Treibhausgase

 

Dem am 24. Oktober 2024 im Vorfeld der Klimakonferenz veröffentlichten Emissions Gap Report (Emissionslückenbericht) der Vereinten Nationen zufolge befanden sich die Treibhausgasemissionen im Jahr 2023 mit 57,1 Gigatonnen CO₂-Äquvalenten WELTWEIT auf einem neuem Rekordniveau. Im Vergleich zum Vorjahr sind sie noch einmal um 1,3 Prozent angewachsen. Die Emissionen aus der Öl-, Gas- und Kohleproduktion sind sogar deutlich stärker, nämlich um mehr als 2,5 Prozent, gestiegen. Die G20-Staaten inklusive Deutschlands waren für mehr als drei Viertel der weltweiten Emissionen verantwortlich.

Die menschengemachte Klimaveränderung, die größte Bedrohung der Menschheit, die es je gegeben hat, ist kein Phänomen des 20. und 21. Jahrhunderts, sondern begann bereits in den 1830er Jahren während der Anfangsphase der industriellen Revolution. Dies hat ein Team von 25 Forschern aus Australien, den USA, Europa und Asien unter der Leitung der Australian National University in Canberra herausgefunden. Ihre im Jahr 2016 in der Fachzeitschrift „Nature“ erschienene Studie ist Teil des Projekts „Past Global Changes“. Das Klima reagiert demnach schon auf geringe Mengen an Treibhausgasen.

Dem unter dem Titel „Gesunde Umwelt, Gutes Leben für alle“ am 13. März 2019 in Kenias Hauptstadt Nairobi vorgestellten aktuellen 6. Report „Global Environment Outlook“ (GEO-6) des UN-Umweltprogramms (Unep) zufolge könnten die Treibhausgas-Emissionen bis 2060 um 40 Prozent ansteigen, wenn die Trends nicht gedreht werden. Die CO₂-Uhr des Berliner Klimaforschungsinstituts MCC (Mercator Research Institute on Global Commons and Climate Change) veranschaulicht, wieviel CO₂ in die Atmosphäre abgegeben werden darf, um die globale Erwärmung auf maximal 1,5°C beziehungsweise 2°C zu begrenzen. Mit wenigen Klicks kann man die Schätzungen für beide Temperaturziele vergleichen und sehen, wieviel Zeit im jeweiligen Szenario bleibt.

Der am 2. Dezember 2024 anlässlich der UNCCD COP16 in Riad veröffentlichten Wissenschaftlichen Bericht des Potsdam-Instituts für Klimafolgenforschung (PIK) in Zusammenarbeit mit der UN-Konvention zur Bekämpfung der Wüstenbildung (UNCCD) “Stepping back from the precipice: Transforming land management to stay within planetary boundaries“ (Weg vom Abgrund: Umgestaltung der Landbewirtschaftung zur Einhaltung der planetarischen Grenzen) stellt fest, dass die Landökosysteme derzeit noch fast ein Drittel der vom Menschen verursachten Treibhausgas-Emissionen aufnehmen, doch mit abnehmender Tendenz: In den letzten zehn Jahren habe sich die Fähigkeit von Bäumen und Böden, überschüssiges CO₂ zu absorbieren, um 20 Prozent verringert.

 

Die Klimaveränderung hat heute schon deutliche Auswirkungen auf EUROPA. Zu diesem Schluss kommt der neue Klimabericht „Climate change, impacts and vulnerability in Europe 2016” der Europäischen Umweltagentur (EEA), der am 25. Januar 2017 in Kopenhagen veröffentlicht wurde. Der EEA-Bericht wird alle vier Jahre aktualisiert.

Laut dem am 20. April 2023 veröffentlichten Bericht des europäischen Klimadienstes Copernicus lag die Konzentration der wichtigsten Treibhausgase in der Atmosphäre in Europa im Jahr 2022 auf einem neuen Rekordniveau.

 

Wie der Thinktank Agora Energiewende am 2. Januar 2024 mitteilte, lag der deutsche CO₂-Ausstoß im Jahr 2023 bei 673 Millionen Tonnen. Das ist der tiefste Stand seit 70 Jahren und im Vergleich zu 1990 ein Rückgang von 46 Prozent. Gegenüber dem Vorjahr ist das ein Rückgang um 73 Millionen Tonnen, also um fast zehn Prozent. Gemäß der Vorgabe des Klimaschutzgesetzes hätte Deutschland 2023 rund 722 Millionen Tonnen CO₂ ausstoßen können. Die Marke wurde also um fast 50 Millionen Tonnen oder rund sieben Prozent unterschritten.

Jedes Jahr zum 15. März stellt das Umweltbundesamt (UBA) die Emissionsbilanz des Vorjahres vor. Laut der Pressemitteilung des UBA vom 15. März 2024 wurden im Jahr 2023 in Deutschland insgesamt rund 674 Millionen Tonnen Treibhausgase freigesetzt – 76 Millionen Tonnen oder 10,1 Prozent weniger als 2022, der stärkste Rückgang seit 1990. Gründe seien der gestiegene Anteil erneuerbarer Energien, ein Rückgang der fossilen Energieerzeugung und eine gesunkene Energienachfrage bei Wirtschaft und Verbrauchern.
Vgl. dazu auch den am 13. Mai 2024 veröffentlichen Umweltmonitor 2024 des Umweltbundesamt (UBA).

Im Rahmen der Deutschen ⁠Anpassungsstrategie⁠ an den ⁠Klimawandel⁠ (⁠DAS⁠) legt die Bundesregierung alle vier Jahre einen Monitoringbericht zur deutschen Anpassungsstrategie an den Klimawandel vor. Am 28. November 2023 ist der dritte Monitoringbericht veröffentlicht worden.

Laut dem unter anderem vom Öko-Institut, vom Ifeu Heidelberg, von Prognos und vom Fraunhofer ISI erstellten Bericht „Quantifizierung der Treibhausgaswirkung von staatlichen Begünstigungen in Deutschland“, der in der der Frankfurter Rundschau vorliegenden Form auf den 10. November 2023 datiert ist, jedoch erst am 19. August 2024 bekanntgemacht wurde, hatten die staatlichen Begünstigungen mit klimaschädlicher Wirkung im Jahr 2020 einen Umfang von rund 35,8 Milliarden Euro. Im Zeitraum von 2023 bis 2030 verursachten die klimaschädlichen Subventionen der Studie zufolge zusätzliche CO₂-Emissionen von mehr als 150 Millionen Tonnen.

Der jedes Jahr anlässlich der UN-Klimakonferenzen von Germanwatch und NewClimate Institute veröffentlichte Klimaschutz-Index (Climate Change Performance Index, CCPI) analysiert und bewertet seit 2005 jährlich die Bemühungen von aktuell 63 Ländern und der EU, die zusammen für mehr als 90 Prozent der weltweiten Treibhausgasemissionen verantwortlich sind. Der am 20. November 2024 vorgestellten aktuellen Rangliste zufolge ist Dänemark das vierte Jahr in Folge der Vorreiter beim Klimaschutz, liegt allerdings mit der Bewertung „gut“ lediglich auf Platz 4, da auch das beste Land noch nicht genug zum Erreichen der Pariser Klimaziele tut; die Platzierung Deutschlands hat sich wegen der Blockade im Verkehrs- und teilweise Gebäudebereich im Vergleich zum Vorjahr um zwei Plätze verschlechtert, mit Platz 16 reicht es nur noch für den Bereich „mäßig“ statt „gut“.

 

KOHLENDIOXID (CO₂)

Kohlendioxid (CO₂) ist anerkanntermaßen das wichtigste und langlebigste Treibhausgas. Die globale Erwärmung wächst nahezu linear mit der Gesamtmenge der seit Beginn der Industrialisierung veursachten CO₂-Emissionen.

Der erste, der der darauf hinwies, dass die CO₂-Emissionen durch Kohleverbrennung das Klima ändern könnte, war der schwedische Physiker und Chemiker Svante Arrhenius, der darüber am 11. Dezember 1895 der schwedischen Wissenschaftsakademie berichtete und seine Untersuchungen im „Philosophical Magazine and Journal of Science“ veröffentlichte.

Zwischen 1750 und 2019 wurde die Erdatmosphäre mit insgesamt 1,65 Billionen Tonnen CO₂ (= 1650 Gigatonnen) aus der Nutzung fossiler Brennstoffe und Zementherstellung (Landnutzung nicht miteinbezogen) belastet, Deutschland liegt mit rund 92 Milliarden Tonnen auf Platz 4 nach den USA (410), China (220) und Russland (114); Quelle: Our World in Data based on the Global Carbon Project 2020.

Laut dem am 13. November 2024 veröffentlichten „Global Carbon Budget 2024“ werden die globalen CO₂-Emissionen im Jahr 2024 mit 41,6 Milliarden Tonnen einen neuen Rekordwert erreichen. Die CO₂-Emissionen aus der Kohleverbrennung steigen nochmals um mindestens 0,2 Prozent gegenüber dem Vorjahr an, die CO₂-Emissionen aus der Erdölnutzung um mindestens 0,9 Prozent und die Emissionen aus Erdgas um etwa 2,4 Prozent. Die gesamten weltweiten CO₂-Emissionen betragen 37,4 Milliarden Tonnen CO₂ (plus 0,8 Prozent), hinzu kommen 4,2 Milliarden Tonnen aus Landnutzungsänderungen wie trockengelegten Mooren oder Entwaldung.

Laut Daten der Weltbank lagen die Pro-Kopf-Emissionen im Jahr 2019 in den USA bei 14,7 Tonnen Kohlendioxid pro Person und Jahr, in Deutschland bei 7,9, in China bei 7,6 Tonnen; Indien steht bei etwa 1,8 Tonnen pro Person, in vielen afrikanischen Ländern liegen sie unter einer Tonne. Klimaverträglich darf jeder Mensch auf der Erde nicht mehr als 2500 Kilogramm Kohlendioxid pro Jahr erzeugen; soviel kann von den Pflanzen absorbiert werden, der Rest führt zur Klimaveränderung. Der gesamte afrikanische Kontinent verursacht weniger als vier Prozent der weltweiten Treibhausgasemissionen. „Bis 2021 hat Afrika lediglich 2,8 Prozent der kumulierten CO₂-Emissionen der Welt produziert, die USA dagegen 25 Prozent“, sagte Kristalina Georgieva, Chefin des Internationalen Währungsfonds (IWF), im Juli 2023 (Quelle). „Die Kohlenstoffdioxid-Emissionen (CO₂) betragen in Afrika durchschnittlich rund eine Tonne je Einwohner:in im Jahr 2021. Der weltweite Durchschnittswert liegt im Vergleich dazu mit rund 4,69 Tonnen pro Kopf mehr als viermal so hoch und in Deutschland mit rund 8,1 Tonnen pro Kopf mehr als achtmal so hoch.“ (Quelle)

Laut dem am 20. November 2024 vorgestellten Klimaschutz-Index 2024 liegt der deutsche Pro-Kopf-Ausstoß von CO₂ bei 8,1 Tonnen pro Jahr (China: 10,2 Tonnen; USA: 15,8 Tonnen).

 

Laut einem am 15. November 2023 in Genf veröffentlichten Bericht der Weltorganisation für Meteorologie (WMO) hat die Konzentration des Treibhausgases Kohlendioxid (CO₂) im Jahr 2022 einen Rekordwert erreicht und erstmals um 50 Prozent höher gelegen als in der vorindustriellen Zeit.

Dem im Jahr 2024 veröffentlichten Bericht State of the Global Climate 2023 der World Meteorological Organization (WMO) zufolge ist die Konzentration von Kohlendioxid, das vor allem bei der Verbrennung von Kohle, Öl und Gas freigesetzt wird, im Jahr 2023 um 2,3 auf 420 ppm (parts per million, Teilchen pro eine Million Teilchen) angewachsen. Das entspreche 151 Prozent des vorindustriellen Niveaus (280 ppm) um das Jahr 1750.

CO₂ ist nach Angaben der WMO für etwa 66 Prozent des Erwärmungseffekts verantwortlich. Um „mit hoher Sicherheit“ deutlich unter zwei Grad Erderhitzung zu bleiben, wie es im Paris-Abkommen steht, darf die Konzentration laut Weltklimarat nicht über 450 ppm steigen.

Insgesamt sind die durchschnittlichen Pro-Kopf CO₂-Emissionen der deutschen Bevölkerung zwischen 1990 und 2015 von durchschnittlich 14,7 auf 10,8 Tonnen gesunken. Allerdings liegt der Durchschnittsverbrauch eines Deutschen immer noch viel zu hoch. Um das globale Emissionsbudget bis 2030 nicht zu sprengen, wäre ein globaler Durchschnitt von 2,1 Tonnen nötig. Die Emissionen der Reichsten zehn Prozent in Deutschland betrugen im Jahr 2015 fast 15-mal so viel.

Die CO₂-Betrachtung legt natürlich nur einer von vielen Aspekten unseres Fehlverhaltens offen. Viele fordern daher mit Recht, stattdessen bzw. zusätzlich den Ressourcenverbrauch in den Blick zu nehmen. Viele ressourcen-intensive Prozesse sind zugleich energieintensiv. Der weltweite Energiemix aber wird zu ca. 68 Prozent aus fossilen Energieträgern gespeist, und die erzeugen natürlich CO₂. Insofern ist Ressourcenverbrauch zuverlässig an CO₂-Emission gekoppelt. Sie ist ein Indikator, der sich proportional mit dem Ressourcenverbrauch entwickelt und also schon eine gewisse Aussagekraft über unseren gesamten ökologischen Fußabdruck besitzt. Dies umso mehr, als in diesen Prozessen bis hinunter zu den einfachsten (z.B. Tierhaltung) parallel zu CO₂ oft andere und noch viel kritischere Treibhausgase freigesetzt werden.  So sehr es also falsch wäre, sich einzig und selektiv auf CO₂-Werte zu versteifen, so richtig ist es zugleich, in ihnen einen gewissen Sammel-Indikator zu sehen. Insofern ist es sinnvoll, die CO₂-Werte zu betrachten. Und nun kommt das große Plus dieser Werte: sie erlauben wie keine anderen den Zusammenhang zum persönlichen Verhalten umfassend darzustellen. Dazu gibt es im Internet den CO₂-Rechner des Umweltbundesamtes. Mit ihm kann man die eigenen CO₂-Emissionen erfassen und ausrechnen, wie sich die Emission mit dem Verhalten ändert.

Laut Internationalem Währungsfonds werden klimaschädliche Subventionen für fossile Energieträger auf weltweit 5,9 Billionen Dollar geschätzt. In Deutschland waren es im Jahr 2018 laut Umweltbundesamt (UBA) mehr als 65 Milliarden Euro jährlich, wovon nahezu die Hälfte auf den Verkehrsbereich entfiel.

 

KOHLE

Kohle ist der schmutzigste fossile Brennstoff, und ihr Verbrauch nimmt weltweit gesehen bislang immer noch zu. Wie die Internationale Energieagentur (IEA) in ihrem am 15. Dezember 2023 veröffentlichten Jahresbericht „Coal 2022“ mitteilte, ist weltweit noch nie so viel Kohle verbraucht worden wie im Jahr 2023. Der Gesamtverbrauch sei gegenüber dem Vorjahr, aus dem der bisherige Höchstwert stammt, noch einmal um 1,4 Prozent auf 8,5 Milliarden Tonnen angestiegen. China verbraucht mehr als die Hälfte der weltweiten Kohleproduktion. In Europa ging der Kohleverbrauch um 23 Prozent zurück, in den USA sank er um 21 Prozent. Für das kommende Jahr erwartet die IEA weltweit einen geringeren Kohleverbrauch. Sie geht davon aus, dass sich ab 2024 ein Trend zu einer sinkenden weltweiten Kohlenachfrage abzeichnet.

Eine am 25. Februar 2021 von der Umwelt- und Menschenrechtsorganisation Urgewald zusammen mit Reclaim Finance (Frankreich), Rainforest Action Network (USA), 350.org Japan und 25 weiteren NGO-Partnern aus aller Welt veröffentlichte Finanzrecherche zeigt erstmals das volle Ausmaß, in dem globale Investoren und Banken trotz eigener Klimaschutzaussagen weiterhin die Kohleindustrie unterstützen.

 

METHAN

Methan ist eines der schädlichsten Treibhausgase. Nach UN-Angaben ist es etwa für ein Drittel der bisherigen Erderwärmung verantwortlich. Es heizt das Weltklima 25-mal stärker an als Kohlendioxid (allerdings ist seine Lebenszeit in der Atmosphäre mit durchschnittlich 12,4 Jahren viel kürzer als Kohlendioxid, das sich mehrere tausend Jahre stabil in der Atmosphäre hält) und ist für etwa 23 Prozent der globalen Erwärmung verantwortlich (Kohlendioxid für rund zwei Drittel). Der Großteil der Methan-Emissionen geht, anders als bei Kohlendioxid, auf den Menschen zurück (60 Prozent) – vor allem durch die Landwirtschaft, den Energiesektor und die Industrie, darüber hinaus waren in den letzten Jahren Müllkippen Quellen für riesige Mengen von Methanemissionen.  Die Viehzucht schlägt mit einem Drittel der anthropogenen Methan-Emissionen zu Buche, ein weiteres Drittel des anthropogenen Methan-Ausstoßes wird bei der Förderung von Öl, Kohle und Gas freigesetzt. Die Internationale Energieagentur beziffert die insgesamt vom Menschen verursachte Menge auf jährlich 570 Millionen Tonnen, Hauptquellen seien Lecks in Erdgasanlagen, Kohlegruben, Mülldeponien, der Reisanbau und die Rinderzucht.
Bis zum Jahr 2050 könnte der Methan-Ausstoß von Rindern um mehr als 70 Prozent steigen und die Viehwirtschaft daher die Klimaveränderung noch stärker beeinflussen, als es heute schon der Fall ist, haben das Wissenschaftler des Senckenberg-Forschungszentrums in Frankfurt am Main gemeinsam mit Kollegen aus Großbritannien herausgefunden. Der Grund dafür ist der geringe Nährwert vieler Futterpflanzen in wärmeren Regionen der Erde. Rinder müssen deshalb mehr Nahrung fressen und stoßen mehr Methan aus. Die Studie wurde im Jahr 2017 im Fachjournal „Biogeosciences“ veröffentlicht.

Wie aus Untersuchungen im Rahmen des „Global Carbon Project“ des US-Umweltforschers Rob Jackson von der Stanford University in Kalifornien hervorgeht, die im Juli 2020 in den Fachzeitschriften „Environmental Research Letters“ und „Earth System Science Data“ veröffentlicht wurden, wurden im Jahr 2017 den Hochrechnungen zufolge knapp 600 Millionen Tonnen Methan freigesetzt, was einen neuen Höchststand bedeutet. Etwa die Hälfte davon ist durch menschliche Aktivitäten verursacht. Gegenüber dem Jahresschnitt in der ersten Hälfte der 2000er Jahre bedeutet das eine Zunahme um 50 Millionen Tonnen oder rund neun Prozent. Die Emissionen aus natürlichen Quellen, zum Beispiel Feuchtgebieten oder Vulkanen, blieben im Vergleich mit den 2000er Jahren in etwa gleich. Hauptgründe für den von Menschen zu verantwortendem Anstieg der Methan-Emissionen sind laut dem Wissenschaftler „die Ausweitung und Intensivierung der Landwirtschaft, insbesondere der Viehzucht“ sowie die Nutzung fossiler Brennstoffe.

Laut einer Mitteilung der US-Wetterbehörde NOAA stiegen die Methan-Emissionen im Jahr 2020 auf ein neues Rekordniveau von rund 1880 ppb (parts per billion); 1880 Methan-Moleküle kommen nun auf eine Milliarde Luft-Moleküle. Das ist ein Anstieg des Methangehalts um 260 Prozent gegenüber dem vorindustriellen Niveau. Zum Vergleich: Die globale Konzentration von Kohlendioxid stieg seit Beginn der Industrialisierung „nur“ um 44 Prozent.
Der Weltwetterorganisation (WMO) zufolge ist die Methan-Konzentration nie seit Beginn der Messungen vor fast 40 Jahren so stark gestiegen wie im Jahr 2021, zugleich habe sie damit einen Höchststand erreicht.

Die US-Weltraumbehörde NASA ermittelte in einer Studie, dass die Methanzunahme der letzten Jahre in der Atmosphäre zu über einem Drittel auf das Fracking zurückzuführen ist. Nach neuen wissenschaftlichen Erkenntnissen werden  die Mengen des beim Fördern, Umwandeln und Transportieren von Flüssigerdgas freigesetzten Methans systemstisch unterschätzt.

Einem am 6. Mai 2021 veröffentlichen neuen Bericht des UN-Umweltprogramms (Unep) zufolge könnten mit schnell einzuführenden Maßnahmen die Methan-Emissionen gesenkt werden, wodurch die mittlere globale Temperatur bis 2045 um fast 0,3 Grad langsamer ansteigen würde als erwartet.

Wie die Internationale Energie-Agentur (IEA) am 21. Februar 2023 in Paris mitteilte, hat die globale Energiewirtschaft im Jahr 2022 135 Millionen Tonnen des starken Treibhausgases Methan in die Atmosphäre freigesetzt. Drei Viertel davon könnten mit bewährten Maßnahmen und Technologien zurückgehalten und vermarktet werden, wofür weniger als drei Prozent der Einnahmen, die die Öl- und Gasunternehmen im letzten Jahr weltweit erzielt haben, erforderlich wären.

 

LACHGAS

Lachgas, der gängige Begriff für Distickstoffoxid (N₂O), ist ebenso wie Kohlendioxid (CO₂) und Methan ein Treibhausgas. In der Atmosphäre entfaltet es eine 300-mal stärkere Wirkung als CO₂. Lachgas verbleibt rund 120 Jahre in der Atmosphäre. Wie Forscher herausfanden, ist die Konzentration dort von 270 ppb in der vorindustriellen Zeit auf 330 ppb im Jahr 2017 gestiegen. Die Wissenschaft geht davon aus, dass sich bis Ende des 18. Jahrhunderts der Anteil von Lachgas in der Atmosphäre zehntausende Jahre lang nicht verändert hat. Der Zuwachs seit Beginn der Industrialisierung geht vor allem auf das Konto der modernen Landwirtschaft. Denn Stickstoff – das wesentliche chemische Element in konventionellen Düngern – wandelt sich bei Sauerstoffmangel durch Zersetzungsprozesse in Distickstoffoxid um und kann dann aus dem Boden in die Luft entweichen. Nach Schätzungen von Experten trägt Lachgas mit etwa sechs bis neun Prozent zum globalen Treibhauseffekt bei. Laut einer im Oktober 2020 in der Zeitschrift „Nature“ publizierten internationalen Studie, der bis dato umfassendsten Bewertung aller Lachgasquellen und -senken, gelangen derzeit jährlich um die 17 Millionen Tonnen Lachgas in die Atmosphäre. Etwa 7,3 Millionen Tonnen davon beruhen auf menschlichen Aktivitäten, die zu mehr als der Hälfte in der Landwirtschaft stattfinden. In den Jahren 2007 bis 2016 verursachte die landwirtschaftliche Produktion der Untersuchung zufolge fast 70 Prozent des anthropogenen globalen N₂O-Emissionsanstiegs seit den 1980ern.

 

FLUORKOHLENWASSERSTOFFE (FKW)

Fluorkohlenwasserstoffe (FKW) tragen – je nach Verbindung – 100- bis 1000-mal stärker als Kohlendioxid zum Treibhauseffekt bei und gelten mittlerweile als eine Hauptursache für den Ausstoß von Treibhausgasen und damit der Erderwärmung. Sie werden als Kältemittel in Klimaanlagen und Kühlschränken eingesetzt, werden aber auch für verschiedene Prozesse der Chemieindustrie benötigt.