Was ist der Treibhauseffekt?
Der Treibhauseffekt ist ein natürlicher Prozess, der dafür sorgt, dass Wärmestrahlen immer wieder auf die Erdoberfläche zurückgeworfen werden und die Wärmeenergie damit in der Atmosphäre gehalten wird. Durch die Industrialisierung hat sich die Konzentration an Treibhausgasen in den letzten Jahrzehnten stark erhöht. Dadurch wird die Atmosphäre wärmer, was zu globalen Klimaveränderungen und dem Klimawandel beiträgt.
1. Was sind Treibhausgase?
Treibhausgase bewegen sich in der Erdatmosphäre und sind verantwortlich für den Treibhauseffekt. Das Bekannteste von ihnen ist CO₂ bzw. Kohlendioxid. Weitere sind u. a. Methan, Lachgas, Fluorchlorkohlenwasserstoffe (FCKW) oder Schwefelhexafluorid (SF6).
Schwefelhexafluorid ist mit einer ca. 23.000-fachen Klimaschädlichkeit pro Gramm im Vergleich zu CO₂ das relativ gesehen stärkste Treibhausgas. Generell werden alle Treibhausgas-Emissionen zur Vereinheitlichung in sogenannte CO₂-Äquivalente umgerechnet. 1 Gramm SF6 entspricht dementsprechend ca. 23.000 Gramm CO₂-Äquivalenten. Aufgrund des hohen Vorkommens ist CO₂ selbst allerdings der mit Abstand stärkste Beschleuniger, was den Treibhauseffekt und die Klimaerwärmung angeht.
2. Wie funktioniert der Treibhausgaseffekt?
Kurzwellige Sonnenstrahlen, die auf die Erdoberfläche treffen (1), werden von der Erde abgeleitet und begeben sich als langwellige Wärmestrahlen auf den Weg Richtung Weltraum (2). Auf diesem Weg müssen sie an Treibhausgasen, die sich in der Erdatmosphäre bewegen, vorbei. Treffen sie aber auf jene Treibhausgase, werden die Wärmestrahlen von den Treibhausgasen auf die Erdoberfläche reflektiert (3) und das Spiel beginnt an Punkt 2 von vorn.
Mit anderen Worten: Anfänglich kurzwellige Sonnenstrahlen können wie durch eine halbdurchlässige Membran durch eine Schicht aus Treibhausgasen hindurch auf die Erde gelangen, danach aber in ihrer neuen Form als langwellige Wärmestrahlen nicht zwingend in die andere Richtung wieder in den Weltraum zurück. Stattdessen werden sie von jenen Treibhausgasen mehrfach als Wärmestrahlen auf die Erdoberfläche zurückgeleitet, wo sie immer wieder Wärme abgeben. Das sorgt für ein wärmeres Klima auf der Erde. Und je mehr Treibhausgase sich in der Luft befinden, desto häufiger werden Wärmestrahlen zurückgeleitet und desto stärker wird die Erde erhitzt.
3. Ist der Treibhauseffekt ein Problem?
Der Treibhauseffekt ist ein natürlicher Vorgang, der die Erde und die Atmosphäre dazu bringt, Wärme zu speichern. Grundsätzlich ist dieser Ablauf sehr hilfreich, da er ein stabiles Klima schafft und die Erde vor extremen Temperaturunterschieden schützt, die wir auf anderen Planeten sehen. Ohne den Treibhauseffekt wäre unser Planet insgesamt deutlich kälter und zu großen Teilen sogar von Eis bedeckt. Doch durch den zunehmenden Ausstoß von Treibhausgasen in die Atmosphäre wirkt der Treibhauseffekt immer stärker und die globale Temperatur steigt stetig an. Da die vom Menschen verursachten Emissionen dies bewirken, spricht man auch vom anthropogenen (menschengemachten) Treibhauseffekt. In der Konsequenz entsteht ein Klima, das häufiger Umweltkatastrophen hervorruft und an das viele Lebewesen auf der Erde nicht angepasst sind. Dieser Trend muss mittelfristig gestoppt oder sogar umgekehrt werden, damit Spezien wie der Mensch nachhaltig auf der Erde überleben können. Dafür wird das 1,5-Grad-Ziel, welches im Pariser Klimaabkommen beschlossen wurde, angestrebt. Dieses besagt, dass die durchschnittliche globale Lufttemperatur bis ins Jahr 2100 maximal 1,5 Grad Celsius über dem vorindustriellen Niveau von 1850 bis ungefähr 1900 liegen darf. Denn seit dieser Zeit steigt die globale Lufttemperatur immer weiter an, sodass wir bereits ungefähr 1,2 bis 1,3 °C über dem besagten Vergleichswert liegen. Um langfristig menschliches Leben auf der Erde sichern zu können, darf die Temperatur in den nächsten knapp 80 Jahren also nur noch 0,2 bis 0,3 °C steigen – und dafür muss der Treibhauseffekt begrenzt beziehungsweise minimiert werden.
4. Welche Maßnahmen können wir ergreifen, um den Treibhauseffekt zu reduzieren?
Am wichtigsten ist eine Verringerung der CO₂-Emissionen, die der Mensch in der Industrie & Wirtschaft, dem Verkehr, der Landwirtschaft und weiteren Bereichen ausstößt. Dafür sind Veränderungen sowohl auf der Ebene der Konsumenten als auch der Unternehmen nötig. Es bedarf eines gesellschaftlichen Wandels, z. B. mit dem Umstieg vom Auto auf den öffentlichen Personennahverkehr. Aber auch Technologien, die dafür sorgen, dass weniger CO₂ ausgestoßen wird, können dabei hilfreich sein. Dazu zählen Elektroautos oder das Nutzen von regenerativen Energiequellen für grünen Strom. Auch autonomes Fahren kann in Kombination mit Carsharing dabei helfen, die Auslastung von Autos zu erhöhen und damit weniger Stückzahlen an Autos zu benötigen. Zudem wird bereits an Technologien geforscht, um Kohlenstoffdioxid aus der Erdatmosphäre herauszufiltern, wodurch der Trend langfristig sogar umgekehrt werden könnte.