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Gesellschaft und Wissenschaft diskutieren, ob die Verwitterung von Gesteinsmehl atmosphärischen Kohlenstoff langfristig binden kann. Allerdings hat ein Forscherteam unter Federführung des Thünen-Instituts für Agrarklimaschutz und der ETH Zürich nun gezeigt, dass dabei noch zu viele Unbekannte mitspielen. Ein Perspective Paper ist dazu jetzt in Nature Reviews Earth & Environment erschienen.
Braunschweig (24. Februar 2026). Die meisten Länder erreichen Klimaneutralität nicht allein durch die Reduzierung von Treibhausgas-Emissionen. Zusätzlich werden Kohlenstoff-Senken gebraucht, mit denen unvermeidbare Emissionen kompensiert werden können. Forschende diskutieren technische Lösungen, etwa, silikatisches Gesteinsmehl auf Ackerböden auszubringen. Bei dieser sogenannten beschleunigten Gesteinsverwitterung (engl. enhanced rock weathering, ERW) kann Kohlendioxid aus der Atmosphäre gebunden werden. In einem jetzt in der Fachzeitschrift Nature Reviews Earth & Environment veröffentlichten Positionspapier diskutieren Wissenschaftler*innen unter Federführung des Thünen-Instituts für Agrarklimaschutz und der ETH Zürich, ob ERW als Klimaschutzmaßnahme einsatzbereit und zielführend ist.
Die ERW beruht auf natürlichen geochemischen Prozessen: Aus atmosphärischem Kohlendioxid entsteht Kohlensäure. Diese verwittert Silikate, gesteinsbildende Mineralien, die reich an Kalzium, Magnesium und Natrium sind. Dabei wird atmosphärisches Kohlendioxid in sogenannte Verwitterungsprodukte überführt. Werden diese aus den Böden ausgewaschen, gelangen sie über Bäche und Flüsse in die Ozeane. Dort bilden sich aus den Verwitterungsprodukten stabile Karbonate. So wird das Kohlendioxid aus der Atmosphäre langfristig im Meer gebunden und damit ungefährlich für das Klima. Ein Prozess, der identisch bei natürlichen Gesteinsverwitterungen abläuft. Allerdings dauert der natürliche Vorgang sehr lang. Eine Vermahlung würde den Prozess beschleunigen. So weit, so simpel.
Doch steht überhaupt genug Material zur Verfügung, um Gesteinsmehl in großer Menge herstellen zu können? In ihrer Studie hat das internationale Forschungsteam um den Erstautoren Dr. Marcus Schiedung vom Thünen-Institut für Agrarklimaschutz untersucht, welche Gesteine für ERW geeignet und verfügbar sind und wie viel Kohlendioxid potenziell gebunden werden kann. Das Ergebnis: Aktuell ist unklar, ob genug silikatische Gesteine verfügbar sind, um ausreichend Kohlendioxid binden zu können. Ausgerechnet die Gesteine, die viel Kohlendioxid binden könnten, weisen meist einen hohen Gehalt an toxischen Elementen wie Nickel und Chrom auf. Zum anderen wird nicht genug geeignetes Gesteinsmehl produziert. Der Abbau in Steinbrüchen müsste deutlich ausgeweitet werden, um überhaupt die Mengen an Kohlendioxid binden zu können, die für klimarelevante Effekte diskutiert werden. Das wiederum hätte erhebliche Auswirkungen auf Gesellschaft und Umwelt.
Ein weiterer Aspekt, den das internationale Autorenteam diskutiert, betrifft die mögliche Nutzung in der Landwirtschaft. In aktuellen Überlegungen gehen Forschende davon aus, dass ungefähr 40 bis 100 Tonnen Gesteinsmehl auf einen Hektar Acker verteilt werden müssten, um einen spürbaren klimarelevanten Effekt zu erzielen. Das ist allerdings deutlich mehr, als bei nachhaltiger Bewirtschaftung empfohlen wird. Zum Vergleich: In der regenerativen Landwirtschaft ist der Einsatz von Gesteinsmehl durchaus verbreitet. Dort wird aber weniger als eine Tonne pro Hektar ausgebracht. „Kleinere Mengen von Gesteinsmehl haben in Ackerböden durchaus positive Effekte für Boden und Pflanzen“, sagt Prof. Dr. Sebastian Dötterl vom Departement Umweltsystemwissenschaften an der ETH Zürich und Co-Autor der Studie.
Welche Auswirkungen große Mengen Gesteinsmehl auf Boden, Pflanzen und aquatische Ökosysteme hat, ist hingegen noch weitgehend unerforscht. „Das ungeklärte Risiko spricht gegen eine großflächige Anwendung“, sagt Dr. Marcus Schiedung, Erstautor der Studie. Es fehlten insbesondere belastbare Informationen über geochemische Prozesse, die in Ackerböden, Flüssen und Ozeanen ablaufen, wenn das Kohlendioxid gebunden oder auch wieder freigesetzt wird. Darüber hinaus sei unklar, wie stabil das klimaschädigende Gas überhaupt gebunden werde oder wieviel von dem ursprünglich gebundenen Kohlendioxid während des Transports ins Meer freigesetzt wird. Derzeit könne also nicht beziffert werden, wieviel Kohlendioxid in der Praxis tatsächlich gebunden wird. Marcus Schiedung: „Diese Kennzahl ist allerdings zentral, um den großflächigen Einsatz von Gesteinsmehl als sichere und wirksame Klimaschutzmaßnahme anerkennen zu können.“
Dr. Marcus Schiedung
Thünen-Institut für Agrarklimaschutz
E-Mail: marcus.schiedung@thuenen.de
Schiedung, M., Harrington K.J., Dupla, X., Möller, B., Facq, E., Sweere, T., Don, A., Hilton, R.G., Doetterl, S. & Hemingway, J.D. (2026). Uncertainties of enhanced rock weathering for climate-change mitigation. Nature Reviews Earth & Environment https://doi.org/10.1038/s43017-026-00761-7
https://www.thuenen.de/de/themenfelder/boden/themenschwerpunkt Themenschwerpunkt Boden des Thünen-Instituts
https://see.ethz.ch/research/Enhancedrock.html Projektwebsite der ETH Zürich
https://soilres.ethz.ch/ Arbeitsgruppe Soil Resources an der ETH Zürich
Criteria of this press release:
Business and commerce, Journalists, Scientists and scholars
Economics / business administration, Environment / ecology, Geosciences, Social studies, Zoology / agricultural and forest sciences
transregional, national
Research results, Scientific Publications
German
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