Treibhausgase

Treibhausgase einfach erklärt plus Tabelle mit den wichtigsten Treibhausgasen

Inhalt des Wiki-Artikels

• Kohlendioxid und andere Treibhausgase einfach erklärt
• Welche Treibhausgase gibt es?
• Tabelle mit dem Treibhauspotenzial der Kyoto-Treibhausgase
• Treibhausgas-Emissionen in Deutschland

Kohlendioxid und andere Treibhausgase einfach erklärt

Treibhausgase sind Gase, die aufgrund ihrer chemischen Zusammensetzung vom Erdboden abgegebene Infrarotstrahlung zum Teil aufnehmen können und auf diese Weise dazu beitragen, dass Wärme in der Atmosphäre gespeichert statt ins Weltall abgegeben wird. Durch die Rückstrahlung erwärmt sich die Erde um durchschnittlich 33 °C. Ein Treibhausgas ist zum Beispiel Kohlenstoffdioxid (CO₂). Seit der Industrialisierung hat der Mensch durch das Verbrennen fossiler Energieträger die Menge des in der Atmosphäre angereicherten Kohlendioxids deutlich erhöht. Dadurch heizt die Erde stärker auf. Da dieser Vorgang an das Prinzip eines Treibhauses erinnert, werden CO₂ und andere Gase, die auf die gleiche Weise auf den Wärmehaushalt einwirken, Treibhausgase genannt.¹

Welche Treibhausgase gibt es?

Die wichtigsten natürlichen Treibhausgase sind Wasserdampf und Ozon (O₃). Der Mensch ist Verursacher von vermehrten Emissionen der Treibhausgase Kohlenstoffdioxid, Methan (CH₄), Distickstoffmonoxid (N₂O), auch Lachgas genannt, und fluorierter Gase wie zum Beispiel FCKW, die für den globalen Temperaturanstieg verantwortlich sind.

Kohlenstoffdioxid

Kohlendioxid ist eine chemische Verbindung aus Kohlenstoff und Sauerstoff. Das Gas ist farb- und geruchlos. CO₂ entsteht unter anderem bei der Zellatmung von Lebewesen und bei der Verbrennung von kohlenstoffhaltigen Stoffen. Schon Mitte des 19. Jahrhundert wurde Kohlenstoffdioxid von dem irischen Physiker John Tyndall als Treibhausgas identifiziert. Die CO₂-Emission hat einen Anteil von ungefähr drei Vierteln an der menschengemachten Erderwärmung.

Methan

Methan ist in farb- und geruchloses Gas, das den größten Teil von Erdgas ausmacht. Bei der Verbrennung von Erdgas emittiert CH₄ in die Atmosphäre und oxidiert dort erst zu Kohlenstoffmonoxid und anschließend zu Kohlenstoffdioxid. Außerdem wird Methan freigesetzt, wenn organisches Material unter Luftabschluss abgebaut wird, zum Beispiel in Klärwerken, Mülldeponien sowie in der Land- und Forstwirtschaft. Vor allem die Massentierhaltung verursacht viel Methan. CH₄ hat einen Anteil von circa 15 Prozent am globalen Treibhauseffekt.

Lachgas

Distickstoffmonoxid entsteht beim Abbau stickstoffhaltiger Verbindungen im Boden durch Mikroorganismen. Für die vermehrte Anreicherung von N₂O in der Atmosphäre sind vor allem stickstoffhaltige Düngemittel und die Massentierhaltung verantwortlich. Darüber hinaus emittiert Lachgas bei chemischen Prozessen in der Industrie, unter anderem bei der Produktion von Düngemitteln und bei Prozessen in der Kunststoffindustrie. An der menschengemachten Erderwärmung hat N₂O einen Anteil von gut acht Prozent.

Fluorierte Gase

Fluorierte Gase werden auch F-Gase genannt und sind stark treibhauswirksam. Ihr Treibhauspotenzial ist 100- bis 22000-fach höher als das von Kohlenstoffdioxid. Zu den F-Gasen gehören Schwefelhexafluorid (SF₆), fluorierte Kohlenwasserstoffe wie Tetrafluormethan (CF₄) und teilfluorierte Kohlenwasserstoffe wie Trifluormethan (CHF₃). Fluorierte Gase werden als Kühlmittel, Treibgas oder Löschmittel eingesetzt und sind Bestandteil von Schallschutzscheiben.²

Tabelle mit dem Treibhauspotenzial der Kyoto-Treibhausgase

Im Kyoto-Protokoll, dem internationalen Klimaabkommen aus dem Jahr 1997, sind verbindliche Ziele für die Verringerung von Treibhausgas-Emissionen festgelegt. Ursprünglich betrafen die Regelungen sechs Treibhausgase, 2013 wurde Stickstofftrifluorid (NF₃) ergänzt. Das Treibhauspotenzial der Gase wird in der Einheit CO₂-Äquivalent angegeben, um die verschiedenen Treibhausgase vergleichbar zu machen. So lässt sich der Einfluss der einzelnen Treibhausgase auf den Klimawandel ermitteln. In der folgenden Tabelle sind die Kyoto-Treibhausgase mit ihrem Treibhauspotenzial und den wichtigsten Quellen dargestellt:³

Treibhausgas-Emissionen in Deutschland

Die Treibhausgas-Emissionen haben in Deutschland seit 1990 deutlich abgenommen. Im Jahr 2019 emittierten rund 810 Millionen Tonnen CO₂-Äquivalent – im Vergleich zu 1990 sind die Treibhausgas-Emissionen um 35,1 Prozent gesunken. Mit der Reduzierung der Emissionen soll dem Klimawandel entgegengewirkt werden. Nationale Treibhausgasminderungsziele sind im Klimaschutzgesetz (KSG), das im Dezember 2019 verabschiedet wurde, verbindlich festgelegt. Bis 2030 sollen die Treibhausgas-Emissionen in Deutschland im Vergleich zum Jahr 1990 um mindestens 55 Prozent reduziert werden.

Im Klimaschutzplan 2050 hat die Bundesregierung Minderungsziele für die einzelnen Sektoren festgesetzt: Energiewirtschaft, Gebäude, Verkehr, Industrie, Landwirtschaft sowie Landnutzung, Landnutzungsänderung und Forstwirtschaft. Die Verantwortung für das Erreichen der Sektorziele und das Monitoring tragen die jeweiligen Bundesministerien. Überschreitet ein Sektor die zulässige Jahresemissionsmenge, muss das zuständige Bundesministerium ein Sofortprogramm vorlegen. Maßnahmen und Instrumente zur Verminderung der Treibhausgas-Emissionen enthält das Klimaschutzprogramm 2030. Ein Gutachten des Umweltbundesamts hat allerdings ergeben, dass diese nicht ausreichen, um das Gesamtminderungsziel und die Sektorziele zu erreichen. Vor allem im Verkehrssektor und im Gebäudesektor sind weitreichendere Maßnahmen zur Erreichung der Ziele erforderlich.

Eine sektorübergreifende Maßnahme ist die CO₂-Bepreisung, sie betrifft die Sektoren Wärme und Verkehr. Mit ihrer Einführung orientieren sich die Preise für fossile Heiz- und Kraftstoffe mehr am CO₂-Gehalt. Auf diese Weise wird ein Anreiz für den Umstieg auf Elektromobilität und klimaschonende Technologien wie beispielsweise Wärmepumpen geschaffen. Die CO₂-Bepreisung wurde zu Beginn des Jahres 2021 eingeführt. Die von den Sektoren Wärme und Verkehr verursachten Emissionen, die aus der Verbrennung fossiler Energieträger resultieren, erfasst das nationale Emissionshandelssystem (nEHS). Die meistgenutzten Kraft- und Brennstoffe in den beiden Sektoren sind Benzin, Diesel, Erdgas, Heizöl, Flüssiggas und Kohle.⁴