Treibhauseffekten - folgen und auswirkungen

Eine globale Erwärmung der Atmosphäre hat folgende fatale Auswirkungen: Wärmere Luft kann wesentlich mehr Feuchtigkeit aufnehmen als kältere. Stärkere Niederschläge sind die Folge, da es parallel zu vermehrter Wolkenbildung kommt. Wärmere Luft steigt höher und schneller auf als kühlere und führt in der Regel auch zu höherem Luftdruck in Hochdruckgebieten, und aufgrund des stärkeren Soges zu tieferem Druck in Tiefdruckgebieten. Mithin werden die Luftdruckunterschiede zwischen Hoch- und Tiefdruckgebieten größer, und aufgrund des größeren Druckgefälles entstehen auch stärkere Winde, besonders in den Sommermonaten, wenn der Lichteinfall sehr steil erfolgt. Das planetarische Windsystem wird verändert, die regenreichen Zonen verschieben sich nach Norden, die Wüstengürtel und regenarmen Zonen werden breiter. Dabei spielt auch die Temperatur für die Natur eine große Rolle.
Die Klimaparameter Temperatur, Niederschlag und Bodenfeuchte bestimmen die Zusammensetzung von Ökosystemen und die Anbaugebiete für Kulturpflanzen. Eine Klimaänderung würde die Zusammensetzung von Ökosystemen beeinflussen und deren Stabilität beeinträchtigen. Die optimalen Lebensbedingungen für Kulturpflanzen würden in den gegenwärtigen Anbaugebieten beeinträchtigt.
Als Folge des Temperaturanstiegs in der Atmosphäre würden sich die Ozeane erwärmen. Ein Anstieg des Meeresspiegels aufgrund der damit einhergehenden thermischen Wasserausdehnung würde dicht bevölkerte Küstenregionen überfluten und zum Verlust fruchtbarer Niederungen führen. Die resultierenden wirtschaftlichen und politischen Folgen sind nicht absehbar.
Viele Detailfragen in Bezug auf die Auswirkung einer Klimaänderung sind Gegenstand der Klimaforschung. Häufig sind die Prognosen der Klimamodelle noch zu ungenau, als dass sie als Basis für eine quantitative Folgenabschätzung nutzbar wären.
Hinzu kommt, dass die Klimaveränderungen regional unterschiedlich ausfallen werden, z. B. ist über Ozeanen ein geringerer Temperaturanstieg zu erwarten als über Landmassen.



3.1. Folgen hinsichtlich des Klima

Man hat bereits herausgefunden, dass die Weltmitteltemperatur seit 1860 kontinuierlich zunimmt. Durch meteorologisch - klimatologische Messungen lassen sich solche Temperaturanstiege messen und auch ableiten. Seit Mitte des letzten Jahrhunderts liegen repräsentative Messreihen für die bodennahe Mitteltemperatur auf der Nord- und Südhalbkugel vor. Durch beziehungsweise mit diesen Messreihen kann man einen eindeutigen Erwärmungstrend für den Zeitraum der letzten 130 Jahre feststellen auch wenn es hin und wieder zu Temperaturschwankungen kam. Dieser Erwärmungstrend lag bei einer Größenordnung von ca. 0,5 bis 0,7 Grad Celsius.
Wenn man den Erwärmungstrend auf regionale Ebene betrachtet muss man sagen, dass dieser höchst unterschiedlich ausfällt. Die Aussagekraft dieses weltweit gültigen Durchschnittswertes ist jedoch begrenzt, da hierbei die vielfältigen räumlichen und jahreszeitlichen Unterschiede unberücksichtigt bleiben. So fand beispielsweise in den tropischen Breiten nur eine geringe Temperaturzunahme statt, während in Nordamerika und Sibirien die Temperatur um bis zu fünf Grad Celsius anstieg. Gänzlich anders verhielt sich wiederum der europäische Sommer, wo es in einzelnen Regionen sogar zu Abkühlungseffekten kam. Dagegen brachte der Herbst durchgängig wärmere Temperaturen nach Europa.
Es gibt mehrere Hinweise darauf, dass es eine Umstellung des Klimas gibt. Im Zuge der weltweiten Erwärmung ergaben sich eine Reihe weiterer klimawirksamer Veränderungen, die einen bereits eingetretenen Klimawandel wahrscheinlich erscheinen lassen: Die Alpengletscher zogen sich in den vergangenen 140 Jahren um mehr als ein Drittel zurück. Parallel dazu nahm die jährliche Schneebedeckung auf der nördlichen Erdhalbkugel seit 1973 um rund acht Prozent ab. Gleichzeitig erhöhten sich die Oberflächentemperaturen der tropischen Ozeane zwischen 1949 und 1989 um 0,5 Grad Celsius. Durch die damit verbundene Wärmeausdehnung des Meerwassers und das Abschmelzen der Festlandgletscher stieg wiederum der Meeresspiegel in den letzten hundert Jahren weltweit um durchschnittlich 10 bis 15 Zentimeter.
Durch diese klimatische Veränderung gibt es eine ungewisse Zukunft der Erde.
Die negativen Auswirkungen der beginnenden Klimaänderung zeigen sich seit einiger Zeit in der besonders anfälligen wechselfeuchten Klimazone der nordafrikanischen Sahel-Region. Hier führten bereits geringe Temperaturerhöhungen zu einer Ausweitung des Wüstengürtels und Austrocknung der Böden sowie zu verstärkten Erosionserscheinungen und einer Häufung von Dürreperioden im Wechsel mit Starkniederschlägen. Diese Entwicklung verschärfte zwangsläufig die ohnehin angespannte Ernährungssituation und machte die Sahel-Zone zu einem riesigen Hungergebiet.
Die weitere Klimaentwicklung hängt entscheidend von der Menge der anthropogen emittierten Treibhausgase ab. Bezogen auf die gleiche Masse (1 kg) sind FCKW die stärksten anthropogenen Treibhausgase. Aufgrund der durch den Einsatz fossiler Brennstoffe ungeheuer großen CO2-Emission kommt die überragende Bedeutung diesem Stoff zu, der aufgrund seiner Emissionsmenge mit 61 Prozent den überwiegenden Anteil am zusätzlichen Treibhauseffekt aufweist.
Aufgrund der vielfältigen Zusammenhänge lassen sich Vorhersagen über Art und Umgang von Klimaveränderungen nur mit Hilfe von komplizierten Modellen treffen. Die Ergebnisse aller Modellrechnungen stimmen darin überein, dass zunehmende Treibhausgaskonzentrationen eine Erhöhung der mittleren Temperatur zur Folge haben werden. Die vorhergesagte Temperaturzunahme aufgrund einer Verdoppelung der CO2-Konzentration schwankt zwischen 1,5 und 4,5 °C. Eine Abschätzung der Klimaentwicklung unter der Annahme, dass die gegenwärtige Wachstumsrate der CO2-Emission konstant bleibt, führt zu einer Temperaturzunahme von ca. 0,3 °C pro Jahrzehnt.
Der Temperaturanstieg aufgrund einer Zunahme der Treibhausgaskonzentrationen verzögert sich - vor allem aufgrund der Wärmekapazität der Ozeane - um ungefähr 30 Jahre; das heißt die Temperaturentwicklung bis mindestens zum Jahr 2020 ist durch die bisherigen Veränderungen der Treibhausgaskonzentrationen bereits vorprogrammiert. Um einen darüber hinausgehenden Temperaturanstieg zu vermeiden, ist den Modellprognosen zufolge eine Reduktion der derzeitigen weltweiten CO2-Emissionen um 60 % notwendig.



3.2 Folgen hinsichtlich der Energie

Am erfolgreichsten verliefen die Bemühungen um eine rationellere Energieanwendung bisher bei der Verbesserung der Wirkungs- und Nutzungsgrade. Das gilt sowohl für die Umwandlung der Primärenergieträger in den Kraftwerken, als auch für die Umwandlung der Endenergie beim Verbraucher. So stiegen die Wirkungsgrade bei der Stromerzeugung durch die Fortschritte in der Kraftwerkstechnik von circa vier Prozent um die Jahrhundertwende auf mittlerweile 40 Prozent. Und die Entwicklung bleibt nicht stehen: Neue Kraftwerkstypen, wie die Gas- und Dampfturbinen-Kombikraftwerke (GUD-Kraftwerke), arbeiten heute mit Wirkungsgraden von über 50 Prozent. Daneben befinden sich Kombikraftwerke mit Druckaufgeladener Wirbelschichtfeuerung und integrierter Kohlevergasung in der Erprobung, die ebenfalls eine effektivere Umwandlung der eingesetzten Primärenergie erlauben.
Im Kraftwerksbetrieb kommt es aber nicht nur auf den Wirkungsgrad, sondern noch mehr auf den Nutzungsgrad einer Anlage an. Dieser besagt, in welchem Umfang der eingesetzte Brennstoff während eines bestimmten Zeitraums tatsächlich genutzt wurde. Einen maßgeblichen Beitrag leistet dabei seit langem die gekoppelte Erzeugung von Strom und Wärme (\"Kraft-Wärme-Kopplung\") in Heizkraftwerken. Ihr Nutzungsgrad liegt bis zu 50 Prozent über dem der getrennten Strom- und Wärmegewinnung, sofern für beide Kopplungsprodukte - elektrische Energie und Wärme - eine sinnvolle Verwendungsmöglichkeit besteht. Angesichts des rückläufigen industriellen Wärmebedarfs dürften künftig vor allem kleinere Anlagen mit höherer Stromkennzahl (Verhältnis Strom- zur Wärmeerzeugung) gefragt sein, wobei Energieeinsparungen bis zu 20 Prozent als realisierbar erscheinen.
Wärmepumpen erlauben natürlich nicht nur die Nutzung anfallender Wärmeverluste, sondern auch die Gewinnung der in der Luft, im Erdreich und im Wasser gespeicherten Sonnenenergie. Sie geben damit ein gutes Beispiel, wie durch den Einsatz erneuerbarer Energien endliche, also fossile und nukleare Energieträger eingespart werden können. Immerhin eignen sich drei viertel aller Ein- und Zweifamilienhäuser für eine nachträgliche Installation von Wärmepumpen, welche bei Neubauten ohnehin keine Probleme bereitet. Demnach ließen sich, bei einem langfristigen Sättigungswert von 20 bis 30 Prozent aller Wohnungen und der heute gebräuchlichen Wärmedämmung, pro Jahr etwa 14 Millionen Liter Heizöl mit Raumheiz-Wärmepumpen-Anlagen einsparen. Dies bedingt allerdings massive preispolitische Unterstützungsmaßnahmen, ohne die es den erneuerbaren Energiequellen an Konkurrenzfähigkeit fehlt.
In diesem Zusammenhang sollten wir aber nicht übersehen, dass der Einsatz regenerativer Energiequellen oftmals nicht zu einer rationelleren Energieanwendung führt. Es handelt sich dabei vielmehr um einen reinen Substitutionsvorgang, um den Austausch von nicht-erneuerbaren mit erneuerbaren Energieträgern, der in der Summe eher eine Steigerung als eine Minderung des Verbrauchs bewirkt. Streng genommen bringt nur die passive Solarenergienutzung eine echte Energieeinsparung, nicht jedoch all die anderen aktiven Systeme zur Nutzung der Sonnen- und Windenergie beziehungsweise der Wasserkraft und Biomasse. Gleichwohl ist der Einbezug regenerativer Energiequellen in die Bedarfsdeckung aus ökologischen Gründen zur Schonung unserer Vorräte an Kohle und Kohlenwasserstoffen sowie zur Minderung der Umwelt- und Immissionsbelastungen dringend geboten.
Genau umgekehrt verhält es sich beim Verkehrssektor, dessen Anteil am Endenergieverbrauch seit 1960 um über 70 Prozent zunahm. Er übertraf damit in den letzten Jahren sogar die Anteile der Privathaushalte sowie der Industrie und stellt inzwischen den mengenmäßig bedeutendsten Endenergiebereich dar. Die Verantwortung hierfür trägt ausschließlich der Straßenverkehr, der 1960 erst 56 Prozent, 30 Jahre später aber bereits 87 Prozent der für den Verkehrssektor erforderlichen Endenergie in Anspruch nahm. Demgegenüber spielt der Schienenverkehr heute mit einem Anteil von drei Prozent hinsichtlich des Energieverbrauchs nur eine untergeordnete Rolle. Der Luftverkehr bringt es immerhin auf einen Anteil von neun Prozent und die Binnenschifffahrt gerade noch auf ein Prozent. Insofern liegt das Energiesparpotential des Verkehrssektors vor allem im Straßenverkehr und dies gilt es mit Nachdruck zu erschließen.
Eine differenziertere Betrachtung empfiehlt sich auch beim energieintensiven Sektor der Haushalte und Kleinverbraucher. In ihrem Bereich entfällt der überwiegende Teil des Endenergiebedarfs gemäß der gesamtdeutschen Verbrauchsbilanz auf die Raumheizung. Im einzelnen benötigen die Haushalte 62 Prozent und die Kleinverbraucher 29 Prozent, zusammen also 91 Prozent, des gesamten Heizwärme-Bedarfs. Wenn wir dem Haushalt und Kleinverbrauch somit sektoral gesehen die größte Bedeutung in Bezug auf Energiesparmaßnahmen beimessen, dann trifft dies in erster Linie auf die Raumheizwärme zu. Die privaten Haushalte bezogen dabei ihre Heizenergie zu 41 Prozent aus Erdöl, zu 39 Prozent aus Erdgas, zu 8 Prozent aus Fernwärme, zu 5 Prozent aus Strom sowie zu 7 Prozent aus Kohle und erreichten insgesamt einen Nutzungsgrad von 72 Prozent der eingesetzten Heizungs-Endenergie.
Wegen des überragenden CO2-Anteils am zusätzlichen Treibhauseffekt müssen Minderungsmaßnahmen vor allem hier ansetzen! Der Ausstieg Deutschlands aus Produktion und Verwendung von FCKW (zunächst mit dem Ziel der Beseitigung der Ozonloch-Ursachen;) bewirkt ebenfalls eine Eindämmung des zusätzlichen Treibhauseffektes. Ein vollständiger Ausstieg wäre in seiner Wirkung vergleichbar mit einem Totalverzicht auf den Einsatz fossiler Brennstoffe und der daraus resultierenden CO2-Emission.
Wird davon ausgegangen, dass Ökosysteme Klimaänderungen in der Größenordnung der natürlichen Klimaschwankungen ohne nachteilige Folgen ertragen können, so ist eine weltweite Reduktion der derzeitigen CO2-Emissionen um mindestens 25 Prozent erforderlich. Die Bemühungen der Bundesrepublik Deutschland gehen in diese Richtung. Vom Land Nordrhein-Westfalen wurden konkrete Energiesparmöglichkeiten aufgezeigt und im Klimabericht der Landesregierung veröffentlicht.
Ein weltweiter Konsens über ein Reduktionsziel ist bisher nicht in Sicht. Insbesondere in den Schwellenländern nehmen Energieverbrauch und somit auch die CO2-Emissionen weiter zu. Würde der um 25 Prozent reduzierte weltweite Energieverbrauch gleichmäßig auf die Weltbevölkerung verteilt, so müsste der Pro-Kopf-Verbrauch in Deutschland um 75 % gesenkt werden. Die Hauptlast der CO2-Emissionsminderung muss deshalb von den Industrieländern getragen werden. Hinzu kommt deren
Verantwortung für eine Vorbildfunktion sowie für die Entwicklung und Bereitstellung technologischer und anderer Energiesparmaßnahmen.



3.3. Folgen hinsichtlich der Natur

Die Pflanzen haben sich im Verlauf von Jahrtausenden an die bestehenden Niederschlagsmengen und Temperaturverhältnisse angepasst, und geringere Schwankungen machen ihnen nichts aus. Wenn sich die Niederschlagsverhältnisse jedoch dramatisch verändern, sind bestimmte Arten, die auf weniger Niederschlag angewiesen sind, ebenso bedroht wie solche, die größere Niederschlagsmengen bräuchten, die dann aber aufgrund einer Verschiebung der gemäßigten Regenwaldzonen plötzlich fehlen. Die Sahara hat sich gebildet, weil es nach der Eiszeit plötzlich wärmer wurde. Nun wird es noch wärmer, und die Wüste schreitet voran, der Raum für Kulturboden wird knapper. Dort, wo die mageren Böden liegen, regnet es plötzlich viel, und die ohnehin dünne Erdkruste wird weggeschwemmt. Auswaschungen, Murenabgänge und Überflutungen vernichten zunehmend Ernten, Fluren und Straßen, nicht zu sprechen von den finanziellen Schäden, die damit verbunden sind. Orkanartige Winde knicken Stangenwälder wie Strohhalme, von den Gefahren für die Schifffahrt ganz zu schweigen. Eine globale Erwärmung bringt Gletscher und Polkappen zum Schmelzen, die Wasserreservoire versiegen, der Meeresspiegel steigt. Das Meeresplankton ist an exakt konstante Temperaturverhältnisse gewöhnt, Fischgründe könnten versiegen, die Korallenbildung wird ausgesetzt. Die Tierwelt ist eng an die Pflanzenwelt gekoppelt, und mit dem Niedergang der letzteren könnte auch der Niedergang der ersteren eingeleitet werden. Ökosysteme sind empfindlich und fein aufeinander abgestimmt, und die Natur verkraftet keine abrupten Übergänge. Dass mit der Natur am Ende immer der Mensch betroffen ist, liegt auf der Hand.

Für die Erhaltung des Weltklimas ist das Kohlendioxid von großer Bedeutung: Sonnenstrahlen, welche auf den Erdboden auftreffen, wandeln sich in Wärmestrahlung um. Ein großer Teil dieser Wärmestrahlung strahlt jedoch wieder in das Weltall zurück und geht der Erdatmosphäre verloren. Das Kohlendioxid der Luft hält sich in Bodennähe auf, es besitzt die Eigenschaft eines Treibhausgases: Es bildet eine \"Schutzglocke\" und verhindert, dass die Wärmestrahlung in das Weltall zurückstrahlt. Dieser Treibhauseffekt innerhalb des natürlichen Rahmens ist für die Warmblüter der Erde lebensnotwendig, ohne Kohlendioxid wäre die Atmosphäre bedeutend kälter.
Problematisch wird der Treibhauseffekt erst dann, wenn durch unvorhergesehene Eingriffe des Menschen der Kreislauf der Natur gestört wird. Durch eine schonungslose Verfeuerung der fossilen Brennstoffe, wie zum Beispiel von Benzin, Öl oder Kohle, entstehen riesige Mengen an zusätzlichem Kohlendioxid. Fossile Brennstoffe haben sich im Laufe von Millionen Jahren aus ehemaligen Pflanzenresten gebildet. Sie sind organischen Ursprungs.
Zusammenfassen ist also zu sagen, dass die Hauptkonsequenz des Treibhauseffektes eine globale Temperaturerhöhung ist. Daraus entwickeln sich weitere Probleme wie die die Verschiebung der einzelnen Klimazonen und eventuelle Überflutungen der Gebiete, die halt nah an der Küste situiert sind.
Damit es nicht zu solchen Negativereignisse kommt müssen Maßnahmen erfolgen.