Нобелевский лауреат Бенджамин Лист уверен, что расщепление CO₂ солнцем может спасти мир

NobelpreisTräger im Gespräch : „Man könnte die Welt retten“ Der Nobelpreisträger Benjamin List will Kohlendioxid in Sauerstoff und Kohlenstoff aufspalten – und so das Klimaproblem lösen. Woran hapert es noch? Da gibt es natürlich die üblichen Verdächtigen, über die alle reden: Künstliche Intelligenz, Quantencomputer und Kernfusion. Man hofft, die Kernfusion wird uns mit kostenloser und quasi unendlicher Energie versorgen. Eine andere Hoffnung, die ich habe, ist, dass wir in der Lage sein werden, CO₂ aus der Luft zu nehmen und mit Sonnenlicht und Katalyse in Sauerstoff und Kohlenstoff, den ich „solare Kohle“ nenne, zu spalten. Wenn uns das gelingt, könnte man sozusagen die Welt retten. Zumindest solange die Sonne scheint. Wir Chemiker sind nicht so medial versiert wie die Physiker, die uns heute sagen, wir würden in 30 oder 40 Jahren so weit sein, Energie aus Kernfusion zu gewinnen. Damit haben sie Milliarden von Forschungsmitteln eingeworben und werben damit quasi, seit es die Idee dazu gibt! Das habe ich jetzt etwas spitz formuliert, und mir ist klar, dass meine eigene Idee ähnlich verrückt klingt. Aber ich bin überzeugt davon, dass unser Projekt zumindest keine schlechteren Chancen als die Kernfusion hat, in absehbarer Zeit Realität zu werden. Die hatte ich schon vor dem Nobelpreis, habe aber selten darüber gesprochen, weil sie mir doch etwas zu verrückt vorkam. Nachdem man den Nobelpreis bekommen hat, ist man in dieser Hinsicht etwas freier. Und seitdem rede ich auch gerne darüber. So arbeiten wir in der Wissenschaft leider nicht, aber ich bin zumindest überzeugt davon, dass es prinzipiell funktionieren kann. Die Frage ist nur, in welchem Umfang. Um den Klimawandel aufhalten zu können, müsste man Milliarden Tonnen von CO₂ spalten können. In der Chemie operieren wir aber höchstens im Millionen-Tonnen-Maßstab. Das müssten wir also um den Faktor 1000 steigern! Eine riesige Aufgabe, die weltumspannend angegangen werden müsste. Schwierig, aber eben nicht unmöglich. Was mich ermutigt, ist die Photosynthese. Pflanzen und Algen gelingt es sehr leicht, CO₂ zu nutzen. Jährlich werden weltweit über 100 Milliarden Tonnen Pflanzenmaterial aus CO₂ und Wasser erzeugt. Dieser Vorgang beginnt im Frühling und endet im Herbst, wenn die Blätter zu Boden fallen und verrotten, wobei wiederum CO₂ entsteht. Die Photosynthese zeigt aber, dass es grundsätzlich möglich ist, CO₂ im Milliarden-Tonnen-Maßstab aus der Atmosphäre zu entfernen. Das wird hoffentlich irgendwann so sein. Im Moment gibt es in der Wissenschaft große Erwartungen, aber auch eine gewisse Skepsis gegenüber der KI. Wir wissen alle, wie ChatGPT uns anlügt und Referenzen erfindet. Und kaum etwas ist so verpönt in der Wissenschaft, wie falsche Referenzen oder auch nur falsche Seitenzahlen anzugeben. Was die beiden gemacht haben, ist großartig! Sie haben ein gigantisches Problem gelöst. Sie konnten dabei allerdings auf große Datenmengen zurückgreifen, die über Jahrzehnte von Menschen erhoben wurden. Der Erfolg von Alpha Fold gründet also auf jahrelanger wissenschaftlicher Arbeit von Biologen, Chemikern und Physikern. Die KI hat darauf aufbauend einen tollen Algorithmus entwickelt. Das war absolut nobelpreiswürdig. Daraus kann man aber nicht folgern, dass sich alle wissenschaftlichen Probleme durch KI lösen lassen. Doch. Wenn sich hier gerade wirklich eine Revolution in der Wissenschaft ereignet, will ich nicht derjenige gewesen sein, der nicht dabei gewesen ist, weil er zu altmodisch war. Ich habe ein Team in Japan, das an dem CO₂-Problem mithilfe von KI und Quantenchemie arbeitet. Die Chance, dass es auf diesem Wege klappen könnte, will ich auf keinen Fall verpasst haben. Damals hatte ich wirklich schlaflose Nächte. Es ging aber nicht nur darum, dass ich selbst eine Lösung finden wollte. Am Anfang einer wissenschaftlichen Karriere, noch ohne Festanstellung, treiben einen andere Ängste um. Man verfolgt eine Idee und weiß nicht, ob sie funktionieren wird. Mittlerweile glaube ich, dass wissenschaftliche Revolutionen immer mit solchen Unsicherheiten einhergehen. Bei der CO₂-Spaltung denke ich ja selbst manchmal, dass es vielleicht eine Schnapsidee ist. Sie hat aber eben auch das Potential zu einer wissenschaftlichen und technischen Revolution. Doch, mein guter Freund und ehemaliger Kollege Barry Sharpless hat zwei Chemienobelpreise bekommen. Ich mache das aber nicht, um noch mehr Anerkennung zu bekommen. Na klar! Nein, im Ernst: Was wir machen, geht natürlich nicht gegen die Kollegen aus der Kernphysik. Wir haben hier in Deutschland ein extrem hohes Niveau in diesem Bereich der Forschung. Auch die Hightech-Agenda ist prinzipiell gut. Und trotzdem werbe ich im Gespräch mit Frau Ministerin Bär und anderen, dass wir die Katalyse und das CO₂ nicht vergessen dürfen. Das Thema wird nicht genug beachtet. Das liegt auch daran, dass wir Chemiker nicht so gut für unsere Forschung werben wie andere Wissenschaftler, wahrscheinlich sind wir noch etwas nerdiger. Wenn man es aber genauer anschaut, sieht man, dass die Katalyse für das Überleben der Menschheit auf der Erde die wahrscheinlich wichtigste Technologie ist. Das wird aber skurrilerweise oft übersehen. CO₂ ist ein Molekül aus drei Atomen: einem Kohlenstoff- und zwei Sauerstoff-Atomen. Das möchte ich spalten in ein Kohlenstoff-Atom und das O₂-Molekül. So weit, so einfach. Erstaunlicherweise haben die Chemiker sich diese Reaktion nie genauer angeschaut. Wahrscheinlich, weil es Kohle und Sauerstoff bereits zur Genüge gibt. Das Problem ist nun, dass die umgekehrte Reaktion, also die Umwandlung von Kohlenstoff und Sauerstoff zu CO₂, sehr leicht funktioniert. Kohle verbrennt bereitwillig zu CO₂. Das ist ja die Basis der ersten industriellen Revolution mit ihren Dampfmaschinen und all dem, was daraus folgt. Beim Verbrennen von Kohle werden große Mengen an Energie freigesetzt. Das ist erst mal sehr praktisch, aber heute sehen wir, was das außerdem bedeutet: Treibhauseffekt, Klimaerwärmung. Kohlenstoff und Sauerstoff finden leicht zusammen. Schwierig ist die Spaltung. Dafür braucht es Katalysatoren. Und mindestens so viel Energie, wie bei der Kohleverbrennung entsteht. Und hier kommt die Sonne ins Spiel. Denn etwas anderes dafür zu verbrennen, wäre ganz sicher nicht die Lösung. Wir haben ausgerechnet, wie viel Energie es dafür bräuchte. Es sind 25 Prozent weniger, als eine Pflanze zur Photosynthese braucht. Da geht es vor allem um technische Probleme. Selbst wenn es gelingt, CO₂ in Kohlenstoff und Sauerstoff aufzuspalten, müsste man verhindern, dass sie gleich wieder miteinander zurückreagieren. Das ist aber nur einer der vielen Aspekte, die die Sache unglaublich schwierig machen. Genau genommen ist es wirklich eine Höllenreaktion. In meinem Labor habe ich gerade ein ziemlich verrücktes Team und damit immerhin sieben Mitarbeiter, die auch daran glauben. Es gibt weltweit tatsächlich nur wenige, die an dem Thema arbeiten. Wir hatten großes Glück, dass sich die Werner-Siemens-Stiftung bereitgefunden hat, unser Vorhaben zu unterstützen, aber das Problem ist wahrscheinlich so etwas wie die Mondlandung. Die klügsten Köpfe müssten zusammenkommen, und der Bund müsste jedes Jahr eine Milliarde ausgeben – und dann würden wir es lösen können. Ja, das ist auch für mich ein wichtiger Grund, aber nicht der einzige. Als ich gerade mit der Organokatalyse anfing, habe ich mich nicht in erster Linie dafür interessiert, ob ich die bisher für die Katalyse gebrauchten giftigen und teuren Metalle ersetzen kann. Es ging mir eher darum, ein anderes fundamentales Prinzip für die Katalyse zu finden. Meine entscheidende Motivation ist immer Neugier und Begeisterung. Und beim CO₂ ist es eben auch die grundsätzliche Frage: Kann ich das katalytisch spalten? Das ist einerseits Grundlagenforschung, andererseits ein Problem, das die ganze Menschheit betrifft. Das fasziniert mich. Sommerserie F.A.Z. Podcast für Deutschland Bei der 75. Lindauer Nobelpreisträgertagung haben sich Simon Strauß und Joachim Müller-Jung mit Benjamin List (Nobelpreis für Chemie 2021) unterhalten. Seine revolutionäre Idee: CO₂ mithilfe von Solarenergie zu spalten und damit den Klimawandel zu bremsen. Um die Idee von Benjamin List geht es auch in der 5. Folge der Sommerserie im F.A.Z. Podcast für Deutschland (Release der Folge am Mittwoch, 12. August 2026).