Globale Erwärmung

Die globale Erwärmung beschreibt den aktuellen Anstieg der globalen Durchschnittstemperatur. Die Bezeichnung wurde im Verlauf der 1980er und 1990er Jahre geprägt und wird besonders im deutschsprachigen Raum oft gleichbedeutend mit dem allgemeineren Begriff Klimawandel verwendet. Während Klimawandel ursprünglich natürliche Prozesse beschreibt, bezieht sich der Begriff globale Erwärmung besonders auf durch Menschen verursachte (oder anthropogene) Veränderungen des globalen Klimas. Diese Veränderungen bestehen nicht nur im Anstieg der Durchschnittstemperatur der Erde, sondern werden von einer Vielzahl regionaler oder lokaler Phänomene begleitet.

Grundsätzliches

In der Klimatologie geht man heute davon aus, dass die gestiegene Konzentration der vom Menschen in die Erdatmosphäre freigesetzten Treibhausgase die wichtigste Ursache der globalen Erwärmung ist. An diesen Effekt ist des Weiteren eine große Zahl anderer Faktoren und Rückkopplungen verstärkend wie bremsend gekoppelt.

Der atmosphärische Treibhauseffekt ist eine Folge des Umstands, dass Treibhausgase wie Kohlenstoffdioxid (CO₂), Methan (CH₄), fluorierte Verbindungen (FCKW und FKW) oder Distickstoffoxid (N₂O) die (kurzwellige) Strahlung der Sonne weitgehend ungehindert auf die Erde durchlassen, die (längerwellige) Wärmeabstrahlung von der Erde in den Weltraum aber in bestimmten Wellenlängenbereichen stark absorbieren. Dadurch erhöht sich die Temperatur der unteren Atmosphäre, der sogenannten Troposphäre. Die Gasteilchen strahlen die dabei aufgenommene Energiemenge ihrerseits als Wärmestrahlung ab, und zwar in alle Richtungen gleich viel, also je zur Hälfte nach oben (in den Weltraum) und nach unten (zurück zur Erdoberfläche). Diese zurück zur Erdoberfläche gehende Strahlung wird, da sie der Wärmeabstrahlung der Erde entgegengesetzt gerichtet ist, auch als atmosphärische Gegenstrahlung bezeichnet.

Die atmosphärische Gegenstrahlung wärmt die Erdoberfläche (und die untersten Luftschichten) zusätzlich zur Sonneneinstrahlung auf. Die wärmere Erdoberfläche sendet wiederum entsprechend mehr Wärmestrahlung aus. Dieser Prozess der Erwärmung und Strahlungszunahme setzt sich so lange fort, bis der nicht absorbierte Anteil der Wärmeabstrahlung der Erdoberfläche und die nach außen gerichtete Strahlung der Atmosphäre zusammen genommen genau so groß sind, wie die Sonneneinstrahlung auf die Erde. Dann herrscht, auf erhöhtem Temperaturniveau, ein Gleichgewicht zwischen der Erdoberfläche und den untersten Luftschichten.

Treibhausgase gibt es in der Atmosphäre auch von Natur aus; insbesondere Wasserdampf und Kohlendioxid sind hier von Bedeutung. Die von ihnen verursachte Temperaturerhöhung wird als natürlicher Treibhauseffekt bezeichnet. Ohne diesen läge die längerfristig und global gemittelte bodennahe Lufttemperatur der Erde bei etwa −18 °C und damit um etwa 33 K unter dem heute tatsächlich vorhandenen Mittelwert von etwa +15 °C – die Erde wäre damit für die meisten höheren Lebewesen unbewohnbar.

Als Hauptbeweis für die derzeitige globale Erwärmung gelten die seit etwa 1860 vorliegenden weltweiten Temperaturmessungen, sowie die Auswertungen verschiedener Klimaarchive. Korrigiert um den städtischen Aufwärmeffekt zeigen sie, dass die längerfristig und global gemittelte bodennahe Lufttemperatur im 20. Jahrhundert um 0,6 °C ± 0,2 °C zugenommen hat. Am ausgeprägtesten ist die Erwärmung von 1976 bis heute. Die zweitstärkste deutliche Erwärmungsphase war zwischen 1910 und 1945 zu beobachten. Gemessen am Mittel der vergleichsweise kühlen Jahre 1880 bis 1920 stieg die globale Durchschnittstemperatur bis 2005 um beinahe 0,8 °C, davon allein 0,6 °C in den zurückliegenden 30 Jahren [2]. 2005 war das wärmste Jahr seit Beginn der Aufzeichnungen.

Verglichen mit den Schwankungen der Jahreszeiten sowie beim Wechsel von Tag und Nacht erscheinen diese Zahlen gering, als globale Änderung des Klimas bedeuten sie jedoch sehr viel – besonders wenn man bedenkt, dass die Durchschnittstemperatur während der letzten Eiszeit um nur 5 bis 6 °C niedriger lag als heute.

Auswirkungen

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Auswirkung der globalen Erwärmung

Abhängig von den Zuwachsraten aller Treibhausgase und dem angewandten Modell wird damit gerechnet, dass sich die globale Durchschnittstemperatur bis 2050 um 1 bis 5 °C erhöht.

Wegen der potentiellen Auswirkungen auf die menschliche Gesundheit, die Wirtschaft und die Umwelt ist die globale Erwärmung von großem Interesse. Einige Umweltveränderungen wurden schon beobachtet und auf die globale Erwärmung zurückgeführt. Die oben erwähnten abgeleiteten Belege (verringerte Schneebedeckung, steigender Meeresspiegel, Gletscherschmelze, Wetteränderungen) sind Beispiele für jene Konsequenzen der globalen Erwärmung, die nicht nur Aktivitäten des Menschen beeinflussen, sondern auch die Ökosysteme. Steigende Temperaturen weltweit bedeuten, dass Ökosysteme sich verändern. Manche Tier- oder Pflanzen-Arten werden aus ihren Lebensräumen verdrängt oder sterben aus, wenn sie den sich geografisch schnell verschiebenden Vegetationszonen nicht folgen können [3]; [4]. Andere Arten können sich unter den veränderten Bedingungen stärker ausbreiten.

Ein vor allem den Menschen direkt betreffendes Problem dieser Verschiebung von Vegetationszonen sind mögliche gravierende Veränderungen der Erträge aus der Landwirtschaft. Insgesamt wird hier eine Verschlechterung erwartet. Jedoch könnte die globale Erwärmung diesbezüglich auch positiv sein, da höhere Temperaturen und höhere Kohlenstoffdioxid-Konzentrationen die Produktivität mancher Anbauarten erhöhen. Satellitendaten zeigen, dass die Produktivität sich auf der Nordhalbkugel seit 1982 erhöht hat, was aber vermutlich primär auf einen erhöhten Eintrag von düngewirksamen Stickstoffverbindungen (vor allem NH₄⁺) als Umwandlungsprodukte von Abgasen (NO_x) zurückzuführen ist.

Ein weiteres Problem ist die Erhöhung des Meeresspiegels. Der Meeresspiegel ist um 1 cm bis 2 cm pro Jahrzehnt gestiegen. Hierfür werden im Wesentlichen zwei Faktoren verantwortlich gemacht: Zum einen dehnt sich das Meerwasser bei höheren Temperaturen stärker aus, zum anderen kommt es bei höheren Temperaturen zum verstärkten Abschmelzen von Gletschern und Polkappen. Insbesondere das Abschmelzen des Ross-Eisschelfs würde nach Ansicht von Wissenschaftlern zu einem zusätzlichen Anstieg des Meeresspiegels von 5 bis 6 Metern führen. Über den Einfluss polarer Eiskappen herrscht weitestgehend Unsicherheit vor, da Akkumulation in den Kernbereichen und Schmelzprozesse in den Randbereichen eine geschlossene Massenbilanz sehr erschweren. In dieses komplexe Problem – der im Regelfall sehr trägen Eisdynamik – spielen jedoch auch lokal wie global anderweitige Faktoren hinein, die zum Beispiel plattentektonischer oder -isostatischer Natur (lokales Absinken, Verengung der Ozeane) sein können. Diese zielen jedoch eher auf lange Zeiträume ab. Einige kleine Länder im Pazifischen Ozean müssen dennoch fürchten, dass sie aufgrund ihrer sehr geringen Höhe im Meer versinken, falls der Anstieg nicht stoppt.

Durch die Erhöhung der globalen Durchschnittstemperatur steigt die Verdunstung, was zu stärkeren Niederschlägen, damit verbundener verstärkter Erosion und zur Verstärkung des Treibhauseffektes führt. Der erhöhte Energiegehalt in der Atmosphäre, vor allem in Form von Wasserdampf, wird voraussichtlich die Zunahme extremer Wetterbedingungen verursachen.

Mit Sorge wird zurzeit beobachtet, dass sich die Temperaturen in Westsibirien um ein Vielfaches schneller erhöhen als im globalen Mittel. Seit den 1960ern ist die mittlere Temperatur dort um ca. 3 °C angestiegen. Als Konsequenz beginnen seit der Jahrtausendwende die Permafrostböden zu tauen und sehr große Methanmengen, die bisher noch im Boden gebunden sind, werden in die Atmosphäre entweichen. Da Methan ein starkes Treibhausgas darstellt, wird die Erwärmung zusätzlich beschleunigt.

Die globale Erwärmung kann auch weniger offensichtliche Wirkungen haben: Die ozeanischen Ströme, zum Beispiel der Golfstrom, werden dadurch angetrieben, dass in den Polarmeeren Meerwasser gefriert. Dabei gefriert nur das Wasser, das Salz bleibt im umgebenden Meer zurück, was zu einem höheren Salzgehalt im umgebenden Wasser führt. Je salziger das Meerwasser, desto höher seine Dichte. Daher sinkt dieses salzigere Meerwasser an den Grund des Ozeans. Dieses Absinken führt dann zu einer Zirkulation des Meerwassers. Bei einer allgemeinen Klimaerwärmung gefriert aufgrund höherer Temperaturen weniger Wasser und die ozeanischen Strömungen werden abgeschwächt. Eine Abschwächung des Golfstroms wiederum könnte für Europa nicht eine Erwärmung, sondern im Gegenteil eine Abkühlung um mehrere Grad Celsius bedeuten, da ein abgeschwächter Golfstrom keine warmen Wassermassen mehr transportieren könnte.

Auf der Erde herrscht durch die unterschiedliche Steilheit der Sonnen-Einstrahlung ein Temperaturgradient zwischen den warmen Tropen und den kalten Polen. Dieser Gradient wird beständig durch den Transport von Wärme von den Tropen in Richtung Pole verringert. Dies geschieht sowohl durch ozeanische Ströme, als auch durch oberirdische Luftströme. Wenn nun die ozeanischen Ströme schwächer werden, müssen sich gezwungenerweise die oberirdischen Luftströme verstärken, was ganz allgemein zu höheren Windgeschwindigkeiten und stärkeren Unwettern führt.

Seit Beginn der Satellitenbeobachtung in den 1970er Jahren kann ein wachsender Anteil an schweren Hurrikanen der Kategorien 4 und 5 beobachtet werden [5]. Durch erhöhte Meerwassertemperaturen können Hurrikane mehr Energie beziehen und gewinnen dadurch an Stärke, ein Trend, der auch in Modellrechnungen zu erkennen ist [6]. Der Hintergrund dafür ist, dass mit Zunahme der Lufttemperatur die Luft in der Lage ist mehr Wasserdampf aufzunehmen. Diese Zunahme verläuft nicht linear, sondern exponentiell. Der Prozess aus Verdunstung und Kondensation pro bewegten Kubikmeter liefert dadurch mehr Energie für den Sturm und bringt insgesamt mehr und heftigeren Niederschlag zustande.

Falls sich das Klima weiter erwärmt, könnte es mit der Zeit auch zu einem Versiegen der ozeanischen Ströme kommen. Ein Versiegen des Golfstroms hätte dann einen massiven Kälteeinbruch in ganz Westeuropa und Nordeuropa zur Folge. Dieses Szenario wird aber von einer Mehrheit der Wissenschaftler als mittelfristig unwahrscheinlich erachtet.

Weitere Folgen:

Verschiebung des Anteils der Klimazonen: die boreale Zone könnte nach Meinung mancher Forscher von zurzeit 23 % auf weniger als 1 % zurückgehen, während die tropische Zone von 25 % auf 40 % ansteigen würde.
Verschiebung der Vegetationszonen: Die Tundra würde verschwinden, der Wald würde von 58 % auf 47 % zurückgehen (in den letzten 15 Jahren hat die Waldfläche jedoch wieder zugenommen), Savannen und Steppen würden von 18 % auf 29 % zunehmen und die Wüsten würden sich um 3% vergrößern.
Abschmelzen des Nordpolareises und der Gletscher
Anstieg des Meeresspiegels, Überflutung von Inseln und dicht besiedelten Küstenregionen?
Steigerung der Regenfälle durch verstärkte Verdunstung, dadurch Verstärkung des Treibhauseffektes und Zunahme der Bodenerosion
Verlagerung der Anbauzonen nach Norden in Gebiete mit schlechteren Böden
Verlagerung der trockenen Zonen nach Norden in die dicht besiedelten Gebiete der Erde

Auswirkungen in Europa

Nach Angaben der Weltgesundheitsorganisation (WHO) bei der UN-Klimakonferenz in Montréal im Jahre 2005 zeitigt die Erwärmung des globalen Klimas nicht nur in Entwicklungsländern Todesfälle, sondern gefährdet zunehmend Europa.

Hitzetod

Die Hitzewelle 2003 forderte 35.000 Menschenleben und war laut Aussage einer Klimastudie größtenteils die Folge menschlicher Umweltverschmutzung.

Fluten

Eine Million Menschen in Europa waren betroffen von den 15 größten Fluten im Jahr 2002, welche 250 Menschenleben forderten.

Verbreitung und Förderung von Krankheiten

Höhere Temperaturen begünstigen die Vermehrung von Krankheitserregern in Lebensmitteln.
Seit 1975 haben sich die Pollenflugzeiten um zehn Tage verlängert, was zu einer Verlängerung der jährlichen Heuschnupfen-Phase von Allergikern geführt hat. Die jeweilige Wirtschaftsleistung der Länder spielte dabei keine Rolle.
Milde Winter begünstigen das Überleben von Schädlingen in der Landwirtschaft und von Krankheitsüberträgern (Malaria).
Zecken breiteten sich inzwischen bis nach Schweden und Tschechien aus. Sie können die Erreger der Hirnhautentzündung FSME (Frühsommer-Meningoenzephalitis) und der Lyme-Borreliose übertragen.

Erwärmung und Versauerung der Nordsee

Die globale Erwärmung droht, die Lebensgrundlage vieler Meerestiere zu vernichten (Kyoto 2005):

Artenverschiebung

Laut dem Alfred-Wegener-Institut in Bremerhaven ist die Nordsee seit 1962 um 1,2 °C wärmer geworden. In der Folge weichen Kaltwasserfische seit 25 Jahren immer weiter nach Norden aus. Die Bestände an Kabeljau, Schellfisch und weiterer 16 Arten zogen 100 Kilometer in Richtung Pol. Britische Forscher befürchten, dass bis 2050 kommerziell wichtige Fischarten wie Wittling und Rotbarsch als Folge der Klimaerwärmung aus der Nordsee verschwinden.

Es werden auch immer öfter Seehunde gefunden, die nur noch zurückgebildete Felle haben. Im Norden werden auch immer mehr Tier- und Pflanzenarten gefunden, die es früher so hoch im Norden nicht gab.

Planktonsterben

Auch rüttelt die Erwärmung der Nordsee an den Grundfesten der Nahrungskette. An deren Basis stehen als Primärproduzenten bestimmte Algenarten, welche Sauerstoff und Zucker liefern. Von den Algen ernähren sich Ruderfußkrebschen, diese wiederum sind Hauptnahrung der Jungfische wirtschaftlich bedeutender Arten wie Kabeljau, Hering oder Holzmakrele. Diese Algenarten sind inzwischen vor Helgoland nicht mehr zu finden.

Treibhausgas

Zugleich ist eine schnell zunehmende Versauerung der Weltmeere zu beobachten. 2005 gelangten weltweit vier Milliarden Tonnen des Treibhausgases Kohlendioxyd (CO2) in die Atmosphäre. 40 Prozent davon nehmen die Weltmeere als Säure auf. Bei gleichbleibender Kohlendioxydbelastung durch die Menschheit sei zu erwarten, dass die Weltmeere bis zum Jahr 2100 so sauer sind wie zuletzt vor 20 Millionen Jahren.

Die Arbeit des Intergovernmental Panel on Climate Change

Hauptartikel: Intergovernmental Panel on Climate Change

Als internationale Institution wurde der Zwischenstaatliche Ausschuss für Klimaänderung (Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC)) eingerichtet. Er untersucht und bewertet für seine Berichte weltweit die Forschungsergebnisse auf dem Gebiet der Klimaänderungen. Die letzte Zusammenfassung, der Third Assessment Report, erschien 2001 [7]. Die nächste Veröffentlichung ist mit dem vierten Report für 2007 geplant [8].

Die IPCC-Aussagen basieren auf mehreren Klimamodellen, die 35 verschiedene Emissionsszenarien einbeziehen. Diese Szenarien ergeben sich aus unterschiedlich vorhergesagten Mengen von Treibhausgasen und Aerosolen, die vom Menschen verursacht werden. Die Daten berücksichtigen dabei auch die Vorhersagen von ökonomischen Modellen.

Im dritten IPCC-Bericht wird als Bandbreite aller Modelle und aller Szenarien im Zeitraum von 1990 bis 2100 eine Erhöhung der bodennahen Lufttemperatur von 1,4 °C bis 5,8 °C und eine Erhöhung des Meeresspiegels von 0,1 m bis 0,9 m projiziert. Das IPCC berücksichtigt auch die von den erwarteten Klimaänderungen verursachten Folgen für die Zivilisation und wägt die Kosten der erwarteten Folgen gegen die Kosten der vorgeschlagenen Maßnahmen ab.

Klimamodelle

Ein Klimamodell vom Projekt ClimatePrediction.net

Hauptartikel: Klimamodell

Klimasimulationen zeigen, dass die Erwärmung von 1910 bis 1945 auch durch natürliche Phänomene erklärt werden kann (Schwankungen der Sonnenstrahlung, wie unter anderem den Milanković-Zyklen), aber die Erwärmung von 1976 bis 2000 nur im Zusammenhang mit anthropogenen Treibhausgasen erklärbar ist [9]. Deshalb ist eine breite Mehrheit der Wissenschaftler heute davon überzeugt, dass der Großteil der Erwärmung wahrscheinlich auf die steigenden Treibhausgas-Konzentrationen zurückzuführen ist [10].

Die Modellierung des Klimas befindet sich in einer steten Weiterentwicklung [11]. Dennoch ist die Berechnung des Klimas anhand von Modellen durch die Komplexität des Klimasystems mit Unsicherheiten verbunden. Diese führen zwar zum Entstehen einer nicht zu vernachlässigenden Fehlergrenze besonders bei Berechnungen in die Zukunft, stellen aber nach derzeitigem Kenntnisstand keine prinzipielle Hürde für die Projektion von Temperaturen, Niederschlagsverhältnissen und weiteren Effekten der globalen Erwärmung dar.

Die Klimarahmenkonvention der UN und das Kyoto-Protokoll

Hauptartikel: Klimarahmen-Konvention und Kyoto-Protokoll

Die Klimarahmenkonvention wurde 1992 in New York City verabschiedet und wurde im gleichen Jahr auf der UN-Konferenz für Umwelt und Entwicklung (UNCED) in Rio de Janeiro von den meisten Staaten unterschrieben [12]. Die derzeit 189 Vertragsstaaten der Konvention treffen sich jährlich zu Konferenzen, den so genannten Weltklimagipfeln, auf denen um konkrete Maßnahmen zum Klimaschutz gerungen wird. Die bekannteste dieser Konferenzen fand 1997 im japanischen Kyoto statt und erarbeitete das Kyoto-Protokoll, das unter anderem den Emissionsrechtehandel etablierte. Die Klimagipfel fungieren seitdem auch zugleich als Vertragsstaatenkonferenzen des Kyoto-Protokolls, welches am 16. Februar 2005 in Kraft trat. Mit der Rahmenkonvention wurde zugleich dem neu entstandenen Prinzip der Staatengemeinschaft Rechnung getragen, dass auf eine Bedrohung der globalen Umwelt reagiert werden kann, ohne dass endgültige Beweise für ihr genaues Ausmaß vorliegen müssen. Ein ähnliches Verfahren wurde beim Montrealer Protokoll zum Schutz der Ozonschicht angewandt.

Auch wenn Unsicherheiten über ihr Ausmaß bestehen, wird die globale Erwärmung von vielen politischen Führern als Bedrohung angesehen. Im Kyoto-Protokoll vereinbarten alle industrialisierten Staaten, die Treibhausgas-Emissionen auf ein Niveau unterhalb des Standes von 1990 zu reduzieren. Die Entwicklungsländer wurden von dieser Regel befreit. Die Vertreter der USA – in denen 1/3 der Treibhausgase freigesetzt werden – verließen unter George W. Bush das Kyoto-Protokoll, noch bevor es vom Kongress ratifiziert werden konnte. Die weltweit größten Emittenten USA, Russland, China und Indien sind zusammen für ca. 50 % der Gesamtemissionen verantwortlich, die beiden letzteren aber von einer Reduzierungspflicht ausgenommen (das Kyoto-Protokoll enthält nur Regelungen bis zum Jahr 2012).

Umstritten sind auch die Berechnungsmethoden im Kyoto-Protokoll. Hier wurde nicht nur die Höhe des Kohlenstoffdioxid-Ausstoßes pro Staat festgeschrieben, sondern auch dessen Absorption durch die Biosphäre (hier: Felder, Wälder und Wiesen) einbezogen. Wie viel Kohlenstoffdioxid die Biosphäre bindet und über welchen Zeitraum diese Bindung wirksam ist, ist wissenschaftlich erst wenig erforscht. Russland wurde angesichts seiner großflächigen Wälder im Kyoto-Protokoll dennoch eine Gutschrift von jährlich 17 Megatonnen Kohlenstoffdioxid zugestanden. Dieses Angebot wurde im Laufe der Verhandlungen auf das Doppelte erhöht, was als politischer Akt verstanden werden kann, mit dem Russland zum Beitritt des Protokolls bewegt werden sollte.

Weitere Zusammenhänge

Befürworter von Maßnahmen zur Reduzierung der Treibhausgasemissionen stellen diese Maßnahmen in Zusammenhang mit anderen Initiativen zum Umweltschutz und weisen hin auf positive Nebeneffekte bei der Luftreinerhaltung (etwa in Städten).

Der als klimaschutztechnischer Idealfall vorzustellende vollständige Verzicht auf fossile Brennstoffe führt nach gängiger Lehrmeinung wegen der Trägheit des Abbaus von Klimagasen und der generell verzögerten Antwort des Klimas auf eine Störung der Atmosphärenzusammensetzung mindestens noch eine Generation lang (ca. 25 Jahre) zu weiterem Temperaturanstieg. Der Verzicht dürfte aber praktisch jeden Anwendungsfall menschlicher Technologie außer Betrieb setzen. Die Folgen für die Zivilisation wären unkalkulierbar. Ersatztechnologien müssten mit Hilfe fossiler Brennstoffe noch vor deren Ende entwickelt und gebaut werden, was viele Experten schon heute für unmöglich halten. Der gänzliche Verzicht auf klimarelevante, fossile Energieträger würde das heutige Wirtschaftssystem kollabieren lassen.

Befürworter umfangreicher Präventivmaßnahmen führen ins Feld, dass die Vorräte der fossilen Energieträger sowieso in kurzen (Öl: 25 Jahre, manche meinen allerdings wesentlich länger) bis mittleren (Kohle: 200 Jahre) Zeiträumen an ihre Grenzen geraten, was eine Umstellung auf regenerative Energiequellen oder Kernenergie notwendig macht. Auch mit bereits entwickelten Technologien kann das Problem gelöst werden, ohne dass der Untergang droht. Wichtig ist auch, dass die Effektivität des Energieeinsatzes erhöht wird. Aber auch das ist eher eine politisch-organisatorische, als eine technische Frage, wie folgendes Beispiel zeigt: Für 100 km mit dem PKW kann man 25 l oder 4 l fossilen Treibstoff verbrauchen.

Situation in Deutschland

In Deutschland wurden im Jahr 2003 temperaturbereinigt 844 Millionen Tonnen CO₂ emittiert. Bei einer Bevölkerungsanzahl von 82,5 Millionen entspricht dies einer rechnerischen Pro-Kopf Emission von 10,2 Tonnen CO₂ pro Bundesbürger. Die Bundesregierung hat ein nationales CO₂-Reduktionsziel aufgestellt: In diesem wird angestrebt, die deutschen Emissionen des Jahres 1990 (temperaturbereinigt: 1.021,1 Mio. Tonnen) bis zum Jahr 2005 um 25 % zu senken. Dies entspricht einer Emissionsmenge von 759,1 Mio. Tonnen für ganz Deutschland beziehungsweise 9,2 Tonnen pro Bundesbürger im Jahr 2005.

Um dieses Ziel zu erreichen, müsste jeder Bundesbürger folglich zwischen 2003 und 2005 rechnerisch genau eine Tonne CO₂ einsparen. Dies könnte man folgendermaßen erreichen: Bei einem jährlichen Stromverbrauch von 1.300 kWh und den durchschnittlichen Emissionen des deutschen Kraftwerkparks (rund 550 Gramm CO₂ pro kWh Strom) lässt sich rund eine halbe Tonne CO₂ einsparen, wenn man die Stromerzeugung auf einen Emissionwert von 165 Gramm CO₂ pro kWh Strom umstellt. Eine weitere halbe Tonne könnte man einsparen, wenn man im Jahr 2005 220 Liter weniger Benzin verbraucht als im Jahr 2003.

Die obige Betrachtung des CO₂ Minderungspotentials in der Stromerzeugung zeigt, dass bei vollständig CO₂-freier Stromerzeugung 0,7 t CO₂ pro Kopf einzusparen sind. Etwa 30 % der CO₂ Freisetzung ist auf die Beheizung von Wohnräumen zurückzuführen. Das Einsparpotenzial in diesem Bereich erreicht somit ca. 3 t CO₂ pro Kopf. Weiterhin liegen die Kosten (€/eingesparte Tonne CO₂) im Vergleich mit der Stromerzeugung in diesem Bereich überproportional günstiger. Hier bieten sich weitere gegenwärtig eher wenig genutzte Möglichkeiten zur kostengünstigen CO₂-Einsparung an.

Direktmaßnahmen zur Verringerung der Treibhausgasemissionen in Privathaushalten

Energie sparen (Stromsparlampen verwenden, Raum nicht übermäßig klimatisieren)
erneuerbare Energien nutzen, insbesondere zum Heizen und Kühlen (Fotovoltaik, Geothermie, Solarthermie, Biomasse)
Heizungen mit möglichst hohem Wirkungsgrad betreiben, ggf. umsteigen
Wärmedämmung im Haus verbessern
unnötiges Benutzen eines Autos vermeiden
auf öffentliche Verkehrsmittel zurückgreifen
vorausschauend Auto fahren (niedertourig fahren; vorausschauend an Ampeln und Hindernisse heranfahren, um unnötiges Bremsen und erneutes Anfahren zu vermeiden; hohes Tempo vermeiden; einen fließenden Verkehrsfluss nicht behindern)
lokal hergestellte Produkte bevorzugen, um lange Transportwege zu vermeiden (z.B. Lebensmittel aus der Umgebung den importierten vorziehen)
beim Kauf auf umweltschonende Verpackung achten
Dünge- und Spritzmittel im Garten vermeiden
Produkte, die Treibhausgase enthalten, möglichst vermeiden (z.B. Spraydosen, ...)

Bei anderen propagierten Maßnahmen ist eine Energieersparnis oft nur vordergründig. Fertigprodukte und Produkte aus Kunststoffen werden oft als in der Produktion zu energieintensiv kritisiert. Hier ist aber zu beachten, dass auch die Verarbeitung von z.B. Holz (insbesondere wenn es Kunststoffe ersetzen soll) viel Energie benötigt und großtechnische Verarbeitungsanlagen von Nahrung in der Regel viel energieeffizienter sind als der heimische Herd.

Auch bei der Neuanschaffung energieeffizienterer Haushaltsgeräte, Heizungen und Fahrzeugen ist zu berücksichtigen, ob eine Weiterbenutzung ohne Neuanschaffung nicht die energieeffizientere Alternative darstellt, da sowohl die Produktion neuer Geräte als auch die Entsorgung der Altgeräte meist sehr energieintensiv ist.

Internationales Projekt zur Verringerung der Treibhausgasemissionen in Europa, Nord-Afrika und im Nahen Osten

Hauptartikel: TREC

TREC ist eine Initiative des Club of Rome und des Hamburger Klimaschutz Fonds und setzt sich ein für die Umsetzung einer kooperativen interkontinentalen Nutzung der Sonnenenergie. In Nord-Afrika und im Nahen Osten soll mittels thermischer Solarkraftwerke Strom erzeugt und dieser durch HVDC-Hochspannungs-Gleichstromleitungen nach Europa geleitet werden. Satellitengestütze Studien eines Think Tanks des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR) bestätigen das überreichliche Angebot an Solarenergie sowie die Notwendigkeit, die Realisierbarkeit und den Nutzen einer möglichst baldigen Umsetzung der von TREC geforderten Maßnahmen. Mit weniger als 0,3 Prozent der verfügbaren Wüstengebiete in Nord-Afrika und im Nahen Osten kann genügend Energie und Wasser für den steigenden Bedarf aller beteiligten Staaten erzeugt werden. Dies hätte einen Stop des Ausbaus von Kohle-, Gas- und Ölkraftwerken in allen beteiligten Staaten zur Folge.

Kritik an der These der globalen Erwärmung

Hauptartikel: Klimakritiker

Die Kritik von so genannten "Klimaskeptikern" oder "-kritikern" lässt sich in vier Kategorien einteilen. Die schärfsten Kritiker bestreiten, dass es überhaupt eine globale Veränderung des Klimas gibt. Die vorhandenen Messdaten seien nicht eindeutig oder mit zu großen Schwankungen und Unsicherheiten behaftet. Diese radikale Position wird von einer sinkenden Zahl von Politikern und Wirtschaftsvertretern vertreten, aber nicht von anerkannten Klimawissenschaftlern.

Die zweite Kategorie von Kritikern sieht zwar einen Wandel des Klimas, bezweifelt aber, dass menschliche Aktivitäten dafür maßgeblich verantwortlich sind. Der beobachtete Klimawandel sei durch natürliche Ursachen ausgelöst, etwa verstärkte Aktivitäten der Sonne, oder der Mensch sei nicht "bedeutend" genug, um das globale Klima zu verändern. In abgeschwächter Form weist diese Kritik auf Unsicherheiten hin, die auch in der wissenschaftlichen Gemeinschaft diskutiert werden und richtet sich etwa gegen die Mann-Kurve (siehe Hockeyschläger-Diagramm). Ein oft vorgebrachtes Argument lautet, dass die zur Stabilisierung des Klimas notwendigen finanziellen Mittel an anderer Stelle nötiger gebraucht würden. Kritiker weisen auf die Kosten für die Industrie und den Einzelnen hin und sagen ein vermindertes wirtschaftliches Wachstum voraus. In der Klimafolgenforschung wird dem jedoch die Erheblichkeit der Folgen des Klimawandels entgegen gestellt, die nach maßgebenden Prognosen um Größenordnungen schwerwiegender ausfallen würden als rechtzeitige Gegenmaßnahmen.

Kritiker der dritten Position erkennen an, dass es einen Klimawandel gibt, für den Menschen mitverantwortlich sind; bezweifelt aber, dass trotz Einsatz größter Ressourcen der Klimawandel nachhaltig noch verhindert werden kann. Einer Gruppe dieser Position zufolge sei es günstiger oder sinnvoller, sich an die veränderten Umweltbedingungen anzupassen beziehungsweise die Folgen zu mildern anstatt die Ursachen zu bekämpfen. Eine solche Strategie ist potenziell fatalistisch. Eine zweite Gruppe meint, dass der Kampf gegen die globale Bevölkerungszunahme von größerer Bedeutung sei und die globale Erwärmung ihr gegenüber ein weniger drängendes Problem sei.

Die vierte Position in dieser Debatte geht davon aus, dass sich die Erde – vermutlich in den nächsten 150 Jahren – wieder auf eine Kälteperiode innerhalb der gegenwärtigen Eiszeit zubewegt, genannt "Kaltzeiten der gegenwärtigen Eiszeit". Ein kurzfristiger globaler Temperaturanstieg diene so gesehen einer langfristigen Stabilisierung des jetzigen Klimas. Vertreter dieser Position halten die weltweit erhöhten Emissionen daher für unproblematisch oder befürworten diese sogar.

In der Klimaforschung selbst stellen die Ergebnisse des IPCC einen Konsens dar. Danach sollte der Ausstoß von klimaschädlichen Gasen bis 2050 um 80% reduziert werden, um die schlimmsten Schäden zu verhindern.

Literatur

Aufsätze

Buttschardt, Tillmann, 2005: Klimaänderung – Was weiß die Wissenschaft? Umweltwissenschaften und Schadstoff-Forschung 17(3), S. 166–170, ISSN 0934-3504
Kohl, Harald, 2002: Neuer Bericht zum Weltklima: Künstliche Heißzeit. Physik in unserer Zeit 33(5), S. 232–238, ISSN 0031-9252
Schönwiese, Christian .D., 2004: Globaler Klimawandel im Industriezeitalter. Geographische Rundschau 56(1), S. 4–9, ISSN 0016-7460
Ders., 2005: Globaler und regionaler Klimawandel – Indizien der Vergangenheit, Modelle der Zukunft. Umweltwissenschaften und Schadstoff-Forschung 17(3), S. 171–175, ISSN 0934-3504
Sturm, Matthew, Donald K. Perovich und Mark C. Serreze, 2004: Eisschmelze am Nordpol. Spektrum der Wissenschaft, März, S. 26–33, ISSN 0170-2971
Zellner, R., 2003: Klimawandel: Eine Herausforderung für Wissenschaft und Gesellschaft. Chemie Ingenieur Technik 75(8), S. 983 ff. ISSN 0009-286X

Bücher

Cubasch, Ulrich und Dieter Kasang, 2000: Anthropogener Klimawandel, Klett-Perthes Verlag, Stuttgart, ISBN 3-6230-0856-7
Kleidon A, und R. D. Lorenz (Hrsg.), 2004: Non-Equilibrium Thermodynamics and the Production of Entropy: Life, Earth, and Beyond. ISBN 3540224955 (Biosphärenbilanzierung. Grundlage für das Verständnis der das globale Klima bestimmenden Faktoren)
Roth, Eike, 2004: Globale Umweltprobleme – Ursachen und Lösungsansätze, Friedmann Verlag München, ISBN 3-933431-31-X (gut lesbare Darstellung des Problems der globalen Erwärmung einschließlich Diskussion der Argumente für und gegen einen anthropogenen Einfluss).
Rahmstorf, Stefan und Hans-Joachim Schellnhuber, 2006: Der Klimawandel, Beck, ISBN 3-4065-0866-9
Schellnhuber, H.-J., W. Cramer, N. Nakicenovic, T. Wigley und G. Yohe (Hrsg.), 2006: Avoiding Dangerous Climate Change, Cambridge University Press, auch downloadbar.

Weblinks

Deutsche Fassung des IPCC-Berichts 2001
hamburger-bildungsserver.de: Materialsammlung zum Thema Klima – basierend auf den Ergebnissen der IPCC-Berichte 2001
Deutsches Umweltbundesamt: Portal Klimaschutz
Potsdam Institut für Klimafolgenforschung
RealClimate.org – Blog einiger Klimaforscher zur Kommentierung aktueller Diskussionen (engl.).
Klimawandel - Arbeit im Rahmen des Abiturs 2005 über den globalen Klimawandel
Naomi Oreskes, 2004: Beyond the Ivory Tower – The Scientific Consensus on Climate Change (PDF), erschienen am 3. Dezember in Science (engl.).