1, 80539 München Diese Publikation ist eine Zusammenfassung des CDRterra-Synthesefactsheets „Potenziale und Risiken der landbasierten CO2-Entnahme in Deutschland: was wir jetzt wissen – und was zu tun ist”. Das Synthesefactsheet ist unter folgendem Link abrufbar: https://doi.org/10.5281/zenodo.17277505 Redaktion: Karin Adolph Texte: Karin Adolph Design und Grafiken: frauwolter.de // Dezember 2025 CC BY 4.0 / Cite as: Pongratz, J. (2025). ZUSAMMENFASSUNG – Potenziale und Risiken der landbasierten CO2-Entnahme in Deutschland: was wir jetzt wissen – und was zu tun ist. Zenodo. https://doi10.5281/zenodo.17710458 @cdrterra.bsky.social https://www.linkedin.com/company/cdrterrahttps://cdrterra.de/de In Phase 1 des Forschungsprogramms CDRterra untersuchten über 100 Forschende in zehn Verbundprojekten, wie und in welchem Umfang landbasierte CO2-Entnahmemethoden zur Begrenzung des Klimawandels beitragen können. Das Begleitund Synthesevorhaben CDRSynTra führt die Ergebnisse des Forschungsprogramms zusammen, unter anderem durch die gemeinsame Entwicklung eines umfassenden Bewertungsrahmens für CDR-Methoden, und entwickelt Lösungen für den Wissenstransfer in Politik, Öffentlichkeit und Wissenschaft. Es bildet auch die zentrale Schnittstelle zur Forschungsmission CDRmare, die marine CDR-Methoden untersucht. CDRterra startete im Oktober 2021 und wird von der LudwigMaximilians-Universität (LMU) München koordiniert. Das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) finanzierte das Programm mit insgesamt 21 Millionen Euro von 2021 bis 2025. Für eine zweite Phase des Forschungsvorhabens stellt das Bundesministerium für Forschung, Technologie und Raumfahrt (BMFTR) zusätzliche Fördermittel bereit. Beteiligt an Phase 1 sind folgende Einrichtungen: Adelphi Research AHP Solutions Albert-Ludwigs-Universität Freiburg (ALUF) Christian-Albrechts-Universität zu Kiel (CAU) Climate Analytics Deutsches Biomasseforschungszentrum (DBFZ) Deutsches Institut für Textilund Faserforschung (DITF) Deutsches Museum (DM) Deutsches Zentrum für Luftund Raumfahrt (DLR) Eberhard Karls Universität Tübingen Forschungsinstitut für Nachhaltigkeit (RIFS) GEOMAR Helmholtz-Zentrum für Ozeanforschung Kiel GERICS – Climate Service Center Germany Greifswald Moor Centrum Helmholtz-Zentrum Berlin für Materialien und Energie (HZB) Helmholtz-Zentrum hereon Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung (UFZ) Hochschule Geisenheim Hochschule Zittau/Görlitz Justus-Liebig-Universität Gießen (JLU) Karlsruher Institut für Technologie (KIT) Labor für Stahlund Leichtmetallbau (LSL) Leibniz-Zentrum für Agrarlandschaftsforschung (ZALF) Leibniz-Zentrum für Europäische Wirtschaftsforschung (ZEW) Perspectives Climate Research Potsdam-Institut für Klimafolgenforschung (PIK) Rheinisch-Westfälische Technische Hochschule (RWTH) Aachen Senckenberg Gesellschaft für Naturforschung (SGN) Stiftung Risiko-Dialog Stiftung Wissenschaft und Politik (SWP) TechnoCarbon Technologies Technische Universität Darmstadt Technische Universität München (TUM) Thünen-Institut Universität Bonn Universität Greifswald Universität Hamburg (UH) Universität Stuttgart Universität Ulm. CDRterra – WEGE IN EINE TREIBHAUSGASNEUTRALE ZUKUNFT ERFORSCHEN Weitere Infos zu CDRterra und seinen Verbundprojekten unter https://cdrterra.de/.