Treibhausgase: Gift für das Klima

Treibhausgase: Gift für das Klima

Ausschnitt aus der Grafik "Ohne Verantwortung für die Zukunft" (s.u.) mit den 35 größten Emitenten von Kohlendioxid und Methan in Milliarden Tonnen. Urheber/in: Heinrich-Böll-Stiftung u.a.. Creative Commons License LogoDieses Bild steht unter einer Creative Commons Lizenz.

Kohleförderung und -verstromung nehmen zu, und damit auch die Emissionen, die den Treibhauseffekt verstärken. Bei der Energiegewinnung ist Kohle zum wesentlichen Klimaschädiger geworden. Ein Kapitel aus dem Kohleatlas.

Treibhausgase sind an sich ein natürlicher Bestandteil der Erdatmosphäre. Sie absorbieren einen Teil der Wärmestrahlung von Erdoberfläche und Wolken. Damit verhindern sie, dass die Wärme ins Weltall entweicht. So sorgen sie für den sogenannten Treibhauseffekt, ohne den es auf der Erde viel kälter wäre. Seit der industriellen Revolution aber haben die Menschen die Konzentration von Kohlendioxid, Methan und anderen Treibhausgasen in der Atmosphäre extrem ansteigen lassen, bei CO2 etwa von 288 auf 395 ppm (parts per million, Teile CO2 je Million Teile Luft). Solche Konzentrationen verstärken den Treibhauseffekt.

Seit Beginn der Temperaturaufzeichnungen ist die globale Durchschnittstemperatur um 0,85 Grad Celsius gestiegen. Das klingt nicht nach viel, doch die Auswirkungen auf das Klimasystem sind erheblich. Extreme Wetterlagen wie Dürren und starke Niederschläge nehmen zu. Der mittlere Meeresspiegel ist seit 1901 um 19 Zentimeter gestiegen. Die Eisschilde der Arktis und Grönlands haben erheblich an Masse verloren, und weltweit schmelzen die Gletscher.

Keine andere Energiequelle trägt so sehr zum Treibhausgasausstoß bei wie die Kohle. Weltweit war sie 2013 für den Ausstoß von 15,5 Gigatonnen CO2 verantwortlich. Das entspricht etwa 43 Prozent der gesamten energiebedingten Kohlendioxidemissionen und etwas mehr als einem Viertel der gesamten Treibhausgasemissionen. Der Großteil der Kohle wird verbrannt, um Strom und Wärme zu erzeugen. Hierbei wird vor allem Kohlendioxid und in geringen Mengen auch Methan (CH4) und Lachgas (N2O) frei.

Wie viel CO2 für die Erzeugung einer Kilowattstunde Strom in die Atmosphäre gelangt, ist vom Kohlenstoffgehalt der Kohle, vom Wirkungsgrad des Kraftwerks und seiner Funktionsweise abhängig. Nur etwa ein Drittel der Wärme, die bei der Verbrennung entsteht, wird zu Strom, indem das Wasser erhitzt und der Dampf in eine Turbine eingespeist wird. Entscheidend ist vor allem, ob ein Kraftwerk die restliche Wärme für Heizzwecke nutzt oder einfach in die Umwelt abgibt. In der Regel schadet die Stromerzeugung mit Kohlekraftwerken dem Klima am meisten; Gaskraftwerke etwa emittieren nur etwa halb so viel CO2 wie moderne Steinkohlekraftwerke.

Die globale Industriegesellschaft mit ihrem Energiehunger überlastet die Atmosphäre. Urheber/in: Heinrich-Böll-Stiftung u.a.. Creative Commons License LogoDieses Bild steht unter einer Creative Commons Lizenz.

Die Klimabilanz der Steinkohle wird noch zusätzlich durch die Emission von Grubengas belastet. Es bildete sich bereits bei der Entstehung der Kohle und besteht hauptsächlich aus Methan. Grubengas war 2010 für weitere rund 500 Millionen Tonnen Kohlendioxidäquivalente verantwortlich. (Mit dem CO2-Äquivalent wird die Klimawirkung verschiedener Treibhausgase in CO2 umgerechnet, um sie besser vergleichbar zu machen.) Außerdem muss Steinkohle oft über weite Strecken transportiert werden. Das verbraucht ebenfalls Energie und wirkt sich negativ auf die Klimabilanz aus. Ferner setzt die unvollständige Verbrennung von Kohle in kleineren Brennöfen Rußpartikel frei, was die Wissenschaft ebenfalls für treibhauswirksam hält.

Strom aus Braunkohle schadet dabei trotz geringerer Emissionen aus der Förderung und dem Transport des Brennstoffs dem Klima deutlich mehr als Steinkohle. Denn Braunkohle ist weniger stark verdichtet. Weil ihr Energie­gehalt deshalb geringer ist, muss für die Erzeugung derselben Menge Energie mehr Rohstoff verbrannt werden.

Neben der Verbrennung in Kraftwerken wird Kohle auch für die Hochöfen der Eisen- und Stahlindustrie benötigt. Dazu wird sie in Koks umgewandelt und dient dann als Brennstoff sowie als Reduktionsmittel, das dem Eisenoxid im Erz den Sauerstoff entzieht. Als Brennstoff setzt Koks ebenso wie Kohle CO2 frei.Schlüsseljahr 1988: Der Weltklimarat wird gegründet, die Schädlichkeit von CO2 ist nicht mehr zu leugen. Das kümmert die Produzenten wenig. Urheber/in: Heinrich-Böll-Stiftung. Creative Commons License LogoDieses Bild steht unter einer Creative Commons Lizenz.Mit sehr hohem Energieaufwand lässt sich Kohle auch verflüssigen und vergasen, um Grundstoffe für die Chemieindustrie oder Kraftstoffe als Erdölersatz zu erzeugen. Wirtschaftlich lohnt sich dies allerdings nur bei sehr hohen ­Erdöl- und sehr niedrigen Kohlepreisen. In größerem Stil ­setzen derzeit nur China, Indien und Südafrika auf diese sehr klimaschädliche Technologie.

Bereits jetzt befinden sich so viele Treibhausgase in der Atmosphäre, dass sie die durchschnittliche Oberflächentemperatur der Erde um 1,5 Grad Celsius erhöhen werden. Kritische Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler, besonders betroffene Staaten und Nichtregierungsorganisationen fordern, diese Temperaturmarke nicht zu überschreiten, weil dies bereits die Lebensgrundlagen in vielen Weltregionen stark gefährden könnte.

Jenseits von zwei Grad Celsius wird der Klimawandel wahrscheinlich eine Schwelle überschreiten, die ihn unbeherrschbar macht. Denn mit hoher Wahrscheinlichkeit tauen die Permafrostböden auf und setzen die dort gebundenen riesigen Mengen an Methan frei. Auch das Abschmelzen des westantarktischen Eisschildes könnte nicht mehr zu stoppen sein. Solche Temperaturschwellen heißen „Kipppunkte“ des Klimas. Jenseits davon wird das Klima nicht mehr in seinen jetzigen Zustand zurückkehren, sondern ­unabsehbare neue Wechselwirkungen auslösen.

Um das Zwei-Grad-Limit, auf das sich die Staatengemeinschaft auf der Klimakonferenz 2010 in der mexikanischen Stadt Cancún geeinigt hat, mit einer Wahrscheinlichkeit von mindestens 50 Prozent einzuhalten, darf die CO2-Konzentration in der Atmosphäre bis Ende des Jahrhunderts nicht über 450 ppm steigen. Konkret heißt das: Bis 2050 darf die Menschheit nur noch rund 1.000 Gigatonnen (Milliarden Tonnen) Kohlendioxid ausstoßen. Das ist nur möglich, wenn 88 Prozent der gesicherten Kohlevorkommen und außerdem ein Drittel der Ölreserven sowie die Hälfte der Gasvorkommen im Boden bleiben und nicht mehr verbrannt werden. Der jährliche Pro-Kopf-Verbrauch von Kohle muss demzufolge rapide sinken: von zurzeit 1,07 Tonnen auf nur noch 80 Kilogramm im Jahr 2050.   

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