22.05.2019 Lesedauer: min Laura Wagener
Klimaschutz, Klimawandel, Treibhauseffekt – in all diesen Themen spielt ein Begriff eine zentrale Rolle: Kohlenstoffdioxid, kurz Kohlendioxid oder ganz kurz CO2. Doch wie kann ein Gas Einfluss auf unser Klima haben? Und was genau steckt überhaupt hinter dem Begriff Treibhauseffekt?
CO2 ist die chemische Summenformel für das aus Kohlenstoff und Sauerstoff bestehende Molekül Kohlenstoffdioxid, auch als Kohlendioxid bekannt. Das Gas Kohlenstoffdioxid ist farblos, gut in Wasser löslich, nicht brennbar, geruchlos und ungiftig. Es ist neben Stickstoff, Sauerstoff und sogenannten Edelgasen ein natürlicher Bestandteil der Luft und ist eines der bedeutendsten Treibhausgase.
CO2 macht mit nur etwa 0,038 Prozent einen geringen Teil der Luft aus. Es hat aber in seiner Funktion als Treibhausgas eine entscheidende Rolle für unser Klima: CO2 absorbiert einen Teil der von der Erde in das Weltall abgegebenen Wärme und strahlt diese zurück auf die Erde. Durch diesen natürlichen Treibhauseffekt entsteht auf der Erde das uns bekannte gemäßigte Klima, welches Flora und Fauna gedeihen lässt.
Kohlenstoffdioxid kommt natürlich in der Erdatmosphäre vor. Es ist ein natürliches Nebenprodukt der Zellatmung vieler Lebewesen und entsteht zudem bei der Verbrennung von Holz, Kohle, Öl oder Gas. Auch beim Zerfall toter Organismen oder durch natürliche CO₂-Quellen, wie beispielsweise Vulkangase, wird Kohlenstoffdioxid frei.
Einmal in die Atmosphäre abgesondert, baut sich CO2 im Gegensatz zu anderen Stoffen nicht selbst ab. Im Zuge des sogenannten Kohlenstoffkreislaufs wird freigesetztes CO2 entweder durch Gewässer physikalisch gespeichert oder durch Grünpflanzen im Zuge der Photosynthese abgebaut. Dabei wird mit Hilfe von Sonnenlicht Kohlenstoffdioxid in Glucose (die als kohlenhydrathaltige Biomasse ein Grundstoff für alle Organismen ist) und Sauerstoff umgewandelt. Der Sauerstoff wird an die Umgebung abgegeben. Diese natürlichen Kohlenstoffdioxidspeicher werden auch „Kohlenstoffsenken“ genannt.
Nicht nur natürliche Prozesse setzen CO2 frei, sondern vor allem der Mensch hinterlässt einen großen CO2-Fußabdruck auf der Erde. Durch die Verbrennung von Kohle, Erdöl oder Erdgas in der Industrie oder beim Heizen wird seit dem Beginn der Industrialisierung weltweit immer mehr Kohlenstoffdioxid freigesetzt. Allein seit Mitte des 20. Jahrhundert hat sich der globale Kohlendioxid-Anstieg fast vervierfacht (Quelle: Umweltbundesamt). Was bedeutet das für unser Klima?
Die natürlichen Kohlenstoffsenken sind nicht in der Lage, das durch den Menschen zusätzlich verursachte CO2 gänzlich zu binden oder umzuwandeln. In der Folge steigt der Anteil der Atmosphäre mit Kohlenstoffdioxid. Die erste Messung der CO2-Dichte in der Luft wurde im Jahr 1958 von dem 2005 verstorbenen Wissenschaftler Charles David Keeling an einer eigens eingerichteten Messstation in Hawaii durchgeführt. Seitdem sind einige Messstationen dazu gekommen und das Ergebnis ist eindeutig: Die Anreicherung der Atmosphäre mit Kohlenstoffdioxid nimmt jährlich zu.
Durch den Anstieg der CO2-Teilchen in der Atmosphäre kann immer weniger der von der Erde abgestrahlten Wärme ins Weltall entweichen. Die Konsequenzen: Das Erdklima erwärmt sich, die Polkappen und Gletscher schmelzen ab und der Wasserspiegel der Ozeane erhöht sich. Die Klimaveränderungen führen wahrscheinlich außerdem zur Zunahme extremer Wetterphänomene, wie Hitzewellen oder Dürren. Die Abholzung der Regenwälder und die langsame Erwärmung der Ozeane führen außerdem dazu, dass noch weniger CO2 aus der Atmosphäre gebunden werden kann.
Die langsame Erwärmung der Erdtemperatur hat große Auswirkungen auf die Lebensbedingungen von Mensch, Tier und Pflanzenwelt. Gerade in den äquatornahen und oft zu den Entwicklungsländern gehörenden Gebieten sorgen Dürren oder Überschwemmungen für den Ausfall lebenswichtiger Ernten. Anderenorts sind durch den Anstieg des Meeresspiegels ganze Inselstaaten vom Untergang bedroht. Mehr Informationen zu den Folgen des Klimawandels finden Sie in unserem Artikel „Klimawandel: Folgen für Deutschland”.
Kohlenstoffdioxid oder Kohlendioxid (oder eben kurz CO2) ist das wichtigste und bekannteste Treibhausgas. Es ist allerdings nicht das einzige. Zum Beispiel sind auch Methan (CH4), Lachgas (N2O) oder F-Gase (fluorierte Treibhausgase) bedeutende Treibhausgase. Alle haben jedoch eine unterschiedliche Klimaschädlichkeit oder Klimawirksamkeit. Um diese Wirkung vergleichen zu können, werden alle Treibhausgase in CO2-Äquivalente (CO2eq oder auch CO2e oder CO2-e) umgerechnet:
So lassen sich Treibhausgase auch einfacher zusammenfassen, um nicht alle einzeln aufzählen zu müssen. Ein Beispiel: Bei einem Flug wird nicht nur CO2 freigesetzt, sondern auch klimawirksamer Wasserdampf und Ozon. Zusammengefasst wird daraus eine bestimmte Menge CO2eq. Wenn die Rede von CO2 oder CO2-Emissionen ist, sind also oft CO2-Äquivalente gemeint.
Nicht nur der Ausstoß von CO2 ist für den Treibhauseffekt verantwortlich. Auch andere Gase, vor allem Methan (CH4) und Lachgas (N2O) wirken als Treibhausgase. Sie fallen ebenfalls in erheblichen Mengen an, etwa bei Viehzucht, beim Reisanbau, der Regenwaldrodung und bei Verbrennungsprozessen. Sie haben ein deutlich größeres Treibhauspotenzial als CO2, das heißt, die gleiche Menge wirkt noch viel stärker. Auch ihr Anteil in der Atmosphäre wächst. Ihre Treibhauswirksamkeit wird auf die von Kohlendioxid (CO2) umgerechnet. Die Summe der klimarelevanten Prozesse, die zum Beispiel der Flugverkehr verursacht, gibt man als CO2-Äquivalente (äquivalent = gleichwertig) an.
Da der Treibhauseffekt mittlerweile hinreichend durch wissenschaftliche Studien belegt ist, versuchen Politik und Industrie seit einigen Jahren, dem Klimawandel entgegenzusteuern. International sind sich fast alle Staaten der Welt einig, dass der CO2-Austoß weltweit massiv zurückgehen muss. Nur so lässt sich die globale Erderwärmung auf das überschaubare Maß von maximal zwei Grad Celsius begrenzen. Um dieses Ziel zu erreichen, beraten die Staatsoberhäupter fast aller Weltstaaten im Rahmen der Vertragsstaatenkonferenzen (COP) über neue Strategien und Verpflichtungen zum Klimaschutz. Deutschland nimmt in diesem Prozess, vor allem bei der Umstellung auf erneuerbare Energien und in den Anforderungen an eine energieeffiziente Industrie, eine Vorreiterrolle ein.
Doch auch Privatpersonen können mit ihren Entscheidungen für mehr Energieeffizienz zu Hause viel CO2 einsparen und so das Klima schützen. Um Hausbesitzer*innen und Mieter*innen in diesem Bemühen zu unterstützen, bietet co2online verschiedene EnergiesparChecks für alle Haushaltsbereiche an. Außerdem informieren unsere Themendossiers darüber, wie Sie durch energetisches Sanieren und Bauen oder mit einfachen Tipps Energie sparen – und so die CO2-Emissionen verringern. Unsere Tipps zu staatlichen Fördermitteln helfen beim energieeffizienten Bauen. Unser Dossier Klima schützen informiert Sie rund um alle weiteren Möglichkeiten, CO2 einzusparen. Unser Newsletter hält Sie in Sachen Klimaschutz auf dem Laufenden.
