Klima-Lexikon: Die wichtigsten Klimabegriffe einfach erklärt
Navigation:
Wie funktioniert der Klimawandel?
Das Klima war schon immer im Wandel. Die Änderungen der letzten Jahrzehnte und was noch bevorsteht, sind aber beispiellos. Die Erde erhitzt sich, wir sind mitten in der Klimakrise. Warum dahinter winzig kleine Treibhausgase stecken, die durch menschliche Aktivitäten in die Luft gelangen, erklären wir im Folgenden.
Treibhausgase sind unsichtbare, mikroskopisch kleine Gase, die weniger als ein Promille der Atmosphäre ausmachen, in erhöhter Konzentration aber das Erdklima aus dem Gleichgewicht bringen. Erklären lässt sich das mit dem Treibhauseffekt.
Einfallendes Sonnenlicht trifft auf die Erdoberfläche und erwärmt diese. Auf dem Weg zurück werden einige Sonnenstrahlen von den Treibhausgasen absorbiert. Diese Strahlung bricht in alle Richtungen. Ein Teil davon wird so nicht wieder ins Weltall gestrahlt, sondern in Form von Wärme an die Erde zurückgegeben. Prinzipiell ist dieser Effekt für uns wichtig. So erwärmt sich das Erdklima auf durchschnittlich 15 Grad Celsius statt einer Temperatur von -18 Grad, bei der kein Leben möglich wäre. Durch die zusätzlichen menschengemachten Treibhausgase erhitzt sich die Erde aber zu stark. Häufigere und intensivere Hitzewellen, Überflutungen oder Ernteausfälle sind nur einige der Folgen, die wir auch in Österreich zu spüren bekommen.
A loose necktie // CC BY-SA 4.0
Was sind die wichtigsten Beispiele für Treibhausgase?
Zu den wichtigsten Treibhausgasen zählen neben CO2 auch Methan, Lachgas, Ozon, Wasserdampf und fluorierte Gase. Bis auf letztere kommen sie alle natürlich vor, durch menschliche Einflüsse stiegen die Emissionen einiger Gase aber erheblich. Die CO2-Konzentration hat sich seit der Industriellen Revolution um 50 Prozent erhöht, die des Methans sogar um 160 Prozent.
Kohlendioxid ist für knapp 75 Prozent der menschengemachten Erderhitzung verantwortlich. Es entsteht bei der Verbrennung der fossilen Rohstoffe Erdgas, Erdöl und Kohle und wirkt sich über 1.000 Jahre auf das Klima aus. Kohlendioxid ist das bekannteste und häufigste Treibhausgas.
Kohlendioxid setzt sich aus zwei Teilen Sauerstoff und einem Teil Kohlenstoff zusammen. Dieser Kohlenstoff kommt in der Natur in großen Mengen vor und befindet sich laufend im Austausch zwischen Ozeanen und Landmassen. Durch den Menschen zusätzlich eingebrachtes CO2 stört diesen Kreislauf. Am besten lässt sich das am Beispiel einer Badewanne verdeutlichen: Ohne den Menschen würde gleichviel Wasser in die Wanne strömen, wie durch den offenen Abfluss wieder abfließen kann. Dreht man den Wasserhahn allerdings ein klein wenig auf – sprich, man erhöht die Menge an CO2 – geht die Wanne irgendwann über. Das natürliche Gleichgewicht ist gestört, die Erde erhitzt sich.
CO2 ist das häufigste Treibhausgas. Deshalb wird es in der Wissenschaft als Referenzeinheit verwendet. Das heißt, dass an seiner Wirkung auch andere Treibhausgase gemessen werden. Wie stark sich zum Beispiel das seltenere aber viel schädlichere Methan auf das Klima auswirkt, wird für viele Statistiken zuerst in CO2 umgerechnet. Man spricht dann von “CO2-Äquivalententen”.
Methan ist nach Kohlendioxid das zweitwichtigste Treibhausgas. Es ist weltweit für 17 Prozent der menschengemachten Erderhitzung verantwortlich und auf 100 Jahre gesehen rund 28-mal klimaschädlicher als CO2. Auf 20 Jahre gesehen ist Methan sogar 84-mal klimaschädlicher, da es nur zehn bis zwölf Jahre in der Atmosphäre bleibt.
Das hat auch Vorteile: Wenn die Methan-Emissionen bis 2030 um ein Drittel verringert werden, würde das 0,2 Grad Celsius einsparen. Auf dieses Ziel einigten sich mehr als 100 Staaten auf der 26. Weltklimakonferenz in Glasgow. Österreich hat den Methan-Pakt übrigens wie vier der zehn größten Verursacher nicht unterzeichnet: China, Indien, Russland und Australien.
Methan wird hauptsächlich bei Gärungsprozessen, im Reisanbau oder bei der Förderung fossiler Rohstoffe emittiert. Aber auch aus Tiermägen kommt viel Methan. Eine Kuh rülpst am Tag rund 300 Liter davon. Hochgerechnet auf weltweit 1,5 Milliarden Rinder ist der Beitrag zur Erderhitzung immens.
Lachgas (oder auch Distickstoffmonoxid) ist knapp 300-mal klimaschädlicher als CO2. Es ist für sechs Prozent der menschengemachten Erderhitzung verantwortlich und bleibt mehr als 100 Jahre in der Atmosphäre. Das Gas entsteht vor allem dort, wo stickstoffhaltiger Dünger eingesetzt werden. Gelangt zu viel davon in den Boden, wandeln Mikroben den überschüssigen Stickstoff in Lachgas um.
Während die Lachgas-Emissionen in Europa langsam zurückgehen, steigen sie in Ländern des globalen Südens weiter an. Vor allem in China wird viel mit klimaschädlichen Mitteln gedüngt. Oft fehlen Alternativen. Düngemittel müssen effizienter eingesetzt werden, sonst ist jedenfalls bei den derzeitigen Prognosen des Bevölkerungswachstums und Fleischkonsums mit keinem Emissionsrückgang zu rechnen.
Ozon entsteht, wenn Sonnenlicht mit Schadstoffen wie Methan oder Kohlenstoffmonoxid sowie mit Stickstoff reagiert. In der Stratosphäre in mehr als zehn Kilometern Höhe schützt Ozon vor krebserregendem UV-Licht. In der darunterliegenden Troposphäre sorgt Ozon als ein Bestandteil von Smog aber für jährlich über eine Million Todesfälle durch Atemwegserkrankungen. Zudem erhitzt Ozon das Klima.
Ozon zählt zu den kurzlebigen Treibhausgasen und verschwindet nach wenigen Stunden bis Wochen wieder aus der Atmosphäre. Weil aber laufend Schadstoffe wie Methan in die Atmosphäre gelangen, bildet sich immer wieder neues Ozon.
Wasserdampf ist das wichtigste Treibhausgas für den natürlichen Treibhauseffekt. Das gasförmige Wasser beeinflusst das Klima zwei- bis dreimal stärker als CO2. Allerdings wird die atmosphärische Konzentration über die Lufttemperatur geregelt und menschengemachte Wasserdampf-Emissionen, etwa durch die Kühlung von Kraftwerken, fallen kaum ins Gewicht. Der menschliche Einfluss ist vernachlässigbar.
Ähnlich wie Ozon wird auch Wasserdampf durch Methan-Emissionen beeinflusst. Dieser indirekte Klimaeffekt ist noch nicht vollständig geklärt, jedenfalls aber weit geringer als die direkte Erderhitzung durch Methan oder CO2.
Fluorierte Gase sind künstliche Treibhausgase, die einzig durch den Menschen eingebracht werden. Man findet sie als Kältemittel in Klimaanlagen, Gefrierschränken, Feuerlöschern oder Dämmstoffen. Sie ersetzen FCKWs, die im Rahmen des Montreal-Protokolls im Jahr 1987 verboten wurden, weil sie Klima und Ozonschicht massiv schädigen.
Zu den wichtigsten fluorierten Gasen zählen halogenierte Fluorkohlenwasserstoffe (FKW), teilhalogenierte Fluorkohlenwasserstoffe (HFKW), Schwefelhexafluorid (SF6) und Stickstofftrifluorid (NF3). Es gibt viele Untergruppen, die unterschiedlich stark auf das Klima einwirken. Stickstofftrifluorid (16.100-mal klimawirksamer als CO2) und Schwefelhexafluorid (23.500-mal klimawirksamer) zählen zu den gefährlichsten unter ihnen.
Die Menge an fluorierten Gasen in der Atmosphäre ist vergleichsweise gering, aber sie steigt schneller als die aller anderen Treibhausgase. Derzeit sind fluorierte Gase für 2,1 Prozent der menschengemachten Erderhitzung verantwortlich. Bis 2050 könnten beinahe 40 Prozent davon unreguliert emittiert werden, da sie weder im Pariser Abkommen noch im Montreal Protokoll erfasst werden.
Was sind Klimaziele?
Die erste internationale Klimakonferenz fand 1979 in Genf statt, die erste Weltklimakonferenz (COP1) 1995 in Berlin. Seitdem wird auf internationaler Bühne verhandelt, wie die Erderhitzung begrenzt werden kann, und welche Verpflichtungen dabei auf die einzelnen Staaten zukommen. Im Folgenden erklären wir dir die Pariser Klimaziele, wie viel CO2 noch emittiert werden darf und ob sich Österreich an seine Verpflichtungen hält.
Im Pariser Abkommen einigten sich mehr als 190 Staaten darauf, die Erderhitzung auf deutlich unter zwei Grad, bestenfalls aber auf 1,5 Grad Celsius zu begrenzen. Hier ist oft von den Pariser Klimazielen die Rede, doch viele Wissenschaftler:innen sehen diesen Begriff kritisch. Ziele suggerieren etwas Wünschenswertes, eine Erderhitzung von 1,5 Grad Celsius ist aber keinesfalls wünschenswert – sie ist nur weniger schlecht als eine noch höhere. Deshalb sollte das Pariser Klimaziel eher als Obergrenze verstanden werden, wie Klimapolitikexperte Reinhard Steurer von der BOKU Wien empfiehlt.
Dieses Erderhitzungs-Limit lässt sich in ein CO2-Budget übersetzen. Das Mercator-Institut in Deutschland hat errechnet, dass für das 1,5-Grad-Limit noch etwas mehr als 300 Gigatonnen CO2 bleiben. Bei mehr als 1.000 Tonnen CO2, die pro Sekunde emittiert werden, wäre das Budget in siebeneinhalb Jahren aufgebraucht. Für das 2-Grad-Limit bleiben noch 25 Jahre.
Ausgehend von diesem Restbudget wird unter der Klimarahmenkonvention der Vereinten Nationen (UNFCCC) verhandelt, wie viel davon einzelnen Staaten zusteht. Anders ausgedrückt: Wie stark sie ihre Emissionen reduzieren müssen. Es ist ein laufender Prozess, der sich meist auf die Weltklimakonferenzen hin zuspitzt. Die Verpflichtungen sind politisch ausverhandelt. Reichere Staaten müssten ihre Emissionen stärker abbauen und sollten so einen Teil ihrer historischen Klimaschulden begleichen.
In den Klimaverhandlungen wird die Europäische Union wie ein eigener Staat behandelt. Später werden die Verpflichtungen auf die einzelnen Mitgliedsstaaten aufgeteilt. Österreich muss seine Treibhausgas-Emissionen bis zum Jahr 2030 um 36 Prozent gegenüber dem Jahr 2005 reduzieren. Das ist in Einklang mit dem Ziel der EU, die eigenen Emissionen um 55 Prozent gegenüber 1990 zu reduzieren.
Österreichs Emissionen haben sich seit 1990 kaum verändert, im Verkehr sind sie sogar stark angestiegen. Das seit über einem Jahr fehlende Klimaschutzgesetz könnte hier ansetzen. Wichtigster Punkt: Klimaneutralität bis 2040, wie im Türkis-Grünen Regierungsprogramm versprochen.
Klimaneutral, treibhausgasneutral oder CO2-neutral?
Die Begriffe “CO-neutral” und “klimaneutral” werden immer wieder als Synonym zu “treibhausgasneutral” verwendet. Sie meinen aber nicht dasselbe, wie auch das Glossar des Weltklimarats IPCC zeigt. Warum ist der Unterschied wichtig, welche Begriffe gibt es noch und was bedeuten sie?
Klimanteutralität umfasst neben den Treibhausgas-Emissionen auch alle anderen menschlichen Aktivitäten, die das Klima beeinflussen. Will ein Land oder Konzern “klimaneutral” werden, müssten also zum Beispiel auch versiegelte Bodenflächen, gerodete Wälder und geschmolzene Schnee- und Eisflächen ausgeglichen werden. Zumindest Letzteres würde bereits an ungenauen Statistiken scheitern.
Treibhausgasneutralität (im Englischen meist “net zero” genannt) meint den Ausgleich aller Treibhausgas-Emissionen durch verringerten Ausstoß und kompensierende Maßnahmen (etwa Emissionszertifikate).
CO2-Neutralität bezieht sich erstmal nur auf Kohlendioxid-Emissionen und klammert alle anderen Treibhausgase aus. Das Ziel ist, die eigene CO2-Bilanz auf null zu bekommen. Verwirrend wird es, wenn jemand von CO2-Neutralität spricht, aber mit CO2-Äquivalenten tatsächliche alle Treibhausgase miteinbezieht.
Wie effektiv Klimaziele sind, hängt von den genauen Begriffen ab. Eine CO2-neutrale Kuh, die unkompensiertes Methan ausstößt, ist immer noch ein großes Problem für ein nachhaltiges Klima. Eine treibhausgasneutrale Kuh schon weniger. Eine klimaneutrale Kuh, für die z.B. auch der Flächenverbrauch ausgeglichen wird, wäre keines mehr.
Bei den staatlichen Klimazielen macht die Art der Treibhausgase den Unterschied. In Österreich sind 85 Prozent der Treibhausgas-Emissionen CO2. Neuseeland emittiert dagegen aufgrund der vielen Schafzuchten beinahe so viel Methan wie CO2: 43 Prozent.
Das heißt: Wenn Österreich seine CO2-Bilanz auf null bringt, wäre das ein größerer Schritt fürs Klima als ein CO2-neutrales Neuseeland. Umgekehrt wäre der Hebel bei den Methan-Emissionen Neuseelands weit größer.
Netto-Null-Emissionen (englisch: “net zero emissions”) beziehen sich auf Treibhausgasneutralität. Ziel ist, die Treibhausgase aus menschlichen Aktivitäten auf null zu bringen. Klimaschädliche Gase, die unvermeidbar sind, können durch Negativ-Emissionen kompensiert werden.
Einige Betriebe werden ihre Emissionen trotz aller Bemühungen nicht komplett vermeiden können. Man spricht hier von Restemissionen – etwa in Industrie oder Landwirtschaft. Ein emissionsfreies Steak wird es in der Kuhzucht vermutlich nie geben, weil Kühe bei der Verdauung unweigerlich Methan aufstoßen müssen. Die Restemissionen, die in einer nachhaltigen Welt übrig bleiben, müssen ausgeglichen werden.
Negativ-Emissionen beziehen sich nicht auf die Vermeidung zukünftiger Emissionen, sondern auf die Rückholung bereits geschehener Emissionen. Es gibt zwei Möglichkeiten, Treibhausgase der Atmosphäre zu entziehen: natürliche und künstliche Senken.
Zu den natürlichen Senken zählen Ökosysteme wie Böden, Wälder, Moore und Gewässer. Sie nehmen in etwa die Hälfte aller durch Menschen verursachten Treibhausgase auf; hauptsächlich aber Kohlenstoff. Deshalb werden sie auch oft als Kohlenstoff-Senken bezeichnet.
Intakte Ökosysteme sind für den Artenschutz genauso wichtig wie gegen die Klimakrise – und damit immer auch für den Menschen. Deshalb gibt es in der Klimapolitik einen eigenen Verhandlungspunkt zur Landnutzungsänderung (LULUCF), eine EU-weite Biodiversitätsstrategie, oder auch das globale Ziel, bis 2030 ein Drittel der Land- und Meeresflächen unter Schutz zu stellen. Hierfür müsste die geschützte Landfläche verdoppelt, und die der Meere sogar verfünfzehnfacht werden.
Technologien der CO2-Bindung und -Speicherung werden als künstliche Senken bezeichnet. Besser bekannt sind sie unter dem Schirmbegriff “Geoengineering”, der auch höchst umstrittene Methoden zur Beeinflussung der Sonnenstrahlung (englisch: “Solar Radiation Management”, SMR) umfasst.
Auch Methoden zur Entnahme von Kohlenstoff (englisch: “Carbon Dioxide Removal Methods”, CDR) sind nicht unumstritten, insbesondere geologische Prozesse. Hierbei wird CO2 aus der Atmosphäre gesaugt, in Stein umgewandelt, und tief unter der Erde oder auf dem Meeresgrund eingelagert. Die weltgrößte Anlage saugt seit kurzem in Island CO2 aus der Luft: 4.000 Tonnen pro Jahr. Das entspricht aber gerade einmal der Menge an Kohlendioxid, die der Mensch alle drei Sekunden emittiert.
Beim Solaren Geoengineering sollen Aerosole wie Schwefeldioxid in der Atmosphäre freigesetzt werden. Mit Flugzeugen wäre dies gar nicht so teuer, aber äußerst riskant. Gewissermaßen würde man damit die Büchse der Pandora öffnen. Die Staatengemeinschaft müsste viele Fragen beantworten: Wie weit soll das Klima gekühlt werden? Welche Temperatur ist “ideal”? Wer darf Aerosole in die Luft fliegen und wie soll das reguliert werden?
Geoengineering könnte letztlich einen größeren internationalen Konflikt heraufbeschwören als die Klimakrise selbst – und gleichzeitig das eigentliche Problem verdrängen: “Solares Geoengineering lenkt von der Ursache für die Klimakrise ab. Wir müssen aufhören, Öl, Kohle und Gas zu verfeuern”, sagt etwa Dirk Messner, Präsident des deutschen Umweltbundesamts. Mit einigen anderen Wissenschaftler:innen ruft er dazu auf, auf Solares Geoengineering zu verzichten. Wie mit kontroversen Formen von Negativ-Emissionen letztlich umgegangen werden sollte, könnte ein Bericht des Weltklimarats IPCC klären, der Anfang April erscheint.
