13. August 2009

Klimawissen (Teil 1)

Als Mitarbeiter von ClimatePartner beschäftigt man sich jeden Tag mit dem Klimawandel, dessen möglichen Folgen und vor allem mit geeigneten Maßnahmen, die die Folgen des Klimawandels einzudämmen helfen.

Wie jede Branche hat auch die Klimaschutzberatung ihren eigenen Slang. Wenn wir also wie selbstverständlich von Begriffen wie Klimaneutralität, CER, VER, PPM oder COP15 reden, dann ist das auf eine spezielle Art der Déformation Professionelle zurückzuführen: Angesichts der Brisanz des Themas „Klimawandel“ und dem zugegebenermaßen hohen Grad des Engagements vergessen wir ab und zu, dass nicht jeder unserer Kunden und Partner sich hauptberuflich mit diesem Thema auseinandersetzt.

Daher stellen wir in einer Folge von drei Teilen komprimiert die Informationen vor, die uns als Basisinformationen wichtig erscheinen. Im ersten von drei Teilen „Klimawissen“ beschäftigen wir uns mit den Grundlagen des Klimawandels, seinen möglichen Folgen und mit Grundzügen der internationalen Klimapolitik. Der zweite Teil wird sich mit konkreten Maßnahmen zum Klimaschutz beschäftigen, der dritte Teil mit der Umsetzung solcher Maßnahmen.

Weiterführende Links ermöglichen Ihnen, die in dieser Zusammenfassung nur kurz dargestellten Zusammenhänge zu vertiefen. Sollten Sie zu einzelnen Punkten Fragen haben oder weitere Informationen benötigen, wenden Sie sich bitte an uns.

Globale Erwärmung

Die globale Erwärmung entsteht durch die Verbrennung fossiler Brennstoffe und die weltumfassende Entwaldung. Hierdurch wird Kohlendioxid (= „CO2“, „Kohlenstoffdioxid“ bzw. engl. „Carbon“) in der Atmosphäre angereichert. Die Anreicherung mit CO2 und den übrigen Treibhausgasen (engl. „Greenhouse Gases“) führt zum sogenannten Treibhauseffekt: Die von der Sonne kommende, kurzwellige Strahlung gelangt durch die Atmosphäre hindurch auf die Erde, die Treibhausgase lassen jedoch die langwellige Infrarotstrahlung der Erde nur teilweise wieder zurück in den Weltraum. Ein anderer Teil wird reflektiert und wieder zur Erde gesandt. Dies ist eine der Ursachen für die Erhöhung der Temperatur auf der Erde. Eine zweite wesentliche Ursache ist darin zu sehen, dass mit dem Abschmelzen der Gletscher- und Eisflächen weniger Wärmestrahlung von der Erde reflektiert und damit durch zugleich mehr Wärme absorbiert wird. Sie kennen diesen Effekt: Helle Kleidung heizt sich, dem Sonnenlicht ausgesetzt, weniger auf als dunkle.

Treibhauseffekt

Beim Treibhauseffekt unterscheidet man den natürlichen Treibhauseffekt von demjenigen, der vom Menschen verursacht wurde. Letzterer heißt deshalb auch anthropogen (= „vom Menschen geschaffen“). Ohne den natürlichen Treibhauseffekt wäre die Temperatur auf der Erde um ca. 33° unter dem heutigen Mittelwert von etwa +15°, ein Leben auf der Erde für die meisten Lebewesen also undenkbar. Dieser natürliche Treibhauseffekt ist also überlebenswichtig. Er wird durch die Treibhausgase gewährleistet, die sich in der Atmosphäre befinden und weniger als 0,1% ihres Volumens ausmachen. Mehr als 99,9% der Atmosphäre bestehen aus Sauerstoff, Stickstoff und Argon, die keine Treibhauswirkung haben.

Der CO2-Gehalt der Luft wird in der Einheit „ppm“ (= engl. „parts per million“, „Teile auf eine Million“) ausgedrückt. Messungen aus Eiskernbohrungen haben ergeben, dass der CO2-Gehalt in den letzten ca. 800.000 Jahren nie mehr als 300 ppm betrug. Seit Beginn der Industrialisierung erhöhte sich dieser Wert kontinuierlich auf den heutigen Wert von 385 ppm, dem vermutlich höchsten Wert in den letzten 20 Millionen Jahren.

Die Differenz zwischen der heutigen CO2-Konzentration von 385 ppm und der über Hunderttausende von Jahren bestehenden CO2-Konzentration von 300 ppm wird dem Menschen zugeschrieben. Insoweit spricht man also vom anthropogenen (vom Menschen geschaffenen) Treibhauseffekt.

Mutmaßliche Hauptursachen für den Anstieg der CO2-Konzentration

Da der sprunghafte Anstieg der CO2-Konzentration erst seit dem Beginn der Industrialisierung beobachtet wird, wird er auf die Verbrennung der fossilen Brennstoffe zurückgeführt, die erst seit diesem Zeitpunkt in nennenswertem Umfang genutzt werden. Fossile Brennstoffe sind vor allem Erdöl, Erdgas und Kohle, die allesamt auf organischen Kohlenstoffverbindungen beruhen. Es handelt sich bei ihnen also um die Abbauprodukte toter Pflanzen und Tiere aus geologischer Vorzeit. Bei ihrer Verbrennung mit Sauerstoff wird der in ihnen enthaltene Kohlenstoff zu Kohlendioxid – oder chemisch ausgedrückt: Aus C (Kohlenstoff) und O2 (Sauerstoff) wird CO2 (Kohlendioxid).

Neben der Verbrennung fossiler Brennstoffe wird die Entwaldung der Erde als weitere Ursache für die Anreicherung der Atmosphäre mit CO2 angesehen. Dies aus zwei Gründen: Pflanzen spalten durch Photosynthese CO2 auf. Der hierdurch entstehende Sauerstoff (O2) wird freigesetzt, der Kohlenstoff (C) in der Pflanze eingelagert. Je weniger Wald auf der Erde verbleibt, umso weniger CO2 wird umgewandelt. Hinzu kommt, dass sich der in den Pflanzen eingelagerte Kohlenstoff unter Sauerstoff wieder zu CO2 verbindet. Werden Wälder also z.B. brandgerodet, wird hierdurch einerseits CO2 produziert und andererseits ein Kohlenstoffspeicher zerstört.

Erwärmung der Erde und deren Auswirkungen

Der gemessene Anstieg der bodennahen Temperatur auf der Erde lag im Zeitraum zwischen 1900 und 2000 bei durchschnittlich ca. 0,7° weltweit. Der künftige Temperaturanstieg auf der Erde wird je nach Szenario mit einer Bandbreite zwischen 1° und 6,5° prognostiziert. Unter Berücksichtigung der bereits eingetretenen Erhöhung der CO2-Konzentration wird ein minimaler globaler Temperaturanstieg von 2° bis zum Jahre 2100 erwartet. Je nach Szenario könnte der Temperaturanstieg aber auch deutlich höher ausfallen.

Die Folgen des Temperaturanstiegs sind vielfältig und bergen weltweit hohe Risiken für die Gesundheit, Sicherheit, Wirtschaft und Umwelt. Zu nennen sind hier nur beispielhaft:

  • Gesundheitsrisiken durch steigende Lufttemperaturen und Hitzewellen
  • Weitere Verbreitung von Schädlingen und Krankheitserregern
  • Anstieg des Meeresspiegels zwischen 20 und 60 cm bis ins Jahr 2100 durch Abschmelzen von Gletschern und des grönländischen Eisschildes
  • Erhöhtes Risiko von Überschwemmungen und Sturmfluten durch Zunahme der Verdunstungsmenge
  • Versauerung der Ozeane mit schwerwiegenden Folgen für das Ökosystem Meer
  • Wirtschaftliche Folgen für die Beseitigung der Klimafolgeschäden in schwer zu prognostizierender Höhe (vereinzelt werden bis zu 15% der jährlichen weltweiten Wirtschaftsleistung angenommen)
  • Bei einer Erhöhung über 2° werden substanzielle Folgen für Ökosysteme angenommen (Aussterben zahlreicher Tier- und Pflanzenarten), bei einer Erhöhung über 3° der vollständige Zusammenbruch vieler Ökosysteme
  • Zunahme der Hunger- und Wasserkrisen, namentlich in Entwicklungsländern sowie kriegerische Auseinandersetzungen um Ressourcen

Internationale Klimapolitik

Die Geschichte der internationalen Klimapolitik ist lang. Sie nimmt ihren Ursprung im Jahre 1969, als die amerikanische Regierung vergeblich versuchte, die NATO zum Koordinator der Klimaforschung zu machen. 1972 wurde der Treibhauseffekt erstmals von den Vereinten Nationen aufgegriffen – und zwar im Rahmen der Weltumweltkonferenz in Stockholm. Diese Konferenz war der eigentliche Auftakt zur internationalen Umweltpolitik.

Noch im selben Jahr wurde das Umweltprogramm der Vereinten Nationen (= UNEP, United Nations Environment Programme) errichtet, das für die Folgetreffen verantwortlich war.

Erst 20 Jahre später, im Jahre 1992, fand in Rio de Janeiro die Konferenz der Vereinten Nationen über Umwelt und Entwicklung (= UNCED, United Nations Conference on Environment and Development) statt. Die wichtigste Errungenschaft der Rio-Konferenz aus der Sicht des Klimaschutzes war die Unterzeichnung der Klimarahmenkonvention der Vereinten Nationen (= UNFCCC, United Nations Framework Convention on Climate Change), das internationale Umweltabkommen mit dem Ziel, die globale Erwärmung zu verlangsamen und deren Folgen abzumildern.

Die derzeit 192 Unterzeichnerstaaten der Klimarahmenkonvention treffen sich seit 1994 einmal jährlich zu Konferenzen. Diese werden Weltklimagipfel genannt. Sie heißen auch kurz „COP“ (engl. „Conference of the Parties“) und werden durchnummeriert: „COP1“ hieß der Weltklimagipfel im Jahre 1995, der nun in Kopenhagen anstehende Klimagipfel heißt „COP15“. Auf ihm wird nach Nachfolgeabkommen zum Kyoto-Protokoll verhandelt.

Das Kyoto-Protokoll wurde nach der Weltklimakonferenz im Jahre 1997 benannt, die im japanischen Ort Kyoto stattfand. Es ist ein Zusatzprotokoll zur konkreten Ausgestaltung der Klimarahmenkonvention. Das Kyoto-Protokoll trat 2005 in Kraft und läuft 2012 aus. Gegenwärtig sind 183 Staaten Parteien des Protokolls. Die USA und Kanada haben als einzige wesentliche Industrienationen das Kyoto-Protokoll noch nicht unterzeichnet.

Im Kyoto-Protokoll wurden feste Ziele der industrialisierten Unterzeichnerstaaten für die Verringerung ihrer CO2-Emissionen vereinbart. Entwicklungs- und Schwellenländer haben hingegen keine Reduktionsverpflichtung übernommen. Da die Industrienationen und ihre Reduktionsziele im Anhang B des Kyoto-Protokolls namentlich erwähnt wurden, werden diejenigen Staaten, die sich zur Verringerung ihrer CO2-Emissionen verpflichtet haben, auch „Annex-B-Staaten“ genannt.

Die Vertragsstaaten haben sich im Kyoto-Protokoll darauf festgelegt, ihre Emissionen im Zeitraum zwischen 2008 und 2012 um durchschnittlich 5,1% (bezogen auf das Jahr 1990) zu senken. Nach dem Prinzip der Lastenteilung haben die Vertragsstaaten unterschiedlich hohe Reduktionsziele übernommen. Deutschland hat sich beispielsweise dazu verpflichtet, seine Emissionen um 21% zu verringern.

Flexible Mechanismen des Kyoto-Protokolls

Das Kyoto-Protokoll war nicht nur der Durchbruch bei der Vereinbarung konkreter Emissionsminderungsziele. Darüber hinaus wurden auch sogenannte flexible Mechanismen eingeführt, mit denen die Vertragsstaaten die vereinbarten Ziele erreichen können. Der Emissionsrechtehandel war geschaffen:

Emissionsrechtehandel: Die Idee des Emissionsrechtehandels ist es, Emissionen dort zu sparen, wo dies am kostengünstigsten möglich ist. Die Staaten teilen allen ca. 12.000 zum Emissionshandel verpflichteten Unternehmen bzw. Anlagen pro Jahr eine festgelegte Menge an Emissionszertifikaten zu. Diese Menge ist geringer als die Menge der Emissionen, die diese Unternehmen verursachen. Die restlichen Emissionsminderungen müssen diese Unternehmen durch Einsparmaßnahmen oder aber dadurch erreichen, dass sie Emissionszertifikate von Unternehmen kaufen, die diese nicht benötigen, weil sie Einsparmaßnahmen in größerem Umfang getroffen haben. Beabsichtigt ist damit, über einen hohen Marktpreis für die handelbaren Emissionszertifikate Anreize zu Einsparmaßnahmen zu schaffen.

Joint Implementation (Gemeinsame Umsetzung): Hierbei handelt es sich um die Klimaschutzmaßnahme eines zur Emissionsreduktion verpflichteten Industrielandes („Annex-B-Land“) in einem anderen Annex-B-Land. Emissionsminderungen, die hierdurch erzielt werden, werden allein dem Konto des Landes gutgeschrieben, das die Maßnahme finanziert. Hinter diesem Mechanismus steht die Idee, dass es Ländern mit hohen Kosten für die Reduktion ihrer Emissionen leichter fällt, die Senkung der Emissionen durch Investitionen in Staaten zu erzielen, in denen diese Kosten niedriger sind. Geschaffen wurde dieses Instrument im Hinblick auf Osteuropa, das nach dem Zusammenbruch der kommunistischen Regierungen einen vergleichsweise hohen Investitionsbedarf hinsichtlich moderner Energieerzeugungsanlagen hatte.

Mechanismus für umweltverträgliche Entwicklung (=CDM, Clean Development Mechanism): Dieser Mechanismus ist dem vorgenannten ähnlich. Allerdings findet die Klimaschutzmaßnahme in einem Staat statt, der nicht zur Emissionsreduktion nach dem Kyoto-Protokoll verpflichtet ist, also in einem Entwicklungs- und Schwellenland. Auch hier werden die CO2-Einsparungen dem investierenden Staat gutgeschrieben. Die Idee auch dieses Mechanismus ist es, Emissionen dort zu verringern, wo dies am kostengünstigsten möglich ist. Daneben soll durch CDM auch ein Technologietransfer in Entwicklungs- und Schwellenländer gefördert werden.

Anmerkung: Die vorgenannten Ausführungen zu den flexiblen Mechanismen beziehen sich ausschließlich auf die Verpflichtungen der Kyoto-Vertragsstaaten selbst bzw. Anlagen, die in den sogenannten verpflichteten Emissionshandel einbezogen sind. Im zweiten Teil unserer Beitragsserie „Klimawissen“ werden wir u.a. auch den freiwilligen Emissionshandel erläutern.