Kampf gegen den Klimawandel: Könnte ein riesiger "Sonnenschirm" helfen?

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Wir alle wissen, dass Schatten eine der besten Möglichkeiten ist, um der Hitze zu entkommen. Aber könnte ein riesiger "Sonnenschirm" dabei helfen, schädliche UV-Strahlen abzuhalten und die Erde zu kühlen?

Das ist die neueste Idee eines US-amerikanischen Astronomen von der US-amerikanischen Universität Hawaiʻi. Es ist nicht das erste Mal, dass weltraumgestützte Sonnenschirme - Spiegel oder Schirme, die in der Umlaufbahn zwischen Sonne und Erde platziert werden - im Rahmen des Kampfs gegen den Klimawandel vorgeschlagen werden.

Bislang hat sich die Wissenschaft jedoch schwer getan, einen Schild zu entwerfen, der ein ausgewogenes Verhältnis zwischen Gewicht und Kosten aufweist. Eine mögliche Lösung besteht darin, ihn an ein mit Asteroidenmaterial gefülltes Gegengewicht zu binden, so der neue Vorschlag, der in der Zeitschrift Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS) veröffentlicht wurde.

Wenn der Entwurf praktikabel ist, könnte er den Klimawandel innerhalb weniger Jahrzehnte eindämmen, so der Autor des Artikels, István Szapudi.

Wie könnten Sonnenschilde den Klimawandel aufhalten?

Sonnenschutztechnologien - auch bekannt als "Solar Radiation Modification" (SRM) - könnten theoretisch die Erde abkühlen, indem sie sie vor einem Teil der Sonnenstrahlen schützen. Bislang stand das Konzept des Sonnenschutzschildes vor einem großen Hindernis, nämlich dem Gewicht.

Bei früheren Vorschlägen wurde der Schild an dem Punkt platziert, an dem die Schwerkraft der Erde und der Strahlungsdruck der Sonne im Gleichgewicht sind.

Diese beiden gegenläufigen Kräfte bedeuten jedoch, dass der Schild ein Mindestgewicht haben muss, damit er an Ort und Stelle bleibt. Dies schließt kostengünstige, leichte Materialien wie Graphen aus, die leicht ins All transportiert werden könnten.

Durch die Befestigung des Schildes an einem Gegengewicht, das in Richtung Sonne ausgerichtet ist, könnten diese Gewichtsbeschränkungen umgangen werden, so Szapudis Theorie. Außerdem könnte der Schild näher an der Erde platziert werden, was seine Wirksamkeit erhöhen würde.

Wie sieht die Funktionsweise aus?

Der Sonnenschutzschild würde mit einem starken Graphen-Faden an einem Gegengewicht befestigt werden. Das Gegengewicht würde sich im Weltraum langsam öffnen, so dass es sich allmählich mit Mondstaub oder Asteroidenmaterial füllen könnte, das als Ballast dienen würde.

Da der Ballast im Weltraum aufgefangen würde, müsste er nicht von der Erde aus gestartet werden. Als Gegengewicht würde er das Gewicht des Schildes drastisch reduzieren, so Szapudi.

Zusammen würden der Schild und das Gegengewicht etwa 318 Millionen Tonnen wiegen - 100 Mal weniger als bei nicht gefesselten Konstruktionen.  Der Schild selbst, also der Teil, der in den Weltraum geschossen werden müsste, würde nur etwa 32.000 Tonnen oder ein Prozent des Gewichts ausmachen. Heutige Raketen sind in der Lage, bis zu 45.000 Tonnen in eine niedrige Erdumlaufbahn zu befördern.

Warum sind einige Wissenschaftler skeptisch?

Der Bereich der Modifizierung der Sonnenstrahlung umfasst auch andere Technologien wie die Sonnenstrahlung und das Einbringen von sonnenblockierenden Partikeln in die Erdatmosphäre.

Szapudi ist sich der potenziellen Risiken einer Veränderung der Erdatmosphäre bewusst und hält weltraumgestützte Strategien für vorteilhafter. "Angesichts der Schwere des Problems sollte jeder Weg untersucht werden, der zu einer teilweisen Abmilderung einer Katastrophe führen könnte", schreibt er.

Doch nicht alle Wissenschaftler sind sich einig. In einem Papier aus dem Jahr 2008 mit dem Titel "20 Gründe, warum Geoengineering eine schlechte Idee sein könnte" vergleicht der US-Klimatologe Alan Robock diese Technologien damit, die Erde an "lebenserhaltende Maßnahmen" zu hängen, und meint, dass "die Heilung schlimmer sein könnte, als die Krankheit".

Robock warnt vor den unbekannten Folgen solcher Technologien, einschließlich der Auswirkungen auf das regionale Klima, die Pflanzen und die Sonnenenergie. Er weist auch darauf hin, dass der Rückgriff auf SRM-Technologien dazu führen könnte, dass die Reduzierung der Kohlenstoffemissionen aufgegeben wird. Dies würde dazu führen, dass andere schädliche Auswirkungen von Treibhausgasen, wie die Versauerung der Ozeane, weitergehen.

Um der Unvorhersehbarkeit des Geoengineering Rechnung zu tragen, schlägt Szapudi einen "modularen und reversiblen Ansatz" vor, hierbei würden mehrere kleinere Schutzschilde über einen einzigen Schutzschild eingesetzt.