Wissen - Klimawandel


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Unsichtbare Gefahr Wie die Treibhausgase entstehen

Lange hat unser Klimasystem einwandfrei funktioniert. Jetzt droht es zu kippen: Täglich pusten wir massenweise Gase in die Atmosphäre. Sie verstärken den Treibhauseffekt und zerstören unsere Lebensgrundlagen.

Stand: 21.07.2015

Blick auf die Erde | Bild: NASA

Vor mehr als 200 Jahren hat der Mensch die technischen Errungenschaften euphorisch gefeiert: Maschinen, die in Windeseile und mit großer Genauigkeit produzieren und so die Arbeit erleichtern. Inzwischen sind wir auch über deren Kehrseite informiert: Bohrungen im antarktischen Eis zeigen, dass sich der Ausstoß von Treibhausgasen seit der Industrialisierung vervielfacht hat. Doch nicht nur das Kohlendioxid aus rußenden Fabriken bedroht unsere Umwelt.

Kohlendioxid

Entstehung

Kohlendioxid (CO2) wird freigesetzt, wenn Kohle, Gas, Erdöl oder Holz verbrannt werden - zum Beispiel in der Industrie, im Auto- und Flugverkehr, beim Heizen und beim Niederbrennen von Wäldern.

Quelle Brandrodung

Stämme und Zweige von Bäumen bestehen etwa zur Hälfte aus Kohlenstoff. Beim Verbrennen verbindet er sich mit dem Sauerstoff in der Luft zum klimaschädlichen Kohlendioxid. Durch Brandrodung wird vor allem in Indonesien und Brasilien Regenwald großflächig in Acker- und Weideflächen umgewandelt. Jede Minute verschwindet eine Fläche von sechs Fußballfeldern. Dabei werden auch riesige Mengen an Kohlendioxid in die Atmosphäre gejagt.

Verstärkereffekt

Bäume und andere Pflanzen binden das Kohlendioxid aus der Atmosphäre durch Fotosynthese und bauen daraus Biomasse auf. Als Filter fallen die abgeholzten Gebiete natürlich aus - eine doppelt negative Wirkung.

Wirkung

Kohlendioxid ist für etwa sechzig Prozent des vom Menschen verursachten Treibhauseffekts verantwortlich. Laut Greenpeace haben wir bislang rund 1.100 Milliarden Tonnen CO2 durch die Verbrennung von Kohle, Öl und Gas in die Atmosphäre entlassen. Weitere Milliarden Tonnen werden durch Brandrodung freigesetzt. Im Mittel dauert es 120 Jahre, bis das CO2 aus der Luft wieder abgebaut wird.

Methan

Entstehung

Kuh auf der Weide | Bild: colourbox.com

Methan (CH4) entsteht, wenn organisches Material ohne Sauerstoff abgebaut wird. Ein Drittel der Methan-Emissionen stammt aus Feuchtgebieten, dem Meer und Sümpfen, auch aus den Überschwemmungsgebieten im Amazonasgebiet. Den Rest setzt der Mensch frei - bei der Gewinnung von fossilen Brennstoffen, in Deponien, beim Reisanbau und in der Viehhaltung.

Quelle Landwirtschaft

Die Landwirtschaft verursacht zwar nur einen kleinen Teil der gesamten Treibhausgas-Emissionen, doch gehen in Europa etwa die Hälfte des Gesamtausstoßes von Methan und Lachgas (N2O) auf ihr Konto.

Klimasünder Kuh

Wiederkäuer setzen Methan beim Verdauen frei - und rülpsen und furzen es in die Welt hinaus: Spätestens alle drei Minuten entweicht einer Kuh ein Wind - im Jahresdurchschnitt macht das über 100 Kilogramm Methan. In der klimaschädigenden Wirkung entspricht dies einem CO2-Ausstoß von 18.000 gefahrenen Autokilometern. Hinzu kommen aber noch die tatsächlichen Ausscheidungen einer Kuh: 90 weitere Kilogramm Methan pro Jahr fallen durch ihren Kot an.

Wirkung

Eine Tonne Methan ist so klimaschädlich wie 21 Tonnen Kohlendioxid. Bis zu 15 Jahre bleibt es in der Atmosphäre erhalten.

Senkung

Forscher suchen seit Jahrzehnten nach Möglichkeiten, die Methanbildung bei Wiederkäuern einzudämmen. Anfang Mai 2016 stellten Wissenschaftler um Rudolf Thauer vom Marburger Max-Planck-Institut für terrestrische Mikrobiologie ihren Ansatz mit dem Molekül 3-Nitrooxypropanol (3-NOP) vor.
3-NOP schaltet ein Enzym aus, das für die Methanbildung zuständig ist. Es könnte dem Futter zugesetzt werden und so die Mikroorganismen, die im Verdauungstrakt der Tiere Methan bilden, hemmen.

Lachgas

Entstehung

Traktor düngt Feld | Bild: colourbox.com

Lachgas (N2O), auch Distickstoffmonoxid genannt, entsteht hauptsächlich durch Abbauprozesse in Böden und Ozeanen. Auf natürliche Weise entsteht Lachgas, wenn organische Materialien verfaulen. Schätzungsweise 145 Millionen Tonnen Lachgas werden jährlich durch natürliche Quellen freigesetzt.

Quelle Wassertiere

Auch Wasserinsekten, Muscheln und Schnecken pupsen - und entlassen dadurch Lachgas in die Atmosphäre. Das Treibhausgas entsteht im Darm der Tiere: Sie ernähren sich von organischem Material aus dem Wasser. Weil die darin enthaltenen Bakterien in ihrem Verdauungstrakt keinen Sauerstoff vorfinden, stellen sie auf Nitratatmung um. Dabei bilden sie aus Nitrat Lachgas. Je mehr Nitrat bereits im Wasser enthalten ist, desto mehr Lachgas scheiden die Unterwasserpupser aus. Und das Nitrat wiederum stammt meist von Düngemitteln.

Quelle Düngung

Etwa zehn Millionen Tonnen Lachgas produziert der Mensch bei der Verbrennung von Kohle und Öl, der Viehhaltung und vor allem der Überdüngung landwirtschaftlicher Böden: Auf sauerstoffarmen Böden wird Stickstoffdünger in Lachgas umgewandelt.

Wirkung

Das Treibhausgas bleibt rund 120 Jahre in der Atmosphäre erhalten. Eine Tonne Lachgas ist dabei so klimaschädlich wie 310 Tonnen Kohlendioxid. Und ein ein Hektar großes gedüngtes Feld setzt dem Klima in einem Jahr genauso zu wie 10.000 mit dem Auto gefahrene Kilometer. Derzeit werden weltweit pro Jahr 13 Millionen Tonnen Lachgas ausgestoßen. Forscher warnen davor, dass Lachgas im 21. Jahrhundert zur schädlichsten Substanz für die Ozonschicht werden könnte.

FCKW

Verwendung

Spraydose | Bild: colourbox.com

Fluorchlorkohlenwasserstoffe (FCKW) werden hauptsächlich als Treibsubstanz in Spraydosen oder als Kühlmittel verwendet. Innerhalb der Europäischen Union ist es allerdings seit 1995 verboten, FCKW herzustellen oder zu vertreiben.

Wirkung

Fluorkohlenwasserstoffe sind die stärksten Treibhausgase. Je nach Art der Zusammensetzung kann eine Tonne davon so klimafeindlich sein wie gut 11.000 Tonnen Kohlendioxid. Fluorkohlenwasserstoffe können außerdem bis zu 260 Jahre in der Atmosphäre überdauern. Dabei beschleunigen sie nicht nur den Treibhauseffekt, sondern zerstören auch die Ozonschicht.

Alternativen

Das "Pfffft" vieler Spraydosen wird mittlerweile von einem hochentzündlichen Gemisch aus Propan und Butan erzeugt. Zur Kühlung bieten sich diese beiden Gase ebenfalls an, aber auch Ammoniak - oder Kohlendioxid, womit das Problem einfach auf das geringere Übel verlagert wird: Kohlendioxid wirkt sich auch auf das Klima aus, nur eben nicht so starkt wie FCKW.


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