Paul Langrock / Zenit / laif – Ein Tunnel im Berliner Untergrund verbindet Friedrichshain und Marzahn per Stromautobahn. Ein Netzingenieur auf Inspektionstour

24.9.2013 | Von:
Felix Christian Matthes

Treibhauseffekt und Klimaschutz

Seit der Industrialisierung verstärkt sich der menschlich verursachte Treibhauseffekt, ausgelöst vor allem durch die Energie- und die Landwirtschaft. Angesichts weitreichender klimatischer Folgen wird auf internationalen Klimaschutzkonferenzen um eine Reduktion der CO2-Emissionen gerungen.

Einleitung

Karikatur Klimawandel


NICHT AUSSERHALB VON IZPB!!! (© picture-alliance/ Gernot Gunga)
Die Einsicht in die Begrenztheit fossiler Energiequellen und in die Folgegefahren der Kernenergie haben das Interesse an einer nachhaltigen Versorgung durch erneuerbare Energien befördert. Verstärkt wird diese Einsicht vor dem Hintergrund des anthropogenen Treibhauseffekts. Der durch menschliche Aktivitäten verursachte Klimawandel verstärkt paradoxerweise einen Effekt, durch den das Leben auf der Erde erst möglich wurde. Die sogenannten Treibhausgase in der Erdatmosphäre vermindern die Wärmerückstrahlung von der Erdoberfläche in das Weltall und speichern die entsprechende Energie in der Erdatmosphäre. Ohne den natürlichen Treibhauseffekt, der überwiegend durch den in der Atmosphäre vorhandenen Wasserdampf (vor allem Wolken) und Kohlendioxid (aus organischen Kreisläufen) herbeigeführt wird, läge die bodennahe Durchschnittstemperatur der Erde nicht bei etwa 14°C über, sondern ungefähr bei 19°C unter Null (-19°C).
Neben diesen lebensnotwendigen natürlichen Treibhauseffekt tritt jedoch seit Beginn der Industrialisierung im 19. Jahrhundert der menschlich verursachte (anthropogene) Treibhauseffekt.

Quellentext

Anthropogener Treibhauseffekt

Der menschlich verursachte (anthropogene) Treibhauseffekt, der seit Beginn der Industrialisierung im 19. Jahrhundert auftritt, ist auf den rapiden Anstieg der Emissionen von Kohlendioxid (CO2), Methan (CH4), Lachgas (N2O) und anderen synthetischen Gasen zurückzuführen, die sich in der Atmosphäre ansammeln. So ist die Konzentration von CO2 in der Erdatmosphäre seit dem vorindustriellen Zeitalter von 280 ppmv (parts per million in volume, Millionstel Volumenanteile) auf aktuell 393 angestiegen, bei Methan stieg die Konzentration von 700 ppbv (parts per billion in volume, Milliardstel Volumenanteile) auf 1874 ppbv, bei Lachgas von 270 auf 324 ppbv. Andere Treibhausgase wie Fluorchlorkohlenwasserstoffe (FCKW), wasserstoffhaltige Fluorkohlenwasserstoffe (HFKW) oder perfluorierte Kohlenwasserstoffe (FKW) und Schwefelhexafluorid (SF6) kommen in der natürlichen Zusammensetzung der Erdatmosphäre nicht vor. Sie sind in ihren Konzentrationen während der vergangenen Jahre erheblich gestiegen.

Die aktuellen Konzentrationen der verschiedenen FCKW betragen bis zu 530 pptv (parts per trillion in volume, Billionstel Volumenanteile), bei besonders strahlungswirksamen HFKW-134a etwa 68 pptv sowie bei SF6 etwa sieben pptv. Eine besondere Brisanz ergibt sich bei den synthetischen Treibhausgasen FCKW, HFKW, FKW und SF6 , weil sie teilweise außerordentlich lange in der Atmosphäre verweilen (bei SF6 beispielsweise für 3200 Jahre) sowie eine sehr hohe Treibhauswirkung haben.

Weitgehend zweifelsfrei nachgewiesen ist inzwischen, dass diese Erhöhung der Treibhausgaskonzentrationen maßgeblich zu der im vergangenen Jahrhundert beobachteten Erhöhung der globalen Durchschnittstemperatur in Bodennähe von ca. 0,8 °C (±0,2 °C) beigetragen hat. Nun hat es natürliche Schwankungen bei den Durchschnittstemperaturen innerhalb sehr langer Perioden immer gegeben (Warm- und Kaltzeiten). Besorgnis erregend ist aber nicht nur die Größenordnung des Temperaturanstieges, sondern vor allem dessen Geschwindigkeit. Niemals in den vergangenen 1000 Jahren ist ein derartig schneller Temperaturanstieg verzeichnet worden. Gleichzeitig ist die Konzentration des wichtigsten Treibhausgases CO2 in den zurückliegenden 20 000 Jahren niemals so schnell angestiegen. Sie verzeichnet heute Werte, die in den vergangenen 100 000 Jahren nicht erreicht wurden.

Projektionen für die zukünftige Entwicklung der Treibhausgasemissionen und Modellrechnungen für die daraus resultierenden Klimaeffekte zeigen, dass die weltweite bodennahe Durchschnittstemperatur gegen Ende des 21. Jahrhunderts im Vergleich zum vorindustriellen Niveau um zwischen 1,3 und 6,2 °C ansteigen könnte. Die Bandbreite der Temperaturprognosen ist dabei nicht nur auf wissenschaftliche Unsicherheiten zurückzuführen, sondern berücksichtigt vor allem verschiedene Emissionsverläufe. Auf Basis der aktuellen – rechtlich unverbindlichen – klimapolitischen Verpflichtungen einer Vielzahl von Staaten ergeben sich Emissionsverläufe, die für das Jahr 2100 – im Vergleich zu den vorindustriellen Niveaus – zu einer Temperaturerhöhung von etwa 3,3 °C (bei einer unsicherheitsbedingten Bandbreite von etwa 2,7 bis 4,2 °C) führen dürften. Die Folgen einer solch großen und schnellen Temperaturerhöhung können gravierend sein.

Felix Christian Matthes