Treibhauseffekt: Diese Treibhausgase begünstigen den Klimawandel

Treibhauseffekt
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Im Zusammenhang mit dem Klimawandel ist immer wieder vom Treibhauseffekt die Rede und den berüchtigten Treibhausgasen. Was steckt dahinter? Warum ist der Treibhauseffekt gleichzeitig die Grundlage für das Leben auf der Erde?

Was ist der Treibhauseffekt?

Unsichtbar, aber immer da: Unsere Atmosphäre
Unsichtbar, aber immer da: Unsere Atmosphäre (Foto: CC0 / Pixabay / pcdazero)

Der Treibhauseffekt per se ist nichts Schlechtes. Im Gegenteil, wir sind sogar zwingend auf ihn angewiesen. Er ist die Grundlage des Lebens auf der Erde, wie wir es kennen. Verantwortlich für den Treibhauseffekt ist unsere Atmosphäre. Sie ist eine Art Schutzhülle aus Gasen, die die Erde umgibt und aus verschiedenen Gasen besteht. Zu 78 Prozent besteht sie aus Stickstoff, Sauerstoff macht 21 Prozent der Atmosphäre aus und das Edelgas Argon weniger als ein Prozent. Alle anderen Gase, zu denen auch die Treibhausgase wie CO2 oder Methan gehören, kommen nur in winzigen Mengen vor. Daher werden sie auch als Spurengase bezeichnet.

Ohne die Atmosphäre würden die Sonnenstrahlen, die auf die Erde treffen, einfach ungehindert wieder ins All zurück reflektiert werden oder nur zu einem geringen Teil an der Oberfläche absorbiert werden. Es würde eine Temperatur von -18 Grad Celsius auf der Erde herrschen.

Dank unserer Atmosphäre verbleibt ein Teil der Sonnenstrahlen auf der Erde und wird in längerwellige Wärmestrahlung umgewandelt. Die dann erst mit Verzögerung ins All zurückgestrahlt wird. Verantwortlich dafür sind die sogenannten Treibhausgase. Sie absorbieren die Sonnenstrahlen und geben sie als Wärmestrahlen wieder ab.

Der Atmosphäre mit ihren Treibhausgasen ist es zu verdanken, dass auf der Erde eine Durchschnittstemperatur von 15 Grad Celsius herrscht. Der sogenannte natürliche Treibhauseffekt beträgt also 33 Grad Celsius. Das ist die Differenz zwischen der eigentlichen Erdtemperatur von -18 Grad Celsius und der dank der Atmosphäre vorherrschenden realen Durchschnittstemperatur von 15 Grad Celsius.

Warum wird der Treibhauseffekt zum Problem für uns?

Mit den menschlichen Aktivitäten werden zunehmend mehr Treibhausgase produziert. Diese wiederum wandeln mehr Sonnenstrahlen zu Wärme um und so erhöht sich die Erdtemperatur. Das hat Auswirkungen auf unsere Ökosysteme:

  • Viele Pflanzen sind stark an bestimmte Temperaturen angepasst und unter veränderten Klimabedingungen nicht überlebensfähig.
  • Der Wasserhaushalt verändert sich und in vielen Regionen wird es trockener.
  • In anderen Gegenden nehmen Starkregen und andere Niederschläge zu.
  • Das Eis der Arktis, Antarktis und auf Grönland schmilzt und führt zu einem ansteigenden Meeresspiegel.

Welche Treibhausgase gibt es im Einzelnen?

Gedüngte Böden sind die Hauptquelle für das Treibhausgas Lachgas
Gedüngte Böden sind die Hauptquelle für das Treibhausgas Lachgas (Foto: CC0 / Pixabay / PublicDomainImages)

Die Konzentration von Treibhausgasen in der Atmosphäre liegt unter einem Prozent. Trotzdem sind ihre Auswirkungen immens, unterscheiden sich aber in der Stärke von Gas zu Gas. Folgende Gase sind besonders von Bedeutung für den Treibhauseffekt:

Kohlenstoffdioxid

Kohlenstoffdioxid oder, in seiner chemischen Formel CO2, ist das am meisten produzierte Treibhausgas. Es hat große Auswirkungen, obwohl es nur eine Konzentration von 0,038 % in der Atmosphäre aufweist. Wir stoßen es täglich beim Atmen aus, bei Verbrennungsvorgängen wird Kohlenstoffdioxid freigesetzt oder durch den Zerfall von Lebewesen nach deren Tod. Wir sprechen dabei auch von CO2-Quellen, also Orte, Systeme oder Organismen, die CO2 ausstoßen.

Pflanzen wandeln CO2 mithilfe von Photosynthese zu Zucker und Sauerstoff um und werden als CO2-Senke bezeichnet. Laut Umweltbundesamt hat sich die CO2-Konzentration allein seit Mitte des 20. Jahrhunderts verdreifacht.

Methan

Methan, in der chemischen Summenformel CH4, ist nach Kohlenstoffdioxid das zweitbedeutenste Treibhausgas. Seine Wirkung ist sogar 25 mal so stark wie die von CO2, seine Konzentration in der Atmosphäre aber geringer. Daher macht es laut Spektrum nur ca. 13 Prozent des Treibhauseffekts aus. Methan ist der Hauptbestandteil von vielen Erdgasen. Es entsteht in größeren Mengen bei der Nutztierhaltung und ist außerdem in großen Mengen im Permafrostboden Sibiriens gespeichert. Taut der Permafrostboden auf, wird es in die Atmosphäre abgegeben: Es ist also ein sich selbst verstärkender Prozess. Das freigesetzte Methan erhöht wiederum den Treibhauseffekt, der wieder mehr Permafrostboden auftauen lässt usw. Aber auch beim Reisanbau, bei dem die Felder mit Wasser geflutet werden, wird eine Menge Methan freigesetzt.

Lachgas

Lachgas wird auch Distickstoffmonoxid genannt oder chemisch mit N2O bezeichnet. Es entsteht vor allem, wenn der Boden übersättigt ist und das mithilfe von stickstoffhaltigen Düngern zugeführte Nitrat nicht mehr vollständig von Pflanzen umgewandelt wird bzw. wenn Sauerstoffmangel im Boden vorherrscht. Dann wird das Nitrat statt dessen als Lachgas freigesetzt.

Lachgas ist 300mal schädlicher als Kohlenstoffdioxid. Nicht zu verwechseln ist Lachgas mit den Stickoxiden, die wiederum in den Abgasen von Dieselfahrzeugen enthalten sind, weshalb Dieselfahrzeuge in der Kritik stehen.

FCKWs

Die sogenannten Fluorchlorkohlenwasserstoffe, kurz: FCKW, sind ebenfalls sehr stark treibhauswirksam. Je nach chemischer Verbindung sind sie sogar noch klimawirksamer als Methan und Lachgas. FCKW entstehen, anders als die anderen Treibhausgase, nicht auf natürlichem Weg. FCKW werden als Treibgase für Kunststoffschaum oder Sprühdosen und als Kühlmittel für Gefriertruhen oder Kühlschränke verwendet oder in Reinigungsmitteln eingesetzt. FCKW ist maßgeblich an der Entstehung des Ozonlochs beteiligt. Als dies erkannt wurde, wurde ihre Verwendung im Protokoll von Montreal 1987 von der Weltpolitik deutlich eingeschränkt. 1990 wurde dann ein vollständiges Verbot ausgesprochen, das nur ganz bestimmte Asthmamedikamente ausnimmt.

Was kannst du gegen den Anstieg der Treibhausgase tun?

Regionale Gemüseküche schont das Klima
Regionale Gemüseküche schont das Klima (Foto: CC0 / Pixabay / dbreen)

Einen Anstieg der Treibhausgase und damit verbunden eine Temperaturänderung auf der Erde ließ sich in der Vergangenheit immer wieder beobachten. Sie sind die Erklärung für Eis- und Warmzeiten. Allerdings sind die derzeitigen Klimaveränderungen nicht nur auf natürliche Ursachen zurückzuführen. Der Einfluss des Menschen ist nicht zu übersehen. Daher herrscht dringender Handlungsbedarf. Jeder Einzelne von uns kann dazu beitragen. Hier ein paar Tipps:

  • Unsere Ernährung hat maßgeblich Einfluss auf unser Klima: Butter und Rindfleisch verursachen den größten Methanausstoß, gefolgt von Sahne und Käse. Aber auch Reis steht in der Liste sehr weit oben. Daher sollten diese Lebensmittel bewusst und in Maßen konsumiert werden. Eine vegetarische bzw. vegane Ernährung schützt das Klima. Hinweis: Meistens wird die Schädlichkeit von Methan und Lachgas in die von CO2 umgerechnet, um die Werte vergleichen zu können. Je nach Quelle variieren die Angaben. Das liegt daran, dass es oft keine einheitliche Berechnungsmethode gibt. Aber mit diesem Rechner kannst du eindrucksvoll berechnen, wie viel CO2 dein Essen verursacht. Wer es noch genauer wissen will, für den könnte der Pendos CO2-Zähler interessant sein.
  • Um unsere Böden zu schützen und weniger Lachgas zu produzieren, ist es notwendig, die Düngerzufuhr zu reduzieren. Lebensmittel aus ökologischem Anbau kommen ohne stickstoffhaltige Kunstdünger aus.
  • CO2 entsteht aus vielen Quellen. Um CO2 zu vermeiden, empfiehlt es sich, auf Ökostrom umzusteigen, weniger Auto zu fahren und Strom- und Heizungsenergie bewusst und sparsam einzusetzen. Berechne doch mal deinen eigenen CO2-Fußabdruck und schau, wo du am besten sparen kannst.

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