Die Umwelt fängt das Schwitzen an - der Treibhauseffekt

Juni 2022
Aneinandergereihte Treibhäuser unter wolkigem Himmel
Aneinandergereihte Treibhäuser unter wolkigem Himmel - Fotograf:in: Abigail Lynn, Copyright: Unsplash - Abigail Lynn

Der Treibhauseffekt ist ein zunächst in Treibhäusern vorkommender Effekt, bei dem Pflanzen in einem Glas- bzw. Gewächshaus durchdringende Sonnenstrahlen aufnehmen, sich erwärmen und diese Energie teilweise in Form von Infrarotstrahlung wieder absorbieren. Dabei reflektiert die Glashülle die abgestrahlte Wärme - der Raum heizt sich folglich auf. Abkühlung und innere Erwärmung pendeln sich ein und eine höhere Durchschnittstemperatur kann aufrechterhalten werden als außerhalb des Treibhauses.

Der natürliche Treibhauseffekt der Erde

Dieser Effekt ist auch auf die Erde zu übertragen, bei der ein natürlicher Treibhauseffekt sogar notwendig ist, da ohne ihn die Erdkugel auskühlen würde. Sonne strahlt durch die Erdatmosphäre und Teile davon erwärmen Pflanzen und Boden. Infrarotstrahlen werden wieder abgegeben.
Vielmehr fungieren hier in der Atmosphäre natürlich vorkommende Treibhausgase, wie CO2 oder Wasserdampf, welche die von der Erde absorbierten Infrarotstrahlen schwer durchdringen lassen und zurückhalten. Dadurch verweilt Wärmeenergie länger in den Sphären und die Erde kühlt nicht aus.
Ohne diesen Vorgang wäre laut Wissenschaftlern die Erde im Schnitt minus 18° Celsius kalt, anstatt plus 15 °Celsius.

Der Anthropogene Treibhauseffekt

Der natürliche Treibhauseffekt wird jedoch durch das Handeln des Menschen auf der Erde intensiviert, indem immer mehr Schadstoffe und Treibhausgase zusätzlich und in einem großen Ausmaß freigesetzt werden. Man nennt dies auch anthropogenen oder “vom Menschen herbeigeführten” Treibhauseffekt.
Das Wort anthropogen stammt aus dem Altgriechischen und setzt sich aus den Bestandteilen anthrōpos (=Mensch) und genēs (= verursacht) zusammen.
Insbesondere mit der Industrialisierung seit dem 19. Jahrhundert erhöhte sich der Schadstoffausstoß.

Treibhausgase

Neben CO2 und Wasserdampf gehören zu Treibhausgasen Methan, Distickstoffoxid, Ozon, Lachgas oder Fluorchlorkohlenwasserstoffe (FCKWs).
CO2 wird hauptsächlich intensiver durch das Verbrennen fossiler Energieträger wie Kohle, Erdöl und Gas oder durch Fahrzeugabgase generiert. Methan bildet sich vor allem bei der Viehwirtschaft oder Mülldeponien heraus. Lachgas tritt bei der landwirtschaftlichen Düngung auf. FCKWs wurden vorrangig als Treibgase für Spraydosen oder als Kühlmittel in Kühlschränken sowie Feuerlöschern verarbeitet. Sie stellen zudem eine Gefahr für die Ozonschicht dar, welche uns vor toxischer UV-Strahlung schützt und wurden daher ab den 90er Jahren verboten.

Wirkung übermäßiger Treibhausgase

Je mehr diese Gase ausgestoßen werden und in der Erdatmosphäre verweilen, desto mehr Wärmestrahlung wird in der Sphäre gehalten. Die Bilanz zwischen eingehenden Sonnenstrahlen und abgegebenden Infrarotstrahlen gerät aus dem Gleichgewicht. Infolgedessen steigen die Temperaturen an und bringen das ursprüngliche Klimasystem ins Wanken. Der Klimawandel schreitet voran.

Treibhauspotential

Jedes Treibhausgas birgt ein unterschiedlich starkes Treibhauspotential, welches beschreibt, wie sehr es Infrarotstrahlen zurückhält und somit die Erderwärmung “vorantreibt”. Dafür werden Zahlenwerte herangezogen, beginnend bei 1 für das Treibhausgas CO2. Im Vergleich dazu besitzt Methan ein Treibhauspotential von 28, Distickstoffoxid eines von 265 und FCKW sogar eines von 5200. Je höher die Zahl ist, desto drastischer bringen die Gase den anthropogenen Treibhauseffekt voran.

Folgen des Anthropogenen Treibhauseffektes

Die anthropogene Erderwärmung verursacht negative Auswirkungen in sämtlichen Natur- und Lebensräumen und verändert ursprüngliche Ökosysteme.

Festland erwärmt sich schneller als Ozeane, was dazu führt, dass zwischen beiden Arealen zuvor nicht dagewesene Temperaturunterschiede vorliegen. Durch diese Abweichungen reagiert das Wetter mit starken Anomalien, wie eine kräftigere Windzirkulation, häufiges Auftreten von gravierenden Stürmen oder intensive Niederschläge. Häufiger Regenfall begünstigt Hochwasser und Überflutungen - davon sind vor allem Inselbewohner und ihr Land bedroht.
Zusätzlich kann sich Niederschlag bei hohen Temperaturen in den Bergen nicht mehr als Schnee festsetzen und fließt in die Täler.

Gebiete, die bereits ein trockenes und heißes Klima besitzen, wie z.B. Steppen oder Savannen, unterliegen bei einem fortlaufenden Temperaturanstieg einer regelrechten “Wüstenbildung”. Boden, der landwirtschaftlich genutzt werden konnte, trocknet aus und bereits knapp vorhandene Wasserressourcen gehen in Trockenperioden noch weiter zurück. Die Landschaft entwickelt sich stückweise zur Wüste.

Kalte Regionen wie der Nordpol oder Bergketten leiden unter einer enormen Eis- und Gletscherschmelze. Insbesondere am Nordpol verflüssigen die Temperaturen die Eisplatten und bringen somit Eisbären in ihrem natürlichen Habitat in Lebensgefahr. Laut Klimaforscher Dirk Notz des Zentrums für Erdsystemforschung ist sogar vorherzusehen, dass das arktische Packeis ab dem Jahr 2050 zu Sommerzeiten fast komplett verschwunden sein wird.

Lösungsansätze und Initiativen

Auch wenn CO2 im Vergleich zu anderen Gasen ein geringeres Treibhauspotential besitzt, ist es das Treibhausgas, das momentan den größten Anteil in der Umwelt einnimmt und kann zudem mehrere hundert Jahre in der Erdatmosphäre verweilen. Da trotz einer Abnahme an genutzten fossilen Brennträgern immer noch CO2 aus früheren Zeiten vorhanden ist, ist laut Forschern ein Umstieg auf regenerative Energien wie Wind-, Wasser-, oder Solarkraft notwendig, um den CO2-Gehalt dauerhaft senken zu können.

Ein Beispiel hierfür liefert das Gesetz für die “Förderung der erneuerbaren Energien” (kurz: EEG) des Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz in Deutschland, welches 1. April 2000 in Kraft getreten ist und sich in stetiger Weiterentwicklung befindet. Im Gesetz ist die Übertragung regenerativer Energie im Stromnetz sowie die Ausweitung deren Generatorenanlagen geregelt. Zugleich sieht es vor, dass erneuerbare Energien mit sogenannten Einspeisevergütungen für die Erzeuger gefördert werden. Außerdem sollen ökonomische Wettbewerbsfähigkeit bei einer Nutzung von ökologisch nachhaltiger Energie vereint werden.

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