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Globale Problematik
Klimawandel
Der Begriff Klimawandel bezeichnet den, während der vergangenen Jahrzehntebeobachteten, Anstieg der Durchschnittstemperatur auf der Erde. Klimaschwankungensind in der Erdgeschichte nicht neu. Frühere Klimaänderungen gingen aberso langsam vor sich, dass Tiere und Pfl anzen genug Zeit hatten, sich an die neuenBedingungen anzupassen. Heute sind wir mit einer sehr schnellen Erwärmung konfrontiert.Weltweit ist die Durchschnittstemperatur in den letzten 100 Jahren ummehr als ein halbes Grad Celsius gestiegen. UNO-Klimaforscher halten einen weltweitenTemperaturanstieg um über sechs Grad Celsius bis 2100 für möglich. Einesolch starke Erwärmung hätte verheerende globale Folgen.Ein Grund für die Erwärmung ist unsere moderne Lebensweise in der Industriegesellschaft.Die Verbrennung von fossilen Brennstoffen wie Kohle, Gas und Ölverursachen hohe Treibhausgasemissionen und belasten so das Klima. Heute verbrauchenwir an einem einzigen Tag mehr fossile Brennstoffe, als die Erde in 1000Jahren erzeugt hat. Damit wird auch an einem einzigen Tag mehr Kohlendioxid freigesetzt,als in 1000 Jahren aus der Atmosphäre gebunden wurde.
Unser Klima
Klima wird als das durchschnittliche Wetter eines bestimmten Gebietes, über einenbestimmten Zeitraum defi niert. Gemessen werden die mittleren Zustände der Klimaparameterwie Temperatur, Wind, Luftfeuchtigkeit und Luftdruck. Das Klima istdie Erscheinung der Atmosphäre, der Lufthülle, die die Erde umgibt. Die Atmosphäreist jedoch kein isoliertes System. Sie unterliegt den Einwirkungen der Ozeane,Seen, Flüsse und dem globalen Wasserkreislauf mit Eis- und Schneeschmelze.Wichtigster Motor unseres Klimasystems ist die Sonne. Die Erde strahlt die Energiemenge,die sie von der Sonne aufnimmt, wieder in den Weltraum ab. Bevor dieWärmerückstrahlung der Erdoberfl äche in den Weltraum entweicht, wird sie zumüberwiegenden Teil von Treibhausgasen absorbiert. Diese erwärmen sich und gebendie zusätzliche Energie nach allen Richtungen wieder ab. Erst dieser natürlicheTreibhauseffekt ermöglicht das Leben auf der Erde.
Treibhausgase
Zu den Treibhausgasen, die hauptsächlich für den vom Menschen verursachten Treibhauseffekt verantwortlich sind, zählen:
Kohlenstoffdioxid (CO2), Methan (CH4), Lachgas (N2O), Schwefelhexafluorid (SF6) und Fluorkohlenwasserstoffe (FCKWs).
Weitere zum Treibhauseffekt beitragende Stoffe sind Wasserdampf, Ozon und Aerosole und Russpartikel.
Kohlenstoffdioxid (CO2) entsteht unter anderem bei der Verbrennung fossiler Energieträger, wie Kohle, Öl, und Erdgas. Durch die Emissionen aus dem Verkehr, dem Heizen, der Stromerzeugung und der Industrie gelangt zu viel CO2 in unsere Atmosphäre. Im Gegensatz zu anderen Verbrennungsprodukten lässt sich CO2 weder durch Filter noch durch Katalysatoren entfernen. Es wird im Schnitt erst nach 120 Jahren in der Atmosphäre abgebaut. Kohlenstoffdioxid macht etwa 60% des vom Menschen verursachten zusätzlichen Treibhauseffekts aus.
Ein natürlicher Kohlendioxidgehalt ist ein lebensnotwendiger Bestandteil der Atmosphäre. Einerseits, weil die Pflanzen daraus Biomasse bilden. Andererseits, weil er durch den Treibhauseffekt die Erde warm hält. Somit erzeugt dieser eine Durchschnittstemperatur von etwa +15°C und ermöglicht Leben auf der Erde.
Methan (CH4) kommt nur in Spuren in der Atmosphäre vor. Anthropogenes Methan entsteht zur Hälfte in der Land- und Forstwirtschaft und der Nutzung von Biomaterial, wie der Tierproduktion, in Klärwerken und Mülldeponien. Zur anderen Hälfte wird es durch die Industrie freigesetzt, wie bei der Förderung, dem Transport und Verarbeitung von Erdgas. Auch Stauseen setzen Methan frei. Dies beim Abbau von organischem Material, welches von Mikroorganismen zersetzt wird. Durch die Klimaerwärmung wird das Auftauen der Dauerfrostböden beschleunigt, dabei wird ebenfalls Methan freigesetzt. Methan trägt mit rund 20% zum anthropogenen Treibhauseffekt bei. Die Verweildauer in der Atmosphäre ist mit etwa 15 Jahren deutlich kürzer als bei CO2. Von der weltweit anthropogen emittierten Methan-Menge stammen etwa 37% direkt oder indirekt aus der Viehhaltung.
Distickstoffoxid – Lachgas (N2O) ist ein Treibhausgas, dessen Treibhauswirksamkeit 298-mal so groß ist wie die von CO2. Menschenverursachte Emissionen stammen hauptsächlich aus der Landwirtschaft, wie der Viehhaltung, von Düngemitteln und dem Anbau von Biomasse. Die Lachgasentstehung ist bislang noch unzureichend erforscht. Bekannt ist jedoch, dass insbesondere bei schweren, überdüngten und feuchten Böden besonders viel N2O in die Luft entweicht. Mit einer Verweilzeit von 114 Jahren und einem relativ hohen Treibhauspotenzial ist es ein klimarelevantes Gas. Sein Beitrag zum anthropogenen Treibhauseffekt beträgt heute etwa 5–6%.
Schwefelhexafluorid (SF6) ist laut einer Studie des „Intergovernmental Panel on Climate Change“ das stärkste bekannte Treibhausgas. Die mittlere Verweilzeit von SF6 in der Atmosphäre beträgt 3200 Jahre. Sein Treibhauspotenzial ist somit 22.800-mal so hoch wie das von Kohlenstoffdioxid (CO2). Aufgrund der sehr geringen Konzentration von SF6 in der Erdatmosphäre ist sein Einfluss auf die globale Erwärmung jedoch gering.
Fluorkohlenwasserstoffe (FCKW) werden gezielt produziert und als Treibgas, Kälte- oder Feuerlöschmittel eingesetzt. Durch Fluorkohlenwasserstoffe wird die Schutzwirkung der Ozonschicht zerstört. Harte UV-Strahlung kann bis zur Erdoberfläche dringen, welche schädigende Wirkung auf Pflanzen, Tiere und Menschen hat. Zusätzlich absorbieren FCKW Licht im Infrarotbereich und trägt somit zur globalen Erwärmung bei.
Treibhauseffekt
Der natürliche Treibhauseffekt:
Die Atmosphäre der Erde wirkt wie ein Glasdach eines Treibhauses. Die kurzwelligenStrahlen der Sonne werden beinahe ungehindert durchgelassen und erwärmendie Erdoberfl äche. Beim Auftreffen auf die Erdoberfl äche wird die kurzwelligeStrahlung umgewandelt und als langwellige Wärmestrahlung refl ektiert. Die langwelligeWärmestrahlung kann die Atmosphäre jedoch aufgrund der Treibhausgasenicht ungehindert passieren. Sie wird somit wieder an die Erdoberfl äche refl ektiert.Würde die langwellige Wärmestrahlung ungehindert ins All gelangen, läge dieDurchschnittstemperatur auf der Erde nicht wie tatsächlich bei etwa +15°C (GradCelsius), sondern bei -18°C. Zu den natürlichen Treibhausgasen zählen Wasserdampf,der zu zwei Dritteln für den Treibhauseffekts verantwortlich ist. Es folgenKohlendioxid (CO2) mit einem Anteil von ca. 15%, Ozon mit etwa 10%, Lachgasund Methan mit ca. 3%.
Der anthropogene Treibhauseffekt:
Die Hauptursache des anthropogenen, vom Menschen verursachten, Treibhauseffektesliegt in der Freisetzung von Kohlendioxid (CO2). Dieses ist vor allem durchden ansteigenden Energieverbrauch, das heisst durch die zunehmende Verbrennungfossiler Energieträger (Kohle, Gas, Öl) verursacht. Bei der Verbrennung wirdder in den fossilen Energieträgern gebundene Kohlenstoff als Kohlendioxid frei undreichert sich in der Atmosphäre an. Dadurch verändert sich die Zusammensetzungder Atmosphäre und diese wärmt sich immer mehr auf. Die Folge dieser Entwicklungist ein kontinuierlicher globaler Temperaturanstieg. Für den anthropogenenTreibhauseffekt ist Kohlendioxid das bedeutendste Treibhausgas.
Folgen des Treibhauseffektes
Die Folgen des anthropogenen Treibhauseffektes sind vielfältig. Bereits sichtbar istdas Ansteigen der Meeresspiegels durch Abschmelzen der Polkappen und Gletscherin den Bergen. Der Wasseranstieg lässt maritime Regionen und Inseln versinken.Die Verlagerung der Vegetationszonen könnte Hungersnöte und in der Folge einenKampf um Lebensräume nach sich ziehen. Ebenfalls spürbar sind die Zunahme vonextremen Wettersituationen.
Peak Oil
Der Peak Oil bezeichnet den Zeitpunkt, an dem die Förderrate eines Ölfeldes ihrabsolutes Maximum erreicht. Der Peak Oil wird daher auch als das globales Ölfördermaximumder Summe aller Ölfelder bezeichnet. Dieser Zeitpunkt ist gekommen,wenn etwa die Hälfte des förderbaren Öls gefördert wurde. Von besonderem Interesseist ein Fördermaximum aller weltweiten Ölvorkommen. Lang vor der Erschöpfungder Vorräte wird die Gewinnung von Erdöl mit der globalen Nachfrage nichtmehr Schritt halten können. Die Frage, wann ein solches Maximum eintreten wirdoder ob es bereits erreicht wurde, ist umstritten.Erdöl nimmt weltweit eine zentrale Rolle im Transport und bei der Versorgung mitEnergie ein. Deswegen und in Verbindung mit ausserordentlichen Preisausschlägenbei Rohstoffen wird ein globales Ölfördermaximum und dessen Folgen intensiv debattiert.Im Jahr 2009 erneuerte die Internationale Energieagentur (IEA) ihre Warnungvor einem Preisanstieg des Erdöls. Als Zeitpunkt eines Fördermaximums imFall eines Ausbleibens zusätzlicher grosser Erdölfunde gibt die IEA das Jahr 2020an. Ob nun das Ölfördermaximum erreicht oder gar überschritten ist, oder ob es innaher Zukunft eintrifft, ist in Fachkreisen kontrovers. Die Internationale Energieagentur(IEA) betont jedoch die Gefahren wirtschaftlicher Krisen als Folge der Verknappungdes Erdöls. Die Nachfrage nach Energie, insbesondere aus Erdöl, wächstin Ländern wie China und Indien rasant. Diese zusätzliche Nachfrage überschreitetdas Ausmass neuer Ölfunde bei weitem. Die Gewinnung von Energie aus erneuerbaren Energiequellen sollte daher aktiv und schnell vorangetrieben werden.
Lösungswege der globalen Probleme
Ein Ersatz des Erdöls ist durch erneuerbare Energiequellen möglich. Erneuerbare Energie kann aus Windkraft, Wasserkraft, der Sonneneinstrahlung sowie aus der Erdwärme gewonnen werden.
Ein grosses und bisher noch wenig genutztes Potenzial birgt die Solartechnologie. Zwei Prozent Wüstenfläche würden genügen, um den weltweiten Energiebedarf mit Solarenergie zu decken. Bis heute wird das Potenzial der Sonne für die Gewinnung von Solarenergie noch zu wenig genutzt. Grund dafür sind vor allem die bisher noch sehr hohen Kosten für die Produktion von Solarpanels. Die hohe Produktionsmenge führt zu einer massiven Kostensenkung. Investitionen in den Ausbau erneuerbarer Energien sollten daher vermehrt vorangetrieben und unterstützt werden. Denn die vermehrte Nutzung erneuerbarer Energien leistet einen wesentlichen Beitrag zur Lösung unserer globalen Klima-Probleme.