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Kohlenstoffmanagement (auch Carbon Management) zielt darauf ab, entstandenes Kohlendioxid (CO2) aus der Atmosphäre fernzuhalten oder zu beseitigen, damit es nicht zur Erderwärmung beiträgt oder verbleibende Treibhausgas-Emissionen ausgeglichen werden können. Ein weiteres Ziel ist, Kohlenstoff für die Herstellung von Produkten bereitzustellen, ohne fossile Rohstoffe zu nutzen. Drei Bausteine stehen dafür zur Verfügung: - Carbon Capture & Storage (CCS), - Carbon Capture & Utilization (CCU), - Carbon Dioxide Removal (CDR). - Die Bundesregierung möchte mit zwei Strategien, der Carbon Management Strategie (CMS) und der Langfriststrategie Negativemissionen (LNe), einen strategischen Rahmen für das Kohlenstoffmanagement in Deutschland schaffen und hat dazu erste Eckpunkte formuliert. Der vorliegende Impuls des Akademienprojekts "Energiesysteme der Zukunft" (ESYS) ordnet anhand dieser Eckpunkte die Rolle und Grenzen des Kohlenstoffmanagements im Klimaschutz ein: - Können die Ziele im Klimaschutz auch ohne Carbon Management erreicht werden? - In welchem Verhältnis steht das Kohlenstoffmanagement zur Vermeidung von Treibhausgas-Emissionen? - Warum ist die CO₂-Speicherung wichtig? -- In einigen Bereichen wie der Zementindustrie und der Landwirtschaft lässt sich die Entstehung von Treibhausgas-Emissionen absehbar nicht komplett vermeiden. Schon das Ziel der Klimaneutralität bis 2045 wird daher nicht erreichbar sein, ohne CO2 abzuscheiden und dauerhaft zu speichern. Dabei allein auf die Speicherung in Vegetation und Boden zu vertrauen, erscheint zu riskant. Gleichzeitig kann und sollte das Carbon Management nur begrenzte Klimaschutzbeiträge leisten. Die erforderlichen Technologien müssen in die breite Anwendung gebracht und teilweise neu entwickelt werden, was Zeit erfordert und zumindest erste Entscheidungen für den Einstieg in das Carbon Management heute dringlich erscheinen lässt. Gemeinsam genutzte Infrastrukturen, technische Komponenten oder natürliche Ressourcen erfordern zudem eine übergreifende Betrachtung von CCS, CCU und CDR. Der Impuls benennt Herausforderungen und Nachbesserungsbedarfe bei den vorliegenden Eckpunkten, damit CMS und LNe letztlich eine schlüssige Gesamtstrategie für das Carbon Management bilden. Er zeigt zudem regulatorische Handlungsoptionen auf, wie Klimaneutralität und später Netto-negativ-Emissionen erreicht werden können.

Der freiwillige Kohlenstoffmarkt ist ein Handelsplatz für sogenannte "Emissionsgutschriften". Das Versprechen dahinter: Klimaschutzprojekte sollen entweder den Ausstoß von Treibhausgasen verhindern oder CO2 wieder aus der Atmosphäre entfernen. Wer Emissionsgutschriften erwirbt – meist Unternehmen oder andere private Akteure - könne so seinen eigenen Treibhausgasausstoß kompensieren. Dieses verlockend klingende Konzept der CO2-Kompensation steht aber zunehmend in der Kritik und die tatsächliche Klimaschutzwirkung erscheint fraglich. Ist der freiwillige Kohlenstoffmarkt nun also ein wertvolles Instrument für den Klimaschutz oder nicht? Und wie könnte er sich in den nächsten Jahren verändern? Das Akademienprojekt "Energiesysteme der Zukunft" (ESYS) bietet in diesem Impuls einen Überblick über die Struktur und Funktionsweise des freiwilligen Kohlenstoffmarkts und zeigt die daraus folgenden Herausforderungen und Handlungsbedarfe auf. Zentrale Fragen sind unter anderem: - Wie ist der freiwillige Kohlenstoffmarkt strukturiert und reguliert? - Welche Probleme bringt das mit sich? - Welche Klimaschutzprojekte erzeugen Emissionsgutschriften für den freiwilligen Kohlenstoffmarkt? - Wofür setzen Unternehmen und andere Käufer Emissionsgutschriften ein? - Warum werden die Klimaschutzprojekte und Unternehmen, die Emissionsgutschriften erwerben, mitunter kritisiert? --- Die Publikation zeigt: In seiner jetzigen Form trägt der freiwillige Kohlenstoffmarkt nur sehr bedingt zum Klimaschutz bei. Um das zu ändern, braucht es eine bessere Regulierung des Markts, verbindliche und übergreifende Qualitätskriterien für die Klimaschutzprojekte und einen bedachten Einsatz der Emissionsgutschriften, der die Reduktion von Treibhausgasemissionen nicht ersetzt.

Klimaneutral produzierter Wasserstoff ist von großer Bedeutung für das Energiesystem der Zukunft: In Wasserstoff und dessen Folgeprodukten, etwa Methan, Ammoniak oder Methanol, lässt sich Energie speichern, über lange Strecken transportieren und vielseitig einsetzen. Insbesondere in Bereichen, in denen eine direkte Elektrifizierung nicht möglich ist, kann "grüner Wasserstoff" somit dazu beitragen, den Ausstoß von Treibhausgasen zu verhindern. Das gilt zum Beispiel für die Stahlerzeugung, Teile der Chemieindustrie oder die Seeschifffahrt. In diesem "Kurz erklärt" erläutert das Akademienprojekt "Energiesysteme der Zukunft" (ESYS) die Grundlagen dieses Hoffnungsträgers für eine klimaneutrale Lebens- und Wirtschaftsweise und geht auf zukünftige Einsatzperspektiven ein. Die Publikation zeigt: Auch wenn Wasserstoff bereits heute in der Industrie verwendet wird, wird der Bedarf in den nächsten Jahrzehnten deutlich steigen. Klimaneutraler Wasserstoff wird eine Schlüsselrolle bei der Energiewende einnehmen. Damit das gelingt, sind jedoch noch Hürden zu nehmen und gezielt Entscheidungen zu treffen. Die Weichen für eine Wasserstoffwirtschaft werden schon heute gestellt und erfordern eine enge Abstimmung innerhalb Europas. - Zentrale Fragen sind unter anderem: Welche Herstellungsverfahren für Wasserstoff gibt es und wie unterscheiden sich diese in Bezug auf ihre CO2-Emission, den Wasserbedarf und die Kosten? Wo könnte Wasserstoff in Zukunft eingesetzt werden, um fossile Energieträger zu ersetzen und in welchen Bereichen gibt es effizientere Alternativen? Welche Rolle wird der Import von Wasserstoff spielen? Welche Infrastrukturen gilt es aufzubauen? Welche Transportmethoden sind möglich?