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Treibhausgase (THG) einfach erklärt
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Die wichtigsten Treibhausgase sind Kohlendioxid (CO₂), Methan (CH₄), Distickstoffmonoxid (N₂O) und fluorierte Gase. Unter diesen Gasen sticht eines aufgrund seiner Auswirkungen besonders hervor: Kohlendioxid (CO₂). Als treibende Kraft des Klimawandels ist es allein für fast zwei Drittel der durch menschliche Aktivitäten verursachten Emissionen verantwortlich. Durch seine Anreicherung in der Atmosphäre verstärkt es den Treibhauseffekt und speichert Wärme, wodurch es entscheidend zur Erderwärmung beiträgt (Quelle: Ministerien für Raumordnung und ökologischen Wandel).
Was sind die vier wichtigsten Treibhausgase in der Atmosphäre?
Es gibt vier wichtige Treibhausgase, die sich durch ihr erhebliches Erwärmungspotenzial in der Atmosphäre auszeichnen (Quelle: developpement-durable.gouv.fr).
💡Wärmeleistung: Was ist das? Das Treibhauspotenzial (GWP) misst die Auswirkungen eines Treibhausgases im Vergleich zu CO₂ über einen bestimmten Zeitraum. Es ermöglicht die Angabe der Gasemissionen in Tonnen CO₂-Äquivalent, um ihre Auswirkungen auf die globale Erwärmung zu bewerten. Beispielsweise hat Methan ein GWP von 25 über 100 Jahre, was bedeutet, dass es die Atmosphäre in diesem Zeitraum 23-mal stärker erwärmt als CO₂.
Im Einzelnen sind dies die wichtigsten anthropogenen Treibhausgase in der Atmosphäre und ihre Eigenschaften (Quelle: ATMO GrandEst):
Kohlendioxid (CO₂)
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Es ist mit einem Anteil von 76 % das Gas Nr. 1 in der Atmosphäre. Seine Lebensdauer in der Atmosphäre beträgt 125 Jahre und sein Treibhauspotenzial 1.
Methan (CH₄)
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Es ist mit einem Anteil von 18 % das zweithäufigste Gas in der Atmosphäre. Seine Lebensdauer in der Atmosphäre beträgt 12 Jahre und sein Treibhauspotenzial liegt bei etwa 23.
Distickstoffmonoxid (N₂O)
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Es ist mit einem Anteil von 4 % das dritthäufigste Gas in der Atmosphäre. Seine Lebensdauer in der Atmosphäre beträgt 12 Jahre und sein Treibhauspotenzial liegt bei etwa 23.
Fluorierte Gase (HFCs), (PFCs), (SF₆)
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Mit einem Anteil von 2 % sind sie die am wenigsten vertretenen der wichtigsten Treibhausgase. Diese Gase haben eine Lebensdauer in der Atmosphäre von 5 bis 50.000 Jahren und ein Treibhauspotenzial von einigen hundert bis zu mehreren zehntausend.
Diese Gase tragen also am meisten zur globalen Erwärmung bei – sie speichern die Wärme in der Atmosphäre und sind damit die Hauptverursacher des sogenannten Treibhauseffekts, der für die Klimaveränderung verantwortlich ist.
Welche anderen Treibhausgase gibt es noch?
Obwohl die vier wichtigsten Treibhausgase (CO₂, CH₄, N₂O, fluorierte Gase) aufgrund ihrer Auswirkungen auf die globale Erwärmung häufig in den Medien oder verschiedenen offiziellen Dokumenten erwähnt werden, gibt es in der Atmosphäre auch andere Treibhausgase wie:
- Wasserdampf (H₂O): Das am häufigsten vorkommende natürliche Treibhausgas, das durch die Verdunstung von Ozeanen, Meeren, Seen und Flüssen entsteht. Sein kurzer Kreislauf (einige Tage) begrenzt seine Anreicherung in der Atmosphäre.
- Ozon (O₃): Entsteht durch photochemische Reaktionen zwischen Schadstoffen und Sonnenstrahlung in der unteren Atmosphäre und verstärkt lokal den Treibhauseffekt.
- Flüchtige organische Verbindungen (VOC): Chemische Substanzen, die bei Raumtemperatur verdampfen und indirekt zum Treibhauseffekt beitragen, indem sie an der Bildung von troposphärischem Ozon beteiligt sind.
- Kohlenmonoxid (CO): Ein Produkt unvollständiger Verbrennung, das indirekt das Klima beeinflusst, indem es die Lebensdauer anderer Treibhausgase wie Methan verlängert.
- Stickoxide (NOₓ): Sie entstehen bei Verbrennungsprozessen und begünstigen die Bildung von troposphärischem Ozon und die Versauerung der Atmosphäre.
💡Werden Sie zum Klimaexperten... Wasserdampf ist das in der Atmosphäre am häufigsten vorkommende Treibhausgas – und trägt fast zur Hälfte zum natürlichen Treibhauseffekt bei (Quelle: jancovici.com), ist jedoch nicht für die globale Erwärmung verantwortlich. Er nimmt mit steigender Temperatur zu und verstärkt somit die Erwärmung, ohne jedoch deren ursprüngliche Ursache zu sein. Es sind Gase wie CO₂, die den Planeten ursprünglich erwärmen. Wasserdampf reagiert darauf, löst jedoch nichts aus.
Was ist die Definition von Treibhausgasen?
Was sind Treibhausgase?
Ein Treibhausgas ist ein gasförmiger Stoff, der entweder natürlich in der Atmosphäre vorkommt (wie Wasserdampf) oder durch menschliche Aktivitäten freigesetzt wird (wie Kohlendioxid). Ein Treibhausgas fängt einen Teil der von der Erde abgegebenen Wärme ein und strahlt sie zurück, wodurch es zur natürlichen Regulierung des Klimas beiträgt.
💡Wissenschaft einfach erklärt… Wenn die Sonne ihre Strahlen aussendet, wird ein Teil davon ins All zurückgeworfen, während der andere Teil die Erde erreicht. Diese Strahlen erwärmen den Boden, die Ozeane und die Atmosphäre, die diese Wärme dann in Form von Infrarotstrahlung zurückstrahlen.
Die in der Atmosphäre vorhandenen Treibhausgase fangen einen Teil dieser Wärme ein und strahlen sie in alle Richtungen zurück, auch zur Erde. Bei einer stabilen Menge reguliert dieser Mechanismus auf natürliche Weise die Temperatur. Bei einem Überschuss speichern diese Gase jedoch zu viel Wärme, was zur globalen Erwärmung führt. Es ist zu beachten, dass ein Teil dieser Gase von natürlichen Kohlenstoffsenken (Ozeane, Wälder, Mangroven usw.) absorbiert wird.
Wie nennt man Treibhausgas auf Englisch?
Auf Englisch heißt „Treibhausgas” „greenhouse gas” (im Singular) oder „greenhouse gases” (im Plural).
💡Werden Sie zum Klimaexperten... Die gebräuchliche Abkürzung lautet „GHG” (Greenhouse Gas) oder „GHGs” (Greenhouse Gases). Der Begriff bezieht sich auf den Treibhauseffekt in der Atmosphäre, der metaphorisch mit einem Gewächshaus („greenhouse” auf Englisch) verglichen wird, das Wärme speichert. In der internationalen wissenschaftlichen Literatur und in den Berichten des IPCC wird diese standardisierte Terminologie systematisch verwendet.
Die Hauptkategorien werden anhand ihrer universellen chemischen Formeln bezeichnet: CO₂ (Kohlendioxid), CH₄ (Methan), N₂O (Distickstoffmonoxid) und fluorierte Gase, die unter „fluorinated gases” oder „F-gases” zusammengefasst werden.
Der Treibhauseffekt in der Atmosphäre
Ein Treibhausgas ist somit der Hauptbestandteil des natürlichen Phänomens, das als „Treibhauseffekt” bezeichnet wird.
💡Wissenschaft, einfach erklärt… Verwechseln Sie nicht den natürlichen Treibhauseffekt mit dem anthropogenen Treibhauseffekt. Der erste existiert seit Jahrtausenden, der zweite wird durch menschliche Aktivitäten verursacht (hauptsächlich durch die Verbrennung fossiler Brennstoffe). Der natürliche Treibhauseffekt wird durch Gase verursacht, die natürlicherweise in der Atmosphäre vorkommen, wie Wasserdampf, CO₂, Methan (CH₄) ... Sie sorgen dafür, dass die Durchschnittstemperatur auf der Erde bei etwa +15 °C bleibt – ohne sie wäre es viel zu kalt (-18 °C). Seit der industriellen Revolution sind die durch menschliche Aktivitäten verursachten Treibhausgasemissionen (CO₂, CH₄, N₂O usw.) explosionsartig angestiegen, stören dieses Gleichgewicht und verursachen den Klimawandel.
Einfaches Schema zur Erklärung der Treibhausgase
Die Sonne sendet ihr Licht und ihre Wärme zur Erde, die einen Teil davon absorbiert und ihre Oberfläche erwärmt. Anschließend sendet die Erde einen Teil dieser Wärme in Form von Infrarotstrahlen zurück ins All. Bestimmte Gase in der Atmosphäre, wie Kohlendioxid, Methan oder Wasserdampf, halten jedoch einen Teil dieser Wärme zurück: Dies ist der Treibhauseffekt.
Dieses natürliche Phänomen ermöglicht es der Erde, eine lebensfreundliche Temperatur aufrechtzuerhalten. Durch menschliche Aktivitäten wie die Verbrennung von Kohle, Öl und Gas gelangen jedoch große Mengen Kohlendioxid (CO₂) in die Atmosphäre. Diese Treibhausgase sammeln sich an und speichern mehr Wärme, wodurch sich die Atmosphäre weiter erwärmt.
Wie lässt sich feststellen, inwieweit ein Gas zur globalen Erwärmung beiträgt?
Nicht alle Gase haben das gleiche Treibhauspotenzial...
Die Fähigkeit eines Gases, Wärme in der Atmosphäre zu speichern, wird anhand seines Treibhauspotenzials (GWP) gemessen, das für eine bestimmte Gasmenge über einen Zeitraum von in der Regel 100 Jahren kumuliert wird, um eine gemeinsame Vergleichsgrundlage zu haben.
💡Werden Sie zum Klimaexperten... Das Treibhauspotenzial (GWP) eines Gases hängt von seinem Strahlungsantrieb ab – also der Energiemenge, die es auffängt und zur Erdoberfläche zurückwirft – und von seiner Verweildauer in der Atmosphäre. Dieser Strahlungsantrieb hängt mit seinen Absorptionslinien zusammen. Tatsächlich nimmt jedes Gas Wärme auf seine eigene Weise auf, so als hätte es seine eigenen „Lieblingsfrequenzen”: Diese werden als Absorptionslinien bezeichnet. Sie stellen die Arten von Infrarotstrahlen (Wärme) dar, die ein Gas auffangen kann (Quelle: jancovici.com).
Im Wesentlichen bewertet das PRG die „momentane Leistung” eines Gases (die dem Strahlungsantrieb entspricht) – abgeleitet aus seinen Absorptionslinien und seiner Persistenz in der Atmosphäre – anhand eines für jedes Gas spezifischen Koeffizienten:
- 1 für Kohlenstoff (CO2);
- 25 für Methan (CH4);
- 298 für Distickstoffmonoxid (N2O);
- 23 900 für Schwefelhexafluorid (SF6);
- 17 200 für Stickstofftrifluorid (NF3);
- 140 bis 11 700 für Fluorkohlenwasserstoffe (HFC);
- 6 500 bis 9 200 für Perfluorkohlenwasserstoffe (PFC).
Damit diese Informationen für verschiedene Zwecke (Klimapolitik, Bewertung der Umweltleistung eines Unternehmens usw.) nutzbar und vergleichbar sind, wird dieser Wert nicht in absoluten Zahlen betrachtet, sondern im Verhältnis zu CO₂ in Betracht gezogen: das Kohlenstoffäquivalent.
Das Kohlenstoffäquivalent: die Einheit zum Vergleich von Gasen
Das Kohlenstoffäquivalent wird also verwendet, um die „momentane Leistung” eines Gases in „Kohlenstoffgewicht” umzurechnen. CO₂ wird als Referenz verwendet, da es das häufigste Treibhausgas ist.
Die Messung des Treibhauspotenzials wird daher in Tonnen CO₂-Äquivalent, abgekürzt CO₂e oder CO₂eq, ausgedrückt, wodurch ihre Auswirkungen auf das Klima mit einer einzigen Einheit verglichen werden können, auch wenn sie sehr unterschiedliche Auswirkungen haben.
Treibhausgase: Ursachen und Folgen
Was sind die Ursachen für den Ausstoß von Treibhausgasen?
Natürliche Treibhausgase (wie Wasserdampf, CO₂ oder CH₄) entstehen durch biologische und geologische Prozesse (Vulkanaktivität, organische Zersetzung usw.). Seit dem Industriezeitalter hat der Mensch jedoch erheblich zur Entstehung dieser Gase beigetragen, um das übermäßige Wachstum der modernen Welt zu unterstützen.
“Kohlendioxid ist das wichtigste Treibhausgas in der Atmosphäre und für etwa 64 % der Klimaerwärmung verantwortlich. Es entsteht hauptsächlich bei der Verbrennung fossiler Brennstoffe und bei der Zementherstellung (Quelle: Weltorganisation für Meteorologie WMO).”
Obwohl die Verbrennung fossiler Brennstoffe die Hauptursache für Treibhausgasemissionen zu sein scheint, ist es wichtig zu beachten, dass durch menschliche Aktivitäten auch andere Gase freigesetzt werden, darunter:
💨
CO₂
Hauptursache ist die Verbrennung fossiler Brennstoffe (Kohle, dann Erdöl und schließlich Erdgas) sowie die Zementproduktion.
💨
CH₄
Hauptsächlich verursacht durch das Aufstoßen von Wiederkäuern (Rinder, Schafe), die große Mengen Methan ausstoßen, aber auch durch den Einsatz von Düngemitteln und bestimmte industrielle Verfahren wie die Gasförderung.
💨
N₂O
Stammt hauptsächlich aus dem Boden und den Ozeanen, wird aber auch durch den Einsatz stickstoffreicher Düngemittel, die Verbrennung organischer Stoffe und fossiler Brennstoffe erzeugt...
💨
Fluorierte Gase
Hauptsächlich durch den Einsatz von Kühl- und Klimaanlagen, Aerosolen oder auch in bestimmten industriellen Prozessen verursacht...
“Laut dem sechsten Bericht des IPCC aus dem Jahr 2023 erreichte die CO₂-Konzentration in der Atmosphäre im Jahr 2019 einen seit mindestens zwei Millionen Jahren beispiellosen Wert (hohe Sicherheit), während auch die Methan- und Lachgaswerte den höchsten Stand seit mindestens 800.000 Jahren erreichten (sehr hohe Sicherheit).”
Folgen der übermäßigen Treibhausgasemissionen durch den Menschen
Erstens gibt es einen etablierten und nachgewiesenen wissenschaftlichen Konsens, der darauf hinweist, dass menschliche Aktivitäten, vor allem durch Treibhausgasemissionen, eindeutig zur globalen Erwärmung geführt haben, wobei die durchschnittliche Temperatur an der Erdoberfläche zwischen 2011 und 2020 im Vergleich zum Zeitraum 1850-1900 um +1,1 °C gestiegen ist (Quelle: AR6 Synthesis Report: Climate Change 2023, IPCC, 2023).
Es ist wichtig zu beachten, dass Treibhausgase natürlicherweise in der Atmosphäre vorkommen und zur Stabilisierung der Erdtemperatur beitragen. Durch menschliche Aktivitäten wird jedoch eine übermäßige Menge an Treibhausgasen in die Atmosphäre abgegeben, die über die natürlich vorhandenen Mengen hinausgeht. Der Überschuss an Treibhausgasen in der Atmosphäre trägt in erster Linie zum Anstieg der globalen Durchschnittstemperatur an der Erdoberfläche bei.
“Seit 1970 ist die Temperatur auf der Erde so schnell gestiegen wie nie zuvor in den letzten zwei Jahrtausenden – es handelt sich um eine wirklich rasante und beispiellose Veränderung (Quelle: AR6 Synthesis Report: Climate Change 2023, IPCC, 2023).”
💡Welches Gas ist mitverantwortlich für die Klimakrise? ? Seit der vorindustriellen Zeit wurde jedoch aufgrund der industriellen Revolution und der Nutzung fossiler Brennstoffe ein Treibhausgas in besonders großen Mengen hinzugefügt. Es handelt sich dabei um Kohlendioxid CO₂. Die CO₂-Konzentration in der Atmosphäre ist seit Beginn des Industriezeitalters um mehr als 40 % gestiegen (Quelle: CNRS, 2021).
“Im Jahr 2024 hat die Klimaveränderung alle Rekorde gebrochen, mit einer durchschnittlichen Temperatur an der Erdoberfläche von +1,55 °C gegenüber dem vorindustriellen Zeitalter weit übertroffen, wodurch die Ziele des Pariser Abkommens bei weitem verfehlt wurden – und dieses Jahr zum wärmsten seit Beginn der Aufzeichnungen gemacht wurde (Quelle: World Meteorological Organization WMO, 2025).”
Die zusätzlichen Treibhausgasemissionen führen nicht nur zur Erwärmung des Klimas, sondern auch zu weiteren Folgeerscheinungen wie:
| Folgen | Erläuterungen |
|---|---|
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Anstieg des Meeresspiegels
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Das Abschmelzen des Eises und die thermische Ausdehnung des Wassers führen zu einem Anstieg des Meeresspiegels. |
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Versauerung der Ozeane
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Die Versauerung schadet Korallen und Weichtieren und stört die marinen Ökosysteme. |
|
Verlust der biologischen Vielfalt
|
Erwärmung, Versauerung und Hitzewellen im Meer bedrohen die Ökosysteme massiv. |
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Schmelzen des Permafrostbodens
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Setzt große Mengen Methan und CO₂ frei und verstärkt so die Erwärmung. |
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Störung der Meeresströmungen
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Der Zufluss von Süßwasser verändert den Salzgehalt und destabilisiert die weltweiten Meeresströmungen. |
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Veränderung des Wasserkreislaufs
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Dürren und extreme Niederschläge nehmen an Häufigkeit und Intensität zu. |
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Zunehmende Klimakatastrophen
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Stürme, Überschwemmungen, Brände und Hitzewellen treten immer häufiger auf. |
|
Rückgang der landwirtschaftlichen Erträge
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Extreme Ereignisse und Bodendegradation bedrohen die Ernährungssicherheit. |
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Zwangsmigration
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Arten und Populationen fliehen aus Gebieten, die unbewohnbar geworden sind (Dürren, Überschwemmungen). |
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Geopolitische Spannungen
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Migration und Mangel führen zu politischer Instabilität und humanitären Krisen. |
Gibt es Lösungen zur Reduzierung der Treibhausgase?
Der erste logische Ansatz wäre daher, das Problem direkt an der Quelle anzugehen: die radikale Senkung der vom Menschen verursachten CO₂-Emissionen. Eine sehr wirksame Maßnahme wäre daher der Verzicht auf fossile Energien zugunsten erneuerbarer Energien oder einer ausgewogeneren Energiekombination.
Trotz der Entwicklung erneuerbarer Energien ist heute kein Rückgang des Verbrauchs fossiler Energien zu beobachten, sondern eher eine Addition beider Energieformen.
Laut IPCC wären daher folgende Maßnahmen erforderlich, um dem Anstieg der Treibhausgasemissionen entgegenzuwirken (Quelle: AR6 Synthesis Report: Climate Change 2023, IPCC, 2023):
| Lösungen | Erläuterungen |
|---|---|
|
Nüchternheit
|
Um unsere Emissionen zu reduzieren, sind Energieeffizienz und ein geplantes Wirtschaftswachstum (in den reichen Ländern) unerlässlich: Unsere Produktions- und Konsumgewohnheiten überschreiten bereits die Biokapazität der Erde und gefährden das globale Gleichgewicht. |
|
Verzicht auf fossile Energien
|
Es ist von entscheidender Bedeutung, einen schrittweisen Ausstieg aus fossilen Energien zu planen, beginnend mit Kohle, gefolgt von Erdöl und dann Erdgas. Diese nicht erneuerbaren Ressourcen werden bald erschöpft sein. |
|
Den Verzehr von rotem Fleisch reduzieren
|
Die Reduzierung der Emissionen von Methan, das nur eine kurze Lebensdauer in der Atmosphäre hat, ist ein schneller Hebel zur Senkung der Treibhausgasemissionen. Daher muss der Verzehr von rotem Fleisch, insbesondere von Rindfleisch, reduziert werden. |
|
Auf das Auto verzichten
|
Der Verkehr, insbesondere der Autoverkehr, ist die Hauptquelle für Treibhausgasemissionen in Frankreich. Die Umstellung auf umweltfreundliche Verkehrsmittel ist unerlässlich. |
|
Aufhören, mit dem Flugzeug zu fliegen
|
Flugzeuge, die nur von einer Minderheit genutzt werden, sind für 5 % der weltweiten Emissionen verantwortlich, und ihre Emissionen steigen weiterhin rapide an, insbesondere bei Privatjets (+46 % zwischen 2019 und 2023). |
Diese Maßnahmen sind zwar unerlässlich und manchmal individuell, können jedoch ohne bedeutende politische Reformen, die sie unterstützen und fördern, nicht in großem Umfang umgesetzt werden. Oftmals verschleiert die Betonung der individuellen Verantwortung die Untätigkeit der Entscheidungsträger gegenüber einflussreichen Industrieverbänden.
Die von den Regierungen geförderte Politik der „kleinen Schritte” sensibilisiert zwar die Öffentlichkeit, kann jedoch nicht die systemischen Veränderungen ersetzen, die zur Bewältigung einer globalen Herausforderung dieser Größenordnung unerlässlich sind.
Wie hilft Ihnen Greenly dabei, Ihre Treibhausgasemissionen zu senken?
Der erste Schritt zur Einschätzung Ihrer Umweltbelastung besteht darin, eine vollständige CO2-Bilanz zu erstellen, um Ihre aktuellen Emissionen genau zu messen. Je nach Ihrer Umweltbelastung stellt Greenly Ihnen eine umfassende Bibliothek mit Aktionsplänen und maßgeschneiderten Lösungen zur Verfügung, mit denen Sie Ihre Umweltbelastung konkret reduzieren können.
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