Treibhauseffekt - Wie Treibhausgase unser Klima verändern
Der natürliche Treibhauseffekt sorgt für lebensfreundliche Bedingungen auf unserem Planeten. Doch es gibt da ein Problem: Der Effekt wird von uns Menschen massiv verstärkt. Grund dafür sind die Unmengen an Treibhausgasen, die wir tagtäglich ausstossen. Die Konsequenz ist eine rasante Erhitzung der Erde, mit lebensbedrohlichen Folgen.
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Automobilverkehr, Coronavirus, Energieeffizienz, Ernährung, Flugverkehr, Heizen, Klima & Energie, Politik, Solarenergie, Suffizienz, Windkraft, Wirtschaft & Märkte, ÖkostromDie Messungen lassen keinen Zweifel offen: Es ist wärmer geworden auf der Erde. Und zwar so schnell wie kaum zuvor in der gesamten Geschichte unseres Planeten. Die Erde war im Jahr 2020 durchschnittlich 1,1 Grad wärmer als zwischen 1850 bis 1900. Über dem Festland betrug der mittlere Temperaturanstieg gar 1,6 Grad.
Was ist die Ursache für diese beängstigende Entwicklung? Die Klimawissenschaftler:innen sind sich einig: Der Mensch ist der zentrale Treiber. Seit der Industrialisierung stossen wir – vor allem durch die Verbrennung von Erdöl, Erdgas und Kohle – riesige Mengen an Treibhausgasen in die Atmosphäre.
Im Grundsatz gilt: Je höher die Konzentration von Treibhausgasen in der Atmosphäre, desto stärker erhitzt sich unser Planet. Die Klimawissenschaft geht davon aus, dass sich die globale Durchschnittstemperatur bis 2100 um 2,0 bis 3,6 Grad Celsius erhöht, und das trotz der aktuell beschlossenen Klimaschutzmassnahmen. So eine drastische Erhitzung ist eine existenzielle Bedrohung für das Leben auf der Erde. Deshalb müssen die Regierungen endlich entschieden handeln und wirksamere Gesetze verabschieden und diese lückenlos umsetzen.
Der menschenverursachte Treibhauseffekt
Ohne den natürlichen Treibhauseffekt wäre die Erde lebensfeindlich: Anstelle der weltweiten mittleren Temperatur von 15 Grad in Bodennähe würde eisige Kälte von minus 18 Grad vorherrschen.
So funktioniert der physikalische Effekt: Die sogenannten Treibhausgase wirken wie ein Glasdach. Sie lassen das kurzwellige Sonnenlicht ungehemmt auf die Erde einstrahlen. Diese Strahlung wird von der Erdoberfläche teilweise aufgenommen und in Form von Wärme wieder an die Atmosphäre abgegeben. Die Treibhausgase hindern die langwellige Wärmestrahlung aber daran, ins All zu entweichen. Stattdessen nehmen sie einen Teil davon auf und geben den Rest in alle Richtungen wieder ab – auch Richtung Erde. Dieser Vorgang wärmt die Erdoberfläche und die untere Luftschicht auf.
Durch die Aktivitäten der Menschen erhöht sich die Konzentration an Treibhausgasen in der Atmosphäre viel zu stark. Das lebenswichtige Glasdach wird so zu einer lebensgefährlichen Falle.
Weil wir Öl, Gas und Kohle verbrennen und die Wälder abholzen, verstärken wir den natürlichen Treibhauseffekt. Das lebenswichtige Glasdach wird so zu einer lebensgefährlichen Falle.
Ist die Erde tatsächlich wärmer geworden?
Es gibt verschiedene Messgrössen, an denen die Klimaerhitzung festgemacht werden kann. Der Anstieg der mittleren globalen Erdoberflächentemperatur ist der bekannteste dafür. Anhand dieses Mittelwertes können Aussagen über die langfristige Temperaturentwicklung des Klimasystems gemacht werden. So kann man nachweisen, dass es auf der Erde seit 1900 insgesamt immer heisser geworden ist, auch wenn nicht jedes Jahr heisser als das vorherige war. Es gibt klare Beweise dafür, dass sich diese Tendenz weiter zuspitzt: Die elf klimatisch wärmsten Jahre seit Beginn der Messungen von 1880 sind allesamt nach der Jahrtausendwende anzusiedeln.
Andere wichtige Messgrössen sind die Lufttemperatur über den Ozeanen und die Oberflächenwassertemperatur. Alle diese Indikatoren zeigen in dieselbe Richtung: nach oben! Die heutige Datenlage lässt keine Zweifel an der Erderhitzung zu.
Sind wir Menschen für die Erhitzung des Klimas verantwortlich?
Das Klima der Erde hat sich immer schon verändert. Doch die rapide Erhitzung, die wir seit 1960 nachweisen können, passt nicht ins Muster der sogenannten internen und externen Variabilität. Das ist derjenige Bereich an Temperaturschwankung, der als Folge von natürlichen Prozessen erklärt werden kann. Dabei geht es beispielsweise um Schwankungen aufgrund sich verändernder Meeresströmungen, unterschiedlicher Sonnenzyklen, der elliptische Erdbahn oder um Veränderungen, die auf Vulkanausbrüche zurückgehen.
Wenn man nun mithilfe von Klimasimulationen versucht, die Temperaturentwicklung des letzten Jahrhunderts zu nachzuzeichnen, fällt folgendes auf: Nur wenn wir menschengemachte Faktoren wie das Verbrennen von Kohle, Öl und Gas einbeziehen, kann die tatsächliche Erderhitzung simuliert werden. Dies lässt nur eine Schlussfolgerung zu: Die Erderhitzung der letzten Jahrzehnte ist grösstenteils auf menschliche Aktivitäten zurückzuführen.
Ist die Sonne ein Treiber des Klimawandels?
Die Sonne ist mit Abstand der einflussreichste ausserirdische Faktor, der das Klimasystem unseres Planeten beeinflusst. Die Sonne leuchtet nicht immer gleich hell, sie sendet nicht immer gleich viel Energie ins All und Richtung Erde. Könnte es also sein, dass eine gesteigerte Sonnenaktivität die Ursache der aktuellen Klimaerhitzung ist?
Nein, diese Hypothese ist falsch. Seit 1978 wird die Sonnenaktivität von mehreren Satelliten genau gemessen. Diese Messungen zeigen, dass die Sonnenaktivität sogar leicht abgenommen hat. Die Sonne hat also in der relevanten Periode weniger Energie auf die Erde abgestrahlt – und trotzdem hat sich unser Planet stark erhitzt.
Was passiert mit der Erderhitzung, wenn wir die Emissionen heute stoppen würden?
Es mag auf den ersten Blick seltsam erscheinen: Selbst, wenn wir alle menschenverursachte Treibhausgasemissionen sofort stoppen könnten, würde sich die Erde vorerst weiter erhitzen und dann lange erhitzt bleiben. Denn unser Klimasystem ist träge, und viele Treibhausgase bleiben lange in der Atmosphäre wirksam. Deshalb wird auch ein unmittelbarer Stopp der Emissionen nicht zu einem sofortigen Stopp der Erhitzung führen.
Dazu kommt ein weiterer Faktor: In den letzten Jahrzehnten haben Wälder, Ozeane und Böden rund die Hälfte der ausgestossenen Treibhausgase absorbiert. In der Zukunft wird dieser Puffer immer kleiner: Diese Absorptionskraft geht zunehmend verloren, weil beispielsweise wärmere Ozeane weniger CO2 aufnehmen können.
Für uns bedeutet das zweierlei: Erstens, dass wir so schnell wie möglich damit aufhören müssen, Treibhausgase auszustossen. Und zweitens, dass wir uns an das erhitzte Klima anpassen müssen. Die Hitzesommer von 2018 oder 2022 zeigen, dass die Veränderung bereits Realität geworden ist. Diesen neuen Bedingungen gilt es sich so gut wie möglich anzupassen.
Die sechs wichtigsten Treibhausgase
Bekannt ist vor allem Kohlendioxid (CO2), doch es ist längst nicht das einzige relevante Treibhausgas. Die internationalen Klimaverträge, wie das Klimaabkommen von Paris, reglementieren die folgenden sechs Treibhausgase:
CO2 – Kohlendioxid
Durch menschliche Aktivität, wie das Verbrennen von Treibhausgasen oder die Abholzung, hat die CO2-Konzentration in der Atmosphäre seit Beginn der Industrialisierung um über 50 Prozent zugenommen. Rund zwei Drittel der Erderhitzung gehen auf das Konto von CO2. Es ist damit der Hauptverursacher der globalen Klimaerhitzung. In der Schweiz macht der Verbrauch von fossilen Treib- und Brennstoffen Erdöl und Erdgas 80 Prozent der Klimawirkung aus. Der überwiegende Teil davon geht auf das Konto des motorisierten Verkehrs, aber auch von Öl- und Gasheizungen. CO2 wird nur sehr langsam abgebaut. Man geht davon aus, dass nach 1000 Jahren immer noch rund 15 bis 40 Prozent der ursprünglich ausgestossenen Moleküle in der Atmosphäre übrig sind.
CH4 – Methan
Nach Kohlendioxid ist Methan (CH4) das zweitwichtigste Treibhausgas. Es trägt weltweit ungefähr 18 Prozent zur Erderhitzung bei. Hauptursachen von Methan-Emissionen sind die zunehmende Nutztierhaltung, bewässerte Reisfelder, der Öl-, Gas- und Kohleverbrauch sowie Mülldeponien. Seit Beginn der Industrialisierung wurde eine Zunahme der Methankonzentration in der Atmosphäre von über 500 Prozent verzeichnet, wobei ein Grossteil davon innerhalb der letzten 10 Jahre emittiert wurde. Methan weist kurzfristig einen viel grösseren Klimaeffekt auf als Kohlendioxid: Methan schadet dem Klima pro Kilo rund 28-mal mehr als CO2. Allerdings wird es in der Atmosphäre viel schneller abgebaut. Die durchschnittliche Lebensdauer beträgt 12,4 Jahre.
N2O – Lachgas
Dieses Treibhausgas ist mit ungefähr sechs Prozent an der globalen Klimaerhitzung beteiligt und trägt zusätzlich auch zum Abbau der Ozonschicht bei. Distickstoffmonoxid oder Lachgas entsteht hauptsächlich durch die intensive Düngung landwirtschaftlicher Böden. Zudem ist es ein Nebenprodukt bei der Verbrennung fossiler Energieträger (Erdöl, Erdgas, Kohle) und bei der Verbrennung von Biomasse (Brandrodung in den Tropen). Lachgas hat in der Atmosphäre eine durchschnittliche Lebensdauer von 121 Jahren. Lachgas ist pro Kilo rund 298-mal so schädlich wie CO2.
SF6 – Schwefelhexafluorid
Schwefelhexafluorid gehört pro Kilogramm zu den schädlichsten Treibhausgasen. Es verbleibt über 3000 Jahre in der Atmosphäre. Schwefelhexafluorid wird zu Isolationszwecken in der Hochspannungstechnik eingesetzt. Grosse Mengen des Gases entstehen bei der technischen Erzeugung von Magnesium und bei der Herstellung von Halbleitern.
PFC und HFC
Perfluorierte Kohlenwasserstoffe (PFC) und halogenierte Fluorkohlenwasserstoffe (HFC) werden vor allem für Klimaanlagen, für die Herstellung synthetischer Schaumstoffe, für elektrische Isolatoren und bei der Aluminium- und Halbleiterherstellung verwendet. Diese beiden Gruppen von synthetischen Treibhausgasen sind zusammen für wenige Prozente des Treibhauseffektes verantwortlich. Problematisch sind diese Gase vor allem wegen ihrer langen Verweildauer in der Atmosphäre – sie werden erst nach mehreren hundert bis tausend Jahren abgebaut.
Der WWF fordert:
- Der WWF fordert, dass die Schweiz auf die Wissenschaft hört. Die Schweiz muss bis spätestens 2040 sämtliche Treibhausgasemissionen so stark wie möglich reduzieren und den Rest durch sogenannte Negativemissionen ausgleichen (netto null). Bis 2030 muss sie ihre Inlandemissionen halbieren.
- Für die Politik leitet sich daraus ein klarer Auftrag ab: griffige Massnahmen in allen Bereichen, vom Autoverkehr bis zur Wasserkraft. Mehr über unsere konkreten Forderungen an die Politik erfahren Sie in unseren Dossiers zu den relevanten Themen.
Was Sie tun können
Je weniger Treibhausgase in die Atmosphäre ausgestossen werden, desto eher kann die Klimaerhitzung gebremst werden. Helfen Sie mit – unsere Klimatipps zeigen, auf was jede und jeder zum Klimaschutz beitragen kann.
