Treibhausgase und Emissionen – der Mensch als Terraformer

Der Mensch hat den Planeten Erde innerhalb des letzten Jahrhunderts drastisch verändert. Aus dem aktuellen Synthesis Report des Intergovernmental Panel on Climate Change, kurz IPCC, geht deutlich hervor, wie von Menschen verursachte Treibhausgase und Emissionen das weltweite Klima beeinflussen. Sollen Wälder, Meere und Küsten erhalten bleiben wie wir sie kennen, müssen wir jetzt handeln und Net Zero erreichen.

Im Pariser Klimaabkommen von 2015 hat die Weltgemeinschaft sich zum Ziel gesetzt, katastrophale Folgen des Klimawandels durch die Reduzierung von Treibhausgasen und Emissionen zu verhindern. Wird die menschengemachte Erderwärmung bis 2030 nicht gestoppt, könnte unser Planet innerhalb weniger Jahrzehnte nahezu unbewohnbar werden.

In den kommenden 10 Jahren wird sich anhand der Entwicklung unserer Kohlendioxid Emissionen entscheiden, wie die Zukunft für Mensch und Natur aussehen wird. Zukunftsfähige Unternehmen betrachten Klimaschutz und Net Zero Wirtschaft aus diesem Grund nicht nur als Wettbewerbsvorteil, sondern als essenziellen Teil jeder Unternehmensstrategie.

Wie verändert sich das Klima durch CO₂-Ausstoß und Emissionen?

Bis vor knapp 120 Jahren hatten menschliche Zivilisationen wenig Einfluss auf das weltweite Klima. CO₂ aus Feuerquellen wie Öllampen, Brennöfen oder aus unserer Atemluft konnte von der Natur vollständig kompensiert werden. Pflanzen sind perfekte Dekarbonisierungskraftwerke und können CO₂ aus der Luft speichern. Diese klimatische Balance gerät seit Beginn des 20. Jahrhunderts aus dem Gleichgewicht.

Laut IPCC Synthesis Report lag der Gehalt an Kohlenstoffdioxid in der Luft im Jahr 2019 bei durchschnittlich 410 pro einer Millionen Teilchen. Geowissenschaftlern zufolge ist das der CO₂-Höchstwert seit mehr als 2 Millionen Jahren. Die Werte anderer Treibhausgase wie Methan oder Lachgas übersteigen laut IPCC ebenfalls erdhistorische Höchstwerte aus hunderttausenden Jahren.

Welchen Schaden können Treibhausgase auf der Erde anrichten?

Treibhausgase binden Strahlung in Form von Wärme. Je mehr Treibhausgase sich in der Luft befinden, desto weniger Sonnenenergie kann von der Erde in das All entweichen. Wie in einem Treib- oder Gewächshaus steigt die Temperatur der Atmosphäre durch diesen Effekt an. Unser Nachbarplanet die Venus ist ein konkretes Beispiel dafür, wie Treibhausgase das Klima lebensfeindlich verändern können.

In der Atmosphäre der Venus herrscht eine hohe Konzentration an Treibhausgasen, die die Luft tagsüber auf mehr als 450 Grad Celsius aufheizen. Vor zwei Millionen Jahren jedoch war die Venus ein bewohnbarer Planet mit Wasser an der Oberfläche. Ähnlich könnte es auch der Erde gehen: treten kritische Kipp-Punkte wie das Absterben der borealen Wälder ein, könnte sich die Erde innerhalb weniger Jahrhunderte in einen Treibhausplaneten wandeln. Kaum vorstellbar, dass unsere Wirtschaft und unsere Treibhausgase das gesamte Leben auf unserem Planeten beeinflussen. Die Zahlen des IPCC Synthesis Reports zeigen eindeutig, dass der global vernetzte Mensch ein Terraformer ist.

Welchen Einfluss haben Treibhausgase und Emissionen auf das Klima?

Veränderungen des Klimas beeinflussen das Leben auf der Erde. Das haben bereits fünf klimatisch bedingte Mass Extinction Events (Massenaussterben) gezeigt, bei denen zum Teil mehr als 90 Prozent aller Spezies auf der Erde verschwunden sind. Menschenverursachte Emissionen verändern das Klima. Das ist vergleichbar mit Einschlägen durch Asteroiden oder mit gigantischen Vulkanausbrüchen.

Der Synthesis Report des IPCC drückt deutlich in Zahlen aus, wie Emissionen durch Menschen den Planeten aufheizen. Seit Beginn der Industrialisierung gehen -0,1 bis +0,1 Grad der Erderwärmung auf natürliche Quellen wie Vulkane zurück. Im Vergleich dazu haben anthropogene, also menschengemachte Treibhausgase in der Atmosphäre, die Erdoberfläche bereits um schätzungsweise 1,07 Grad Celsius erwärmt. Würde die Erderwärmung über die in Paris festgelegten Temperaturgrenzen hinauswachsen, könnten in den kommenden 100 Jahren katastrophale Kipp-Punkte erreicht werden. Diese können die Qualität des Klimas und das Leben auf der Erde radikal verändern.

Sind alle Emissionen Treibhausgase?

Als Emissionen werden alle Ausstrahlungen von Stoffen, Wellen oder Teilchen in die Umwelt bezeichnet. Es gibt verschiedene Arten von Emissionen und Treibhausgasen, die sich auf unterschiedliche Weise auf das Klima auswirken. Wenn von Treibhausgasen gesprochen wird, ist in der Regel von Kohlendioxid (CO₂) die Rede. Bisher ist CO₂ das einzige Treibhausgas, das sich aus der Atmosphäre binden lässt.

Treibhausgase machen laut Bundesumweltamt etwa 66,4 Prozent des Treibhauseffektes aus. Daneben sind vor allem Methan mit 16,3 Prozent, Dichlordifluormethan mit 7,6 Prozent und Lachgas Emissionen mit 6,5 Prozent am ansteigenden Treibhauseffekt beteiligt. Insgesamt wirken 20 bekannte Treibhausgase aus anthropogenen Emissionen sich auf das Klima aus, darunter zum Beispiel Wasserstoff. CO₂-Kompensation und die Dekarbonisierung der Luft sind zwingend erforderliche Schritte, wenn Unternehmen ihre Emissionen reduzieren möchten. Sie reichen langfristig aber nicht aus, da auch Emissionen von schwer zu bindenden Treibhausgasen reduziert bzw. ausgeglichen werden müssen.

Welche Auswirkungen hat die Erderwärmung durch Treibhausgase für uns?

Die Auswirkungen des Klimawandels sind mittlerweile für jeden Menschen, jedes Wildtier und jeden Wald spürbar. Angaben der NASA zufolge ist der Meeresspiegel weltweit seit dem Jahr 1983 um ca. 10 cm angestiegen. Die durchschnittliche Erwärmung der Weltmeere hat sich Angaben der National Oceanic and Atmospheric Administration zufolge, kurz NOAA, in diesem Zeitraum um das Dreifache beschleunigt. Sie liegt aktuell bei mehr als 300 Zettajoules im Vergleich zu knapp über 100 Zettajoules in den frühen 1980ern.

Extreme Wetterveränderungen sind frühe Folgen der voranschreitenden Erderwärmung, die zu weiteren ökologischen und ökonomischen Problemen führen. Wenn Unternehmen den Ausstoß von Emissionen jetzt auf Net Zero Standard reduzieren, kann die Erderwärmung bis zum Jahr 2100 noch auf 1,5 Grad begrenzt werden. Dürren, Überschwemmungen und starke Hurricanes werden bei diesem Grad der Erwärmung trotzdem zunehmen. Wichtige Kernfaktoren für unsere Zukunft, wie boreale Wälder, könnten bei einer Erwärmung um 1,5 Grad aber erhalten bleiben.

Welche sind die größten Quellen für Treibhausgas-Emissionen?

Die meisten Treibhausgase in Deutschland sind im Energiesektor zu verordnen. Strom, Fernwärme und der direkte Betrieb von Brennöfen für die industrielle Produktion basieren zum großen Teil noch immer auf der Verbrennung von fossilen Brennstoffen. Auch in der Landwirtschaft werden relevante Mengen an Treibhausgasen freigesetzt, vor allem Methan und Lachgas. Die Verbrennung von Erdgas, Kohle und Erdöl zur Gewinnung von Energie macht laut Umwelt Bundesamt 82,7 Prozent des gesamten Treibhausgas-Ausstoßes aus.

Einen CO₂-neutralen Net Zero Standard können wir nur erreichen, wenn der Anteil an emissionsfreien Energiequellen massiv ausgebaut wird. In Deutschland liegt der Endenergieverbrauch privater Haushalte dem Umweltbundesamt zufolge mit einem Anteil von 27,8 Prozent beinahe so hoch wie der Verbrauch von Energie für die Industrie mit 29 Prozent. Private Haushalte verbrauchen sogar mehr Endenergie als der Verkehrssektor mit einem Anteil von 27,1 Prozent.

Wie können Emissionen durch Treibhausgase in Deutschland gesenkt werden?

Die jährliche Gesamtmenge abgegebener Treibhausgase in Deutschland sinkt seit dem Jahr 1990 kontinuierlich. Das liegt unter anderem daran, dass mehr Energie durch emissionsfreie Quellen gewonnen wird. Im Verkehrssektor wird der Umstieg zur vollen E-Mobilität von Unternehmen und Politik gemeinsam angetrieben, um Net Zero zu erreichen. Umweltbewusste Unternehmen kompensieren unvermeidliche CO₂-Belastungen durch Investitionen in natürliche CO₂-Speicher und Dekarbonisierungstechnologien. Der Erhalt und die Wiederaufforstung unserer intakten Waldgebiete sind essenzielle Bestandteile der bundesweiten Klimaschutzstrategie für Unternehmen und Gemeinden.

Welche Klimaziele müssen wir erreichen, um die Erderwärmung zu bremsen?

Um das Klimaabkommen einzuhalten und die Erderwärmung bis 2100 auf 1,5 Grad im Vergleich zum vorindustriellen Klima zu beschränken, müssen die weltweiten Emissionen von Treibhausgasen weiterhin massiv gesenkt werden. Derzeit plant die Bundesregierung, die Treibhausgasemissionen bis 2040 um mindestens 88 Prozent im Vergleich zum Jahr 1990 zu senken.

Ziel der 2023 United Nations Climate Change Conference COP28 in Saudi Arabien ist es, globale Lösungen für eine Gesamtreduktion der weltweiten Emissionen um mindestens 43 Prozent bis zum Jahr 2030 zu finden. Der weltweite CO₂-Ausstoß wird von Wissenschaftlern des Global Carbon Projects erfasst. Dem aktuellen Global Carbon Project Bericht zufolge steigt die Menge an weltweiten Treibhausgas-Emissionen jährlich weiterhin kontinuierlich an, wenn auch langsamer als in den 1990er Jahren.

Um das 1,5 Grad Ziel zu erreichen, müssten jährlich mindestens 1,4 Milliarden Tonnen an CO₂ Emissionen eingespart werden. Nach Ausbruch der Coronapandemie im Jahr 2020 wurde dieser Wert erstmals erreicht, da große Teile der Wirtschaft kurzzeitig zum Erliegen kamen. Das zeigt, wie wichtig die Beteiligung von Unternehmen an der grünen Energiewende ist.

Was sind natürliche CO₂-Speicher?

Kohlenstoffdioxid besteht aus den Elementen Kohlenstoff und Sauerstoff, welche die Grundelemente für alle organischen Verbindungen darstellen. Als Faustregel in der Chemie gilt: Wird ein Stoff beim Verbrennen schwarz, enthält er Kohlenstoff.

Durch Photosynthese wandeln Pflanzen CO₂ in wichtige Stoffe um, die auch in unserem Körper vorkommen. Aus Kohlenstoffdioxid, Wasser und Sonnenenergie wird im Pflanzenblatt Traubenzucker, Wasser und Sauerstoff. Kohlenstoff wird jedoch nicht nur in lebenden Pflanzen gespeichert. Holz, Moore und andere organische Überreste von Pflanzen und Tieren können Kohlenstoff über lange Zeiträume speichern. In der Natur kommen deshalb viele unterschiedliche Arten von CO₂-Speichern vor:

• Bäume in deutschen Wäldern wie die Fichte oder die Buche speichern im Laufe ihrer Lebenszeit je nach Art, Wachstum und Alter rund 0,7 bis 0,9 Tonnen Kohlenstoff. Umgerechnet entspricht das pro Baum 2,5 bis 3,5 Tonnen CO₂. Sogar nach der Fällung enthält Holzmasse noch immer etwa 50 Prozent Kohlenstoff.
• Die Wälder der Erde speichern zusammen jährlich etwa 7,6 Millionen Tonnen CO₂.
• Wenn Pflanzenüberreste ohne Sauerstoffzufuhr verrotten, entsteht Torf. Natürliche Moore gehören deshalb zu den größten CO₂-Speichern weltweit. Sie bedecken nur etwa 3 Prozent der Erdoberfläche, speichern dabei jedoch etwa 150 – 250 Millionen Tonnen CO₂ jährlich.
• Der Ozean steht im ständigen Austausch mit der Atmosphäre und nimmt Treibhausgase aus der Luft auf. Das passiert zum einen durch Algen und Meerespflanzen. Treibhausgase lagern sich jedoch auch physikalisch durch die sogenannte marine Kohlenstoffpumpe in der Tiefsee ab. Studien belegen, dass die Ozeane im Zeitraum zwischen 1994 und 2007 mindestens 30 Prozent der anthropogenen Treibhausgas-Emissionen aufgenommen haben.
• Fossile Energieträger wie Öl oder Erdgas sind uralte CO₂-Speicher, die gigantische Mengen an Kohlenstoff im Erdinneren speichern. Freigesetzte CO₂-Mengen aus fossilen Brennstoffen müssen in anderer Form aus der Atmosphäre gebunden werden.

Können anthropogene Treibhausgas-Emissionen mit natürlichen CO₂-Speichern ausgeglichen werden?

Die Klimakrise ist entstanden, weil die weltweiten CO₂-Emissionen die natürliche Speicherkapazität der Erde übersteigen. Der natürliche Kreislauf von Kohlenstoff und Kohlenstoffdioxid gerät auf diese Weise aus dem Gleichgewicht. Treibhausgase wie Methan, Kohlenstoffdioxid und Lachgas reichern sich in der Atmosphäre an. Für die Stabilität unseres Klimas sind drei Faktoren entscheidend:

• Der Schutz und die Erhaltung von Wäldern, Mooren und anderen natürlichen CO₂-Speichern.
• Die Energiewende von fossilen Brennstoffen zu emissionsfreien Energiequellen.
• Die Entwicklung und der Ausbau von leistungsstarken Dekarbonisierungs-Technologien.

Wie können andere Treibhausgase aus der Atmosphäre entfernt werden?

Forschungen haben ergeben, dass Methan trotz seines geringeren Anteils an der Atmosphäre ein weitaus gefährlicheres Treibhausgas ist als Kohlenstoffdioxid. Demnach hat sich das Vorkommen von Methan seit der vorindustriellen Zeit verdoppelt. Etwa 0,5 Grad der bisherigen Erderwärmung durch anthropogene Emissionen gehen auf Methan zurück.

Bisher gibt es keine Technologien, um das Gas aus der Atmosphäre zu binden. Allerdings hält sich Methan im Vergleich zu CO₂ relativ kurz in der Atmosphäre. Ähnlich verhält es sich mit anderen Treibhausgasen wie Lachgas oder fluorierte Treibhausgase, sogenannten F-Gase. Technologisch und ökonomisch ist es deutlich leichter, Emissionen zu reduzieren, statt Treibhausgase in globaler Größenordnung aus der Atmosphäre zu binden.

Was können Unternehmen tun, um Emissionen zu senken?

Nach aktuellem Stand stellen fossile Energiequellen die Grundlage für unsere funktionierende Zivilisation dar. Wir können nicht einfach den Stecker ziehen und nur noch Energie aus emissionsfreien Quellen nutzen. Unternehmen weltweit entwickeln deshalb ESG-Strategien, um einen Net Zero Standard zu erreichen.

Neben der Reduktion von direkten und indirekten Emissionen im Herstellungsprozess, im Transport und im Verbrauch sind CO₂-Kompensation und der Schutz natürlicher Lebensräume die wichtigsten Ansätze für eine Net Zero Wirtschaft. Möchten Unternehmen konkurrenzfähig bleiben, müssen sie ihre Emissionen an den künftigen Net Zero Standard anpassen. Sie müssen darauf achten, mit Lieferanten und Partnern zusammenzuarbeiten, die dasselbe tun.

Wie können Unternehmen unvermeidliche Emissionen mit Aufforstung kompensieren?

Die Menge an gebundenem CO₂ pro Quadratmeter Waldfläche lässt sich beinahe genau bestimmen. Neben dem Schutz bestehender Waldflächen können Emissionen durch die Unterstützung von Aufforstungsprojekten kompensiert werden. Der Weg zur Klimaneutralität kann auf diese Weise schon heute von jedem Unternehmen angegangen werden. Die Klimaneutralität Ihres Unternehmens verbessert wiederum die CO₂-Bilanz Ihrer Geschäftspartner und Kunden. So können Sie als Unternehmen zur Einhaltung der Ziele des Pariser Übereinkommens beitragen. Gleichzeitig können Sie den Net Zero Standard als Marktvorteil nutzen, um Partner und Kunden zu gewinnen.