Die Physik des Klimawandels: Treibhausgase

Naturgesetze, unumstößlich.

Treibhausgase:

Kohlendioxid (CO₂) | Methan (CH₄) | Lachgas (Distickstoffoxid N₂O) | ‚halogenierte Treibhausgase‘ (sog. F-Gase inkl. FCKW) und: 15 weitere Treibhausgase, darunter Sulfurylfluorid (SO2F2).

>> Hinzu kommt Wasserdampf, s.u. auf S. 149.

Anteile der Treibhausgase zum weltweiten Treibhauseffekt:

CO₂ 66,1% | Methan 23,3% | Lachgas (N₂O) 6,4% | weitere Treibhausgase 4,1% (vgl. UBA 2020)

Treibhausgase sind nicht per se etwas Schlechtes:

  • „Ohne Treibhausgase würde die von der Erde emittierte Strahlung zum Großteil ungehindert zurück ins Weltall strahlen. Das Leben hier wäre ziemlich ungemütlich und kalt… Weil es Treibhausgase [grundsätzlich] gibt, es die Erdatmosphäre um 30 Grad wärmer, als sie es ohne Kohlendioxid, Wasserstoff und Methan wäre“ (Otto 2019, 28).

>> Ohne Treibhausgase gäbe es uns Menschen mutmaßlich gar nicht. Wenn es denn überhaupt eine Evolution gegeben hätte: Der Planet sähe vollkommen anders aus, s.a. Abschnitt CO₂-Gehalt der Atmosphäre, S. 49f.


Kohlendioxid | CO2

Oft wird im Zusammenhang mit klimaschädigenden Emissionen nur von Kohlendioxid CO₂ bzw. CO₂e gesprochen.

Das „e“ hinter CO₂ steht für „Äquivalente“:

Zur Vereinfachung werden die anderen Treibhausgase wie z.B. Methan und Lachgas i.d.R. nicht gesondert aufgeführt, sondern auf Basis ihrer bekannten klimaschädigenden Wirkung in CO₂-Äquivalente (CO₂e) umgerechnet.

>> In englischsprachigen Publikationen findet man auch die gleichbedeutende Bezeichnung CO2eq.

CO₂-Verweildauer variabel: „Je nach freigesetzter Menge verbleiben zwischen 15 und 40 Prozent bis zu 2.000 Jahre in der Atmosphäre.“ (Klimafakten 2020, 20)


Methan | CH4

Durchschnittliche Verweildauer von Emissionen in der Atmosphäre:
ca. 12,4 Jahre

25x so klimaschädigend (‚klimawirksam‘) wie CO₂. bei einer Betrachtung über 100 Jahre1
84x so klimaschädigend (‚klimawirksam‘) wie CO₂ bei einer Betrachtung über 20 Jahre, was sinnvoller ist, weil Methan in Relation zu CO2 relativ schnell abgebaut wird – und es wichtig ist, um für die relativ zeitnah erforderliche Klimaneutralität Deutschlands 2035 bzw. 2037 und weltweit 2050 einen bestimmten ppm-Gehalt an CO2e nicht zu überschreiten (vgl. Fischer et al. 2020).

>> 1kg Methan trägt innerhalb der ersten 100 Jahre nach der Freisetzung 25 Mal so stark zum Treibhauseffekt bei wie 1kg CO₂. Die Freisetzung von 1 kg Methan entspricht also der Freisetzung von 25 kg CO₂; vgl. infraserv o.J.

  • „Methan entsteht immer dort, wo organisches Material unter Luftausschluss abgebaut [zersetzt] wird. In Deutschland vor allem in der Land- und Forstwirtschaft, insbesondere bei der Massentierhaltung. Eine weitere Quelle sind Klärwerke und Mülldeponien“2 (UBA 2019).
    • weitere Entstehungsursachen von Methan:
    • „Reisanbau, Viehzucht, … Steinkohlenbergbau (Grubengas), Erdgas- und Erdölproduktion, Zerfall von Methanhydrat-Vorkommen durch die globale Erwärmung, Feuchtgebiete“ (wikipedia 2019a).
  • „Die Konzentration des … Methans stieg [2019] auf ein Rekordniveau und liegt nun um 259 Prozent über dem Niveau der vorindustriellen Zeit.“ (Zeit 2019, vgl. WMO 2019)
Details: Erläuterungen zu (1) und (2)

1 Hier weichen die genannten Zahlen in den verschiedenen Quellen ab – die Größenordnung – zwischen Faktor 20 und Faktor 34 – bleibt dabei grob erhalten. Die hier verwendete Zahl basiert auf den Angaben des Umweltbundesamtes.

2 Apropos Müll: Ein nahezu unbekannter Fakt ist, dass die hochgiftigen Überbleibsel (Filterstäube/Filteraschen, getrocknete Rückstände aus der chemischen Rauchgasreinigung, vgl. wikipedia 2020) aus der ‚thermischen Verwertung‘ von Müll – gemeint ist die Verbrennung in Müllverbrennungsanlagen und betrifft etwa ¾ des Mülls in Deutschland (vgl. Kopatz 2019, 115) – „seit den 1980er Jahren … in alten deutschen Salzbergwerken eingelagert [werden]“ (Hünerfeld 2019). Als Laie macht man sich nicht klar, wie groß die Hohlräume untertage sind. Allein im „Bergwerk Heilbronn-Kochendorf … kann man über 700 Kilometer unter Tage zurücklegen“ (ebd.). Um Geld zu sparen, „nutzte man [teilweise] einen juristischen Kniff: Man nahm beispielsweise gefährliche Abfälle wie die Filteraschen, vermischte sie mit anderen Abfällen und machte daraus einen ‚Baustoff‘, um das Bergwerk zu verfüllen. Der enthielt zwar noch immer die Giftstoffe aus der Müllverbrennung, war aber auf dem Papier ein Baustoff und kein Abfall mehr. Damit galten auch nicht mehr die strengen Abfallgesetze, sondern das damals wesentlich laxere Bergrecht“ (ebd.). Derweil besteht die Gefahr von Wassereinbrüchen – was schon mehrfach passiert ist – und des Weiteren ist die Langzeitstabilität unklar: Derweil werden Fakten geschaffen (vgl. ebd.) – und wie so oft die Risiken an die nächsten Generationen weitergereicht. In Bleicherode in Thüringen werden „Rückstände aus den Filtern der Müllverbrennung… Dioxine, Blei und Furane [– die toxischen Überreste der Überflussgesellschaft –]… in Salzlösung verflüssigt … [und] in den Eingeweiden des ehemaligen Bergwerks …, eingelagert … Die Lösung fließt irgendwann ab, zurück bleibt eine lehmige Masse – die konzentrierten Reste, der Abfall vom Abfall. Unbenutzbar und hochgiftig… 20 Jahre dauere es, bis sich eine Salzkruste um die Säcke gelegt habe, sagt [der Betriebsleiter Matthias] Schmidt. Dann seien die Stoffe für immer versiegelt, ein Austreten sei unmöglich. ‚Wir könnten hier auch Atommüll lagern, das Bergwerk ist sicher.‘ 350.000 Tonnen Staub und Asche kommen jedes Jahr [allein] in Bleicherode an. Sieben derartige Bergwerklager gibt es in Deutschland“ (Asendorpf et al. 2018). Krass ist, dass das zur Untertagedeponie umgewidmete ehemalige Bergwerk mittels Sprengungen ständig erweitert und mit anderen Abbaugebieten verbunden wird: „Wer Müll verbrennt, ist ihn nicht los. Die giftigen Rückstände bleiben. Unter Bleicherode lagert das gute Gewissen der Deutschen“ (ebd.).


Lachgas | Distickstoffoxid | N₂O

Durchschnittliche Verweildauer von Emissionen in der Atmosphäre:
ca. 121 Jahre

298x so klimaschädigend wie CO₂ bei einer Betrachtung über 100 Jahre

  • „Es gelangt vor allem über stickstoffhaltigen Dünger und die Massentierhaltung in die Atmosphäre, denn es entsteht immer dann, wenn Mikroorganismen stickstoffhaltige Verbindungen im Boden abbauen. In der Industrie entsteht es vor allem bei chemischen Prozessen (u.a. der Düngemittelproduktion und der Kunststoffindustrie)“ (UBA 2019, vgl. Dambeck 2019).
  • Lachgaskonzentration seit ca. 1920 um ein Drittel gestiegen (rund 260 ppb >> knapp über 330 ppb) (vgl. Maxton 2020, 32)

Halogenierte Treibhausgase (Halone, F-Gase)

wie u.a. FKW, FKW, SF6, NF3 kommen in der Natur nicht vor.

  • „F-Gase werden produziert um als Treibgas, Kühl- und Löschmittel oder Bestandteil von Schallschutzscheiben (insbesondere SF6) eingesetzt zu werden“ (UBA 2019).

Ebenfalls zu dieser Gruppe gehört

FCKW (Fluorkohlenwasserstoff), welches in mehreren chemischen Verbindungen existiert, die beiden wichtigsten: CFC-11 und CFC-12

Durchschnittliche Verweildauer von Emissionen in der Atmosphäre:

45 Jahre =CFC-11
100 Jahre = CFC-12

10.000x so klimaschädigend wie CO₂ bei einer Betrachtung über 100 Jahre (vgl. Kasang 2019)

  • FCKW wurde bis Ende der 1980er Jahre vielfach als Kältemittel in Kühlschränken, als Treibmittel in Spraydosen und zur Produktion von Kunststoffschäumen (=Schaumstoffen) eingesetzt.
  • FCKW ist wie alle F-Gase ein äußerst starkes Treibhausgas, verursacht also Erderwärmung, aber es zerstört darüber hinaus massiv die uns Menschen vor ultravioletter (Sonnen-)Strahlung (=UV-Strahlung) schützende Ozonschicht in der Stratosphäre, sodass durch die Ausdünnung des Ozonanteils bzw. das (von den Erdpolen aus) entstehende ‚Ozonloch‘ in bedrohlicher Dimension Hautkrebs verursacht wird/würde. Angesichts der eindeutigen großen Bedrohung erwies sich die Weltgemeinschaft als ungewöhnlich handlungsstark: Die Produktion, Einfuhr und der Verbrauch von FCKW wurde via des am 1.1.1989 in Kraft tretenden völkerrechtlich bindenden multilateralen Umweltabkommens ‚Montreal Protokoll‘ verboten (vgl. Baumann 2017).

>> unilateral = einseitig, von einer Seite ausgehend, nur eine Seite betreffend | bilateral = zweiseitig, von zwei Seiten ausgehend, zwei Seiten betreffend | multilateral = mehrere Seiten, mehr als zwei Vertragspartner betreffend, mehrseitig


Leider steigt der Atmosphärengehalt von FCKW seit etwa einem Jahrzehnt wieder an.

Der Spiegel konstatiert:

  • „Forscher kalkulieren, dass von 2008 bis 2012 pro Jahr rund 64.000 Tonnen Trichlorfluormethan [=CFC-11] ausgestoßen wurden, von 2014 bis 2017 sogar 75.000 Tonnen. Berechnungen und Simulationen mit Atmosphärenmodellen ergaben, dass knapp zwei Drittel dieser Emissionen aus China stammten. Die Wissenschaftler grenzten die Herkunft der Stoffe mit hoher Wahrscheinlichkeit auf die ostchinesischen Provinzen Shandong und Hebei ein… Wie aus einem Bericht des Umweltprogramms der Vereinten Nationen (Unep) hervorgeht, haben chinesische Behörden zuletzt mehrere illegale CFC-11-Produktionsstätten geschlossen und gegen vier Firmen Geldstrafen verhängt“ (Spiegel 2019a).
  • „2019 war das Ozonloch über der Antarktis so klein wie vor 30 Jahren. Dieser Prozess [der Abnahme des Ozonloches] könnte sich durch die zusätzlichen Emissionen nun deutlich verlangsamen… Bisher haben die illegalen Emissionen kaum Auswirkungen… Bleibt der Wert ausgestoßener FCKW-Emissionen … [weiterhin] gleich, könnte sich die Erholung der Ozonschicht um bis zu 18 Jahre verzögern“ (Spiegel 2019b).

>> vgl. Aspekt illegale Importe von Kühlmitteln, S. 123.


Ein klimaschädigendes Gas, das derzeit vermehrt industriell eingesetzt wird:

Sulfurylfluorid | Sulfuryldifluorid | Sulfuryl fluoride | Vikane | Zythor | ProFume | SO2F2 | kurz: SF

Durchschnittliche Verweildauer von Emissionen in der Atmosphäre:
36 Jahre

4732 bis 4780x so klimaschädigend wie CO2bei einer Betrachtung über 100 Jahre
(IPCC 2013, Seite 8SM30 u. Papadimitriou et al. 2008, Seite A)
6.965 so klimaschädigend wie CO2 bei einer Betrachtung über 20 Jahre
 (vgl. IPCC 2013)

  • Sulfurylfluorid „ist ein farb- und geruchsloses Gas, welches als Insektizid bei Lebensmitteln wie Getreide, Nüssen, Schalen- und Trockenfrüchten … [und] zur Bekämpfung von Holzschädlingen in Gegenständen, Räumen oder Gebäuden [eingesetzt wird. Es kommt in der Natur nicht vor und]… wurde Anfang der 1950er-Jahre als Begasungsmittel zur Vernichtung von Holzschädlingen entwickelt und wird seit 1961 in den USA vertrieben“ (wikipedia 2019b). Es wurde seit den 1990er Jahren als Ersatz für das Ozonschicht-schädigende Methylbromid verwendet – sein Treibhausgaspotenzial indes wurde offensichtlich lange Zeit grob unterschätzt (vgl. ebd.).


Vor allem im Rahmen der sog. Containerbegasung wird es im Hamburger Hafen „für die Begasung von Getreide, Nüssen und insbesondere von Nutz- und Verpackungsholz“ (Meyer-Wellmann 2020a) in den letzten Jahren verstärkt eingesetzt. Bis zu 24 Stunden lang wirkt das ‚Borkenkäfer-Gas‘ in verschlossenen Containern – bis es ungefiltert in die Umwelt entlassen wird“ (Götze 2021):

Der Zuwachs in den letzten Jahren ist beträchtlich:

2015 = 17t | 2016 = 24,5 t | 2017 18,9 t | 2018 = 51,2 t | 2019 = 203,7 t (Meyer-Wellmann 2020a u. Götze 2021)

>> 2015 — 2020 = Faktor 13

  • „2019 wurden [in Hamburg] 203,7 Tonnen des Gases eingesetzt, was mehr als 833.000 Tonnen CO2 oder einer Menge entspricht, die im Durchschnitt von mehr als 92.000 Hamburgern pro Jahr abgegeben wird“ (Meyer-Wellmann 2020b).
  • „Hinzu kommen die Emissionen aus anderen Häfen wie Bremerhaven… Das entspricht in etwa den jährlichen Emissionen des innerdeutschen Flugverkehrs. Im größten europäischen Hafen Rotterdam geht man von einer Vielfachen der Menge aus, weil dort ein Großteil der deutschen Holzexporte abgewickelt wird“ (Götze 2021).

Das macht sich natürlich nicht gut in Zeiten, in denen Weniger Mehr sein sollte.


Ein Grund für den zusätzlichen und seit 2018 besonders drastischen Anstieg ist laut dem Hauptgeschäftsführer des Unternehmensverbands Hafen Hamburg (UVHH), Norman Zurke, „dass seit 1. September 2018 alle Seefrachtladungen nach Australien und Neuseeland gegen die Stinkkäfer [Stink Bug] behandelt werden müssen“ (Meyer-Wellmann 2020b).

  • „Einer gewissen Tragik entbehrt nicht, dass der Grund für den SF-Boom das Waldsterben in Deutschland ist. Viele Waldbesitzer müssen die geschädigten und kranken Bäume nach mittlerweile drei trockenen Jahren loswerden. Da der deutsche Markt längst gesättigt ist, verkaufen viele ihr Holz zu niedrigen Preisen ins Ausland“ (Götze 2021).

Die Hamburger Umweltbehörde geht ebenfalls davon aus, dass 2018/19 vermehrt mit Sulfurylfluorid zu behandelndes Bruchholz aus den dürrebedingten Waldschäden nach China und Australien exportiert wurde – und will sich nun laut Umweltsenator Jens Kerstan (Grüne) für ein entsprechendes Verbot einsetzen (vgl. Meyer-Wellmann 2020a).

Das bedeutet, dass klimabedingt entstandenes Bruchholz nicht nur einmal CO2-emittierend um die Welt befördert wird, sondern zu diesem Zweck auch noch mit einem besonders starken Treibhausgas versandfertig gemacht wird. Es handelt sich also um ein ganz eigenartiges Beispiel für einen Rebound-Effekt.

>> s.a. Aspekt Rebound-Effekte, S. 257

  • „[B]isherige[] Prognosen weltweit [hatten] eine wesentlich geringere Freisetzung von SF vermuten lassen, als es die Zahlen aus Hamburg jetzt ergeben … Bei den Verhandlungen zum [1997er-] Kyoto-Protokoll waren Experten von einer [jährlichen] weltweiten Emission von 2.000 Tonnen SF ausgegangen. Da 2019 allein zehn Prozent davon in Hamburg gemessen wurden, ist dieser Wert aber wohl überholt“ (NDR 2020).


Es geht hier um ein Treibhausgas, welches im für unsere Klimaziele besonders relevanten zeitlichen Nahbereich von 20 Jahren einen CO2-Äquivalenz-Wert von 6.965 (vgl. IPCC 2013) aufweist, dessen Nutzung offensichtlich weitgehend unterhalb des öffentlichen Wahrnehmungsradars stattfindet, weder im Pariser Abkommen von 2015, in den Klimabilanzen Deutschlands (vgl. Götze 2021) noch im 2019er Hamburger Klimaplan berücksichtigt ist und dessen Nutzung sich in den letzten Jahren z.B. in Hamburg verdreizehnfacht hat, und zwar im Bereich „internationale Warenfracht“, sodass m.E. alles in allem davon auszugehen ist, dass es sich hier um ein durchaus relevantes, internationales Problem handelt.


So mächtig die bisher genannten Treibhausgase auch sind…

Wasserdampf ist das wichtigste Treibhausgas

  • „Es taucht in der obigen Diskussion nur deshalb nicht auf, weil der Mensch seine Konzentration nicht direkt verändern kann…. Warme Luft kann nach dem Clausius-Clapeyron-Gesetz der Physik [pro Grad 7%] mehr Wasserdampf enthalten. Daher erhöht der Mensch indirekt auch die Wasserdampfkonzentration der Atmosphäre, wenn er das Klima aufheizt. Dies ist eine klassische verstärkende Rückkopplung, da eine höhere Wasserdampfkonzentration wiederum die Erwärmung verstärkt“ (Rahmstorf/Schellnhuber 2018, 35).
  • Konkret: „Zwei Drittel des natürlichen Treibhauseffekts wird durch Wasserdampf verursacht“ (Gonstalla 2019, 8).
  • Maxton betont, dass „[d]iese Feuchtigkeitszunahme … eine Folge des Klimawandels [ist], nicht dessen Ursache“ (2018, 25; Hervorhebung Maxton).

Friederike Otto nutzt zur Illustration dieses thermodynamischen Effektes das Bild eines Schwammes:

  • „Je größer dieser ist, desto mehr Wasser kann er aufsaugen – einmal zusammengepresst, entlässt er die Menge wieder. Unsere Atmosphäre ist wie ein Schwamm, der ständig wächst“ (Otto 2019, 30).

>> Mehr Wasserdampf = mehr Extremwetterereignisse.

  • „[A]ufgrund des Clausius-Clapeyron-Gesetzes der Physik [nimmt] die Luft für jedes Grad Erwärmung 7% mehr Wasser auf…“ (Rahmstorf/Schellnhuber 2018 69, 71).

Das bedeutet auch, dass Hurricanes deutlich stärkere Extremniederschläge als früher verursachen können (vgl. Rahmstorf/Schellnhuber 2018, 70).

…mehr

Wirbelstürme werden hinsichtlich der zirkulierenden Luftbewegung immer schneller (Hurricane-Rekordhalter: ‚Patricia‘, 2015, 345 Km/h) (vgl. BR 2019) – und hinsichtlich ihrer Fortbewegungsgeschwindigkeit langsamer. Hurricanes bewegen sich statistisch gesehen 20% langsamer als früher vom Fleck, Taifune sogar 30%. Der Spiegel zitiert James Kossin (NOAA) mit den Worten: „Diese Trends steigern mit ziemlicher Sicherheit bereits die lokalen Regenmengen und begünstigen die Überflutungen, die mit großer Lebensgefahr einhergehen“ (2018).

… allgemeiner gefasst und vereinfacht, aber prinzipiell richtig:

Höhere Temperatur = Mehr Energie bzw. mehr Kraft im Gesamtsystem.

  • „Mit der steigenden Temperatur der Meeresoberfläche verstärken sich die Winde und die mittlere Höhe der Wellen steigt, ihr Tempo wächst. Vor allem extreme Wellen wachsen, wie Satellitenaufnahmen zeigen, um bis zu 0,9 Prozent pro Jahr. … [D]ie mittlere jährliche Energie, die von Wellen transportiert wird, [ist] seit 1950 um rund ein Drittel gestiegen…“ (Weiß 2019).


Update Februar 2020:

  • Eine neue Studie ergänzt obige Aussagen um den Aspekt, dass in Folge der stärkeren Winde auch „die Geschwindigkeit der [Meeres-]Strömungen bis in eine Tiefe von 2.000 Metern in 76 Prozent der globalen Ozeangewässer zugenommen [hat]. … Windgeschwindigkeiten über den Weltmeeren hätten seit den Neunzigerjahren um etwa zwei Prozent pro Jahrzehnt zugenommen, was zu einer Beschleunigung der Meeresströmungen um etwa fünf Prozent pro Jahrzehnt führe“ (Spiegel 2020).

Zudem nehme die Zahl der Stürme zu (vgl. ebd.).

Dieser Mehr-Niederschlag kann ganz woanders fallen als bislang gewohnt oder gewünscht:

  • „Da die Verdunstungsrate steigt[,] … werden allein deshalb [Dürren] wahrscheinlicher.
  • Zusätzlich verändern sich Niederschlagsmuster – und obwohl insgesamt die Regenmengen in einem wärmeren Klima zunehmen, nehmen sie leider gerade in ohnehin trockenen Regionen ab“ (Rahmstorf/Schellnhuber 2018 69, 71).


Nelles und Serrer halten dazu allgemein fest:

  • „Trockene Gebiete, wie z.B. die Subtropen, werden häufig noch trockener und feuchte Gebiete, wie die mittleren Breiten oder die Tropen, werden noch feuchter“ (2018, 81).

Deke Arndt von der National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA) bemerkt dazu:

  • „Dass es in manchen Gegenden immer trockener werde, lasse sich durch die höheren Temperaturen leicht erklären:

    Warme Luft sei durstig…

    Und sauge Feuchtigkeit in sich auf, um sie anderswo als Starkregen wieder fallen zu lassen, der dann zu Überschwemmungen führt“ (Landwehr 2020).

Das gilt zum Beispiel für den Südwesten Australiens. Die Klimaforscherin Friederike Otto, Spezialistin für Event Attribution Science (Zuordnungswissenschaft), kann unterscheiden, ob und inwieweit meteorologische Extremereignisse dem Klimawandel bzw. den Folgen der Erderwärmung zuzurechnen sind:

  • „Der Südwesten Australiens etwa erlebt seit über einen halben Jahrhundert eine dramatische Abnahme an Regenfällen – und das lässt sich teilweise auf den Klimawandel zurückführen“ (Otto 2019, 31; vgl. Aspekt Waldbrände in Australien, S. 136).

Und:

  • „Aktuell können … ca. 18% der weltweiten Starkregenereignisse über Land auf die globale Erwärmung zurückgeführt werden“ (Nelles/Serrer 2018, 81).


Noch einmal zur Frage:

Warum regnet es plötzlich mehr an Orten, an denen es bisher üblicherweise nicht bzw. wenig regnete – und umgekehrt?

Antwort:

Nicht nur Temperatur und die Wasseraufnahme-Menge ändert sich, sondern aufgrund der anderen Zusammensetzung der Atmosphäre (=mehr Treibhausgase) auch die Luftzirkulation (‚dynamischer Effekt‘).

  • „Das heißt, [es ändert sich,] wann und wo Tief- und Hochdruckgebiete entstehen und wohin sie ziehen, wann und wo es regnet, wie stark der Wind weht, zu welcher Jahreszeit er weht und aus welcher Richtung er kommt“ (Otto 2019, 31).

Und weiter:

  • „Wirbelstürme können sich heute an Orten aufbauen, wo es sie früher nicht gegeben hat. Denn die Ozeane erwärmen sich, und damit wird an bestimmten Orten überhaupt erst die Schwelle überschritten, ab der die Wirbel genügend Energie aus dem Wasser ziehen können, um sich zu bilden“ (ebd.).


Mehr Wetterextreme:

Das kann auch bedeuten, dass die jeweilige kalte/heiße/nasse/trockene Wetterlage historisch betrachtet (und nach eigener Wahrnehmung) ungewöhnlich stabil ist, d.h. dass bspw. ein Hoch- oder Tiefdruckgebiet über Wochen wie angenagelt über einem Land oder Kontinent verharrt.


An solchen Prozessen ist der Jetstream beteiligt.

Jetstream erklärt in 2,5 Minuten: Spektrum der Wissenschaft Folge 9: Jetstream: Der Jetstream kommt ins Schwanken und löst dadurch Wetterextreme aus. Doch was genau passiert dabei?; https://www.youtube.com/watch?v=xglILBZXq2Q (Abrufdatum 8.11.2020)

Marco Evers fasst das Phänomen im Spiegel in einfache Worte:

  • „Dieses Starkwindband bewegt sich auf der Nordhalbkugel in sieben bis zwölf Kilometer Höhe, es bläst wellenförmig von West nach Ost und prägt das Wetter maßgeblich. Die Stärke des Jetstreams wird von den Temperaturunterschieden zwischen Arktis und Tropen bestimmt. Weil das Polargebiet nun so viel wärmer geworden ist, kommt der Jetstream leichter aus der Spur. Geschwächt ufert er [wie ein bei einem bei niedriger Geschwindigkeit schlingerndes Fahrrad] weit nach Norden und Süden aus[, sodass sehr warme Luft bis hoch in den Norden vordringen und lange dort verharren kann], sein Verlauf ähnelt nicht mehr dem einer Autobahn, vielmehr mäandert er nun stark verlangsamt, gen Osten. Diese ‚Rossby-Wellen‘ führen dazu, dass Wettersysteme nicht wie ehedem ziemlich flott weggepustet werden, sondern dass sie oft über lange Zeit an einer Stelle verharren“ (2019, 105, vgl. Langer 2020).

Stefan Rahmstorf:

  • „Die starke Erwärmung der Arktis verringert diese Temperaturdifferenz. Daher schwächt sich vor allem im Sommer der polare Jetstream ab, … in dessen Windungen die Hoch- und Tiefdruck-gebiete eingebettet sind, die unser Wetter bestimmen. Dadurch wird das Wetter im Sommer stabiler und weniger wechselhaft, bestimmte Wetterlagen dauern länger an“ (2020).

>> zu Folgen von Wetterextremen siehe auch S. 134f. im Abschnitt Klimakrisen-Folgen zu Lebzeiten der derzeitigen Entscheider*innengeneration – in Deutschland, S. 121ff.


Kein Treibhausgas, aber ein wichtiger Faktor bei der Erderwärmung: Aerosole

Aerosole sind kleine Schwebeteilchen in der Luft, die

  • sowohl aus natürlichen Quellen wie z.B. vulkanischer Asche, von Waldbränden, Wüsten und trockenen Flussbetten stammen,
  • als auch vom Menschen durch Schornsteine, Triebwerke, Auspuffe etc. in die Biosphäre gepustet werden (vgl. Maxton 2020, 33). Das Verbrennen fossiler Energieträger fabriziert neben vielem Anderen auch Aerosole. Sie „sind eine Mischung aus winzigen festen oder flüssigen Partikeln, die für die Wolkenbildung eine wichtige Rolle spielen“ (ebd.).


„Seit Beginn der Industriellen Revolution ist die Gesamtmenge an atmosphärischen Staubpartikeln um rund 60 Prozent gestiegen“ (ebd.).


Sie bleiben „– je nach Größe, Emissionsort und chemischen Eigenschaften – tage- bis wochenlang in der Luft“ (ebd.) – und belasten die Gesundheit der Menschen gerade in großen Metropolen massiv.

>> vgl. Aspekt Feinstaubbelastung in überwärmten Städten, S. 125, Abschnitt Indirekte Opfer des motorisierten Individualverkehrs (MIV), S. 302 und Klimawirkung von Flugemissionen in Abschnitt Fliegen ist mehr als CO₂ in die Luft zu jagen, S. 262).

  • „Das Problem, das diese winzigen Partikel im Kontext des Klimawandels verursachen, ist ihre kühlende Wirkung. Aerosole reduzieren die Temperatur des Planeten, da sie die Wolkendecke vergrößern, die die Sonnenstrahlen und Hitze in das Weltall zurückreflektiert“ (ebd., 32-33).

Das bedeutet, dass Aerosole der Menschheit letztlich die aktuelle Erderwärmung von 1,1 °C nur vortäuschen. Ohne die Aerosole wäre schon längst wärmer – wohl etwa bei den 1,5 °C, die wir eigentlich nicht überschreiten dürfen:

  • „Die Aerosole, die die Luftverschmutzung ausmachen, kühlen die Erde. Ohne sie wäre die globale Erwärmung, die heute ein Temperaturplus von ungefähr einem Grad Celsius gegenüber der vorindustriellen Zeit erreicht hat, womöglich bereits um ein drittel oder halbes Grad höher, stellen Klimaforscher fest“ (Schrader 2018).
  • „Genau genommen ist also die durchschnittliche Erderwärmung bereits höher als die 1,5 °C, die der Weltklimarat … für unbedenklich hält“ (Maxton 2020, 35).


Bjørn Samset vom Forschungszentrum Cicero in Oslo bemerkt dazu:

  • „Die Menschheit hat den Klimawandel durch die Luftverschmutzung gebremst“ und nennt diese Tatsache einen ‚faustischen Pakt‘ (Schrader 2020). Denn: Schrauben wir die Verbrennung fossiler Energien zurück und schließlich auf Null – und das müssen wir – reduzieren wir auch erheblich die Feinstaubbelastung bzw. den Ausstoß von Aerosolen. Mit dem Ergebnis, dass es automatisch und umgehend noch wärmer wird als ohnehin berechnet: „Die globalen Klimavorhersagen berücksichtigen die Effekte dieser Aerosole nicht“ (Maxton 2020, 34).

Dies liegt u.a. daran, dass man die Wirkung von Aerosolen lange nicht berechnen konnte. Einer Studie des Teams um den Atmosphärenforscher Daniel Rosenfeld vom Institut für Erdwissenschaften an der Universität Jerusalem zu Folge ist der „Kühleffekt durch die Aerosole … fast doppelt so hoch wie bislang angenommen“ (Brackel 2019).

Die Klimaziele

  • sind somit noch schwieriger zu erreichen und
  • der Handlungsbedarf noch größer und zeitlich noch dringender,

als bislang angenommen.


Quellen des Abschnitts Die Physik des Klimawandels: Treibhausgase



Nächster Abschnitt: