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Treibhauseffekt, Kohlendioxid, anthropogener Klimawandel

Der Treibhauseffekt/Humane Kohlendioxid-Emission/Der menschliche Anteil am Klimawandel/

Der Treibhauseffekt

In einem Treibhaus lässt ein Glasdach Licht herein, aber Wärme nicht hinaus. Das Treibhaus wärmt sich also auf. Die Durchlässigkeit für kurzwellige Lichtstrahlen, aber nicht für langwellige Wärmestrahlung, nennt man auch „selektive Transparenz“. Sie ist die Grundlage für den so genannten Treibhauseffekt, also die Rückstrahlung von Wärme aus einer umgebenden Schicht, die in der Atmosphäre von Planeten zu beobachten ist.

Für das Leben auf der Erde ist der Treibhauseffekt der Atmosphäre von zentraler Bedeutung. Ohne ihn würde die Durchschnittstemperatur auf der Erde von +14 Grad Celsius auf -18 Grad Celsius sinken. Der Treibhauseffekt hat damit einen entscheidenden Anteil an der Gestaltung des Klimas der Erde.

Hervorgerufen wird der atmosphärische Treibhauseffekt durch die so genannten Treibhausgase. In erster Linie ist dies schlicht Wasserdampf mit einem Anteil von ca. 60%, gefolgt von Kohlendioxid, Methan und Ozon. Der Anteil von Kohlendioxid (CO₂) am Treibhauseffekt wird schwankend zwischen Werten von 10%-25% angegeben, auch abhängig von regionalen Konzentrationen und Mischungsverhältnissen.

Humane Kohlendioxid-Emission

Allerdings spielt CO₂ eine zentrale Rolle in der Diskussion um den menschlichen Anteil am Klimawandel. Der Anteil der gesamten menschlichen Kohlendioxid-Emissionen gegenüber dem CO₂ aus natürlichen Quellen ist relativ gering – der IPCC (Intergovernmental Panel on Climate Change, dt.: Zwischenstaatlicher Ausschuss für Klimaänderungen) gibt ihn mit etwa 6% an (36,3 Gigatonnen aus menschlichen Emissionen gegenüber 550 Gigatonnen natürliches Vorkommen). Etwa die Hälfte der menschlichen CO₂-Emissionen wird zudem von Ozeanen und der Erdoberfläche, vor allem von Pflanzen, aufgenommen. Die andere Hälfte reicht jedoch aus, um die Konzentration von CO₂ in der Atmosphäre seit der Industrialisierung messbar zu verstärken. Die zusätzlichen CO₂-Emissionen gelten als Hauptursache für eine Verstärkung des Treibhauseffekts, der wiederum mit zur globalen Erwärmung führt.

Nach Angaben des Umweltbundesamtes sind die CO₂-Emissionen in Deutschland seit 1990 tendenziell zurückgegangen, von über einer Milliarde Tonnen im Jahr 1990 bis 841 Millionen Tonnen im Jahr 2007. Für das Jahr 2007 ergab sich folgende Aufschlüsselung der deutschen CO₂-Emissionen nach Quellen:

Energiewirtschaft (vor allem Kohle- und Gaskraftwerke): 45,8%
Verkehr (Auto, Bahn, Flugzeug): 18,1%
Haushalte und Kleinverbraucher: 15,3%
Verarbeitendes Gewerbe: 10,6%
Industrieprozesse (z.B. Autoindustrie): 9,9%

Innerhalb der Energiewirtschaft stammt der Löwenanteil der CO₂-Emissionen aus Kraftwerken, die fossile Energieträger verbrennen, vor allem Kohle und – mit einigem Abstand dahinter – Gas.

Der menschliche Anteil am Klimawandel

Der Klimawandel beschäftigt seit wenigstens einem Jahrzehnt Politik und Öffentlichkeit. Er lässt sich in konkreten Messdaten ausdrücken. Die Durchschnittstemperatur der Luft in Bodennähe hat sich nach Angaben des IPCC in dem Jahrhundert von 1906 bis 2005 um 0,74 Grad Celsius erhöht. Seit Beginn der Messungen vor 160 Jahren war das Jahr 1998 das durchschnittlich wärmste, und die Jahre 2000 bis 2009 waren das wärmste Jahrzehnt, gefolgt von den neunziger und dann den achtziger Jahren.

Die These, dass die Auswirkungen menschlichen Verhaltens einen bedeutenden Anteil am Wandel des Weltklimas haben, ist mittlerweile wissenschaftlich anerkannt.

Vor allem die Emissionen von Treibhausgasen wie CO₂ und die zunehmende Rodung von CO₂-absorbierenden Waldflächen haben den größten Anteil an der Verstärkung des Treibhauseffekts und damit der globalen Erwärmung der Erdoberfläche.

Die Folgen des Klimawandels sind weit reichende Umwälzungen in den weltweiten Ökosystemen. Die prominenteste Befürchtung betrifft das bereits messbare Ansteigen des Meeresspiegels aufgrund des Abschmelzens von polaren Eiskappen. Vor allem flach gelegene Länder in Meeresnähe wie die Inselstaaten des Pazifik sind dadurch in ihrer Existenz bedroht.

Generell ist die Anfälligkeit für Folgen des Klimawandels in strukturschwachen Regionen der Welt mit sensiblen ökologischen Bedingungen am größten. In Afrika etwa werden Dürren, Überflutungen sowie neue Ausbreitungen von Krankheiten wie Malaria mit dem Klimawandel in Verbindung gebracht.

Klimapolitisch werden sowohl das Ziel einer Anpassung an den sich bereits vollziehenden und unvermeidbaren zukünftigen Klimawandel verfolgt, als auch das Ziel einer Eindämmung der zukünftigen Erwärmung durch eine Reduktion von Treibhausgas-Emissionen. Besonders für die hoch industrialisierten Länder sind die internationalen Reduktionsvorgaben eine Herausforderung und historische Verantwortung. Die langfristigen Kosten für die Folgen eines ungebremsten Klimawandels werden im allgemeinen als wesentlich höher veranschlagt als die Kosten einer ambitionierten CO₂-Reduktion. Ein von der Europäischen Union 2005 eingeführtes Instrument, die Kosten für die abgeschätzten Folgen des CO₂-Ausstoßes an die Erzeuger zurückzugeben, ist der – seinerseits nicht unumstrittene – Handel mit Emissionszertifikaten.