Klimaskeptiker auf dem Prüfstand
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Was ist eigentlich der Treibhauseffekt?

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…oder: Was ein Hockey-Schläger mit der Klimaerwärmung zu tun hat

Wir bloggen für die Energiewende – aber wofür brauchen wir die überhaupt? Es geht nicht nur um solar oder atomar oder darum, welche Heizung die richtige ist. Und auch nicht alleine darum, dass wir Energie sparen müssen, weil die Ressourcen an Uran, Gas, Öl oder Kohle nicht unendlich sind. Vielmehr werden bei der Rohstoff-Förderung und bei der Verbrennung fossiler Energieträger riesige Mengen an Kohlendioxid (CO2) freigesetzt – auch bekannt als CO2-Emissionen -, die zum so genannten anthropogenen, also menschengemachten, Treibhauseffekt beitragen. Nicht zuletzt, weil die EU ihr Emission Trading System (ETS) nicht in den Griff kriegt (Backloading abgelehnt), möchten wir nochmals daran erinnern, worum es in der Debatte eigentlich geht – um die globale Erwärmung, die verhindert werden soll.

33 Grad plus: Der natürliche Treibhauseffekt

Dabei ist CO2 auf der Erde sehr gefragt, sei es als Baustein für das Pflanzenwachstum oder Teil der Kohlensäure im Prosecco. In der Atmosphäre trägt es zum natürlichen Treibhauseffekt bei, ohne den kein Leben auf der Erde möglich wäre: Die kurzwellige Strahlung des Sonnenlichts durchdringt die Atmosphäre und wird auf der Erdoberfläche in langwellige, infrarote Wärmestrahlung umgewandelt. Treibhausgase in der Atmosphäre sorgen dafür, dass ein Teil dieser Wärmestrahlung auf der Erde zurückgehalten wird. Es entsteht praktisch ein „Wärmestau“, ähnlich wie in einem Gewächshaus oder auch in einem Solarkollektor. Ohne diesen natürlichen Treibhauseffekt wäre die Durchschnittstemperatur auf der Erde bei frostigen minus 18 Grad. So aber liegt sie bei 15 Grad plus – der natürliche Treibhauseffekt beschert uns also ein Temperaturplus von 33 Grad.

Treibhauseffekt

Dabei ist CO2 nur zu etwa 20 Prozent am natürlichen Treibhauseffekt beteiligt; gut 60 Prozent sind dem Wasserdampf geschuldet. Der Rest entfällt auf Methan sowie auf Lachgas, Ozon und andere Spurengase – so werden sie genannt, weil sie nur in geringen Mengen in der Atmosphäre vorkommen. Eine weitere Rolle spielen FCKW, Aerosole, Rußpartikel und die Wolkenbildung, die ebenso wie der Wasserdampfgehalt in der Atmosphäre starken Schwankungen unterworfen ist.

Steiler Anstieg der Temperaturkurve ab 1850

Wenn heute in den Medien vom Treibhauseffekt die Rede ist, meinen wir zumeist nicht den natürlichen Effekt, der unsere Erde erst bewohnbar macht – es geht um die anthropogene, also menschengemachte zusätzliche Erwärmung der Erdatmosphäre. Die US-amerikanischen Forscher Michael E. Mann, Raymond S. Bradley und Malcolm K. Hughes waren die ersten, die den Temperaturverlauf der Erde während der vergangenen tausend Jahre untersuchten. Sie analysierten Messdaten von Wetterstationen und indirekte Klimadatenaus Sedimenten, Baumringen oder Polareis-Bohrkernen. Ergebnis: Ab der Industrialisierung steigt die Temperaturkurve unseres Planeten steil an. Wegen ihrer Form nennen die Wissenschaftler diese Kurve Hockeyschläger-Diagramm.

Und tatsächlich ist auch die die Konzentration der Treibhausgase gegenüber dem vorindustriellen Niveau messbar angestiegen – hier eine kleine Übersicht:

Treibhausgase

Übersicht über die wichtigsten Treibhausgase; Quellen: Wikipedia, Umweltbundesamt

Zum Verständnis:  Die Einheit ppm bedeutet Parts per Million (Teile pro Million) – dies entspricht 0,0001 %. D.h. Kohlendioxid hat einen Anteil von ca. 0,04 Prozent an der Erdatmosphäre. Für den GWP-Wert (von Global Warming Potential) findet man je nach Quelle unterschiedliche Werte; die Größenordnung ist jedoch klar: Das bedeutsamste Treibgas ist, neben dem Wasserdampf, das Kohlendioxid – und zwar hauptsächlich auf Grund seiner Menge. Die übrigen Gase sind um einiges klimawirksamer, kommen aber in viel geringeren Mengen vor.

Laut Umweltbundesamt leisten die einzelnen Prozesse verschieden große Beiträge zum anthropogenen Treibhauseffekt:

  • Verbrennung fossiler Energieträger (CO2) etwa 50 %
  • Waldvernichtung und -abholzung (CO2) ca. 15 %
  • chemische Industrie (FCKW, FKW und Halone) etwa 20 %
  • Landwirtschaft und andere Bereiche (Methan durch Rinderhaltung, Reisanbau und Mülldeponien; Lachgas durch Düngung) etwa 15 %

Über 34 Milliarden Tonnen CO2 pustete der Mensch im Jahr 2011 in die Atmosphäre. Tendenz steigend.

Die Klimaerwärmung und ihre Folgen

Der World Energy Outlook 2012 sagt eine langfristige Erhöhung der globalen Durchschnittstemperatur gegenüber dem vorindustriellen Niveau um 3,6 Grad Celsius voraus; Experten sind sich einig, dass eine Erderwärmung von maximal 2 °C gegenüber dem vorindustriellen Niveau tolerabel ist, alles andere gilt als “gefährlicher” Klimawandel (basierend auf einem Bericht des Weltklimarates  IPCC). Um das 2-Grad-Ziel zu erreichen, müssen die CO2-Emissionen global quasi ab sofort (2015) sinken und langfristig um 50 – 70 % reduziert werden.

Danach wird es kritisch. Und vieles ist jetzt schon spür- und messbar: Gletscher und Polareis schmelzen; das freiwerdende Süßwasser lässt nicht nur den Meeresspiegel ansteigen, sondern kann auch (warme) Meeresströmungen verschieben. So wird es nicht überall gleichmäßig wärmer, sondern kann örtlich auch kälter werden – mit weit reichenden Folgen für die Ökosysteme und den Menschen: Arten sterben aus oder müssen sich anpassen, es drohen Überschwemmungen und Dürrekatastrophen; Regen- oder Sturmereignisse werden heftiger und häufiger. Hurrikan Sandy hat uns einen Vorgeschmack gegeben auf das, was noch kommen könnte.

Gibt es den Treibhauseffekt wirklich?

Manche stellen das tatsächlich in Frage, führen den gemessenen Temperaturanstieg auf “natürliche Schwankungen” zurück oder leugnen schlichtweg, dass sich die Erde erwärmt. Andere sagen: Ja, den Treibhauseffekt gibt es, aber die Ursache hat nichts mit dem Menschen zu tun; hier ein toller Bericht über die “Chronologie der organisierten Lüge“, in der genau beleuchtet wird, wie die Klimaskeptiker gearbeitet haben. Eine beliebte Behauptung von Klimaskeptikern ist auch, die Wissenschaftler würden lügen und den Klimawandel übertreiben; so geriet Al Gore mit seinem Film Eine unbequeme Wahrheit in die Kritik – während ihm amerikanische Klimatologen wiederum hohe Faktengenauigkeit bescheinigten.

Der dänische Forscher Henrik Svensmark hat den Zusammenhang zwischen erhöhter Aktivität der Sonne und der Wolkenbildung auf der Erde untersucht. Durch die Kausalkette „Erhöhte Sonnenaktivität = erhöhte kosmische Strahlung = Ionisierung der Erdatmosphäre = verstärkte Bildung von Kondensationskeimen für Wolkenbildung“ könne man ableiten, dass sich das Klima nicht erwärmt, sondern abkühlt – was experimentell jedoch noch nicht nachgewiesen werden konnte. Unter anderem auf diese These stützt sich das heiß diskutierte Buch Die kalte Sonne: Warum die Klimakatastrophe nicht stattfindet von Fritz Vahrenholt (ehemaliger CEO, jetzt Aufsichtsrat von RWE Innogy) und Sven Lüning (Geologe und Afrikaexperte bei RWE Dea).

Fest steht: Die Zusammenhänge sind mehr als komplex – komplexer, als es sich hier darstellen lässt. Zum genaueren Nachlesen empfehle ich zwei Internetseiten: Klimaretter.info bietet u.a. einen Vahrenholt-Faktencheck zum oben genannten Buch; zu den Herausgebern zählt der renommierte Klimaforscher und Meteorologe Dr. Hartmut Graßl. Die Webseite Klimafakten.de räumt mit so mancher schiefen These auf; die Korrektheit und Aktualiät der Beiträge stellt ein wissenschaftlicher Beirat sicher. Ich habe die Klimafakten auch schon mal bei twitter empfohlen, und sofort blies mir der Gegenwind eines Klimaskeptikers entgegen… deshalb bin ich jetzt besonders gespannt auf die Kommentare zu diesem Artikel.

Titelbild: (c) birdy`s / photocase.com

Grafik: (c) Max-Planck-Institut für Meteorologie, Hamburg

 

Links und Quellen:

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