Nachhaltigkeit,  Ökologie

Zusammenhänge zwischen Treibhausgasemissionen und Temperaturzielen

Klimaneutralität lokal und global

„Unsere Stadt wird bis spätestens 2035 klimaneutral“ beschloss der Stadtrat Bonn im Herbst 2019. Das Übereinkommen von Paris aus dem Jahr 2015 setzt als Ziel eine Begrenzung des Anstiegs der globalen Durchschnittstemperatur auf deutlich unter 2 °C – möglichst 1,5 °C – über dem vorindustriellen Niveau. Diesem Ziel haben sich mittlerweile 176 Länder verschrieben. Die Bundesregierung und die Europäische Kommission streben Klimaneutralität bis 2050 an.

Scientists For Future Köln/Bonn

Gerrit Müller und Daniel Rutte

Unser Planet befindet sich in einem energetischen Gleichgewicht zwischen Sonneneinstrahlung und eigener Abstrahlung. Der sogenannte Strahlungsantrieb der Erde regelt die durchschnittliche Temperatur der Erdatmosphäre. Über menschliche Zeiträume (Jahrhunderte) hängt dieser Antrieb vor allem von der Konzentration der Treibhausgase in der Atmosphäre ab. Auf längeren Zeitskalen (tausende bis Millionen Jahre) haben auch andere Faktoren, wie z. B. Variationen der Erdbahn um die Sonne, Land-Ozean-Eis-Verteilung und Sonnenaktivität starken Einfluss auf die Temperatur der Erdatmosphäre. Die Erwärmung seit Beginn der Industrialisierung ist physikalisch vollständig durch menschengemachte Einflüsse zu erklären.

Diese Erkenntnis ist zum Beispiel im „Sonderbericht 1,5 °C globale Erwärmung“ (https://www.mcc-berlin.net/de/forschung/co2-budget.html) des Weltklimarates dargestellt, auf dem dieser Artikel beruht. Er fasst zusammen, welche Konzentrationen von Treibhausgasen, vor allem CO2, in der Atmosphäre nicht überschritten werden dürfen, um die durchschnittliche globale Erwärmung auf 1,5 oder 2 °C zu begrenzen. Einmal emittierte Treibhausgase verbleiben lange in der Atmosphäre. Entscheidend sind also die seit Beginn der Industrialisierung aufsummierten Emissionen. Für das 1,5- und 2-°C-Ziel ergibt sich jeweils ein uns Menschen verbleibendes Emissionsbudget.

Relativ zum vorindustriellen Niveau hat sich die mittlere Temperatur an der Erdoberfläche durch menschengemachte Treibhausgasemissionen bereits um 1,0 °C erwärmt. Bis zur 1,5-°C-Marke bleiben etwa 336 Milliarden Tonnen CO2. Das sind bei aktuellen Emissionen etwa acht Jahre. Bis 2,0 °C sind es 1,1 Billionen Tonnen CO2. Diese Zahlen stellt die „CO2 Uhr“ des Mercator Instituts unter www.mcc-berlin.net aktuell und anschaulich dar. Leider hat auch 2019 die weltweit ausgestoßene Menge von CO2 nach vorläufigen Schätzungen, noch einmal leicht zugenommen.

Klimaneutralitätsziele und Temperatur verknüpfen

Wir betrachten drei „Emissionsszenarien“ um das 1,5-°C-Ziel mit 67 % Wahrscheinlichkeit zu erreichen. Dazu treffen wir die Annahme, dass die globalen Emissionen sich so entwickeln, wie die in Bonn: (1) Wir emittieren wie bisher. Unser Budget ist 2028 aufgebraucht und wir werden schlagartig CO2-neutral. (2) Wir senken bis 2035 unsere Emissionen gleichmäßig auf Null. Das erfordert eine jährliche Reduktion von etwa 4 % in Bezug auf 1990. (3) Wir reduzieren in den nächsten Jahren unsere Emissionen stärker als 4 % jährlich. Uns bleibt dann noch Spielraum nach 2035.

Auch wenn das vom Stadtrat gesteckte Ziel sehr gut ist, kommt es also aus wissenschaftlicher Sicht auf die bis zur Klimaneutralität aufsummierten Emissionen an. Aus diesem Grund hat auch der Sachverständigenrat für Umweltfragen der Bundesregierung im vergangenen Herbst gefordert, dass die deutsche Klimapolitik zukünftig anhand eines Klimabudgets evaluiert werden soll.

Um die aufsummierten Emissionen gering zu halten, sind entschlossene und schnelle Schritte seitens der Bonner Politiker*innen und Bürger*innen erforderlich. Dabei werden frühzeitige, effektive Maßnahmen, die einen gleichmäßigen Reduktionstrend übertreffen, durch eine Reserve im Restbudget belohnt (Szenario 3). Es lohnt sich also lieber heute als morgen in die Reduktion stetig wiederkehrender Emissionen, wie etwa für Heizung oder Verkehr, zu investieren.

Global gesehen

Im Pariser Übereinkommen haben sich alle beteiligten Länder zu „national festgelegten Beiträgen“ ihrer Treibhausgasreduktionen ab 2020 verpflichtet. Die Ausgestaltung des Regelwerks zu diesen nationalen Beiträgen wurde auch 2017 in Bonn verhandelt. Die „Climate Action Tracker“-Initiative hat die nationalen Klimaschutzziele der 32 größten Emittenten untersucht: Wenn sich diese Nationen an ihre selbstgesteckten Ziele halten (was sie bis vor Corona zumindest nicht taten), erreichen wir 2100 etwa 2,8 °C Erwärmung. Wobei die Erwärmung damit noch nicht endet, weil keine Klimaneutralität erreicht ist.

International anhaltend diskutiert wird die gerechte Aufteilung des verbleibenden Emissionsbudgets. In unserem Beispiel haben wir angenommen, dass sich die Emissionsminderung weltweit parallel zu der in Bonn entwickelt. Das bedeutet aber, dass uns Deutschen ein größerer Teil am Budget zugestanden wird. Einfach weil wir bisher deutlich über dem weltweiten Pro-Kopf-Durchschnitt CO2 emittiert haben. Diese Gerechtigkeitsfrage ist keine für die Wissenschaft, sondern für Politik und Gesellschaft.

Die Position einiger Entwicklungsländer ist, dass der Stichtag für die Aufteilung des Budgets das Jahr 1995 sein sollte, als das Kyotoprotokoll unterzeichnet wurde. Spätestens zu diesem Zeitpunkt müsse jeder beteiligten Regierung die Problematik bewusst gewesen sein. Dann wäre das deutsche Treibhausgasemissionsbudget bereits aufgebraucht. Ambitionierteres Handeln ist dringend notwendig.

Regional gesehen

Die durchschnittliche Temperatur der Atmosphäre verändert sich regional unterschiedlich. Das lässt sich an der bisherigen Erwärmung von etwa 1,0 °C deutlich erkennen: Viele Landregionen erwärmten sich überdurchschnittlich und weisen heute eine Erwärmung von mehr als 1,5°C auf. Auch die Arktis und viele Hochgebirge erwärmten sich zwei bis drei Mal stärker als der globale Durchschnitt. Unterdurchschnittlich erwärmte sich die Atmosphäre über den Ozeanen.

Im Bonner Umland liegt die bisherige durchschnittliche Erwärmung seit circa 1895 je nach Auswertung bei 1,2 bis 1,9 °C, was sich mit der deutschlandweiten durchschnittlichen Erwärmung von 1,5 °C im Zeitraum 1880 bis 2018 deckt (Daten des Deutschen Wetterdienst). Eine detaillierte wissenschaftliche Auswertung für Bonn gibt es nicht, denn leider wechselten die Messstationen im Bonner Umland ihre Position, um dem Stadtklimabereich auszuweichen.

Die Erwärmung hat weitreichende Folgen in der Region für die Natur und uns Menschen. So ist beispielsweise für die Niederrheinische Bucht eine weitere Verschiebung von Niederschlägen vom Sommer in den Winter prognostiziert und eine Konzentration der Sommerniederschläge in Starkregenereignisse. Regionale Prognosen von Klimawandelfolgen stellt das Landesumweltministerium auf seiner Internetseite ( https://www.umwelt.nrw.de/fileadmin/redaktion/Broschueren/mulnv_klimawandel_in_nrw_2020_web_bf.pdf) zur Verfügung.

Weiter informieren

Wir empfehlen Ihnen die fortlaufende öffentliche Vorlesung „Aspekte der Erderwärmung“ an der Universität Bonn, Veranstaltungen der Bonner Allianz für Nachhaltigkeitsforschung sowie seriöse Informationsangebote im Internet wie den KlimaLounge Blog von Stefan Rahmstorf zu besuchen.

Als Scientist4Future unterstützen wir ausdrücklich die Forderungen der jungen Menschen von Fridays4Future und unterstreichen die absolute Dringlichkeit, effektive Klimaschutzmaßnahmen in Bonn und weltweit umzusetzen.

Erschienen in der BUZ Ausgabe 5_20