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Treibhauseffekt |
Quelle:
WDR Wissen |
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Der Streit, welche Gase (Klimagase)
in der Atmosphäre naturgegeben (atmosphärisch)
oder von Menschen verursacht (anthropogen) sind,
wird wohl ständig weitergeführt. Letztendlich sind viele
verschiedene Gase für den Klimawandel (Erderwärmung)
verantwortlich. Alle diese Gase kommen in einem mehr oder weniger
großen Anteil in der Natur vor.
Welches der Gase den Hauptanteil
am Treibhauseffekt
hat, ist auch unter den Fachleuten umstritten. Wasserdampf wird
als Hauptursache vor dem Kohlendioxid angesehen. Wobei der Wasserdampf
aber nur indirekt und die anderen Gase direkt wirken. Aber auch
diese These ist umstritten, da eine verstärkte Wolkenbildung
weniger Sonneneinstrahlung durch die Reflektion zulässt. |
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| Die wichtigsten Klimagase sind |
- Kohlendioxid (CO2) >
Kohlenstoffdioxid
- Kohlenmonoxid (CO) > Kohlenstoffmonoxid
- Methan (CH4)
- Ozon (O3)
- Distickstoffoxid (N2O) >
Lachgas
- Teilhalogenisierte Kohlenwasserstoffe
(HKFW)
- Halogenierte Fluorkohlenwasserstofe
(FCKW)
- Perfluorierte Kohlenwasserstoffe (PFC)
- Schwefelhexafluorid.(SF6)
- Nichtmethanhaltige flüchtige organische
Verbindungen (NM VOC)
- Wasserdampf (H2)
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Zusammensetzung
der ausgestoßenen Klimagase |
Quelle:
Umweltbundesamt, World Resources Institute, dpa |
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| Kohlendioxid (CO2) >
Kohlenstoffdioxid |
Das Kohlendioxid (Kohlenstoffdioxid)
ist ein linear aufgebautes Molekül und entsteht durch das Verbrennen
fossiler Brennstoffe. Es ist gut in Wasser löslich.
Kohlendioxid ist ein Klimagas, dass durch die Anreicherung in der Atmosphäre
die Wärmeabstrahlung der Erdoberfläche in das Weltall verhindert
und so zu einer Erderwärmung über den Treibhauseffekt
zum Klimawandel beiträgt. |
| Bei der Verbrennung
von fossilen Brennstoffen (ÖL, Gas, Kohle) wird der Kohlenstoff
freigesetzt, der in den letzten Jahrmillionen gebunden wurde.
Die Atmosphäre reichert sich mit diesem Gas an, weil es nicht in
diesen Mengen von der Natur aufgenommen werden kann. Ein Teil dieses Gases
wird auch in den Ozeanen gebunden und senkt den pH-Wert des Wassers.
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| Kohlenmonoxid (CO) > Kohlenstoffmonoxid |
Bei einer unvollständigen
Verbrennung (Sauerstoffmangel) von Brennstoffen, kann besonders bei Gas-
und Holzheizungen Kohlenmonoxid entstehen. Aber es wird auch durch vulkanische
Aktivitäten, Wald- und Buschbränden in die Atmosphäre freigesetzt.
Es baut sich im Gegensatz zum Kohlendioxid innerhalb von 1 bis 3 Monaten
wieder ab. |
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| Methan (CH4) |
Methan ist ein brennbares
Gas, das beim Faulprozess organischer Stoffe (Mülldeponien, Kohlebergwerken,
Abwasserreinigung) entsteht und ist der Hauptbestandteil von Erdgas, Biogas,
Sumpfgas und Holzgas. Auch beim Reisanbau und durch die Viehzucht (das
Gas entweicht aus dem Verdauungssystem der Wiederkäuer) entsteht
Methan. |
Auf dem Grund der
Ozeane und in den Permafrostböden befinden sich enorme Mengen von
Methanhydrat,
dass durch die Erhöhung der Temperaturen und durch die Förderung
und den Transport ausgast. |
| Nach Kohlenstoffdioxid
ist es das bedeutendste von Menschen indirekt freigesetzte Klimagas und
ist 20 bis 30mal wirkungsvoller gegenüber dem Kohlendioxid
(CO2). |
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| Ozon (O3) |
Bei elektrischen Entladungen,
Oxidations- und Verdunstungsvorgängen entsteht Ozon (O3).
Es ist in sehr geringen Mengen (ca. 0,02 bis 0,1 mg/m3)
auch in der Atmosphäre nachweisbar. |
Ein erhöhter
Ozonanteil in den unteren Schichten der Atmosphäre verhindert
die Wärmeabstrahlung von der Erdoberfläche in das Weltall und
trägt so zum Treibhauseffekt bei. |
| Der Ozonmangel
in der Stratosphäre (Ozonloch, vor allem über
der Antarktis und Arktis) ist auf den Fluorchlorkohlenwasserstoff (FCKW)
aus Spraydosen und Kältemitteln zurückzuführen. An diesen
Stellen kann die UV-Strahlung der Sonne verstärkt bis zur Erdoberfläche
durchdringen. Das fehlende Ozon hat Auswirkungen auf das Klima und dem
Wachstum der Pflanzen.
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| Distickstoffoxid (N2O)
> Lachgas |
Distickstoffoxid (Lachgas)
entsteht bei der Verbrennung von Biomasse (Holz, Stroh, Biogas), durch
den Straßenverkehr und in der Landwirtschaft durch den Einsatz von
Stickstoffdünger. Es reichert sich in der Atmosphäre an, da
es eine Lebensdauer von ca. 150 Jahren hat. |
Die klimaschädliche
Wirkung dieses Gases ist ca. 300mal größer
gegenüber dem Kohlendioxid (CO2) und trägt dadurch
extrem zum Treibhauseffekt bei. |
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| Teilhalogenisierte Kohlenwasserstoffe
(HKFW) |
Die FCKW’s (Kältemittel)
in Kälte- und Klimaanlagen sind durch teilhalogenierte Fluorkohlenwasserstoffe
ersetzt worden. Sie haben nur einen geringeren direkten Treibhauseffekt
und eine geringere Lebensdauer. Aber auch in Hartschäumen und PU–Montageschäumen
(in Spraydosen) befinden sich diese Gase. |
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| Halogenierte Fluorkohlenwasserstofe
(FCKW) |
Diese klimaschädlichen
Gase (CF4, C2F6, C3F8,
C4F8) sind hauptsächlich für den Abbau
der Ozonschicht über der Antarktis und Arktis verantwortlich.
Die klimaschädliche Wirkung ist ca. 15.000mal größer
gegenüber dem Kohlendioxid (CO2). |
In vielen alten Kälte-
und Klimaanlagen befinden sich noch FCKW’s (Kältemittel) und
auch in Spraydosen und Aufschäummittel wurde es als Treibmittel verwendet.
Sie wurden durch H-FKW’s und FKW’s ersetzt. Diese sind im
Vergleich mit FCKW nicht als so klimaschädlich angesehen. |
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| Perfluorierte Kohlenwasserstoffe
(PFC) |
Perfluorierte
(vollfluorierte) Kohlenwasserstoffe (CF4, C2F6,
C3F8, C4F8) absorbieren
die Infrarotstrahlung und tragen deswegen zum
Treibhauseffekt bei, zumal einige Gase eine Verweilzeit bis zu 50 000
Jahren in der Atmosphäre haben. Die klimaschädlichen Wirkungen
z. B. von CF4 ist ca. 6.500mal, C2F6 ca. 9.200mal und C3F8 ca. 7.000mal
größer gegenüber dem Kohlendioxid (CO2). |
| Der Einsatz dieser
Gase ist seit einigen Jahren verboten und dürfen
nur mit einer Ausnahmegenehmigung verwendet werden, so
z. B. in der Halbleiter- und Aluminiumherstellung. |
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| Schwefelhexafluorid.(SF6) |
Das Schwefelhexafluorid
wird als das schädlichste Klimagas bezeichnet. Die
schädliche Wirkung ist ca. 22.800mal größer
gegenüber dem Kohlendioxid (CO2) und zerstört die
Ozonschicht. Der Abbau durch die UV-Strahlung der Sonne dauert ca. 3.200
Jahre. Da aber der Anteil unter den klimarelevanten Gasen sehr gering
ist, ist die Wirkung auf den Treibhauseffekt nicht nennenswert. |
Dieses Gas wird hauptsächlich
in elektronischen Anlagen, als Stabilisator in der Reifenindustrie und
als Schaummittel verwendet. |
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| Nichtmethanhaltige flüchtige
organische Verbindungen (NM VOC) |
Diese Wasserstoff-Kohlenstoff-Verbindungen
sind schwierig zu erfassen. Die klimarelevanten Wirkungen sind noch nicht
vollständig erforscht. |
Diese NMVOC’s
entstehen durch unvollständige Verbrennungen Kfz-Motoren und der
Verdunstung von Kraftstoffen (Tankbelüftung und Undichtigkeiten an
Fahrzeugen, Betankung, Umschlag und Lagerung). Auch bei der Verwendung
von Lösemitteln und im Bereich der chemischen Industrie, Mineralölindustrie
und Nahrungsmittelindustrie. |
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| Wasserdampf (H2O) |
| Da durch die zunehmende
Erderwärmung die Luft mehr Wasserdampf aufnehmen kann, nimmt auch
in der oberen Erdatmosphäre die Wolkenbildung zu.
Aber auch der steigende Luftfahrtverkehr emittiert Wasserdampf in die
oberen Luftschichten. |
| Der Wasserdampf
trägt aber nur indirekt und die anderen Klimagase
direkt zur Erderwärmung bei. Diese These ist umstritten, da eine
verstärkte Wolkenbildung weniger Sonneneinstrahlung durch die Reflektion
zulässt, das dann wieder zu einer Abkühlung der Atmosphäre
führen könnte. Außerdem schwankt die Konzentration des
Dampfgehaltes in der Atmosphäre und ist wissenschaftlich schwer zu
erfassen und zu beurteilen. |
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Quelle:
© Enquête-Kommission "Schutz der Erdatmosphäre" |
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Treibhauseffekt |
Um das Phänomen
der Erderwärmung einfach zu erklären, werden
die Vorgänge innerhalb eines Treibhauses herangezogen. Hier wird
die Sonnenstrahlung durch die Glasscheiben durchgelassen, aber die Erwärmung
der internen Flächen nicht wieder herausgelassen |
Verantwortlich sind
die in der Atmosphäre vorhanden bzw. eingetragenen Gase (Treibhausgase
- Klimagase) bezeichnet. Aber hier beginnt der Streit,
welche Faktoren und Vorgänge wirklich für die Erderwärmung
ausschlaggebend sind. Wie wirkt sich die gleichzeitige Absorption und
Emission von Wärmestrahlung in den verschiedenen Höhen der Atmosphäre
aus? Wie wirken sich die Strömungen in der Atmosphäre aus? Haben
die Vorgänge einen größeren anthropogenen (menschlichen)
Einfluss oder sind es natürliche Vorgänge? Welchen Einfluss
haben die vermehrte Wolkenbildung und der Aerosolausstoß der Vulkane?
Wirken diese Vorgänge ausgleichend? |
Also Fragen über
Fragen, die nur durch exakte Messungen, aber nicht durch
Klimaberechnungen, erfasst werden können, da jeder Faktor, der in
den Berechnungen nicht richtig angesetzt bzw. gewichtet wird, zu falschen
Ergebnissen bzw. Interpretionen führen kann. |
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