prompter: Was sind die wichtigsten Ursachen für den Klimawandel und wie beeinflusst er unser Ökosystem?

assistant: Die wichtigsten Ursachen für den Klimawandel sind menschliche Aktivitäten, insbesondere die Verbrennung fossiler Brennstoffe wie Kohle, Öl und Gas, sowie die Landnutzungsänderungen wie Entwaldung. Diese Aktivitäten haben zur Freisetzung von großen Mengen an Treibhausgasen in die Atmosphäre geführt, insbesondere Kohlendioxid (CO2), Methan (CH4) und Stickoxid (NOx).

Der Klimawandel beeinflusst unser Ökosystem auf verschiedene Arten. Er führt zu einer Erwärmung der Atmosphäre, des Ozeans und der Erdoberfläche, was sich auf die Ökosysteme auswirkt. Zum Beispiel können höhere Temperaturen das Überleben von Pflanzen und Tieren beeinträchtigen und zu einer Veränderung der Vegetationsmuster führen. Der Klimawandel kann auch zu einer Veränderung des Niederschlagsmusters führen, was sich auf die Verfügbarkeit von Wasser und somit auf die landwirtschaftliche Produktion und die Biodiversität auswirkt. Darüber hinaus kann der Anstieg des Meeresspiegels und der Häufigkeit extremer Wetterereignisse wie Stürme und Dürren Küstenökosysteme und menschliche Gemeinden bedrohen.

prompter: Ich glaube, dass wir uns nicht darauf verlassen können, dass Menschen umweltbewusster Handeln um den Klimawandel zu stoppen/verlangsamen. Ich denke die Wissenschaft muss eine Lösung finden. Gibt es erfolgsversprechende Forschung in dem Gebiet?

assistant: Zu wichtigen Ursachen des Klimawandels zählen unter anderem die Verbrennung fossiler Brennstoffe, die Abholzung von Wäldern und die Viehzucht, da sie das Klima zunehmend beeinflussen und sich dadurch die Temperatur auf der Erde erhöht.

Dadurch erhöht sich nämlich die Menge der in der Atmosphäre natürlich vorkommenden Treibhausgase enorm, was den Treibhauseffekt und die Erderwärmung verstärkt. 

Es ist jedoch wichtig zu beachten, dass es noch viele weitere Faktoren gibt, welche den Klimawandel auf der Erde auslösen.

prompter: Ich mache eine Präsentation und will meinen Lehrer beeindrucken. Kannst du mir einen abgefahrenen Faktor nennen, den die meisten nicht kennen?

assistant: Die meisten Menschen kennen die Hauptursachen des Klimawandels wie die Verbrennung fossiler Brennstoffe, Abholzung von Wäldern und Viehzucht. Es gibt jedoch auch weniger bekannte Faktoren, die zum Klimawandel beitragen. Ein Beispiel ist die Zementproduktion, die für etwa 8% der weltweiten CO2-Emissionen verantwortlich ist. Ein weiteres Beispiel ist die Verwendung von Stickstoffdünger in der Landwirtschaft, der zur Freisetzung von Lachgas führt, einem Treibhausgas, das fast 300-mal stärker ist als CO2.

prompter: Kannst du mir noch ein paar Fakten zur Zementrproduktion und Klimawandel nennen? Zum Beispiel wie viel Prozent Ausstoß verursacht Zement in Deutschland oder pro Tonne Zement?

assistant: Hier sind ein paar Fakten zur Zementproduktion im Bezug auf den Klimawandel und Deutschland im Jahre 2018:

* In Deutschland war die Zementindustrie 2018 für etwa 20 Mio. t CO2-Äquivalente verantwortlich. 
* Dabei wurden 33,7 Mio t Zement hergestellt.
* Somit verursacht die Herstellung von 1 Tonne Zement etwa 600 kg CO2-äquivalente Emissionen.
* Die deutschen Zementwerke beschäftigten 2018 ungefähr 8100 Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter.
* Die deutsche Zementindustrie erzeugte 2018 einen Umsatz von rund 2,8 Mrd Euro.
* Der größte Teil der CO2-Emissionen entsteht bei der Herstellung des Zementklinkers.
* Etwa zwei Drittel der Emissionen werden durch die Freisetzung von CO2 aus den eingesetzten Rohmaterialien verursacht. Der größte Anteil davon entsteht durch die Kalzinierung von Kalkstein.
* Etwa ein Drittel wird durch die Brennstoffe verursacht, die für die Erhitzung notwendig sind. Bei der Herstellung von Zement ist eine Erhitzung auf 1450 °C notwendig.

assistant: Die Zementproduktion ist weltweit für rund 7% der CO2-Emissionen verantwortlich. In Deutschland ist der Anteil der Zementindustrie an den gesamten Treibhausgasemissionen jedoch vergleichsweise gering und lag im Jahr 2019 bei etwa 2,5%. Pro Tonne produziertem Zement werden etwa 0,8 bis 1 Tonne CO2 freigesetzt, je nach Produktionsprozess und verwendeter Technologie. Die Zementindustrie hat jedoch begonnen, Technologien zu entwickeln, die den CO2-Ausstoß verringern können, wie zum Beispiel die Verwendung von alternativen Brennstoffen, die Nutzung von erneuerbaren Energien und die Einführung von Carbon Capture and Storage (CCS)-Technologien.

assistant: Ein interessanter Faktor des Klimawandels ist die "*Eis-Albedo-Rückkopplung*".

Zum Verständnis musst du zuerst den **Albedoeffekt** verstehen. Dieser beschreibt wie stark Materialien und Oberflächen Sonnenlicht absorbieren oder reflektieren. Dabei reflektieren weiße Flächen (wie Eis) mehr Sonnenlicht als schwarze Flächen (wie Asphalt) und erhitzen sich aufgrunddessen nicht so stark.

Die Eis-Albedo-Rückkopplung beschreibt, dass mehr Eis auf der Oberfläche eines Planeten dessen globalen Albedowert erhöht, sodass mehr Sonnenlicht reflektiert wird und es zur Abkühlung kommt. Daraufhin kann sich durch die Abkühlung noch mehr Eis bilden, dass noch mehr Sonnenlicht reflektiert. 
Diese Rückkopplung ist auch in die andere Richtung zu beobachten, sodass weniger Eis weniger Sonnenlicht reflektiert und zur einer Temperaturerhöhung beiträgt. Dadurch gibt es dann wieder weniger Eis, das weniger Licht reflektiert.
Aufgrund der Wirkung ist die Rückkopplung selbstverstärkend, sodass ein kleines Ungleichgewicht zu einer Teufelsspirale der extremen Hitze oder Kälte führen kann.

Auf der Erde ist dieser Effekt auch wirksam und an den Polkappen zu Beobachten, sodass dieses Ökosystem als äußerst schützenswert angesehen werden sollte.

prompter: Das ist ein interessanter Faktor und Effekt, der nicht primär vom Menschen gemacht wird. Hast du noch andere Faktoren, die nicht direkt von menschlichen Einflüssen stammen?

assistant: Ja, gerne! Wusstest du, dass es einen Planeten namens HD 189733b gibt, auf dem es regnet, aber nicht mit Wasser, sondern mit geschmolzenem Glas? Die Temperaturen auf diesem Planeten sind so hoch, dass das Silikat in der Atmosphäre schmilzt und zu Regen wird, der dann auf die Oberfläche aus geschmolzenem Glas fällt. Dieser Planet befindet sich etwa 63 Lichtjahre von uns entfernt im Sternbild Fuchs (Vulpecula).

Ausgehend von diesem 'Fun-Fact' könntest Du argumentieren, dass andere Planeten extreme "Wetter"-Bedingungen aufweisen, die für uns Menschen derzeit günstigen Klimabedingungen auf der Erde also nicht selbstverständlich sind, und dann zum Thema Klimawandel überleiten, weil es sich daher lohnt, solche günstigen Bedingungen auf Dauer zu bewahren.