gesamtÜbersicht /Frage4/Treibhauseffekt :Treibhausgase

Die Treibhausgase im Einzelnen

 „Die Atmosphäre besteht größtenteils aus Stickstoff, Sauerstoff und Argon. Diese Gase sind ziemlich durchlässig sowohl für sichtbares Licht wie für die Wärme, die die Erde in den Weltraum zurückstrahlt.
Allerdings sind in der Atmosphäre auch Wasserdampf, Kohlendioxid und Spuren anderer Gase vorhanden. Sie sind zwar durchlässig für sichtbares Licht, jedoch weit weniger für Infrarotlicht. Diese Gase wirken wie ein Schutzschild für die Erde. Man nennt sie Treibhausgase. Je höher ihre Konzentration, desto höher die Temperatur auf der Erde.“ (GREENPEACE)

„In  der  irdischen  Atmosphäre  sind  mehr  als  20  Treibhausgase natürlichen  und  anthropogenen  Ursprungs  nachweisbar, darunter  hochwirksame  Klimagase  wie  Distickstoffmonoxid (Lachgas),  Schwefelhexafluorid  und  Carbonylsulfid.  Obwohl im  Hinblick  auf  prägnante  Klimawandel-Ereignisse  der Vergangenheit neben dem Wasserdampf nahezu ausschließlich Kohlenstoffdioxid und Methan eine primäre Rolle spielten, ist die Bedeutung der übrigen Treibhausgase durchaus relevant, da sie  gegenwärtig  in  ihrer  Gesamtwirkung  fast  dasselbe Treibhauspotential wie das Kohlenstoffdioxid aufweisen.“ (wikipedia: Klimawandel)

Der Treibhauseffekt sorgt dafür, dass sich die mittlere Temperatur auf der Erde von minus18°C auf plus15°C erhöht. Es ergibt sich also eine Erhöhung von 33°C: „Für 21 dieser 33 Grad ist der Wasserdampf verantwortlich, für 7 Grad das CO2 und alle übrigen Gase für die restlichen 5 Grad. Der natürliche Treibhauseffekt schafft somit erst die Voraussetzungen für Leben, wie wir es kennen.
Da die Atmosphäre zu 78 Prozent aus Stickstoff (N2) und zu 21 Prozent aus Sauerstoff (O2) besteht, bleibt für unsere Treib­hausgase kein großer Anteil mehr übrig, weshalb man sie auch als Spurengase bezeichnet.

Manche bezweifeln daher auch die Bedeutung der Spurengase für das Klimageschehen.
Dem ist aber nicht so,
denn Stickstoff und Sauerstoff zeigen im energetisch wichtigen Bereich des Spektrums keine nennenswerte Emission und Absorption
und sind daher für Temperaturänderungen bedeutungslos!(S. Plöger S. 83)


Die Treibhausgase im Einzelnen:
  • Wasserdampf

  • Kohlendioxid (CO2) 88%(für Deutschland 2018)
    ist ein geruch- und farbloses Gas, das aus sehr stabilen Molekülen besteht. Anthropogenes Kohlendioxid entsteht unter anderem bei der Verbrennung fossiler Energieträger (Kohle, Erdöl, Erdgas) und macht den Großteil des vom Menschen zusätzlich verursachten Treibhauseffektes aus. Quellen sind vor allem die Strom- und Wärmeerzeugung, Haushalte und Kleinverbraucher, der Verkehr und die industrielle Produktion. Zusätzlich in die Erdatmosphäre anthropogen emittiertes Kohlendioxid wird durch die natürlichen physikalischen und biogeochemischen Prozesse im Erdsystem nur sehr langsam abgebaut. Nach 1000 Jahren sind davon noch etwa 15 bis 40 Prozent in der Atmosphäre übrig. Der gesamte Abbau dauert jedoch mehrere hunderttausend Jahre.
    Es hat eine besondere Eigenschaft, die Stickstoff und Sauerstoff nicht haben: Die che
    mische Struktur von CO2-Molekülen – sie bestehen aus einem Kohlenstoff(C)- und zwei Sauerstoff(O)-Atomen – bedingt, dass sie einen bestimmten Anteil der zurückgestrahlten Sonnenenergie, der Wärmestrahlung, absorbieren (aufnehmen).
    Den CO2-Anteil in der Atmosphäre aus weit zurückliegender Vergangenheit hat man insbesondere durch die Analyse von eingeschlossenen Luftbläschen in Eisbohrkernen nachvollzogen; seit 1958 wird sie kontinuierlich durch direkte Messungen am Observatorium auf dem Mauna Loa in Hawaii und anderen Messstationen bestimmt. Bis zum Beginn der Industrialisierung lag der Wert über Jahrtausende bei knapp 280 ppm (parts per million), das heißt auf 1 Million Gasteilchen in der Atmosphäre kamen 280 CO2-Teilchen. Seitdem ist der Wert auf mehr als 400 ppm gestiegen, zuletzt laut „World Meteorological Organisation“ auf 405 ppm. Diese Werte kann man direkt messen.

    Das aus natürlichen oder vom Menschen verursachten Quellen entstehende Kohlenstoffdioxid löst sich im Meerwasser, in Seen, Flüssen und im Regenwasser oder wird von grünen Pflanzen aufgenommen. Die Pflanzen bauen aus Kohlenstoffdioxid und Wasser energiereiche Stoffe auf und geben dabei Sauerstoff ab. Es ergibt sich ein Kreislauf des Kohlenstoffdioxids in der Natur.
    Das im Regenwasser gelöste Kohlenstoffdioxid spielt beim sogenannten natürlichen Kalkkreislauf eine Rolle.
    Ein Rest von 0,04% Kohlenstoffdioxid verbleibt in der Luft.
    (Chemiezauber.de)


  • Methan (CH4) 6,1%(für Deutschland 2018)  /  Treibhausgaspotential: 20 – 35 mal so „wirkungsvoll“ wie CO2
    ist ein geruch- und farbloses, hochentzündliches Gas. Die durchschnittliche Lebenszeit in der Atmosphäre beträgt um die 12,4 Jahre, wesentlich kürzer als die von CO2. Trotzdem macht es einen substanziellen Teil des menschgemachten Treibhauseffektes aus, denn das Gas ist 25-mal so wirksam wie Kohlendioxid. Methan entsteht immer dort, wo organisches Material unter Luftausschluss abgebaut wird. In Deutschland vor allem in der Land- und Forstwirtschaft, insbesondere bei der Massentierhaltung. Eine weitere Quelle sind Klärwerke und Mülldeponien. Außerdem entsteht es beim Reisanbau.
    Auch in Permafrostböden (Dauerfrostböden) ist Methan erhalten. Wenn also die globalen Temperaturen derzeit steigen und die Permafrostböden auftauen, wird Methan frei – die Atmosphäre wird zusätzlich aufgeheizt. Dadurch eine Spiralentwicklung mit bisher noch völlig offenem Ausgang.

  • Lachgas (Distickstoffmonoxid) (N2O) 4,1%(für Deutschland 2018) /  Treibhausgaspotential:300 mal so „wirkungsvoll“ wie CO2
    ist ein farbloses, süßlich riechendes Gas. Die durchschnittliche Lebenszeit in der Atmosphäre beträgt etwa 121 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). Das Gas kommt in der Atmosphäre zwar nur in Spuren vor, ist aber 298-mal so wirksam wie CO2 und macht daher einen auf die Menge bezogen überproportionalen Teil des anthropogenen Treibhauseffektes aus.
  • „Treibhausgas-Potential“                                :
    Verschiedene Treibhausgase sind unterschiedlich klimawirksam,
    man kann von Treibhausgaspotenzialen sprechen.
    Die unterschiedlichen Gase werden also über diese Faktoren umgerechnet.
    Dann muss am Ende nur noch ein Wert,
    nämlich das CO2-Äquivalent (CO2e), betrachtet werden
    und man kann darauf verzichten, jedes Gas einzeln einzurechnen.
  • Fluorchlorkohlenwasserstoffe FCKW
    ausschließlich von uns Menschen produziert als Kühlmittel – sind inzwischen verboten, um die Bildung von Ozonlöchern zu stoppen.

  • F-Gase (HFKW, FKW, SF6, NF3) (1,7%)(für Deutschland 2018)
    Viele fluorierte Kohlenwasserstoffverbindungen (F-Gase) sind selbst im Vergleich zu Methan und Lachgas extrem treibhauswirksam. Auch ihre Verweildauer in der Atmosphäre ist enorm lang. Im Gegensatz zu den übrigen Treibhausgasen kommen Fluorkohlenwasserstoffe in der Natur nicht vor. F-Gase werden produziert um als Treibgas, Kühl- und Löschmittel oder Bestandteil von Schallschutzscheiben (insbesondere SF6) eingesetzt zu werden. Emissionen können im Wesentlichen durch Vermeidung, sachgerechte Entsorgung und durch Wiederverwendung gemindert werden.
    teilhalogenisierte Fluorkohlenwasserstoffe (HKFW)
    perfluorierte Kohlenwasserstoffe (FKW)
    Schwefelhexafluorid (SF6)
    ist laut Weltklimarat IPCC (Intergovernmental Panel on Climate Change) das stärkste Treibhausgas, das in Hochspannungsschaltanlagen eingesetzt wird. Dieses Gas stammt aus industriellen Prozessen und kommt in der Natur nicht vor. Zwar ist das Potenzial, zum Treibhauseffekt beizutragen, groß, es ist aber nur zu einem sehr geringen Anteil in der Atmosphäre enthalten, daher ist der Einfluss auf die Erderwärmung eher gering.

    Daten vom Umweltbundesamt: Die Treibhausgase

Treibhausgas-Emissionen in der Europäischen Union

Die Europäische Union berichtet jährlich die Treibhausgas-Emissionen für die EU-27. Dazu werden die Emissionsdaten der Mitgliedstaaten konsolidiert und zusammengeführt, so dass ein konsistentes Gesamtinventar entsteht. Der Emissionstrend und die Verteilung auf die Kategorien folgen dabei weitestgehend denen der großen Industrieländer.
Inhalt: Größte Emittenten / Pro-Kopf-Emissionen / Emissionen in Relation zum Bruttoinlandsprodukt (BIP) / Trends
Treibhausgas-Emissionen in der Europäischen Union

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