Kohlenstoffdioxid (CO2) im Fokus – Hintergründe

Für einen wirksamen Klimaschutz sind auf nationaler sowie internationaler Ebene enorme Anstrengungen erforderlich. Es gilt die heutigen Emissionen von Treibhausgasen künftig deutlich zu senken. Der Einsatz fossiler Energieträger zur Strom- und Wärmebereitstellung sowie als Treibstoff, trägt wesentlich zu den derzeitigen Treibhausgasemissionen bei. Der zunehmende Einsatz Erneuerbarer Energien stellt hierbei einen wesentlichen Baustein dar, um Energiebedürfnisse zu decken und zugleich die Treibhausgasemissionen zu senken. Kohlenstoffdioxid, kurz CO2, steht hierbei vor allem im Fokus und ist Dreh- und Angelpunkt für die Bewertung von Klimaschutzmaßnahmen. Es mag verwunderlich erscheinen, dass ausgerechnet CO2 mit lediglich 0,04 Volumenprozent in der Atmosphäre so bedeutend ist. Warum dies so ist, darauf soll im Folgenden eingegangen werden.

1.   Treibhausgase sind natürlicher Bestandteil der Atmosphäre

Für das Klima auf unserem Planeten ist nicht einzig und allein das Treibhausgas CO2 von Bedeutung. Daneben spielen u. a. Methan, Lachgas (Distickstoffoxid) und fluorierte Kohlenwasserstoffverbindungen eine entscheidende Rolle. Die Zusammensetzung unserer Atmosphäre sorgt überhaupt erst dafür, dass unsere Erde mit einer Jahresdurchschnittstemperatur von 15 °C Lebensraum für eine Vielzahl an Arten bietet. Ohne diese Treibhausgase würde eine Jahresdurchschnittstemperatur von -18 °C herrschen. Treibhausgase sind aufgrund ihrer diversen Quellen natürlicher Bestandteil der Atmosphäre und sind daher nicht per se als schädlich einzustufen. Doch neben natürlichen Quellen, werden Treibhausgase wie CO2 auch durch menschliche Aktivitäten in die Atmosphäre entlassen und das in erheblichem Maße. So stieg die Konzentration seit Beginn der Industrialisierung um gut 44 % an.

2.   Geringe Konzentration, große Wirkung

Doch wie kann es sein, dass CO2 mit einem Anteil von lediglich 0,04 Volumenprozent an der Atmosphäre, das Klima derart beeinflussen kann? Zum einen ist fest zu halten, dass es bei der Betrachtung von Treibhausgasen nicht einzig und allein um CO2 geht. So spielen u. a. Methan, Lachgas (Distickstoffoxid) und fluorierte Kohlenwasserstoffverbindungen ebenso eine entscheidende Rolle und werden i. d. R. in Form von CO2-Äquivalenten berücksichtigt. Doch auch die Summe dieser Gase macht mit rund 1 Prozent nur einen sehr kleinen Anteil an der Atmosphäre aus. Entscheidender ist die chemische Struktur und die damit einhergehende Eigenschaft und Klimawirksamkeit eines jeden Gases. So verbleiben Methan- und CO2-Moleküle jeweils etwa 12 bzw. 500 Jahren in der Atmosphäre, bevor sie durch chemische Reaktion zerfallen. Allerdings besitzt Methan eine 28-mal höhere Klimawirksamkeit. Ebenfalls von großer Bedeutung sind die sich selbst verstärkenden Folgeeffekte des Treibhauseffekts. So führt eine Erwärmung zu mehr Wasserdampf in der Atmosphäre in Form von Wolken, welche eine Wärmeabstrahlung von der Erdoberfläche verringert. Dieser Rückkopplungseffekt kann große Auswirkungen haben.

3.   CO2-Quellen

Kohlenstoffdioxidquellen in Deutschland

Grundsätzlich lässt sich zwischen natürlichen und anthropogenen CO2-Quellen, also denen durch Menschen verursachten, unterscheiden. So ist es ein natürliches Nebenprodukt der Zellatmung von Lebewesen, der Freisetzung von Vulkangasen oder den biologischen Zersetzungsprozessen toter Organismen.

Doch vor allem menschliche Aktivitäten wie die Verbrennung fossiler Energieträger wie Kohle, Erdöl und Gas im Zuge industrieller Prozesse, der Energiebereitstellung sowie der Mobilität tragen zu einem immensen CO2-Aufkommen bei.

4.   So viel CO2 wird bei einer Reise emittiert

So viel CO2 wird bei einer Reise von Berlin nach Rom unter Nutzung unterschiedlicher Verkehrsmittel emittiert

Um ein Verständnis für die freigesetzten Mengen an Treibhausgasen zu erhalten, dient im Folgenden als Beispiel eine Reise von Berlin nach Rom unter Nutzung unterschiedlicher Verkehrsmittel. In den Rechnungen wird als Reisedistanz mit einer zurückzulegenden Strecke von 1.350 km gerechnet. Grundlage für die emittierten CO2-Mengen sind die Daten des Umweltbundesamtes zu den durchschnittlichen Emissionen einzelner Verkehrsmittel im Personenverkehr. Wird die Strecke mit dem Flugzeug zurückgelegt, werden rund 310 kg CO2 emittiert. Deutlich weniger fällt bei einer Reise mit dem Zug an. Hier sind es rund 43 kg. Besser noch schneidet der Fernlinienbus mit rund 39 kg ab. Entscheiden sich unser Reisender hingegen die Fahrt mit dem Pkw zu bewältigen, werden rund 200 kg CO2 emittiert. Zur Einordnung: Im Jahr 2019 lag die durchschnittliche pro Kopf Emission von CO2 bei 7,9 t. Die Grafik verdeutlicht wie unterschiedlich die verschiedenen Verkehrsmittel in Bezug auf den Ausstoß von Treibhausgasen zu Buche schlagen. Auch wenn die wenigsten Flugzeuge als alltägliches Verkehrsmittel nutzen, so liegt die Entscheidung zur Wahl unseres alltäglichen Verkehrsmittels und damit einhergehender Emissionen bei uns.

Quellen

co2online gGmbH (2019): Was ist eigentlich CO2? Definition, Entstehung & Einfluss aufs Klima: Abrufbar unter: https://www.co2online.de/klima-schuetzen/klimawandel/was-ist-co2/ (letzter Abruf: 01.12.2020).

Hamburger Bildungsserver (HBS): Die atmosphärische Konzentration von Kohlendioxid: Abrufbar unter: https://bildungsserver.hamburg.de/treibhausgase/2052404/kohlendioxid-konzentration-artikel/ (letzter Abruf: 01.12.2020).

Landesanstalt für Umwelt Baden-Württemberg (LUBW) (2020): Zusammensetzung der Luft: Abrufbar unter: https://www.lubw.baden-wuerttemberg.de/luft/zusammensetzung-der-luft (letzter Abruf: 01.12.2020).

quarks.de (2018): So eine große Wirkung hat so wenig CO2: Abrufbar unter: https://www.lubw.baden-wuerttemberg.de/luft/zusammensetzung-der-luft (letzter Abruf: 01.12.2020).

Statista GmbH (2020): Entwicklung der Pro-Kopf-CO2-Emissionen in Deutschland in den Jahren 1990 bis 2019: Abrufbar unter: https://de.statista.com/statistik/daten/studie/153528/umfrage/co2-ausstoss-je-einwohner-in-deutschland-seit-1990/ (letzter Abruf: 01.12.2020).

Umweltbundesamt (UBA) (2020): Atmosphärische Treibhausgas-Konzentration: Abrufbar unter: https://www.umweltbundesamt.de/daten/klima/atmosphaerische-treibhausgas-konzentrationen#kohlendioxid- (letzter Abruf: 01.12.2020).

Umweltbundesamt (UBA) (2020): Die Treibhausgase: Abrufbar unter: https://www.umweltbundesamt.de/themen/klima-energie/klimaschutz-energiepolitik-in-deutschland/treibhausgas-emissionen/die-treibhausgase (letzter Abruf: 01.12.2020).

Umweltbundesamt (UBA) (2018): Vergleich der durchschnittlichen Emissionen einzelner Verkehrsmittel im Personenverkehr in Deutschland – Bezugsjahr 2018: Abrufbar unter: https://www.umweltbundesamt.de/bild/vergleich-der-durchschnittlichen-emissionen-0 (letzter Abruf 09.12.2020).