Gletscherschmelze beim Monaco Glacier, Spitzbergen, Norwegen.

Treibhauseffekt

Treibhausgase wirken wie ein Glasdach: Sie lassen das Sonnenlicht ungehindert auf die Erde einstrahlen, behindern aber die Wärme-Rückstrahlung. Dieser natürliche Treibhauseffekt sorgt dafür, dass wir auf der Erde lebensfreundliche Temperaturen vorfinden. Doch durch die menschenverursachten Treibhausgase wird zu viel Wärme zurückgestaut: Unser Planet überhitzt.

Die Messdaten lassen keinen Zweifel offen: Es ist wärmer geworden auf der Erde. Und zwar beunruhigend schnell, denn die Erde hat sich im letzten Jahrhundert durchschnittlich um 0,74 Grad erwärmt. Die Klimawissenschaftler sind sich einig: Der Mensch ist der zentrale Treiber dieser Entwicklung. Sie erwarten, dass sich die durchschnitt­liche Temperatur bis ins Jahr 2100 um weitere 2 bis 4 Grad erhöht, sofern sich die globale Klimapolitik nicht verändert. Im Alpenraum wird die Temperatur dabei stärker zunehmen als im globalen Mittel.

Der Hauptgrund für die Erwärmung ist die steigende Menge an Treibhausgasen. Diese Gase verhindern, dass die Wärme von der Erde in den Weltraum zurückgestrahlt wird. Ein grosser Teil der Strahlen wird erneut auf die Erde zurückgeworfen und heizt die Temperatur in Bodennähe weiter auf.

Der Aletsch-Gletscher um das Jahr 1856
Der Aletsch-Gletscher im Jahr 2014

Der Aletsch-Gletschers um 1856 und 2014. Der Rückgang durch die Klimaerwärmung ist sehr deutlich zu sehen.

Der menschenverursachte Treibhauseffekt

Das lebenswichtige Glasdach wird zu einer lebensgefährlichen Falle.

Ohne den natürlichen Treibhauseffekt wäre die Erde lebensfeindlich: Anstelle der weltweiten, mittleren Temperatur von plus 15 Grad in Bodennähe würde eisige Kälte von minus 18 Grad vorherrschen. Die sogenannten Treibhausgase lassen das kurzwellige Sonnenlicht ungehemmt auf die Erde einstrahlen. Diese Strahlung wird von der Erdoberfläche teilweise aufgenommen und in Form von Wärme wieder an die Atmosphäre abgegeben. Die Treibhausgase hindern die langwellige Wärmestrahlung aber daran, ins All zu entweichen. Stattdessen nehmen sie die Wärme teilweise auf und geben den Rest in alle Richtungen wieder ab – auch Richtung Erde. Dieser Vorgang heizt die Erdoberfläche und die untere Luftschicht auf.

Durch die Aktivitäten der Menschen erhöht sich die Konzentration an Treibhausgasen in der Atmosphäre viel zu stark. Das lebenswichtige Glasdach wird so zu einer gefährlichen Falle.

Die sechs wichtigsten Treibhausgase

Bekannt ist vor allem Kohlendioxid (CO2), doch es ist längst nicht das einzige relevante Treibhausgas. Die internationalen Klimaverträge, wie das Kyoto-Protokoll und das Klima-Übereinkommen von Paris, reglementieren die folgenden sechs Treibhausgase:

CO2 – Kohlendioxid: Bedingt durch die Aktivität der Menschen, hat sich die CO2-Konzentration in der Atmosphäre seit Beginn der Industrialisierung fast um die Hälfte erhöht. Rund zwei Drittel der Erderwärmung gehen auf das Konto von CO2. Es ist damit der Hauptverursacher der globalen Klimaveränderung. In der Schweiz macht der Verbrauch von fossilen Treib- und Brennstoffen 80 Prozent der Klimawirkung aus. Der überwiegende Teil davon geht auf das Konto des motorisierten Verkehrs, aber auch von Öl- und Gasheizungen.

CH4 – Methan: Nach Kohlendioxid ist Methan (CH4) das zweitwichtigste Treibhausgas. Es trägt weltweit ungefähr 17 Prozent zum menschengemachten Treibhauseffekt bei. Hauptursachen dieser Emission sind unter anderem die zunehmende Nutztierhaltung, bewässerte Reisfelder, die Öl-, Gas- und Kohleförderung sowie Mülldeponien. Seit Beginn der Industrialisierung wurde eine Zunahme der Methankonzentration in der Atmosphäre von über 250 Prozent verzeichnet.

N2O – Lachgas Dieses Treibhausgas ist mit ungefähr sechs Prozent an der globalen Klimaerwärmung beteiligt und trägt indirekt auch zum Abbau der Ozonschicht bei. Distickstoffmonoxid oder Lachgas entsteht hauptsächlich durch die intensive landwirtschaftliche Bearbeitung der Böden. Zudem ist es ein Nebenprodukt bei der Verbrennung fossiler Energieträger (Erdöl, Erdgas, Kohle) und bei der Verbrennung von Biomasse (Brandrodung in den Tropen).

SF6 – Schwefelhexafluorid: Schwefelhexafluorid gehört zu den stark klimawirksamen Treibhausgasen. Es verbleibt über 3000 Jahre in der Atmosphäre. Schwefelhexafluorid wird zu Isolationszwecken in der Hochspannungstechnik eingesetzt. Grosse Mengen des Gases entstehen bei der technischen Erzeugung von Magnesium und bei der Herstellung von Halbleitern.

PFC und HFC: Perfluorierte Kohlenwasserstoffe (PFC) und Halogenierte-Fluorkohlenwasserstoffe (HFC) werden vor allem in der Kältetechnik (Klimaanlagen), zur Herstellung synthetischer Schaumstoffe, als elektrische Isolatoren, bei der Aluminium- und Halbleiterherstellung, und als Treibgas in Spraydosen verwendet. Diese beiden synthetischen Treibhausgase sind zusammen für wenige Prozente des Treibhauseffektes verantwortlich. Problematisch sind diese Gase vor allem wegen ihrer langen Verweildauer in der Atmosphäre – sie werden erst nach mehreren hundert bis tausend Jahren abgebaut.