Was sind Treibhausgase?

Treibhausgase (THG) sind Gase, die die von der Erdoberfläche reflektierte Sonnenstrahlung absorbieren und in der Atmosphäre speichern. Der Treibhauseffekt ist der Prozess, bei dem Wärme (Infrarotstrahlung) aus reflektiertem Sonnenlicht eingeschlossen wird – ohne diesen Effekt wäre die Erde deutlich kälter.

Treibhausgasemissionen, die durch menschliches Handeln entstehen, sind die Hauptursache für den Klimawandel. Sie verstärken den Treibhauseffekt. Das Pariser Abkommen gilt als wichtiger Meilenstein im Kampf gegen den Klimawandel. Dieser internationale Vertrag setzt für alle Länder rechtsverbindliche Ziele zur Reduzierung von Emissionen. Das zentrale Ziel ist, den globalen Temperaturanstieg idealerweise auf 1,5 °C über dem vorindustriellen Niveau zu begrenzen und bis 2050 Netto-Null-Emissionen zu erreichen.

Welche Treibhausgase gibt es?

Kohlendioxid (CO2)

Kohlendioxid macht fast drei Viertel der weltweiten Emissionen aus. Es verbleibt im Durchschnitt mehrere Hundert Jahre in der Atmosphäre und entsteht vor allem durch die Verbrennung fossiler Brennstoffe und anderer organischer Stoffe. CO2 wird in fast allen Wirtschaftssektoren und Industrien ausgestoßen. Der englische Begriff „carbon“ (Kohlenstoff) dient häufig als Kurzform für Emissionsbegriffe, wie „carbon neutral“ (klimaneutral) oder „carbon footprint“(CO2-Fußabdruck). 

CO₂ dient als Referenzmaß für die Wirkung anderer Treibhausgase. Das globale Erwärmungspotenzial (GWP) gibt an, wie viel Energie ein Gas im Vergleich zu einer Tonne CO₂ über 100 Jahre in der Atmosphäre speichert.  Der GWP-Wert von CO2 beträgt 1. Je größer das GWP eines Gases, desto stärker erwärmt es die Erde im Vergleich zu CO2 in einem bestimmten Zeitraum.  Die durch das GWP berechnete Masse eines Gases wird als Kohlendioxid-Äquivalent (CO₂e) bezeichnet. CO₂e ermöglicht eine einheitliche Bewertung der Auswirkungen aller Treibhausgase und dient zur Berechnung des CO₂-Fußabdrucks.

Methan (CH4)

Methan, der Hauptbestandteil von Erdgas, wird vor allem von Mülldeponien, der Erdgas- und Erdölindustrie sowie der Landwirtschaft freigesetzt. Obwohl Methan nur etwa ein Jahrzehnt in der Atmosphäre bleibt, hat es über einen Zeitraum von 100 Jahren einen 28-mal höheres GWP als CO₂ und macht 21 % der globalen Treibhausgasemissionen aus. 

Distickstoffoxid (N2O)

Distickstoffoxid trägt zu 4,8 % der Treibhausgasemissionen bei. Über einen Zeitraum von 100 Jahren ist es 264-mal stärker als CO2 und bleibt etwas mehr als ein Jahrhundert in der Atmosphäre. Hauptquellen sind Landwirtschaft, insbesondere Düngemittel, sowie Abfalldeponien. Wegen seiner betäubenden Wirkung wird es auch als Lachgas bezeichnet.

Fluorierte Gase (F-Gase)

Fluorierte Gase haben ein bis zu 10.000-mal höheres GWP als CO₂ und machen 2,6 % der globalen Emissionen aus. Trotz ihres geringen Anteils verbleiben sie Hunderte bis Tausende Jahre in der Atmosphäre. Sie werden vor allem als Kühlmittel, Lösungsmittel und in der Produktion eingesetzt. Seit dem Montrealer Protokoll werden sie aufgrund ihres Beitrags zum Ozonabbau reguliert.

Wasserdampf

Wasserdampf ist das häufigste Treibhausgas, wird jedoch nicht wie andere erfasst, da seine Konzentration stark schwankt. Er trägt sowohl als Ursache als auch als Folge zur globalen Erwärmung bei und verstärkt die Effekte anderer Treibhausgase.

Wie entstehen Treibhausgase?

Aufgeschlüsselt nach Wirtschaftssektoren werden die Emissionen weltweit durch folgende Prozesse verursacht (IPCC 2022):

  • Strom- und Wärmeerzeugung (34 %): Verbrennung fossiler Brennstoffe für Strom und Wärme
  • Industrie (24 %): Verbrennung fossiler Brennstoffe in Industrieanlagen zur Energiegewinnung sowie Emissionen aus Umwandlungsprozessen (Chemie, Mineralien etc.) und aus der Abfallwirtschaft
  • Land- und Forstwirtschaft und sonstige Landnutzung (22%): Ackerbau und Viehzucht sowie Abholzung von Wäldern
  • Verkehr (15%): Verbrennung fossiler Brennstoffe für den Straßen-, Schienen-, Luft- und Seeverkehr
  • Gebäude (6 %): Energieerzeugung vor Ort und Verbrennung von Brennstoffen zum Heizen und Kochen

In diesen Bereichen sollte deshalb Maßnahmen zur Reduktion von Treibhausgasen Priorität haben.

Treibhausgase reduzieren

Der Emissions Gap Report des Umweltprogramms der Vereinten Nationen (2023) fordert alle Länder, insbesondere diejenigen mit größeren Kapazitäten und Verantwortlichkeiten, auf, ehrgeizige branchenweite Programme für eine CO2-arme Entwicklung zu verabschieden. Klimaschutz kann nur eine Mischung aus verschiedenen Lösungen sein.

Ein wichtiger Schritt ist die Dekarbonisierung, d. h. der flächendeckende Ersatz von fossilen Brennstoffen durch erneuerbare Energien. Kohlenstoffsenken (Bäume, Ozeane, Böden) nehmen mehr CO2 aus der Atmosphäre auf, als sie freisetzen. Daher stellt der Schutz dieser Senken eine wirksame Methode zur Bindung von Emissionen dar. Eine weitere Methode ist die CO₂-Abscheidung und -Speicherung, die verhindert, dass Emissionen an der Quelle in die Atmosphäre gelangen, indem sie langfristig in geologischen Formationen gespeichert werden.

Um Rechenschaft ablegen zu können, sollten Unternehmen die Richtlinien und Grundsätze des GHG Protocol befolgen, das einen globalen Rahmen für die Berechnung und Verwaltung von Emissionen bietet. Darin werden die Emissionen in drei Bereiche kategorisiert:

  • Scope 1: die direkten Treibhausgasemissionen eines Unternehmens
  • Scope 2: Emissionen aus der Produktion von Strom, Wärme, Dampf und Kälte, die von einem Unternehmen gekauft werden
  • Scope 3: indirekte Emissionen aus Aktivitäten eines Unternehmens, die sich seiner Kontrolle entziehen, sowohl vor- als auch nachgelagerte.

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