Ansätze zum Strahlungsmanagement

Unter dem Begriff Climate Engineering werden prinzipiell zwei sehr unterschiedliche Gruppen von Ansätzen zusammengefasst: Ansätze zum Strahlungsmanagement und Ansätze zur Kohlendioxidentnahme (siehe unten sowie hier: https://www.klimanavigator.eu/themenportal/104175/index.php)

Mit den Ansätzen zum Strahlungsmanagement soll der Strahlungshaushalt der Erde so beeinflusst werden, dass entweder ein größerer Teil der Einstrahlung direkt in den Weltraum zurückreflektiert wird und damit nicht zur Erwärmung der bodennahen Luft beitragen kann oder aber die Wärmerückstrahlung (Albedo) durch Manipulation von Wolken erhöht wird. Diese Methoden werden im Englischen unter dem Begriff Radiation Management (RM) bzw. Solar Radiation Management (SRM) gefasst.

Bild: Robert Simmon - Wolkenwirbel über den Sandwich-Inseln und Aerosol-induzierte Wolken

Anhand von Vulkanausbrüchen wurden die Effekte von Aerosolen untersucht, die in die Stratosphäre geschleudert werden und dort wie kleine Spiegel das Sonnenlicht reflektieren bzw. streuen und so die Erde abkühlen lassen. Um die Wärmeeinstrahlung abzuschwächen wird daher diskutiert, reflektierende Partikel gezielt in die Stratosphäre (in etwa 15-50 km Höhe) einzubringen.

Bild: Kara

Bereits in den 1980er Jahren beobachtete man den Effekt der künstlichen Wolkenbildung durch Schiffsabgase. An den in den Abgasen enthaltenen Partikeln kondensiert Feuchtigkeit und es entstehen Wolkentröpfchen. Um diesen Effekt im Rahmen des Climate Engineering künstlich zu erzeugen, könnte man Salzwasser über dem Meer verteilen, da sich die Salzkristalle sehr gut als Kondensationskeime eignen. Dadurch entstehen Stratokumulus-Wolken, die kurzwellige Sonnenstrahlung effektiv reflektieren.

Bild: Phil Wilkerling

Cirruswolken (Eiswolken) haben einen großen Einfluss auf den Strahlungshaushalt und einen relativ starken Treibhauseffekt. Sie entstehen in großen Höhen, sind sehr kalt und im Vergleich zu anderen Wolken transparenter. Da die Zirren für kurzwellige Strahlung durchlässig sind, langwellige Strahlung aber absorbieren und zur Erde zurückstrahlen, haben sie keinen kühlenden Effekt wie andere Wolken, sondern halten mehr Wärme auf der Erde. Daher ist ein möglicher Ansatz, durch das Ausbringen von geeigneten Eiskernen in den Bildungsprozess von Zirren einzugreifen und ihren Bedeckungsgrad zur verringern.

Der Albedo Effekt, https://wetter-wien.wien/wetter-lexikon/albedo/

Der Strahlungshaushalt der Erde kann auch dadurch beeinflusst werden, dass die Erdoberfläche so verändert wird, dass sie heller wird und mehr Sonneneinstrahlung reflektiert („Surface Albedo Modification“). Diskutiert werden hier zum Beispiel (1) der Anbau von Pflanzen, die mehr Sonnenstrahlung ins Weltall reflektieren, (2) die Schaffung von flachen und hellen Flächen, (3) die reflektierende Wirkung von großen Wüsten- und Eisflächen durch Bedeckung zu verstärken und (4) die Aufhellung urbaner Siedlungen mit reflektierenden Beschichtungen.