Klimaschutz

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Anstieg der globalen Oberflächen-Durchschnittstemperaturen 1880–2015. 2015 lagen die Oberflächentemperaturen um ca. 0,9°C höher als im Schnitt der Referenzjahre 1951–1980

Klimaschutz ist der Sammelbegriff für Maßnahmen, die einer durch den Menschen verursachten globalen Erwärmung entgegenwirken und mögliche Folgen der globalen Erwärmung abmildern (Mitigation) oder sogar verhindern sollen.[1] Die Erderwärmung ist aus Sicht vieler Forscher bereits nicht mehr völlig zu stoppen, sondern nur noch abzumildern und zu begrenzen. Als wichtige Grenze gilt die Zwei-Grad-Schwelle, die nicht überschritten werden sollte, wenn katastrophale Auswirkungen der Globalen Erwärmung verhindert werden sollen. Einen gefährlichen Klimawandel zu verhindern gilt als eine der größten Herausforderungen der menschlichen Zivilisation.[2] Da Kohlenstoffdioxid sehr lange in der Atmosphäre bleibt und manche Folgen des Klimawandels langfristig und irreversibel sind, werden die politischen Weichenstellungen der nächsten Jahre bis wenige Jahrzehnte tiefgreifende Auswirkungen über Tausende bis Zehntausende von Jahren haben.[3]

Neben vorbeugenden Maßnahmen wie dem langfristigen Ausstieg aus der Nutzung fossiler Brennstoffe, die den Zweck haben, den Klimawandel nicht noch weiter zu beschleunigen, sind daher auch Maßnahmen zur Anpassung an die bereits jetzt unvermeidlichen Folgen des Klimawandel nötig (Adaption), z. B. Deichbau und Katastrophenvorsorge und ggf. auch Geoengineering. Hierbei ist allerdings zu berücksichtigen, dass Anpassungsmaßnahmen vor allem kurz und mittelfristig Erfolge zeigen, während ihre langfristiger Wirksamkeit schwer zu bestimmen ist, nicht zuletzt da eine Anpassung an die Folgen der globalen Erwärmung immer nur begrenzt möglich ist.[4]

Hauptansätze des Klimaschutzes sind zum einen die Verringerung des Ausstoßes von Treibhausgasen, die bei der Energieerzeugung sowie beim Verbrauch der Energie in der industriellen und landwirtschaftlichen Produktion, im Verkehr und in Privathaushalten freigesetzt werden. Zum anderen geht es um die Erhaltung und um die gezielte Förderung solcher Naturbestandteile, die das mengenmäßig bedeutsamste Treibhausgas Kohlenstoffdioxid aufnehmen (sogenannte Kohlenstoffsenken, insbesondere Wälder). Durch niedrigere Temperaturen sowie die Einsparung fossiler Energieträger, durch die die von ihnen verursachten Luftverschmutzung verringert wird, ergeben sich zugleich eine Reihe positiver Nebeneffekte auf Umwelt und Gesundheit.

Zum Klimaschutz gehören neben großtechnischen Maßnahmen und makroökonomischen Ausrichtungen sowie der staatlichen und internationalen Klimaschutzpolitik auch Aufklärung und Verhaltensänderung der Individuen vor allem in Industriestaaten mit einem vergleichsweise hohen Energiekonsum und entsprechenden Verursacheranteilen an den weltweiten Treibhausgas-Emissionen.

Möglichkeiten des Klimaschutzes

Auf technischer Ebene existiert eine Vielzahl von Optionen zur Verminderung der Emission von Treibhausgasen. So ließe sich auch mit heutigen Mitteln ein effektiver Klimaschutz realisieren.[5] Dies bestätigt ebenfalls der 5. Sachstandsbericht des IPCC. Das Erreichen von Klimaschutzzielen erfordert in jedem Fall einen grundlegenden Umbau der Energieversorgung, unabhängig davon, ob die Erderwärmung auf 1,5°C, 2°C oder 3°C begrenzt werden soll; Unterschiede ergeben sich nur in der Geschwindigkeit des Umbaus, nicht an dessen grundsätzlicher Notwendigkeit. Je später der Klimaschutz jedoch aufgenommen wird, desto teurer ist er und desto notwendiger wird der Einsatz von risikoreichen Technologien. Ein Verzicht auf Klimaschutz, der zu einer Erderwärmung von 4°C und mehr bis Ende des 21. Jahrhunderts führend würde, ist wiederum mit nicht abzuschätzenden Risiken verbunden.[6]

Sollte erst 2020 bis 2030 mit einem ambitionierten Klimaschutz begonnen werden, muss der Umbau des Energiesystems anschließend radikal umgebaut werden und dieser Umbau mit sehr hoher Geschwindigkeit erfolgen, um das Zwei-Grad-Ziel mit mindestens 50 % Wahrscheinlichkeit zu erreichen. Zugleich ergeben sich höhere Gesamtkosten, mehr stranded costs in der Branche der fossilen Energien und stärkere ökonomische Auswirkungen während des Prozesses, was die politische Umsetzbarkeit eines solchen Planes fragwürdig erscheinen lässt.[7] Zu berücksichtigen ist, dass der als klimaschutztechnischer Idealfall vorzustellende weltweite Verzicht auf fossile Brennstoffe nur mit Verzögerung zum Erfolg führt, da wegen der Trägheit des Abbaus von Treibhausgasen die Erwärmung noch Jahrzehnte nach Emissionsstop weiter ansteigt.

Um gravierende Konsequenzen der Globalen Erwärmung zu vermeiden, dürfen die heute bekannten fossilen Energiereserven nur noch teilweise genutzt werden. Soll das Zwei-Grad-Ziel mit einer Wahrscheinlichkeit von mehr als 50 % erreicht werden, dürfen im Zeitraum 2011 bis 2050 nach Daten des IPCC maximal zwischen 870 und 1.240 Gigatonnen (Mrd. Tonnen) Kohlenstoffdioxid freigesetzt werden. Umgerechnet auf die Reserven bedeutet dies, dass im globalen Kontext etwa ein Drittel der Ölreserven, die Hälfte der Erdgasreserven und mehr als 80 % der Kohlereserven nicht verbrannt werden dürfen.[8]

Da Energiesysteme aus langlebiger Infrastruktur bestehen und zudem die Nutzung fossiler Energieträger tief in der Kultur der modernen Gesellschaft verankert ist, ist ein vollständiger Umstieg auf erneuerbare Energiesysteme nicht sofort umsetzbar, sondern ein Prozess, der mehrere Jahrzehnte in Anspruch nehmen wird. Die Konzepte für die Energiewende wie auch die dafür erforderlichen Technologien sind jedoch mittlerweile bekannt.[9] Ein wichtiger Faktor für das Erreichen dieses Zieles ist die korrekte Bepreisung der fossilen Energieträger, welche die externen Kosten bei der Verbrennung fossiler Energieträger internalisiert und somit keine falschen Anreize für die Nutzung oder den weiteren Ausbau von kohlenstoffintensiven Technologien wie z.B. Kohlekraftwerken schafft.[10]

Energieerzeugung

Nutzung erneuerbarer Energien

Windkraftanlagen und Photovoltaiksysteme sind die regenerativen Technologien mit dem größten Potenzial und gelten als große Hoffnungsträger im Klimaschutz.
Weltweite Entwicklung der Windenergie.

Die Nutzung fossiler Brennstoffe zur Energieerzeugung leistet einen wesentlichen Beitrag zur Anreicherung von CO2 in der Atmosphäre. Daher wird aus Gründen des Klimaschutzes ein Umstieg auf CO2-freie oder -arme Energieträger angestrebt. Am ehesten bieten sich hierfür die erneuerbaren Energien an.[11] Auch diese Energiequellen sind nicht völlig CO2-frei (zum Beispiel wird auch beim Bau der Kraftwerke oder bei der Gewinnung der organischen Brennstoffe Energie verbraucht), sie ermöglichen jedoch eine weitgehende Reduktion der CO2-Freisetzung. Mit einem mittleren Kohlenstoffdioxidäquivalent von 9,4 g CO2/kWh von Windkraftanlagen, 11,6 g CO2/kWh von Wasserkraftwerken und 29,2 g CO2/kWh von Photovoltaikanlagen liegen erneuerbare Energieträger aber nur bei einem Bruchteil der Emissionen von fossilen Kraftwerken. Beispielsweise stoßen GuD-Gaskraftwerke ca. 350 bis 400 g CO2 und Steinkohlekraftwerke etwa 750 bis 1050 g CO2 pro kWh aus.[12]

Erneuerbare Energien lassen sich sowohl dezentral nutzen als auch zentral. Zu den dezentralen Nutzungen zählt z.B. der Bau von Photovoltaikanlagen und Solarkollektoren zur Wärmegewinnung auf Hausdächern, der Bau von (Onshore)-Windparks in Verbrauchernähe sowie der Großteil der Biomasseanlagen zur Strom- und Wärmegewinnung. Großtechnische Nutzungen sind z.B. der Bau von Offshore-Windparks oder bisher noch nicht realisierte Konzepte zur Sonnen- und Windenergienutzung in den Wüstengegenden Nordafrikas und Asiens wie "Desertec" oder "Gobitec".[13]

Eine vollständig regenerative und damit auch kohlendioxidfreie Energieversorgung weltweit wird theoretisch bis zum Jahr 2050 als technisch realisierbar angesehen.[14][15] In Deutschland wäre eine klimaverträgliche Energieversorgung sogar bis 2040 zu erreichen (insbesondere durch Einsparung und wegen der sinkenden Bevölkerungszahl).[16] Hierzu müsste aber das Tempo beim Ausbau der erneuerbaren Energien deutlich erhöht werden.

Laut einem Expertenbericht, der 2014 im Auftrag des UN-Generalsekretärs veröffentlicht wurde, macht der rapide Preisverfall bei Wind- und Solarenergie erneuerbare Energien auch gegenüber Energie aus Kohle in vielen Regionen der Welt konkurrenzfähig. So könnte schon in den nächsten 15 Jahren mehr als die Hälfte der weltweiten Stromerzeugung aus regenerativen Quellen stammen. Aufgrund des technologischen Fortschritts könnten Regierungen und Unternehmen gleichzeitig Wirtschaftswachstum, Klimaschutz und Energieeinsparungen verwirklichen. Investitionen in emissionsarme Technologien brächten nachhaltiges Wachstum und schützten vor negativen Auswirkungen der Erderwärmung, so der Bericht.[17]

Erneuerbare Energien werden weltweit stark ausgebaut. Die Ausbauraten finden sich in den Artikeln Windenergie, Photovoltaik und Wasserkraft. In Deutschland wurden Erneuerbare Energien im Jahr 2014 rund 151 Millionen Tonnen Kohlendioxid-Äquivalente eingespart, davon 110 Mio. Tonnen im Stromsektor.[18] Dies entspricht mehr als 15 Prozent der insgesamt ausgestoßenen Treibhausgase.

Eine bedeutsamer regenerativer Energieträger ist ebenfalls die Biomasse in Form der Bioenergie. Bei der Nutzung der Biomasse als Energieträger muss allerdings der potentiell problematische Nutzungskonflikt zwischen Nahrungs- und Futtermitteln sowie für die Gewinnung von natürlichen Rohstoffen berücksichtigt werden. Die wirtschaftlich interessante Umwandlung von Urwald in Ölpalmenplantagen, wie z.T. in manchen südamerikanischen und südostasiatischen Staaten der Fall, ist auch klimapolitisch kontraproduktiv.

Effizientere Kraftwerke

Mini-BHKW in gekapselter Bauform

Eine andere Möglichkeit liegt in der Erhöhung der Energieeffizienz von bestehenden Kraftwerken, die mit fossilen Brennstoffen betrieben werden, besonders in Ländern mit großen Ineffizienzen wie beispielsweise China. Dort werden Kraftwerke genutzt, deren Effizienz deutlich unter dem Stand der Technik liegt. Auch der Umstieg auf Blockheizkraftwerke kann einen wesentlichen Beitrag zur sparsamen Energieerzeugung leisten. Sie setzen das Prinzip der Kraft-Wärme-Kopplung um und erzielen damit einen höheren Nutzungsgrad als nur zur Stromerzeugung eingesetzte Kraftwerke.

In den meisten Fällen ist zudem der Umstieg von der Kohleverstromung auf die Erdgasnutzung ein effektives Mittel zur Emissionsreduktion, da Gaskraftwerke im Betrieb weniger Treibhausgase produzieren als Kohlekraftwerke. Problematisch sind jedoch Erdgasverluste während Förderung und Transport, weil Methan als Hauptbestandteil von Erdgas ein starkes Treibhausgas ist, das um ein Vielfaches stärker wirkt als Kohlenstoffdioxid. Bei hohen Gasverlusten ist dadurch möglich, dass Gaskraftwerke in einer ganzheitlichen Betrachtung eine schlechtere Klimabilanz haben können als Kohlekraftwerke.[19]

Zu berücksichtigen ist hierbei allerdings, dass Wirkungsgradsteigerungen von konventionellen Kraftwerken nur ein begrenztes Klimaschutzpotential haben. Grundsätzlich gilt, dass weder Kohlekraftwerke noch Gaskraftwerke das Potential besitzen, die Treibhausgasemissionen auf ein Niveau abzusenken, das ausreichend wäre, um einen gefährlichen Klimawandel zu vermeiden. Dieses Ziel kann nur mit erneuerbaren Energien oder der Kernenergie erreicht werden, da hierfür Emissionsreduktionen von 80 % bis 2050 notwendig sind, die auch Gaskraftwerke prinzipbedingt nicht erreichen können. Möglich ist hingegen eine begrenzte Emissionsreduktion gegenüber Kohlekraftwerken, wobei abhängig von verschiedenen Variablen wie Wirkungsgrad oder Gasverlusten sowohl ein positiver als ein negativer Effekt erzielt werden kann. Sollte der Umstieg auf die Brückentechnologie Gas den Ausbau von klimafreundlichen Alternativen verzögern, besteht die Gefahr, dass die Globale Erwärmung sogar noch verstärkt wird.[19]

Kernenergie

Der als Beitrag zum Klimaschutz diskutierte Einsatz der Kernenergie ist umstritten. Im Jahr 2013 lieferte die Kernenergie 10,8 % des Weltstrombedarfs[20] während der Anteil am globalen Endenergieverbrauch bei unter 2,5 % liegt.[21] Im Vordergrund der Kritik stehen die allgemeinen Probleme der Kernenergie, vor allem die Risiken von möglichen Störfällen, bei denen Radioaktivität freigesetzt wird, und die langfristige Lagerung des radioaktiven Abfalls. Kritisiert wird außerdem, dass auch mit der Gewinnung, der Anreicherung und dem Transport des Urans ein Ausstoß von Kohlendioxid verbunden ist. Mit 9-70 g CO2/kWh liegen die CO2-Emissionen von Kernkraftwerken höher als bei Windkraft-, Solarthermie- und Wasserkraftwerken, jedoch auf ähnlichem Niveau wie Photovoltaik-Anlagen und deutlich niedriger als bei allen fossilen Kraftwerken einschließlich Kohlekraftwerke mit CO2-Abscheidung und -Speicherung.[22] In Deutschland waren 2015 noch acht Kernkraftwerke mit einer elektrischen Leistung von ca. 11.000 MW in Betrieb. Diese sollen gestuft bis Ende 2022 abgeschaltet werden.[23]

Für Europa ergab eine Studie, dass die Staaten, die einen Ausstieg aus der Kernenergie planen, den stärksten Rückgang der CO2-Ausstoßes erzielten, während die Ergebnisse von Staaten, die weiterhin auf die Kernenergie setzen, am stärksten gemischt waren und von deutlichen Emissionsreduktionen hin zu deutlichen Emissionszunahmen reichten. Zudem war in Staaten, die weiterhin oder neu auf die Kernenergie setzen, der Ausbau der erneuerbaren Energien geringer als in Staaten, die keine Kernkraftwerke betreiben und auch keinen Einstieg planen oder den Atomausstieg vorantreiben.[24]

Unter der hypothetischen Annahme, dass zwecks Dekarbonisierung des Energiewesens bis 2030 der gesamte erwartete Energiebedarf der Erde mittels Kernenergie gedeckt würde, müssten weltweit ca. 15.800 Reaktoren mit einer Leistung von jeweils 850 MW errichtet werden. Sollte hingegen nur 5 % des Weltenergiebedarfs durch Kernenergie geliefert werden, so müsste die Zahl der Reaktoren gegenüber dem Stand 2010 verdoppelt werden.[25]

Im Gegensatz zu Kernkraftwerken, die Strom aus Kernspaltung erzeugen, sollen Kernfusionsreaktoren die Kernfusion nutzen, werden aber voraussichtlich nicht vor 2050 marktreif sein, so dass sie für den Klimaschutz bis dahin keine Rolle spielen. Mit dem Forschungsreaktor ITER soll nachgewiesen werden, dass die Kernfusion auf diese Weise Energie liefern kann; ITER soll in etwa so viel thermische Energie erzeugen, wie er selber verbraucht, jedoch keinen Strom erzeugen. Außerdem dient er zur Entwicklung und Erprobung eines Verfahrens zur geplanten Erbrütung des als Brennstoff benötigten Tritiums sowie der Suche nach Materialien für den Reaktionsbehälter, der starker Neutronenstrahlung ausgesetzt sein würde.

Maßnahmen zur CO2-Reduktion auf Verbraucherseite

Weitgehend mit Solarthermie beheiztes Sonnenhaus in Bayern
Wärmeverluste durch eine ungedämmte Außenwand

In Deutschland waren Privathaushalte durch Heizen, Stromverbrauch und Individualverkehr für ca. 15 Prozent der klimaschädlichen Emissionen und rund 28 Prozent des Endenergieverbrauchs verantwortlich (entspricht 723 Mrd. kWh, Stand: 2013). Dabei entfielen 69 Prozent auf Heizung, 15 Prozent auf Warmwasser, sechs Prozent auf Kochen, vier Prozent auf Kühlen, vier Prozent auf Informations- und Kommunikationstechnologien und zwei Prozent auf Beleuchtung.[26] Eine Steigerung der Energieeffizienz bedeutet „mehr Output pro Input“ oder „weniger Input für einen konstanten Output“. Letzteres bedeutet Energieeinsparung. Für eine höhere Energieeffizienz in Haushalt, Gewerbe und Verkehr gibt es eine Vielzahl von technischen Lösungen:

  • Gute Isolation der Gebäudehülle (Dach, Fassaden, Fenster, Kellerdecke) und Einsatz von energieeffizienten Brennwertgeräten oder Wärmepumpen führt zum Niedrigenergiehaus oder zum KfW-geförderten Passivhaus. Zum Beispiel könnte (Stand 2007/8) die Stadt Freiburg im Breisgau durch gute Isolation der Wohngebäude 58 Prozent der CO2-Emissionen vermeiden [27]. Zu den in der praktischen Umsetzung erfolgreichsten europäischen Kommunen gehört die Stadt Delitzsch. Dort konnte zwischen 1990 und 2007 die Kohlendioxidemission um 60 Prozent gesenkt, der Endenergieeinsatz um 22 Prozent und der Primärenergieeinsatz um 24 Prozent reduziert werden.[28]
  • Passivhäuser ermöglichen bereits heute eine Reduktion des Energieverbrauchs in Haushalten um bis zu 80 %; für Fabrikgebäude sind ähnliche Konzepte verfügbar (vgl. BINE). Moderne Duschbrausen können den Duschwasserverbrauch um bis zu 50 % senken.
  • Die Nutzung von erneuerbaren Energien ist im Idealfall CO2-neutral.
  • Im Bereich Verkehr: Reduzierung des Transportbedarfs, effizientere Verkehrsmittel. Außerdem gibt es alternative Treibstoffe wie Biodiesel, Pflanzenöl, Bioethanol oder in der Entwicklung befindliche Biomass to Liquids, deren Nutzung allerdings nicht unumstritten ist.
  • Die öffentliche Hand kann durch eine kleinteilige Stadtplanung und Raumplanung Wegezwänge verringern. Mit dem Angebot von öffentlichen Fahrrädern versuchen mehrere Städte, das Fahrrad für kurze Entfernungen attraktiver zu machen. Ein attraktiver öffentlicher Verkehr kann den Zwang zum Kraftfahrzeug reduzieren. Energiesparende Fahrzeuge können gefördert werden.
  • Organisationen wie KlimaINVEST[29], atmosfair[30] oder myclimate[31] ermöglichen Ausgleichszahlungen für mutmaßliche Klimaschädigungen z. B. durch Flugreisen. Mit den freiwilligen Abgaben werden Klimaschutzprojekte gefördert.
  • Konsumenten können ihr eigenes klimaschädliches Verhalten als Gesamtbilanz erfassen und optimieren. Verschiedene Institutionen ermöglichen dies durch CO2-Rechner. Hierdurch kann die Effektivität bzw. der Wert klimaschützender Verhaltensänderungen, z. B. durch einen künftigen Verzicht auf Fernreisen, durch eine vegetarische Ernährung, durch eine Sanierung des eigenen Hauses oder durch einen Verzicht auf ein eigenes Auto, in Relation zueinander erkannt und mit dem dafür einzusetzenden individuellen Aufwand abgeglichen werden.

Maßnahmen im Verkehr

Batteriebus des Typs BYD ebus an einer Ladestation in Shanghai, China. Die Nutzung des ÖPNVs, insbesondere elektrischer Fahrzeuge, bietet großes Einsparpotential gegenüber dem motorisierten Individualverkehr.

Da der motorisierte Straßenverkehr einen sehr großen Anteil am Kohlendioxidausstoß hat, besteht hier ein großes Potential für persönliche Einsparungen.

  • Vermeidung von Autofahrten und Flugreisen, besonders von Inlandsflügen
  • Verkürzung von Fahrtwegen durch effiziente Kombination von Fahrten (Wegeketten)
  • Kauf eines sparsamen Niedrigenergiefahrzeugs
  • Einsatz klimaschonender Kraftstoffe wie beispielsweise Biodiesel oder Pflanzenöl aus nachhaltigem Anbau
  • Nutzung öffentlicher Verkehrsmittel
  • Teilnahme am Carsharing (dadurch kann auch der Energieverbrauch bei der Herstellung und Entsorgung eines Fahrzeugs auf mehrere Benutzer verteilt werden)
  • Energiesparende Fahrweise bei Kraftfahrzeugen (niedertourig fahren und hohes Tempo vermeiden; dem Verkehrsfluss anpassen und vorausschauend an Ampeln und Hindernisse heranfahren, um unnötiges Bremsen und erneutes Anfahren zu vermeiden; Motorbremse verwenden; Abschalten des Motors im Stand, etwa an Ampeln oder im Stau)
  • Nutzung umweltfreundlicherer Verkehrsmittel (z. B. Fahrrad)
  • Umstellung auf Elektroauto, Batteriebus, Elektrolastkraftwagen

Maßnahmen in Privathaushalten und am Arbeitsplatz

Durch Umrüstung auf energieeffiziente Beleuchtung wie z. B. LED-Lampen lässt sich der Stromverbrauch für Beleuchtungszwecke um bis zu 80 % senken.[32]

Unabhängig von der internationalen Klimaschutzpolitik, die bisher nur langsam vorankommt, kann jede/r Einzelne im persönlichen Rahmen und im sozialen Umfeld zur Vermeidung unnötiger Emissionen von Treibhausgasen beitragen. Allein durch persönliche Energieeinsparung kann der Durchschnittsverbrauch – und damit auch der CO2-Ausstoß – um 20 bis 50 Prozent im Haushalt gesenkt werden.

Sparsame Elektrogeräte verbrauchen zwischen einem und zwei Dritteln weniger Energie im Vergleich zu ineffizienten Geräten. Bei der Neuanschaffung energieeffizienterer Haushaltsgeräte, Heizungen und Fahrzeuge im Sinne des Klimaschutzes ist dabei zu prüfen, ob eine Weiterbenutzung ohne Neuanschaffung oder eine Second-Hand-Lösung über die Lebenszeit des Produkts betrachtet nicht die effizientere Alternative darstellt. Denn sowohl die Produktion neuer Geräte als auch die Entsorgung der Altgeräte sind meist sehr energieintensiv. Bei einem Neukauf kann der Markt nach Niedrigenergieprodukten abgesucht werden. Die Energieeffizienzklasse der EU gibt außerdem Auskunft über die Verbrauchswerte von Geräten, und für große Haushaltsgeräte gibt das Niedrig-Energie-Institut regelmäßig die Liste „Besonders sparsame Haushaltsgeräte“ heraus.

Zu den persönlichen Klimaschutzvorkehrungen, die Privatpersonen in ihrem jeweiligen Handlungsbereich treffen können, zählen in den Bereichen der Energieeffizienzsteigerung und des Energiesparens:

  • Effiziente Haushaltsgeräte einsetzen und beispielsweise Energiesparlampen verwenden
  • Wechsel zu einem Ökostrom-Anbieter, der durch Siegel wie das Ok-power Label oder das Grüner-Strom-Label zertifiziert ist
  • private Investitionen in Erneuerbare Energien tätigen, z.B. durch eine hauseigene Photovoltaik-Anlage oder mit einer Bürgerenergiegenossenschaft
  • Zurückhaltender Einsatz von Klimaanlagen (siehe auch „Cool Biz“)
  • Heizungen mit möglichst hohem Wirkungsgrad betreiben, das umfasst ihre regelmäßige Wartung und gegebenenfalls Erneuerung. Derzeit gelten ca. 70 Prozent der Heizungen in deutschen Privathaushalten als veraltet und nicht mehr gemäß dem Stand der Technik. Neben effizienteren Heizungen auf Basis fossiler Energien bieten sich insbesondere Heizsysteme auf Basis erneuerbarer Energien an S(olarthermie, Holzbrennstoffe, Erdwärme, Biogas) und werden seit dem 1. April 2015 durch das Marktanreizprogramm (MAP) gefördert.[33]
  • Eine bessere Wärmedämmung der Gebäudehülle (Dach, Fassaden, Fenster, Kellerdecke) in Privathäusern installieren. Mit dem Förderprogramm „Energieeffizient Sanieren“ hat die KfW zum 1. August 2015 die Förderung für Gebäudedämmung verbessert.[34]
  • Neubauten im Passivhaus-Standard realisieren
  • Unvermeidbare Emissionen können durch die Finanzierung sorgfältig ausgewählter Klimaschutzprojekte an anderer Stelle kompensiert werden

Klimafreundliches Konsumverhalten

Treibhauswirkung verschiedener Lebensmittelgruppen: Tierische Lebensmittel, vor allem Rind und Lamm, sowie Gemüse und Obst aus beheizten Treibhäusern sind besonders klimaschädlich[35]

Mit ihrem Kaufverhalten können die Verbraucher ebenfalls im Sinne des Klimaschutzes wirken, indem sie klimafreundlichere Produkte und Dienstleistungen bevorzugen:

Klimaschutz an Schulen

Mehrere tausend Schulen in Deutschland beteiligen sich am Programm „Klimaschutzschule“ des Bundesumweltministeriums[37] und integrieren Klimaschutz in Schulalltag und Lehrplan, etwa durch schuleigene Photovoltaikanlagen mit Stromzählern oder die Verknüpfung von Technologien wie Biogas oder Geothermie mit Fächern wie Biologie, Chemie und Geographie. Das Bundesumweltministerium stellt Lehrmaterial zur Verfügung.[38]

Erhaltung der natürlichen Kohlenstoffsenken

Durch Abholzung des tropischen Regenwaldes wird sowohl viel Kohlenstoffdioxid freigesetzt als auch eine wichtige Kohlenstoffsenke zerstört

Die für den Klimaschutz wichtigsten Kohlenstoffsenken sind – neben den Ozeanen – große Waldareale, namentlich tropische Regenwälder und boreale Wälder. Die Flächen, die zur längerfristigen Akkumulation von CO2 in Biomasse geeignet sind, werden weltweit immer geringer. Seit der UN-Klimakonferenz auf Bali (2007) wird in diesem Zusammenhang das REDD-Modell entwickelt, das Kompensationszahlungen für Waldschutzmaßnahmen an Entwicklungsländer und lokale Organisationen vorsieht. Auf diese Weise sollen finanzielle Anreize für die Begrenzung der Waldzerstörung geschaffen werden.

Für Feuchtgebiete wie Moore, Sümpfe und Flussauen ist die Situation komplexer: Sie wirken als starke Nettosenken für CO2, aber zugleich als Nettoquellen für das starke Treibhausgas Methan, so dass ihre Bilanz von Einzelheiten wie zum Beispiel dem lokalen Klima und der Landnutzung abhängt.[39][40][41]

Geoengineering

Unter dem Stichwort Geoengineering werden Versuche zusammengefasst, im großen oder sogar globalen Maßstab Ökosysteme zu manipulieren, um die Folgen des Klimawandels abzumildern[42]. Beim Geoengineering werden zwei Ansätze unterschieden[43]: Entweder es wird versucht, mit physikalischen, chemischen oder biologischen Methoden emittiertes CO2 wieder aus der Atmosphäre zu entfernen, oder es wird versucht, direkt in den Strahlungshaushalt der Erde einzugreifen, in dem die planetare Albedo verändert wird („Solar Radiation Management“).

Eine viel diskutierte Methode ist zum Beispiel, die Weltmeere in großem Maßstab mit Eisen-Ionen zu düngen. Hintergrund ist, dass in großen Bereichen der Weltmeere bisherigen ökologischen Erkenntnissen nach die Produktion des Phytoplankton nährstofflimitiert ist, wobei insbesondere Eisen als Minimumfaktor wirkt. Schlagzeilen gemacht hat insbesondere der Versuch des umstrittenen amerikanischen Geschäftsmanns Russ George, der auf eigene Faust und nicht abgestimmt entsprechende Versuche durchgeführt hat.[44] Nach seriösen wissenschaftlichen Experimenten konnte eine erhöhte Biomasseproduktion und auch ein gewisses Absinken von Biomassepartikeln in tiefere Wasserschichten im Prinzip nachgewiesen werden.[45] Dennoch bezweifeln viele Wissenschaftler den Nutzen der Methode. Die zu speichernden Mengen wären im Verhältnis zum Aufwand gering[46] und es wäre zu erwarten, dass der größte Teil des gespeicherten Kohlenstoffs in relativ kurzen Zeiträumen remobilisiert wird[47]. Insgesamt gilt die Technik deshalb in ihrer Effizienz und ihren Auswirkungen als unsicher und es besteht zumindest noch hoher Forschungsbedarf, so dass über einen möglichen Einsatz kaum seriös entschieden werden könnte.[48]

Zu berücksichtigen ist, dass Geoengineeringmaßnahmen verglichen mit vorbeugenden Klimaschutzmaßnahmen über Grenzen der Wirksamkeit verfügen: Unter anderem können sie gravierende Langzeitfolgen des Klimawandels auf Ökosysteme, insbesondere der Meere, nicht verhindern oder rückgängig machen. So kann das ursprüngliche, durch hohe CO2-Emissionen beeinträchtigte vorindustrielle Meeresökosystem durch Einsatz von Techniken zur CO2-Entfernung aus der Atmosphäre selbst dann nicht wieder hergestellt werden, wenn wieder die vorindustrielle CO2-Konzentration von 280 ppm erreicht würde. Auch wäre die Folgen eines Pfades, der erst auf hohe Emissionen setzt und anschließend wieder CO2 aus der Atmosphäre entfernt, viel schwerer als bei einem konsequenten Klimaschutzpfad; insbesondere in Hinsicht auf pH-Wert, Temperatur und Sauerstoffsättigung der Meere.[2] Geoengineering in Form von Strahlungsmanagment durch Ausbringen von Aerosolen in der Atmosphäre kann zudem kein CO2 aus der Atmosphäre entfernen. Sofern kein CO2 künstlich aus der Atmosphäre entfernt werden kann, müsste das Strahlungsmanagment daher für Zehntausende von Jahren ununterbrochen aufrechterhalten werden. Strahlungsmanagment entbindet daher nicht von der Notwendigkeit, dass Energiesystem vollständig CO2-neutral bzw. CO2-negativ zu gestalten.[3]

Probleme ergeben sich auch dadurch, dass die Geoengineering-Methoden selbst wieder erhebliche Umweltfolgen nach sich ziehen würden. So ist beim Ausbringen von Schwefel-Aerosolen in die Atmosphäre in größerem Maßstab mit einer Verminderung und Neuverteilung der globalen Niederschläge zu rechnen; weiterhin bestehen ernste Sorgen bezüglich der Auswirkungen auf die Ozonschicht.[43][49] Auch Befürworter der Methode räumen daher ein, dass sie nur als Maßnahme zusätzlich zu einer massiven Reduktion der Emissionen realistisch wäre, nicht anstelle davon.[50]

Akteure und Handlungsbereiche

Internationale Politik

Symbolische Unterzeichnung des Übereinkommens von Paris durch US-Außenminister John Kerry am Tag der Erde (22. April 2016) in New York

Inzwischen nahezu alle Staaten der Erde die völkerrechtlich verbindliche Klimarahmenkonvention der Vereinten Nationen von 1992 unterzeichnet, mit deren Hilfe eine gefährliche Störung des Klimasystems verhindert werden soll. In ihrer Folge wurde und wird vor allem über Reduktionsziele von Treibhausgasemissionen verhandelt, die im Kyoto-Protokoll verzeichnet sind. Dieses trat offiziell am 16. Februar 2005 in Kraft und enthielt Regelungen bis zum Jahr 2012. Im Post-Kyoto-Prozess wurde unterdessen über ein Nachfolgeregime für den anschließenden Zeitraum verhandelt, die schließlich im 2015 vereinbarten Übereinkommen von Paris mündeten.

Dort einigten sich alle 195 Mitgliedsstaaten auf der 21. UN-Klimakonferenz in Paris darauf die Erderwärmung auf deutlich unter 2°C zu begrenzen und den Anstieg auf möglichst bei 1,5°C zu kappen. Hierfür reichte ein großer Teil der Staaten Pläne ein, sog. "Intended Nationally Determined Contributions" bzw. INDCs, die zugesagte nationale Klimaschutzmaßnahmen auflisten. Diese Pläne der einzelnen Staaten reichen jedoch nicht aus, um das Zwei-Grad-Ziel zu erreichen. Sollten die Staaten ihre gemachten Zusagen erfüllen, ergibt sich eine globale Erwärmung von 2,6 bis 3,1°C bis 2100 sowie ein weiterer Temperaturanstieg nach 2100. Für die Einhaltung der Zwei-Grad-Grenze sind demnach eine nachträgliche Verschärfung der Zusagen oder eine Übererfüllung der Ziele zwingend notwendig. Für die Begrenzung der Erdtemperatur auf einem bestimmten Niveau müssen die Treibhausgasemissionen netto auf Null zurückgefahren werden, da für eine bestimmte Temperatur nur ein begrenztes Kohlenstoffbudget zur Verfügung steht, das emittiert werden kann.[51]

Im September 2016 ratifizierten die beiden Staaten mit dem größten Treibhausgasausstoß, China und die USA, den Vertrag. Zuvor hatten bereits einige kleine Staaten den Ratifizierungsprozess abgeschlossen, sodass bis September 26 Staaten, die für ca. 39 % der weltweiten Emissionen verantwortlich sind, beigetreten sind. Der Vertrag tritt in Kraft, wenn 55 Staaten mit insgesamt 55 % der Emissionen den Vertrag ratifiziert haben.[52] In Deutschland steht die Ratifizierung des Abkommens bislang noch aus.[53]

Deutschland

Deutschland hat sich verpflichtet, den Treibhausgas-Ausstoß bis 2020 um 40 % gegenüber 1990 zu senken, bis 2030 um 55 %, bis 2040 um 70 % und bis 2050 um 80 % bis 95 %.[54] Im Jahr 2015 betrugen die gesamten Treibhausgasemissionen ca. 908 Millionen Tonnen; 1990 waren es noch 1.248 Millionen Tonnen gewesen. Bis 2020 will Deutschland die Emissionen auf 749 Mio. Tonnen senken.[55] Bis 2015 wurde eine Emissionsreduktion von 27 % erreicht, sodass das Erreichen des Ziel als sehr schwierig bewertet wird.[56]

Wichtige Maßnahmen zur Verringerung des Treibhausgasausstoßes sind unter anderem die Verbesserung der Energieeffizienz und der Ausbau der erneuerbaren Energien, die seit 1991 gefördert werden. Damit einher ging eine starke Veränderung des Strommixes. Der Anteil erneuerbarer Energien stieg von 29 TWh im Jahr 1999 auf 161 TWh im Jahr 2014, während die Stromerzeugung in Kernkraftwerken von 170 im Jahr 2000 auf 97 TWh sank und die Kohlestromerzeugung von 291 auf 265 TWh zurückging.[57]

Im Jahr 2015 lag der aus erneuerbaren Energien gedeckte Primärenergieverbrauch in Deutschland bei 12,5 % des Gesamtverbrauchs. Der Endenergieverbrauch ist in den vorläufigen Daten noch nicht enthalten, liegt aber üblicherweise höher. Der Anteil der erneuerbaren Energien am Gesamtstromverbrauch betrug 32,6 %, bei der Wärme- und Kältebereitstellung 13,2 % und am gesamten Kraftstoffverbrauch 5,3 %. In der Stromerzeugung sind erneuerbare Energien mit einer erbrachten Arbeit von 195,9 TWh somit die wichtigste Energiequelle.[58]

Im Jahr 2015 stießen Kraftwerke in Deutschland nach vorläufigen Daten ca. 312 Mio. Tonnen Kohlenstoffdioxid aus. Der Emissionsfaktor, d. h. die durchschnittliche Kohlendioxidfreisetzung, lag bei 535 g CO2/kWh; 1990 waren es noch 761 g CO2/kWh gewesen. Damit sanken die Emissionen pro kWh von 1990 bis 2015 um ca. 29 %. Zurückzuführen ist dieser Rückgang auf den Ausbau erneuerbarer Energien und den größeren Wirkungsgrad des heutigen fossilen Kraftwerksparks.[59]

Positive Nebeneffekte

Auf Luftverschmutzung, wie hier durch ein Kohlekraftwerk, sind jährlich etwa acht Millionen vorzeitige Todesfälle zurückzuführen[60]

Da durch die Umstellung von fossilen Energieträgern auf kohlenstoffarme Technologien der Ausstoß von Luftschadstoffen und weiteren gesundheits- und umweltschädlichen Partikeln verringert wird, haben Maßnahmen zum Klimaschutz eine Reihe positiver Nebeneffekte. Hierzu zählen z.B. die Verbesserung des Zustandes von Ökosystemen und der menschlichen Gesundheit, der Schutz der Artenvielfalt der Erde, eine größere Verfügbarkeit von Wasserressourcen, höhere Ernährungssicherheit und eine bessere Energiesicherheit mit höherer Resilienz des Energiesystems.[61]

Nach einer 2012 in Science veröffentlichte Studie könnten Maßnahmen zur Emissionsreduktion, die eine Verlangsamung der Globalen Erwärmung um 0,5°C bis 2050 bewirken, nicht nur positive Auswirkungen auf das Klima haben, sondern zugleich auf die menschliche Gesundheit, die Landwirtschaft und die Kryosphäre. Durch geringere Ozonwerte in der Atmosphäre würde die jährliche Getreideproduktion zwischen 30 und 135 Mio. Tonnen steigen, zugleich würden pro Jahr zwischen 700.000 und 4,7 Millionen Todesfälle infolge von Luftverschmutzung vermieden.[62]

Eine 2015 in Energy and Environmental Science erschienene Studie bezifferte die Effekte einer vollständigen Umstellung auf Wind-, Wasser- und Solarenergie für die Vereinigten Staaten von Amerika und kam zu dem Ergebnis, dass diese Energiewende derzeit pro Jahr ca. 62.000 vorzeitige Todesfälle durch Luftverschmutzung vermiede. Im Jahr 2050 wären es ca. 46.000 Todesfälle, womit dann Gesundheitskosten in Höhe von ca. 600 Mrd. Dollar pro Jahr vermieden würden. Dies entspräche etwa 3,6 % des amerikanischen Bruttoinlandsprodukt von 2014. Zudem würden im Jahr 2050 verglichen mit einem herkömmlichen Energieszenario jährlich etwa 3,3 Billionen Dollar an Klimaschäden eingespart und netto etwa 2 Millionen Arbeitsplätze mehr geschaffen, als in der herkömmlichen Energiewirtschaft verloren gingen. Die finanziellen Vorteile für US Bürger im Jahr 2050 beziffert diese Studie auf ca. 10.000 Dollar pro Jahr (2013 Dollar), wobei ca. 260 Dollar Einsparung durch die etwas niedrigere Energiekosten entstünden, etwa 1500 Dollar durch die Einsparung an Luftschadstoffen und etwa 8300 Dollar durch vermiedene Klimawandelschäden.[63]

Ein 2015 in The Lancet erschienener Review-Artikel zog das Fazit, dass der Klimawandel das Potential habe, die bisher erzielten gesundheitlichen Fortschritte durch ökonomische Entwicklung umzukehren. Seine Bekämpfung könne hingegen die größte Chance des 21. Jahrhunderts für die Verbesserung der öffentlichen Gesundheit weltweit sein. So würden viele Klimaschutzmaßen zugleich auch direkt gegen Gesundheitsschäden, Armut und globale Ungleichheit helfen, was Staaten ermögliche, die öffentliche Gesundheit und das Wohlergehen der Bevölkerung zu stärken und nicht zuletzt die Kosten des Gesundheitswesens zu senken.[64]

Ambitionierte Klimaschutzmaßnahmen würden nach einer 2016 ebenfalls in The Lancet erschienenen Studie zugleich auch die negativen Auswirkungen von schlechterer Ernährung infolge Dürren usw. abmildern. Demnach sind bei ungebremsten Klimawandel weltweit jährlich ca. 529.000 Totesfälle infolge von schlechterer Ernährung, insbesondere dem Rückgang von Obst- und Gemüsekonsum, zu erwarten. Bei einem strengen Klimaschutzprogramm (Umsetzung des RCP 2.6-Szenarios) könnte die Zahl der zusätzlichen Toten hingegen auf ca. 154.000 begrenzt werden.[65]

Nutzen und Kosten

Klimaschutzmaßnahmen verursachen einerseits Kosten, verringern zugleich jedoch die auftretenden Klimschäden und sparen damit Folgekosten ein. Die Gesamtkosten eines globalen Klimaschutzes sind nicht eindeutig abschätzbar; noch deutlich größere Unsicherheiten treten bei der Bezifferung der Folgekosten eines ungebremsten Klimawandels auf und hemmen die notwendigen Investitionen. Gleichwohl schätzen Autoren des Deutschen Instituts für Wirtschaftsforschung, dass ein effektiver und rascher Klimaschutz bis zum Jahr 2050 etwa 200 Billionen US-Dollar an Folgeschäden vermeidbar macht.[66]

Auch wenn die Kosten der Transformation des Energiesystems in Richtung eines klimagerechten Energiesystems (Energiewende) hoch sind, würde eine Politik des Nicht-Handels noch deutlich höhere Kosten verursachen, zumal die Kosten für die Anpassung der Infrastruktur sowie des Sozialen an einen Klimawandel mit steigender Temperatur überproportional ansteigen. Von großer Bedeutung ist daher die Internalisierung der externen Kosten, die durch die Umweltbelastung der fossilen Energieerzeugung anfallen.[67] Diese beliefen sich im Jahr 2013 auf 4,9 Billionen US-Dollar bzw. auf mehr als 150 $ pro Tonne Kohlenstoffdioxid.[10]

Der Weltklimarat IPCC fertigte im 5. Sachstandsbericht keine Kosten-Nutzen-Analyse für bestimmte Klimaszenarien an, sondern bewertete nur die ökonomischen, technischen und institutionellen Rahmenbedingungen der verschiedenen Szenarien. Die zum Erreichen des Zwei-Grad-Ziels anfallenden Kosten wurden dabei mit 0,06 % der jährlichen Konsumwachstumsrate beziffert. Je früher die Treibhausgasemissionen verringert werden, desto geringer sind dabei die Kosten des Klimaschutzes.[68] Der Verzicht des IPCC auf eine Kosten-Nutzen-Analyse wurde auch kritisiert. Unter anderem legte Olav Hohmeyer aufbauend auf den IPCC-Zahlen eine Studie für Germanwatch vor, bei der er den für das Jahr 2050 anfallenden Klimaschutzkosten in Höhe von ca. 5 Billionen Euro einen Nutzen von ca. 16 Billionen Euro gegenüber stellte. Damit überstiege der Nutzen die Kosten des Klimaschutzes bereits zur Jahrhundertmitte um das Dreifache. Die Werte ergeben sich hauptsächlich aus dem ohne Klimaschutzmaßnahmen reduzierten Bruttosozialprodukt infolge von Klimaschäden sowie Luftverschmutzung.[69]

Eine Studie von Caio Koch-Weser, ehem. Vizepräsident der Weltbank, im Auftrag der UN gelangte 2014 zu dem Ergebnis, dass Klimaschutz wirtschaftlich sinnvoll ist und das Wirtschaftswachstum beleben kann. Im Mittelpunkt der Klimaschutzmaßnahmen müssen den Experten zufolge der schnelle Ausbau der erneuerbaren Energien, der Ausbau des öffentlichen Verkehrs, am besten mit emissionsfeien Antrieben, sowie die Wiederbelebung landwirtschaftlicher Brachflächen für die Sicherstellung der Ernährung stehen.[70]

Siehe auch

Literatur

Weblinks

Einzelnachweise

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  4. ↑ Ottmar Edenhofer, Susanne Kadner, Jan Minx: Ist das Zwei-Grad-Ziel wünschenswert und ist es noch erreichtbar? Der Beitrag der Wissenschaft zu einer politischen Debatte. In: Jochem Marotzke, Martin Stratmann (Hrsg.): Die Zukunft des Klimas. Neue Erkenntnisse, neue Herausforderungen. Ein Report der Max-Planck-Gesellschaft. Beck, München 2015, ISBN 978-3-406-66968-2, S. 69-92, hier S. 76.
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  6. ↑ Ottmar Edenhofer, Susanne Kadner, Jan Minx: Ist das Zwei-Grad-Ziel wünschenswert und ist es noch erreichtbar? Der Beitrag der Wissenschaft zu einer politischen Debatte. In: Jochem Marotzke, Martin Stratmann (Hrsg.): Die Zukunft des Klimas. Neue Erkenntnisse, neue Herausforderungen. Ein Report der Max-Planck-Gesellschaft. Beck, München 2015, ISBN 978-3-406-66968-2, S. 69-92, hier S. 90f.
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