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  • Menschgemachter Klimawandel?

    Klimaenzyklopädie ESPERE.
    ENVIRONMENTAL SCIENCE PUBLISHED FOR EVERYBODY ROUND THE EARTH
    Klimaenzyklopädie ESPERE
    Menschen ändern Klima.
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    • Wie ändern Menschen das Klima? Basis

      Wie ändern Menschen das Klima?
      Basis

      Einführung

      Treibhausgase, ausgestoßen von Autos, Flugzeugen, aus Fabriken und Kraftwerken ändern das Klima der Erde und tragen zur globalen Erwärmung bei.

      Wir wissen noch nicht genau, wie empfindlich das Klima der Erde auf solche menschlichen Eingriffe reagiert, aber wir wissen, dass sie unseren Planeten wärmer machen. In den Texten dieses Themas werden wir erfahren, in welcher Weise das, was wir tun, das Klima unserer Erde beeinflusst, wie sich das Klima in Zukunft ändern wird und welche Konsequenzen dies für das Leben von Menschen, Tieren und Pflanzen haben wird. Wir werden auch sehen, was wir tun können, um den Klimawandel zu verzögern oder aufzuhalten.

      Die Materialien sind in drei Einheiten unterteilt, jede von ihnen in die Niveaus Basis und Mehr. Beide sind durch Aufgabenblätter ergänzt.

      In den Basis Texten finden sich Links zu den Mehr Texten. Folge diesen Links, wenn du über ein Thema mehr erfahren möchtest. Anders als in den anderen Themen, empfiehlt sich der Wechsel zwischen Basis und Mehr hier eher, als die Mehr Kapitel am Stück zu lesen.

      Scientific material: Author: Camilla Schreiner - CICERO (Center for International Climate and Environmental Research - Oslo) - Norway. Scientific reviewers: Andreas Tjernshaugen - CICERO (Center for International Climate and Environmental Research - Oslo) - Norway - 2004-01-20 and Knut Alfsen - Statistics Norway - Norway - 2003-09-12. Educational reviewer: Nina Arnesen - #lower secondary school in Oslo - Norway - 2004-03-15. Last update: 2004-03-20.

      Worksheets: Authors: Ellen K. Henriksen and Camilla Schreiner - University of Oslo - Norway. Scientific reviewer: Andreas Tjernshaugen - CICERO (Center for International Climate and Environmental Research - Oslo) - Norway - 2004-01-20 Educational reviewer: Nina Arnesen - #lower secondary school in Oslo - Norway - 2004-03-15. Last update: 2004-03-20.

      • 1. Menschgemachter Klimawandel?

        Einheit 1:
        Menschgemachter Klimawandel?

        Erstmals in der Geschichte der Menschheit ändern wir das Klima der Erde selber, indem wir sogenannte Treibhausgase in die Atmosphäre entlassen. Der Hauptgrund ist der starke Anstieg im Verbrauch fossiler Energieträger (Kohle, Öl und Erdgas) seit der industriellen Revolution.


        Klimawandel in der Vergangenheit

        Das Klima der Erde hat sich immer schon geändert. Vor etwa 50 Millionen Jahren, im Zeitalter des Eozän, erlebte die Erde schon einmal eine globale Erwärmung. Die Meerestemperatur erhöhte sich um 5-8°C innerhalb einiger tausend Jahre. Viele Arten starben damals aus. Die Erde im Eozän war beinahe eisfrei und der Meeresspiegel stand einige Meter höher als heute.

        Die Erde im Eozän

        1. Die Erde im Eozän

        Vor nur 20.000 Jahren hingegen, erdgeschichtlich eine kurze Zeit, war ein großer Teil Nordeuropas von enormen Gletschern bedeckt, die bis zu drei Kilometern dick waren. Die Alpen und die Pyrenäen waren von kleineren Eiskappen bedeckt. Plötzliche Klimaänderungen ereigneten sich während dieser Eiszeit recht oft und führten dazu, dass sich das Eis ausdehnte oder wieder zurückzog. In den kalten Klimazonen südlich der eisbedeckten Gebiete jagten kleine Volksgruppen Rentiere, wilde Pferde und Bisons.

        Karte der Vereisung for 50.000 Jahren

        2. Die Erde während der eiszeitlichen Periode vor etwa 50.000 Jahren.
        Quelle Abb. 1 + 2:
        Website Dr. Ron Blakey - Northern Arizona University

        Die Menschen der Eiszeit haben Steinwerkzeuge und fantastische Höhlenmalereien hinterlassen. Aber ihre Lebensweise starb aus. Über tausende von Jahren änderte sich die Umlaufbahn der Erde um die Sonne. Die Sommer wurden wärmer und das Eis begann zu schmelzen. Die Eiszeit endete vor etwa 10.000 Jahren. Seitdem ist das Klima in den nördlichen Breiten wärmer und sehr viel stabiler. Innerhalb dieser 10.000 Jahre milden Klimas entwickelten die Menschen die Landwirtschaft, Städte und das, was wir heute als Zivilisation bezeichnen. Dies wäre während der Eiszeit sehr viel schwieriger gewesen.

        Höhlenmalereien

        1. HÖHLENMALEREI: Bild eines Wildpferdes aus der Lascaux-Höhle in Frankreich, gemalt vor 12.000-17.000 Jahren. Mit dem Ende der Eiszeit änderte sich die Lebensweise der Menschen und man fand keine Höhlenmalereien mehr.
        Photo: Artchive.com
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        Wir laufen immer Gefahr, unerwartete und unangenehme Klimaänderungen durch natürliche Ursachen zu erleben. Vor 400 Jahren z.B. wurde Europa von einer recht kühlen Klimaperiode beherrscht, die auch die ‚kleine Eiszeit' genannt wird. Freilich war es nicht so kalt, wie in einer richtigen Eiszeit. Worin sich unsere heutige Situation unterscheidet ist, dass wir durch eine rasche Änderung des Klimas durch menschliche Einflüsse bedroht sind. Auf Grund der ansteigenden Emissionen von Kohlendioxid (CO2) und anderer Treibhausgase erwarten wir über die nächsten 100 Jahre die schnellste Erwärmung der Erde seit dem Ende der Eiszeit.


        Von lokalen zu globalen Problemen

        Solange wir Menschen auf der Erde existieren, haben wir die Umwelt um uns herum beeinflusst. In der Vergangenheit jedoch waren die Einflüsse unserer Jagd oder der Landwirtschaft vor allem 'lokal', d.h. auf einen kleinen Raum beschränkt. Dies hat sich mit der 'industriellen Revolution' geändert, die um das Jahr 1750 begann und sich im 19. und 20. Jahrhundert beschleunigt hat. Revolution nennen wir einen dramatischen Wandel in bestimmten Lebensbedingungen der Menschen.

        Dampfschiffe

        2. FOSSILE BRENNSTOFFE: Vor der industriellen Revolution wurden alle Schiffe mit dem Ruder oder mit Segeln bewegt. Die ersten Schiffe mit einem Motor wurden über Dampfmaschinen angetrieben, die mit Kohle gefeuert wurden.
        Photo: NOAA Photo Bibliothek
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        Die industrielle Revolution setzte ein, als wir begannen, Waren in großer Menge in Fabriken zu erzeugen. Hierzu wurden Maschinen genutzt, die ihre Energie aus Kohle und später aus Öl, Gas und Elektrizität bezogen. Dies erleichterte uns die Produktion von Waren und förderte die Entwicklung der modernen Technologie. In der vorindustriellen Zeit, d.h. vor der industriellen Revolution, gab es weder Züge, noch Autos, Flugzeuge, elektrisches Licht, Fabriken, Telefone oder gar Fernseher.

        Je mehr wir produzieren und konsumieren, desto mehr beeinflussen wir die Umwelt um uns herum. Während der letzten 50 Jahre haben wir erstmals in der Geschichte klare Anzeichen gesehen, dass der menschliche Einfluss sich auf die ganze Welt erstreckt. Wir erzeugen Umweltprobleme, die nicht mehr lokal, sondern global sind. Eines dieser Umweltprobleme ist, dass wir in einem vom Menschen verursachten Klimawandel leben, den wir auch als 'Globale Erwärmung' oder 'Erderwärmung' (engl. global warming) bezeichnen.


        Globaler Klimawandel

        Der vom Menschen verursachte Klimawandel findet statt, da wir Treibhausgase in die Atmosphäre emittieren. Diese Gase stammen aus vielen Quellen. Hierzu gehören die Industrien und Landwirtschaft, die uns mit Nahrung und vielen anderen materiellen Gütern versorgen. Hierzu gehören Kraftwerke, die Elektrizität bereitstellen, und Autos und Flugzeuge, die uns dorthin bringen, wohin wir zu fahren wünschen.

        Treibhausgase beeinflussen das Erdklima, indem sie den Treibhauseffekt verstärken. Hierbei handelt es sich um ein natürliches Phänomen, bei dem Wasserdampf, CO2 und andere Gase in der Luft das Sonnenlicht durchlassen, dann aber einen erheblichen Teil der von der Erde abgestrahlten Wärme zurückhalten, die anderenfalls in den Weltraum entlassen worden wäre. Ohne den natürlichen Treibhauseffekt läge die Durchschnittstemperatur der Erde bei -18°C und unser Planet wäre unbewohnbar.

        Treibhausgase in größeren Mengen in die Atmosphäre zu entlassen, erhöht deren Konzentration. Infolgedessen verstärkt sich der Treibhauseffekt, sodass mehr Wärme von der Atmosphäre zurückgehalten wird. Dies kann zu einer Temperaturerhöhung führen und das Klima der Erde ändern.

        Treibhauseffekt

        3. DER TREIBHAUSEFFEKT: Sonnenstrahlen (sichtbares Licht) treten ungehindert in die Atmosphäre ein (gelbe Strahlung in der linken Bildhälfte). Teilweise werden sie direkt reflektiert von Wolken, Dunst in der Atmosphäre oder hellen Oberflächen (gelbe Strahlen in der Bildmitte). Der Rest erwärmt die Erde. Treibhausgase in der Atmosphäre verzögern den Rückfluss der Wärme ins Weltall (rote Strahlung im Bild).
        Abbildung: Petter Haugneland
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        About this page:

        Author: Camilla Schreiner - CICERO (Center for International Climate and Environmental Research - Oslo) - Norway.
        Scientific reviewers: Andreas Tjernshaugen - CICERO (Center for International Climate and Environmental Research - Oslo) - Norway - 2004-01-20 and Knut Alfsen - Statistics Norway - Norway - 2003-09-12.
        Educational reviewer: Nina Arnesen - Marienlyst school in Oslo - Norway - 2004-03-10.
        Letzte Überarbeitung, neuer Abschnitt zum Eozän: 2007-08-24, Elmar Uherek, Max Planck Institute for Chemistry, Mainz

      • 2. Wie sieht die Zukunft aus?

        Einheit 2:
        Wie wird eine wärmere Welt aussehen?

        Ein wärmeres Klima wird in jedem Fall mehr bedeuten, als nur mehr zu schwitzen. Typische Winde und Regenfälle könnten sich ändern und auch der Meeresspiegel wird ansteigen. Die Veränderungen werden das Leben von Tieren und Pflanzen ebenso beeinflussen wie die menschliche Gesundheit - selbstverständlich auch unsere Wohngestaltung, Landwirtschaft, Geschäftstätigkeit und Wirtschaft.


        Klimawandel

        Das zukünftige Klima wird teilweise davon mitbestimmt werden, wie viele Treibhausgase wir emittieren. Dies wiederum hängt unter anderem von der zukünftigen Weltbevölkerung und vom Verbrauch an fossilen Brennstoffen ab. Das Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC) (Lies mehr über das IPCC und klicke hier) hat erforscht, wie weitreichend die zu erwartenden Klimaänderungen sein können. Tun wir nichts, um die Treibhausgas-Emissionen zu reduzieren, so erwarten wir nach Abschätzungen des IPCC (AR4 2007) für das Jahrzehnt 2090-2099 im Vergleich zum Zeitraum 1980-1999:

        • dass die mittlere Oberflächentemperatur der Erde nach bester Schätzung um 1,8 - 4°C (Unsicherheitsbereich 1,1 - 6,4°C) steigt.
        • dass der Meeresspiegel ohne Berücksichtigung von starken Änderungen in den Eisschilden Grönlands und der Antarktis* zwischen 18 und 59 cm ansteigt.
        • dass der Säuregehalt der Ozeane steigt. Sein pH-Wert an der Oberfläche könnte zusätzlich zu den bisherigen 0,1 pH Einheiten um weitere 0,14 - 0,35 pH Einheiten sinken. Die Lebensbedingungen für kalkbildende Algen und Korallen verschlechtern sich.
        • dass Niederschläge in den gemäßigten und polaren Breiten zunehmen, in den Subtropen aber (bis zu 20%) geringer werden.
        • dass es mehr Extremwetterlagen wie Wolkenbrüche und Hitzewellen gibt, die Fluten, Erdrutsche, Trockenheit und Waldbrände verursachen.
        • dass tropische Wirbelstürme wie Hurrikane und Taifune in ihrer Intensität (Spitzengeschwindigkeiten und Niederschlagsmengen) zunehmen.

        modellierte globale Temperaturerhöhung

        1. Modellierte TEMPERATUR-PROGNOSEN für eine zukünftige Welt: Für ein mittleres Szenario (A1B) mit gemischter Nutzung von fossilen und erneuerbaren Energien und einem starken Wirtschaftswachstum weltweit zeigen diese Karten die wahrscheinlichen Temperaturerhöhungen für die Jahrzente 2020 - 2029 und 2090 - 2099 im Vergleich zu 1980 - 1999.
        Quelle: IPCC AR4 2007 fig. SPM-6
        Bitte zum Vergrößern anklicken!

        Mehr über IPCC's Zukunftsszenarien findest du hier.

        * Die gegenwärtigen Modelle zur Berechnung von Wachstum oder Schmelzen der riesigen Eismassen in Grönland und in der Antarktis sind nicht in der Lage, derzeit beobachtete Veränderungen nachzuvollziehen. Anders als im Weltklimabericht 2001 wurde daher der Eisfluss aus diesen Eischilden nicht in den Meeresspiegelanstieg eingerechnet. Es kann somit nicht ausgeschlossen werden, dass der Meeresspiegel doch schneller steigt. Wir wissen nicht genug darüber.

        Extremwetter Blitz

        1. BLITZ und DONNER: Der Klimawandel kann zu mehr Extremwetterlagen führen.
        Foto: The NOAA Photo Library (vergrößert: 48 kB)

        Der Grund dafür, dass wir nicht wissen, ob die Temperatur um wenig mehr als ein Grad ansteigen wird, oder ob es sechs Grad sein werden, liegt darin, dass wir zum einen nicht wissen, wie viel wir in Zukunft emittieren werden. Zum anderen ist noch nicht gesichert, wie sensibel das Weltklima auf den Anstieg der Treibhausgaskonzentration reagieren wird.

        Zudem sind die oben genannten Zahlen Mittelwerte für den gesamten Planeten. Dies bedeutet, dass es an einigen Orten sehr viel wärmer werden wird, während es an anderen kaum Veränderungen oder gar eine Abkühlung geben wird. In welchem Maße sich das Klima eines Landes jedoch ändert, hat wenig damit zu tun, was es emittiert.

        Treibhausgase sind mit den anderen Gasen in der Luft gut vermischt. Nachdem sie emittiert wurden, verweilen sie nicht am gleichen Ort, sondern verteilen sich gleichmäßig in der Atmosphäre. Einmal vorhanden, verweilen sie eine lange Zeit. Von daher werden nicht die größten Emittenten auch am meisten unter dem Klimawandel leiden. Die schwerwiegendsten Konsequenzen eines verstärkten Treibhauseffektes werden wahrscheinlich gerade an Orten auftreten, die fern von den hauptsächlichen Emissionsquellen liegen.


        Was werden die Konsequenzen sein?

        Die Auswirkungen der globalen Erwärmung werden von Ort zu Ort variieren. Das Wetter kann trockener oder feuchter, wärmer oder kälter, mehr oder weniger windig sein. Europa wird generell wärmer werden, insbesondere im Winter. Im nördlichen, östlichen und mittleren Europa werden ansteigende und heftigere Regenfälle Überflutungen zu einem größeren Problem machen. Gleichzeitig können wir im Süden des Kontinents mit häufigeren Trockenperioden rechnen, da weniger Niederschlag fallen, die Verdunstung aber steigen wird. Die Karten zeigen, wie sich das Klima in Europa verändern könnte.

        Temperaturvorhersage

        2. ÜBERALL WÄRMER: Wie sich die Temperatur in Europa auf Grund der globalen Erwärmung entwickeln könnte ... Die Karte links zeigt die mittleren Jahrestemperaturen, die im Zeitraum 1961-1990 mit dem Thermometer gemessen wurden. Die rechte Karte zeigt, welches die mittleren Temperaturen im Zeitraum 2071-2100 sein könnten. Sie wurde mit einem Klimamodell berechnet. Freilich sind solche Zahlen unsicher und ein anderes Modell kann zu anderen Werten führen. Auch hängt das Ergebnis davon ab, welche Emissionen an Treibhausgasen man für die Zukunft annimmt.
        Quelle: Sweclim/Naturvardsverket
        Zum Vergrößern bitte anklicken! (79 kB)

        Niederschlagsänderungen in Europa

        3. SOWOHL NASS ALS AUCH TROCKEN: Wie sich in diesem Jahrhundert der Niederschlag (Regen und Schnee) in Europa auf Grund der globalen Erwärmung ändern könnte ... Die linke Karte zeigt Änderungen des Niederschlags im Winter, die rechte Karte im Sommer. Die Werte wurden mit Hilfe eines Klimamodells berechnet. Auch hier gilt, dass die Werte von Modell zu Modell verschieden sein können und von den angenommenen Treibhausgas-Emissionen abhängen.
        Quelle: Sweclim/Naturvardsverket
        Bitte zum Vergrößern anklicken! (65 kB)


        Tiere und Pflanzen müssen sich neue Lebensräume suchen

        Änderungen im Klima betreffen auch die Lebensbedingungen für Tiere und Pflanzen sowohl für die einzelne Art als auch für ein ganzes Ökosystem. Viele Arten werden nicht gedeihen, wenn ihr Lebensraum trockener, kälter, feuchter oder wärmer wird. Einige werden in neue Lebensräume abwandern, andere mögen aussterben. Am verwundbarsten sind die Arten, die sich an eine ganz bestimmte Umgebung angepasst haben. Ein wärmeres Klima wird dazu führen, dass sich die Tier- und Pflanzenwelt weiter in Richtung der Pole oder höher hinauf in die Berge bewegt. Arten, die schon in diesen Regionen leben, sind besonders betroffen, da ihr Lebensraum beschnitten wird und sie keine Fluchtmöglichkeit haben. Wer im Hochgebirge lebt, kann nicht höher als auf den Gipfel. In den Polarregionen wird das Seeeis im Frühling früher schmelzen und sich im Herbst später bilden. Das hat schwerwiegende Konsequenzen für die Tiere, die auf oder am Eis leben (z.B. Eisbären oder Robben).

        Bergziege

        4. HÖHER HINAUS: Erwärmt sich das Klima, so müssen im Gebirge lebende Arten in höhere Lagen ausweichen. Hier eine nordamerikanische Bergziege (Oreamnos americanus).
        Photo: Corel Gallery

        Beobachtungen haben gezeigt, dass die Erwärmung über die letzten 30 Jahre bereits Auswirkungen auf die Tier- und Pflanzenwelt in Europa zeigen. So haben z.B. einige Vögel und Schmetterlingsarten ihren Lebensraum erweitert. Eine Studie des Pflanzenwachstums im Frühjahr belegt, dass sich Knospung und Blüte bei mehreren Arten um etwa 2-5 Tage pro Jahrzehnt nach vorne verlegt haben. Auch der Vogelzug und die Eiablage der Vögel begannen während der letzten 50 Jahre früher, auch hier um jeweils 2-5 Tage pro Jahrzehnt. Arten, die sich speziellen Klimabedingungen angepasst hatten, sind pro Dekade um ca. 6 km in Richtung der Pole gewandert oder 6 m höher in die alpinen Regionen.

        Ein entscheidender Faktor, wie Tiere und Pflanzen den Wandel überstehen werden, ist die Frage, wie schnell die Erwärmung erfolgt. Je länger die Zeit, die für eine Anpassung bleibt, desto höher die Chance, dass sie erfolgreich sein wird. Eine schnelle Erwärmung und plötzliche Klimaveränderungen geben den einzelnen Arten weniger Zeit, als ein langsamer und allmählicher Wandel.

        dünnere Polarbären

        5. DÜNNERE BÄREN: Der Polarbär ist vom Klimawandel bedroht. Er ist darauf spezialisiert, von den Kanten des Seeeises aus rund um den Nordpol Robben zu jagen. Je kürzer die Zeiträume werden, in denen die See zufriert, je kürzer wird die Jagdzeit der Bären. Studien zeigen, dass das Körpergewicht der Polarbären abgenommen hat.
        Foto: The NOAA Photo Library (49 kB)

        About this page:

        Author: Camilla Schreiner - CICERO (Center for International Climate and Environmental Research - Oslo) - Norway.
        Scientific reviewers: Andreas Tjernshaugen - CICERO (Center for International Climate and Environmental Research - Oslo) - Norway - 2004-01-20 and Knut Alfsen - Statistics Norway - Norway - 2003-09-12.
        Educational reviewer: Nina Arnesen - Marienlyst school in Oslo - Norway - 2004-03-10.
        Übersetzung 2004 und letzte Überarbeitung 2007-08-26: Elmar Uherek - MPI für Chemie, Mainz

      • 3. Wie Klimawandel verhindern?

        Einheit 3:
        Wie können wir den menschgemachten Klimawandel verhindern?

        Wir können Klimawandel dadurch verhindern, dass wir weniger Treibhausgase wie z.B. CO2 freisetzen. Je weniger wir emittieren, desto geringer die zukünftige Erwärmung.

        Radfahren

        1. Radfahren: Je weniger Abgase wir emittieren, desto geringer ist die zukünftige Erwärmung der Erde.


        Weniger fossile Energieträger verbrennen

        Die Menschheit kann den Klimawandel, den wir in Gang gesetzt haben, abbremsen, eine Erwärmung über die nächsten Jahrhunderte kann jedoch nicht mehr ganz verhindert werden. Denn das Klimasystem jedoch reagiert sehr langsam und träge. Die Gase, die wir bereits in die Luft entlassen haben, werden das Klima auf Jahre hinaus beeinflussen - selbst wenn wir hart daran arbeiten, unsere Emissionen zu reduzieren. Eine solche Einschränkung der Emissionen wird die Geschwindigkeit des Wandels reduzieren. Aber das Klima wird sich ändern, solange wir leben. Unsere Kinder und Enkel jedoch werden die Früchte der Bemühungen ernten, die wir heute in die Beschränkung von Emissionen investieren.

        Das wichtigste was wir tun können, um den Klimawandel zu begrenzen, ist, weniger fossile Energieträger wie Kohle, Erdgas oder Öl zu verbrennen, um die Freisetzung von CO2 zu verringern.


        Verbesserte Technologien und Änderungen in unserem Lebensstil

        Dies sind Möglichkeiten, die Menge an Energie reduzieren, die wir für Fortbewegung, Transport, Heizung, Kühlung, Beleuchtung, elektrische Geräte, industrielle Produktion und vieles mehr aufwenden.

        Andere Energieträger als fossile zu nutzen, kann die Emissionen an Treibhausgasen stark verringern. Alternative Energien können z.B. Windkraft, Sonnenenergie oder Wasserkraft sein. In manchen Fällen allerdings führt die Verrottung von Biomasse in stehenden Gewässern, die der Wasserkraftgewinnung dienen, zur Freisetzung von Treibhausgasen. Weitere Alternativen sind nachwachsende Energieträger wie Holz, Stroh, Raps und andere Pflanzen, solange neue Bäume und Vegetation die verheizte ersetzen. Auch Kernkraft ist im Hinblick auf die Vermeidung von Treibhausgasen eine Alternative, die jedoch aus anderen Gründen kontrovers diskutiert wird. Wir müssen jedoch angesichts der stark anwachsenden Energieverbrauchs in der Welt vorsichtig sein. Die Landfläche für nachwachsende Rohstoffe ist ebenso begrenzt wie die Menge an Uran für die Kernkraft.

        Windturbine

        2. Windturbine
        © Nordex Inc., USA


        Innovative Technologien

        Sie können den Weg zu neuen Energiequellen eröffnen, die fossile Brennstoffe in Zukunft ersetzen. Autos z.B. können auf Wasserstoff anstelle von Benzin oder Diesel fahren. Wasserstoffmotoren geben kein CO2 ab. Allerdings muss beachtet werden, dass die Produktion des Wasserstoffes eine Menge Energie erfordert. Wird für die Erzeugung Kohle, Öl oder Gas eingesetzt, so würde möglicherweise mehr CO2 bei der Wasserstoffproduktion freigesetzt, als ein auf Benzin fahrender Wagen erzeugt. Die Technologie macht also nur Sinn, wenn der Wasserstoff mit Hilfe alternativer Energiequellen (Sonne, Wind, ...) produziert wird.


        Können wir das CO2 aus der Luft herausfiltern?

        Viele Arten von Verschmutzung lassen sich vermeiden, indem man die Abgase mit Filtern oder ähnlichen Techniken reinigt, bevor sie in die Luft entlassen werden. Bis dato gibt es keine Filtertechnologie, die Kohlendioxid aus den Abgasen von Öfen, Kraftwerken oder Motoren zu einem realistischen Preis entfernen könnte. Allerdings arbeiten sowohl die Regierungen als auch private Unternehmen in vielen Ländern an Verfahren, die CO2 aus der Verbrennung von Kohle, Öl oder Gas auffangen können, bevor selbiges in die Atmosphäre entlassen wird. Es ist z.B. eine unterirdische Deponierung in leeren Öllagern möglich.

        Jedes Jahr lagert die Ölfirma Statoil etwa 1 Mio Tonnen Kohlendioxid 1000 m tief unter dem Meeresgrund in der Sandstein-Formation des Sleipner Feldes in der Nordsee. Das CO2 wird von dem Erdgas abgetrennt, in dem es als Beimengung enthalten ist und aus dem Sleipner-Feld gepumpt wird. Anschließend wird es zurück in den Sandstein gepresst, der sich unter dem Ozeanboden befindet. Die Sandsteinformation bietet Raum für etwa 600 Milliarden Tonnen CO2. Dies entspricht in etwa den Emissionen aller europäischen Kraftwerke für die nächsten 600 Jahre.

        Zwei Hürden müssen überwunden werden, bevor diese Technologie eine breite Anwendung finden kann. Zum einen muss sicher gestellt werden, dass die Lager wirklich sicher sind und das Gas nicht wieder austreten kann. Zum anderen muss der Preis für Abfangen und Lagerung des Kohlendioxids auf ein Niveau fallen, dass dieses Verfahren für die Industrie erschwinglich macht. Bis heute weiß niemand, wann und ob CO2 zu einem wirtschaftlich vertretbaren Preis abgefangen und gelagert werden kann. Im günstigsten Fall wären solche Verfahren nur für einzelne Großquellen von Kohlendioxid interessant, z.B. Kraftwerke oder Industrieanlagen. Emissionen aus kleinen, in großer Anzahl verbreiteten Quellen wie Autos, Flugzeugen, Gasherden oder Öl- und Gasheizungen in Haushalten können auf diesem Weg nicht vermieden werden.

        Erdgas aus dem Meeresboden

        3. IN DEN MEERESBODEN: Erdgas wird aus dem Meeresboden im Sleipner-Feld unter der Nordsee gewonnen. Der Anteil an CO2 wird vom restlichen Gas abgetrennt und in eine in der Nachbarschaft liegende Sandsteinschicht zurückgepumpt.
        Illustration: Alligator Film/BUG
        (bitte zum Vergrößern anklicken, 135 kB)


        Reduktion der Emissionen von Treibhausgasen aus anderen Quellen

        Abgesehen von fossilen Brennstoffen, können wir auch andere Treibhausgasemissionen reduzieren.

        • Indem wir die Abholzung von großen Waldbeständen vermeiden, kann weitere Freisetzung von CO2 in die Atmosphäre vermieden werden. Derzeit ist Entwaldung vor allem in tropischen Ländern verbreitet, in denen Wälder abgeschlagen werden, um Weideland oder Ackerland für den Getreideanbau zu schaffen.
        • Mülldeponien setzen das starke Treibhausgas Methan (CH4) frei, das aus der Verrottung organischen Abfalls entsteht. Durch das Auffangen des Gases und eine Nutzung als Brennstoff lässt sich nicht nur der Beitrag zum Treibhauseffekt verringern, sondern zusätzlich Wärme gewinnen.
        • Die Landwirtschaft trägt zu Emissionen an CO2, Methan und Distickstoffmonoxid (N2O = Lachgas) bei. Ein umweltfreundlicherer Ackerbau kann solche Emissionen reduzieren. Der hohe Verbrauch an Fleisch erfordert ein Mehrfaches an Resourcen in der Landwirtschaft im Vergleich zu pflanzlicher Nahrung. In den wohlhabenden Ländern könnten viele Menschen durch geringeren Fleischverzehr gesünder und umweltfreundlicher leben.
        • Die Kühlgeräte und Klimaanlagen bauende Industrie setzt Treibhausgase frei, die Chlor oder Fluor enthalten. Die Emissionen können mit Hilfe neuer Produktionsmethoden verringert werden.


        Rückführen von CO2 aus der Atmosphäre

        Wir können weiterhin die Aufnahme von Kohlendioxid auf dem Land und im Meer erhöhen.

        • Legen wir dort Wälder an, wo bislang offene Landschaft dominierte, so wird Kohlenstoff aus der Atmosphäre durch das Wachstum der Bäume verbraucht. Dies entzieht der Atmosphäre einen Teil des CO2, das wir in sie entlassen. Allerdings sind die Möglichkeiten, auf diesem Weg Kohlendioxid zu verbrauchen so beschränkt, dass hierbei nur ein kleiner Bruchteil dessen ausgeglichen werden kann, womit wir Menschen die Atmosphäre belasten. Denn das Anpflanzen von Wäldern kann auch Nachteile haben. Unter Umständen können sie die Landwirtschaft beeinträchtigen oder den Bestand an Tierarten oder Pflanzen gefährden, die sich an die bestehende offene Landschaft angepasst haben.
        • Die Ozeane nehmen große Mengen an CO2 aus der Atmosphäre auf. Ein Vorschlag ist, diese Aufnahme zu fördern, indem man das Wachstum von Plankton begünstigt, welches den Kohlenstoff durch Photosynthese bindet. Der erfolgreiche Nutzen solcher Ozeandüngung konnte jedoch bislang nicht bewiesen werden. Zudem kann das Wachstum von Algen nach der Düngung eine erhebliche schädigende Wirkung für das Ökosystem Ozean haben.
          (Siehe hierzu auch: Ozeane - Basis - Einheit 2 - Überdüngung)

        Emissionen von Treibhausgasen kommen aus einer Fülle von Quellen. Daher sind verschiedene Maßnahmen erforderlich, um sie zu beschränken. Die Menge aus der Verbrennung fossiler Energieträger ist aber so bedeutend, dass die effektivsten Strategien hier ansetzen müssen.

        Wälder

        4. WÄLDER: das Anpflanzen von Wäldern führt zu einer Erhöhung der CO2-Aufnahme aus der Atmosphäre.


        Warum die Verbrennung von Holz nicht zum Klimawandel beiträgt ...

        Wenn wir Brennstoffe aus Biomasse (pflanzlichem Material), wie z.B. Holz oder Hackschnitzel, nutzen, so wird die Energie als Wärme frei und der Kohlenstoff wird in Form von CO2 in die Atmosphäre entlassen. Wachsen nun neue Bäume, dort wo die alten zur Holzgewinnung abgeschlagen wurden, so nehmen die nachwachsenden Bäume wieder die entsprechende Menge an Kohlendioxid aus der Atmosphäre auf und binden es in neuer Biomasse. Hierdurch stellt sich ein Gleichgewicht von Verbrauch und Freisetzung im CO2 Kreislauf ein. Über längere Zeit bleibt die Menge an CO2 in der Atmosphäre gleich. Daher werden pflanzliche Brennstoffe als CO2-neutral eingestuft.

        Wir sehen aber auch, dass das Holz im Kamin nicht sehr sauber verbrennt. Ruß und Schwefeloxide belasten die Umwelt. Die Verarbeitung zu saubereren Brennstoffen wie z.B. Ethanol ist möglich, aber sie kostet zusätzliche Energie, die oft wieder aus fossilen Brennstoffen kommt. Diese Brennstoffe müssen auch transportiert werden, da die Pflanzen nicht direkt dort verarbeitet und verbraucht werden, wo sie wachsen. Diese Prozesse sind nicht mehr CO2 neutral. Wir haben nur wenig Fläche Wälder und Ölpflanzen anzubauen. Die Welt muss immer mehr Menschen ernähren, für die wir Ackerland benötigen. Wir gewinnen auch nicht, wenn wir weiteren Regenwald abschlagen, um sie anzubauen. Daher ist der Einsatz nachwachsender Rohstoffe nur begrenzt möglich und will gut geplant sein, um Energieverluste gering zu halten.

        pflanzlicher Brennstoff Holz

        5. ENERGIE AUS BIOMASSE: pflanzliche Brennstoffe sind CO2-neutral, aber ihre Verarbeitung kostet Energie, die oft aus Kohle, Öl oder Gas stammt.



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        Educational reviewer: Nina Arnesen - Marienlyst school in Oslo - Norway - 2004-03-10.
        Übersetzung 2004 und letzte Überarbeitung 2007-08-26: Elmar Uherek - Max-Planck-Institut für Chemie Mainz