Der natürliche Treibhauseffekt

Leben auf der Erde ist nur durch die Sonneneinstrahlung und durch die sie umgebende gasförmige Atmosphäre möglich. In den oberen Schichten der Erdatmosphäre befinden sich Wasserdampf, Kohlendioxid (CO₂), Methan (CH4), Ozon (O₃) und Distickstoffoxid (Lachgas N₂O). Diese natürlich vorkommenden Gase (insbesondere das Kohlendioxid) wirken ähnlich wie das Glasdach eines Treibhauses, deshalb spricht man von Treibhausgasen. Die kurzwelligen Sonnenstrahlen, die durch die Atmosphäre dringen, werden zu 30 Prozent direkt wieder zurück in den Weltraum reflektiert, durch Wolken, Luft und z. B. Eis- und Schneegebiete. Der Hauptanteil von 70 % wird von der Erde und den Ozeanen absorbiert. Die Erde wärmt sich auf und gibt die Wärme nachts in Form von langwelliger Wärmestrahlung (Infrarotstrahlung) wieder ab. Ein Teil dieser „Abwärme“ gelangt durch so genannte atmosphärische Fenster wieder zurück in den Weltraum. Der andere Teil wird durch die natürlich vorkommenden Treibhausgase zurückgehalten. Kohlendioxid kann die Wärmestrahlung absorbieren, damit bleibt die Wärme in der Atmosphäre und sorgt auf der Erde für eine mittlere bodennahe Durchschnittstemperatur von + 15°C. Dies ist der so genannte natürliche Treibhauseffekt, ohne den Leben auf der Erde nicht möglich wäre, denn ohne ihn läge die Temperatur bei ca. –18°C.

Der anthropogene (vom Menschen verursachte) Treibhauseffekt

Das natürliche Gleichgewicht wird durch den Menschen seit der Industrialisierung Ende des 19. Jahrhunderts gestört. Durch Menschen produzierte Treibhausgase aber auch Rodungen von Wäldern und andere Landnutzungsänderungen fügen dem natürlichen Treibhauseffekt vom Menschen verursachte Anteile hinzu.

Das Schaubild Treibhauseffekt zeigt die vielfältigen Einträge von Treibhausgasen in die Atmosphäre. Der Verkehrssektor zählt dabei zu den Hauptverursachern für Treibhausgasemissionen. Der höchste Anteil der Emissionen im Verkehr ist auf den PKW- und den Luftverkehr zurückzuführen. Treibhausgase entstehen dabei nicht nur bei der Herstellung und Verbrennung von Kraftstoffen sondern auch bspw. beim Bau, bei der Instandhaltung und beim Betrieb von Straßen, Brücken, Parkplätzen und Verkehrsleitsystemen und bei der Produktion von Fahrzeugen.  

Die wichtigsten vom Menschen freigesetzten Treibhausgase sind: 

• Kohlendioxid (CO₂) entsteht durch das Verbrennen fossiler Rohstoffe wie Kohle, Erdöl und Erdgas sowie durch Brandrodungen. Die Energieerzeugung und der Verkehr sind heute die Hauptverursacher des CO₂-Anstiegs. Die Kohlendioxidkonzentration hat sich seit der Industrialisierung Ende des 19. Jahrhunderts ständig erhöht. Kohlenstoffdioxid ist mit einem Anteil von mehr als 50 % der Klimawirkung das bedeutsamste Treibhausgas.
• Fluorchlorkohlenwasserstoffe (FCKW), die in Spraydosen und Kühlschränken oder bei der Schaumstoffherstellung verwendet wurden, bleiben bis zu 400 Jahre in der Atmosphäre bestehen und zerstören aktiv die Ozonschicht. Trotz im Vergleich zu Kohlenstoffdioxid geringen Emissionen haben sie durch ihre bis zu 14800-fach stärkere Klimawirkung einen Anteil von 18% am Treibhauseffekt. Seit 1996 ist FCKW in den Industrieländern verboten.
• Methan entsteht in der Landwirtschaft beim Reisanbau, der Rinderzucht („tierische Abgase“) und durch das Düngen. Methan trägt durch seine 25mal stärkere Klimawirkung als Kohlenstoffdioxid 15 % zum globalen Treibhauseffekt bei.
• Lachgas (Distickstoffoxid) ist ebenfalls ein Ergebnis intensiver Landwirtschaft und trägt 5 % zur globalen Erwärmung bei.
• Bodennahes Ozon entsteht tagsüber durch den Autoverkehr und Industrie-Emissionen (Sommersmog), das nur abends in Industriegebieten wieder abgebaut werden kann. Es macht 10 % der Wirkung aus.
• Neuere Klimagase sind die Stoffe PFC (perfluorierte Kohlenwasserstoffe), HKFW (teilhalogenisierte Kohlenwasserstoffe) und SF6 (Schwefelhexafluorid) und obwohl im eigentlichen Sinne kein Gas auch Ruß.

Die Erhöhung der CO₂-Konzentration und der Anstieg der anderen Treibhausgase bewirken, dass in der Atmosphäre mehr Wärme zurückgehalten wird: Das Klima auf der Erde verändert sich, in vielen Gebieten steigen die Temperaturen deutlich an, die Verteilung von Niederschlägen sowie von Wind und Meeresströmungen aber auch die Verbreitung von Pflanzen und Tierarten verändern sich. Die Folgen des Treibhauseffektes sind weitreichend und gehen über die bloßen klimatischen Veränderungen weit hinaus.

Weitere Informationen

• Karte Treibhausgas und Klimawandel, Beobachtungen und Vorhersagen
  Direkter Link: [1] oder zu finden unter Klett Lehrwerk-EXTRA: Geographie Infothek / Klimawandel
• http://www.klimabuendnis.de
• http://www.umweltlexikon.de
• http://www.schuelerlexikon.de
• http://www.erdoelinamazonien.org (Fotogalerie – Kirchentag Hannover)
• http://www.bund.net www.bund.net
• http://www.greenpeace.de/themen/klima/klimawandel/
• http://www.hamburger-bildungsserver.de/index.phtml?site=themen.klima
• http://www.umweltbundesamt.de/klimaschutz/