Kapitel 2:  Wetter ist nicht gleich Klima

Wetter und Klima sind unterschiedliche Phänomene. Leider werden die beiden Begriffe oft gleichgesetzt, oder auch verwechselt. 

Unter Wetter verstehen wir den momentanen, also kurzfristig-aktuellen physikalischen Zustand der bodennahen Atmosphäre, den wir aktiv fühlen und miterleben können. Der Zeitraum für ein Wettergeschehen überdeckt typischerweise eine Spanne von nur wenigen Stunden bis zu ungefähr 10 bis 14 Tagen. Wettervorhersagen beziehen sich stets auf einen bestimmten Ort oder eine begrenzte Region, vielleicht auch noch auf ein nicht allzu großes Land. Wetter wird beschrieben durch meteorologische Zustandsgrößen wie Temperatur, Sonnenscheindauer, Regen- und Unwetterwahrscheinlichkeit, Hoch- und Tiefdruckgebiete, Bewölkung, Schnee, Eisglätte, Hagel, Wind und Sturm. Im Gegensatz zum Klima ist das Wetter stochastisch und wird stark durch Zufälligkeiten beeinflusst. Deswegen ist die Vorhersage des Wetters auch schwieriger als die Klimavorhersage.

Wir müssen uns damit abfinden, dass das Wettergeschehen nicht mehr so ist wie noch vor 200 oder 250 Jahren, weil sich die Rahmenbedingungen für das Wetter verändert haben - und zwar durch unser Tun. 

Dagegen charakterisiert Klima den statistisch gemittelten Zustand der Atmosphäre in einem sehr großen Gebiet, häufig über die gesamte Erde betrachtet. Darüber hinaus beschreibt Klima das Geschehen über einen sehr langen Zeitraum hinweg – von 30 Jahren als Normalperiode bis hin zu vielen Jahrhunderten, ja sogar Jahrtausenden. Es wird durch statistische atmosphärische Eigenschaften beschrieben, wie Mittelwerte und Anstiegsraten von Temperaturen, Zusammensetzung der Atmosphäre und Häufigkeiten von Gasen, insbesondere von Spurengasen, Andauerverhalten und durch meteorologische Extremwerte. Wir merken den Klimawandel unter anderem auch an unserem Wetter. Er kann aber nicht für jedes auffällige Wetterextrem verantwortlich gemacht werden.

Wetterdaten können also nicht als Klimadaten interpretiert werden. Umgekehrt erlauben klimatische Trends keine Auskunft über ein örtliches Wettergeschehen und seine Veränderung innerhalb von wenigen Stunden oder Tagen. Meteorologen sind in der Regel auch keine Klimaforscher, auch  wenn es sicher Ausnahmen gibt. So kenne ich einige Meteorologen aus meiner Region, deren Ansichten zum anthropogenen Klimawandel sich noch vor wenigen Jahren kaum von denen der Klimaskeptiker unterschieden. Unter den Klimaforschern findet man überwiegend Physiker, Chemiker, Mathematiker, Statistiker und (Meeres-)Biologen, die üblicherweise im Team arbeiten.

Maßgebender Beweis für die Existenz einer realen Erderwärmung ist der ansteigende Langzeitverlauf der Temperatur über mehrere Jahrzehnte hinweg, auch wenn die Kurve im einen oder anderen Jahr einen vorübergehenden Temperaturrückgang aufweist (Bild 4). Tatsache ist, dass die durchschnittliche weltweite Temperatur-Anstiegsrate zwischen 1956 und 2005 mit etwa 0,13 °C je Jahrzehnt fast doppelt so groß war wie die im zwei Mal längeren Zeitraum von 1906 bis 2005. Unbestritten ist, dass die Erderwärmung seit einigen Jahrzehnten erheblich schneller verläuft als in allen uns bekannten Erwärmungsphasen der Erde in den vergangenen Jahrtausenden. Dies gilt vorzugsweise für die Nordhalbkugel. So gilt das Jahr 2023 mit einem globalen Anstieg von 1,45 °C als das bisher wärmste Jahr seit Beginn der systematischen Temperaturmessungen. 

Kapitel 3: Der Treibhauseffekt und die Treibhausgase 

Warum es im Gewächshaus wärmer ist

Betritt man ein Gewächshaus, stellt man sofort fest, dass es drinnen wärmer ist als draußen. Die Temperaturunterschiede können je nach Witterung und den örtlichen Gegebenheiten beträchtlich sein. So erinnere ich mich noch gut an die Zeit, als ich Landschildkröten pflegte und züchtete. Die wärmeliebenden Reptilien hatten in ihrem Sommer-Freigehege als Schutzhütte ein Doppelglas-Gewächshaus zur Verfügung. An heißen wolkenlosen Hochsommer-Nachmittagen stieg darin die Innentemperatur oft auf 50 °C und mehr, so dass ich das Dach weit öffnen und das Gewächshaus insgesamt abschatten musste, um die Tiere vor einem Hitzestress oder gar einem Hitzetod zu bewahren.

Der Prozess, der zur Erwärmung des Gewächshauses führt, ist der sogenannte Treibhauseffekt, ein lange bekannter Vorgang. Die kurzwellige Sonnenstrahlung gelangt durch das Glas ins Innere und erwärmt dort den Bodengrund. Der warme Boden gibt die Wärme in Form der langwelligen Wärmestrahlung (Infrarotstrahlung) ab. Diese langwellige Strahlung kann aber nicht mehr ohne Weiteres die Glaswände passieren. Zum großen Teil wird sie an ihnen reflektiert und erwärmt den Innenraum und den Boden zusätzlich. Und zwar so lange, bis sich ein Energiegleichgewicht einstellt.

Ein ähnlicher Vorgang spielt sich auch im Großen, auf der Erde, ab, wobei an die Stelle der Glaswände als Barriere bestimmte Spurengase in der Atmosphäre, die Treibhausgase, treten. Diese Gase, in erster Linie das hier schon mehrmals erwähnte Kohlendioxid (chem. CO2), lassen zwar die energiereiche Sonnenstrahlung im sichtbaren kurzwelligen Bereich relativ ungehindert durch, behindern aber die langwellige Wärmeabstrahlung. Dadurch verbleibt mehr Sonnenenergie an der Erdoberfläche und erwärmt diese stärker als es ohne Treibhausgase der Fall wäre.

Die Differenz zwischen Ein- und Abstrahlung an der oberen Grenze der Atmosphäre, in Watt je Quadratmeter (W/m2) gemessen, ist der sogenannte Strahlungsantrieb. Ist dieser positiv, was durch den Ausstoß von Treibhausgasen durch die Menschheit der Fall ist, erwärmt sich die Erde so lange, bis sich ein neues thermisches Gleichgewicht einstellt. Allerdings bewirken einige Schadstoff-Emissionen, wie Schwefeldioxid und Feinstaub bzw. Ruß, eine Senkung des Strahlungsantriebs. Denn durch diese Substanzen erhöht sich das Rückstrahlvermögen der Erde, die sogenannte Albedo. Da in diesem Fall mehr einfallendes Sonnenlicht reflektiert wird, erreicht entsprechend weniger Sonnenenergie den Erdboden. Es überwiegen jedoch die Prozesse, die den Strahlungsantrieb erhöhen. Eine gewollte Verschmutzung der Erdatmosphäre wäre also trotzdem keine gute Idee, allenfalls ein Studienszenario für den Physikunterricht in Schulen. 

Nachfolgend für Leser, die sich speziell für den Treibhauseffekt der Erde interessieren, einige Hauptdaten zur Energiebilanz unseres Planeten (Bild 6): 

Tabelle 1: Zusammensetzung der bodennahen Erdatmosphäre in Vol.-%

Viele Leser dieser Abhandlung mögen über den mit 0,042 % relativ geringen Anteil von CO2 in der Luft überrascht sein. Doch auch wenn die Erdatmosphäre nur vergleichsweise wenig CO2 enthält, bedeutet dies keinesfalls, dass kein Einfluss auf das Klima besteht. Wie wir noch sehen werden, schaden selbst geringe Erhöhungen dem Klima. Ein Vergleich mit der menschlichen Körpertemperatur von durchschnittlich 36,5 °C bietet sich an: bereits bei einer Temperaturerhöhung um 2,5 °C hat der Mensch hohes Fieber, eine Körpertemperatur ab 40 °C kann sogar zum Tod führen.

Kohlendioxid ist aus drei Gründen wichtigstes fossiles Klimagas. Erstens, es ist wie schon erwähnt das am häufigsten vorkommende Treibhausgas. Weltweit machte CO2 im Jahr 2018 nahezu 65 % aller Treibhausgase aus (in Deutschland 85 %, im Jahr 2022 knapp 90 %). Zweitens, es verteilt sich durch Winde und Zirkulationsprozesse weltweit um den gesamten Erdball und reichert sich nicht etwa dort an, wo es entsteht. Es wird auch dort nachgewiesen, wo kein CO2 emittiert wird, z.B. an den Polen. Wer also glaubt, man schütze das Klima dadurch, dass man alte Fahrzeuge in östliche Länder oder nach Afrika verkauft oder tausende Tonnen von Abfallstoffen außerhalb Deutschlands verbrennen lässt, unterliegt einem Irrtum. Diese und so manche anderen Praktiken senken zwar die Emissionszahlen für Deutschland, erhöhen dafür aber die anderer Länder. Der dritte Grund ist die lange Lebensdauer von CO2 in der Atmosphäre, in der es keine chemischen Verbindungen eingeht. Das deutsche Umweltbundesamt gab an, dass selbst nach 1.000 Jahren noch 15 bis zu 40 % des einst emittierten Kohlendioxids in der Atmosphäre vorhanden sind und dass es wohl mehrere hundertausende von Jahren dauert, bis alles restlos abgebaut ist. Nach dem bekannten Klima-Wissenschaftler Mojib Latif (Latif, 2020) ist zwar  50 Jahre nach der Einbringung von Kohlendioxid in die Atmosphäre etwa die Hälfte davon wieder verschwunden, aber das nächste Viertel  hält sich etwa 1.000 Jahre, das letzte dann noch viel länger. 

Auch wenn heute von einem Tag auf den anderen der gesamte CO2-Ausstoß der Menschheit gestoppt werden könnte, würden die globalen Temperaturen aus diesem Grund über mehrere Jahre hinweg trotzdem noch weiter ansteigen (wie lange noch, ist noch nicht zweifelsfrei geklärt). Anders ausgedrückt: Eine Erhöhung der Erdtemperatur ist unabhängig von Gegenmaßnahmen bereits heute vorgegeben und nicht mehr zu verhindern. Die Wissenschaft spricht von einer bereits "eingeschenkten" Erwärmung. Maßgebend sind somit nicht nur die aktuellen Emissionen von heute oder vom letzten oder vorletzten Jahr, sondern die aufsummierten Mengen der vergangenen Jahrzehnte.

Deswegen fordern die Fridays-for-Future-Aktivisten auch zurecht, Maßnahmen für massive CO2-Einsparungen jetzt auf den Weg zu bringen und nicht erst 2030, schon gleich gar nicht erst 2045 oder noch später. Die Ankündigung des indischen Ministerpräsidenten auf dem Klimagipfel im Jahr 2021 in Glasgow, dass sein Land bis 2070 klimaneutral sein will, ist zwar besser als ein „weiter wie bisher“, aber im Grunde nicht zielführend. 

Wie in Kapitel 8 noch genauer beschrieben wird, hat die Menschheit zwischen 2009 und 2020 im Durchschnitt jährlich etwa 35 Mrd. t CO2 durch die Verbrennung fossiler Stoffe produziert. Die Weltbevölkerung hat wirklich großes Glück, dass rund die Hälfte davon von den natürlichen CO2-Senken, d.h. den Landregionen und den Weltmeeren, aufgenommen wird. Wäre dies nicht so, wäre die Wirkung des Treibhauseffektes deutlich stärker.

(b)  Methan (CH4)

Bei Methan handelt es sich um ein früher eher weniger beachtetes Klimagas. Wie CO2 ist es geruchs- und farblos, entzündet sich aber sehr leicht. Es entsteht dort, wo organisches Material unter Luftausschluss abgebaut wird, also in der Land- und Forstwirtschaft, bei der Massentierhaltung (CH4 bildet sich unter anderem in den Mägen von Rindern und Kühen; etwa 80 % des weltweiten Methanausstoßes werden von den weltweit auf etwa eineinhalb Milliarden geschätzten Wiederkäuern erzeugt; siehe Kapitel 11), in Klärwerken und Mülldeponien. Alle in Mülldeponien abgelieferten Lebensmittelabfälle setzen ebenfalls CH4 frei. Innerhalb der EU ist die Landwirtschaft für etwa die Hälfte der Methanemissionen verantwortlich, der Energiesektor, also die Förderung und der Transport von Erdgas, Kohle und Erdöl, für rund 20 %. Dieser Wert ist aber nur deswegen relativ gering, weil die EU Öl und Gas zu 90 % aus Drittstaaten bezieht und damit die meisten mit der Erzeugung und dem Transport verbundenen CH4-Emissionen dort, also außerhalb der EU entstehen. Weltweit gesehen ist es aber, wie für CO2, für das Klima völlig unerheblich, wo Methan emittiert wird. Deutschland emittierte im Jahr 2022 ca. 45,0 Mio. t CH4 (= 6,07 % Anteil der deutschen Gesamtemissionen), etwas weniger als im Jahr 2021 mit damals 45,7 Mio. t - entsprechend 6,13 % Anteil (UBA, März 2023 und Pressemitteilung Nr. 02/2024 vom 15.1.2024). Doch andere Länder fallen durch wesentlich höhere CH4-Emissionen auf. Dementsprechend gilt für 2022 für die EU ein CO2-Anteil von 13,5 %, weltweit liegt er sogar bei 21 % (EDGAR, 2023 Report).

Bis vor Kurzem war die genaue Herkunft vieler Methanemissionen unbekannt. Man ging davon aus, dass CH4 unbemerkt aus vielen Öl- und Erdgas-Verarbeitungsanlagen und Groß-Gasleitungen entweicht. Mit Hilfe des im Jahr 2018 gestarteten europäischen Erdbeobachtungssatelliten Sentinel-5P war es im Jahr 2021 möglich, allein in den Jahren 2019 und 2020 weltweit ungefähr 1.800 große Methanlecks nachzuweisen, aus denen stündlich jeweils mindestens 25 t CH4 entweichen. Hauptverschmutzerland ist Turkmenistan, das allein für jährlich 1,3 Mio. t Methan verantwortlich ist, noch vor Russland mit etwa 1 Mio. t pro Jahr. Mit Abstand folgen auf den nächsten Plätzen der CH4-Hauptemittenten die USA, Iran, Kasachstan und Algerien. Dank der satellitengestützten Nachweise ist es nun möglich, das weithin praktizierte Verklappen von Erdgas in die Atmosphäre zu limitieren und Pipelines auf Lecks zu kontrollieren. Denn Immerhin 6,5 % der weltweiten Treibhausgas-Emissionen entstehen durch undichte Pipelines und beim Gastransport auf Straße, Schiene und per Schiff. 

Neuere Messungen zeigten, dass bei der Förderung von Öl und Gas wesentlich größere Methan-Mengen als bisher angenommen ungenutzt in die Atmosphäre übergehen und das Klima negativ beeinflussen. Nach einem Artikel im Fachjournal Nature  entweichen allein in den USA aufgrund der Untersuchung von sechs Förderregionen durchschnittlich 3 % des geförderten Methans ungenutzt in die Umgebung. Dies bedeutet, dass die Menge des entweichenden Methans bei der Förderung und Energieerzeugung  noch immer deutlich unterschätzt wird. Sowohl stillgelegte als auch noch aktive Kohleminen sind weitere CH4-Quellen. Allein die Hail Creek Mine, eine der großen Tagebauminen Australiens, emittierte nach der Auswertung von Satellitendaten in den Jahren 2018 und 2019 jeweils schätzungsweise rund 230.000 t CH4, andere Minen im Lande noch mehr.

Methan ist Hauptbestandteil von Erdgas (damit auch von verflüssigtem Erdgas, LNG). Nicht ohne Grund müssen deshalb Gasleitungen regelmäßig auf Leckagen kontrolliert werden. Dass dies beispielsweise in den USA offensichtlich nur im unzureichenden Maße erfolgt, hängt wohl damit zusammen, dass Investitionen in die Gas-Produktionssteigerung für die Betreiber fast immer wesentlich attraktiver sind als der relativ geringe Gewinn  aus der Beseitigung von Leckagen. Der Klima-Aspekt spielt dabei offenbar (noch !) keine Rolle...

Auch bei der Verbrennung von Erdgas in Verbrennungsmotoren kann Methan in die Umgebungsluft gelangen (Stichwort: Methanschlupf).

Methan ist nach den von der internationalen Emissions-Berichterstattung verwendeten Treibhausgas-Potentialen über eine Zeitspanne von 100 Jahren nach der Freisetzung mindestens 25 Mal so treibhausgaswirksam wie CO2, d.h., 1 t CH4 hat das gleiche Treibhauspotential wie 25 t CO2. Auf nur 20 Jahren gerechnet ist es sogar 84 Mal so klimaschädlich wie Kohlendioxid. Somit sind schon geringe Gasleckagen in Gasleitungen und in Gaskraftwerken äußerst schlecht für das Klima. Zum Glück verschwindet CH4 wesentlich schneller aus der Luft als CO2: Schon nach einer Verweildauer von etwa 12 Jahren ist es kaum noch nachweisbar. Reduziert man die Methanemissionen, würde der positive Effekt auf das Klima deshalb relativ schnell sichtbar sein, schneller jedenfalls als bei der CO2-Reduzierung.

Ein Problem ist, dass viele Länder ihre Methanemissionen immer noch nicht oder nicht in ausreichender Höhe erfassen. Dies abzustellen wäre ein erster notwendiger Schritt, wenn es darum geht, CH4-Emissionen künftig zu minimieren. Nach Angaben des Weltklimarats (IPCC) hat sich der jährliche Mittelwert von Methan in der Atmosphäre von 1.760 ppb (ppb = engl. parts per billion = Teile pro Milliarde) im Jahr 2000 auf 1.866 ppb im Jahr 2019 erhöht. Im Jahr 2022 war laut Weltwetterorganisation WMO  die globale Methan-Konzentration um mehr als das 2,5-Fache höher als vor der Industrie-Revolution. Die WMO gibt weiter an, dass rund 40 % des weltweiten CH4-Ausstoßes aus natürlichen Quellen stammen, während die Menschheit rund 60 % verursacht (Rinderhaltung und Rinderzucht, Reisanbau, Abbau fossiler Energieträger, Mülldeponien, Biomasseverbrennung usw.).  

(c) Lachgas (Distickstoffmonoxid oder Distickstoffoxid, N2O)

Lachgas ist farblos und riecht süßlich. Es entsteht auf natürliche Weise in Böden, wenn Mikroorganismen stickstoffhaltige Verbindungen abbauen (bakterielle Nitrifikation). Als anthropogene, also menschgemachte Quellen gelten bestimmte chemische Prozesse (z.B. die Düngemittelproduktion), die Kunststoffindustrie, die Verbrennung von Biomasse und die intensiv betriebene Landwirtschaft. Auch bei der Verbrennung fossiler Kraftstoffe in Verbrennungsmotoren und in Flugzeugen kann N2O entweichen.

Lachgas kommt zwar in der Atmosphäre nur in geringen Spuren vor, doch es besitzt eine relativ lange Verweilzeit von etwa 120 Jahren. Nicht nur aus diesem Grund ist es als Treibhausgas nicht zu unterschätzen, denn es ist 310 Mal (!) stärker klimawirksam als CO2.

Laut dem IPCC hat sich die Lachgas-Konzentration in der Erdatmosphäre von 315 ppb (im Jahr 2000) auf 332 ppb (2019) erhöht.

(d)  F-Gase

F-Gase sind wasserstoffhaltige Fluorkohlenwasserstoffe (HFKW), perfluorierte Kohlenwasserstoffe (FKW), Schwefelhexafluorid (SF6) und Stickstofftrifluorid (NF3).

Bei HFKW und FKW  handelt es sich um Verbindungen von Kohlenstoff und Fluor. F-Gase kommen in der Natur nicht vor, sondern werden für bestimmte Anwendungen (Kältemittel, Treibmittel in Schäumen und Dämmstoffen, Feuerlöschmittel, Bestandteil von Schallschutzscheiben usw.) gezielt industriell hergestellt. Sie haben eine extrem lange Verweildauer in der Atmosphäre und sind deshalb 100 bis 24.000 Mal so klimawirksam wie CO2. Nicht umsonst unterliegen sie einer strengen europäischen und nationalen Reglementierung. Seit dem 1.1.2015 gilt eine EU-Verordnung, nach der die F-Gase bis 2030 gegenüber 1990 um 70 % reduziert werden müssen. Dank dieser Regelungen sind die Emissionen der fluorierten Kohlenwasserstoff-Verbindungen seit einigen Jahren rückläufig.

Das stärkste aller Treibhausgase ist Schwefelhexafluorid, das 24.000 Mal stärker zum Treibhauseffekt beiträgt als CO2. Das Gas wird für die Industrie hergestellt, z.B. für optische Glasfaserkabel, als Ätzgas in der Halbleiterindustrie und für die Elektroindustrie. Aufsehen erregten im August 2022 einige TV-Berichte, nach denen SF6 in den elektrischen Schaltanlagen von Windkraftanlagen verwendet wird, um dort die Leitungen zu isolieren und damit auszuschließen, dass beim Schalten Lichtbögen entstehen. Normalerweise kann SF6 dort nicht entweichen, weil es in geschlossenen Systemen verwendet wird. Nur wenn die Anlage ein Leck aufweist oder demontiert wird, kann SF6 in die Atmosphäre gelangen. Dies kann durchaus eintreten, weil es für den Abbau der Windkraftanlagen nur die freiwillige Hersteller-Selbstverpflichtung gibt, das Klimagas chemisch zu vernichten. Doch eine gesetzliche Regelung hierzu und eine Kontrolle der Durchführung existiert (noch) nicht. Man kann sich leicht vorstellen, was in der Praxis passiert. Basierend auf Angaben der Hersteller von SF6 sollen zwar nur 0,4 % der gesamten Treibhausgas-Emissionen Deutschlands von Windkrafträdern stammen, doch unabhängige Universitäten und Behörden kommen auf etwa das Doppelte. Das Ziel muss sein, Windräder als Erzeuger nicht-fossiler Energie künftig nur noch ohne Schwefelhexafluorid zu fertigen und zu betreiben, zumal sich bereits eine umweltfreundliche Alternative bewährt hat, auch wenn sie teurer als die SF6-Lösung ist und größer baut. Werden nämlich Schaltanlagen in Vakuumflaschen verbaut, kann bloße Luft statt SF6 die Isolierung sicherstellen.

Unabhängig davon soll SF6 ab 2030 in Windkraftanlagen verboten werden. Leider bedeutet dies, dass noch weitere Jahre zahlreiche Windkraftanlagen mit SF6 in den Schaltanlagen in Betrieb gehen - mit entsprechenden negativen Auswirkungen auf das Klima.

Auch bei den immer populärer werdenden strombetriebenen Wärmepumpen als Alternative zu herkömmlichen Holz-, Öl- und Gasheizungen kommt bisher überwiegend HFKW als Kältemittel zum Einsatz. Es zirkuliert in einem geschlossenen Kreislauf. Nur dann, wenn es bei unentdeckten Leckagen austreten sollte, ist das Kältemittel wegen seines hohen Treibhausgas-Potentials umweltschädlich. Mittelfristig  dürfte sich aus diesem Grund das natürliche Kältemittel Propan wegen seines deutlich geringeren Treibhausgas-Potentials durchsetzen, zumal Wärmepumpen mit Propan als Kältemittel etwas effizienter sind als die mit fluorierten Kohlenwasserstoffen. Doch auch Propan hat einen Nachteil - seine hohe Brennbarkeit. Aus Sicherheitsgründen muss der Kältekreislauf bei Wärmepumpen mit Propan als Kältemittel deshalb hermetisch dicht sein. Deshalb sind Wärmepumpen mit Propan auch etwas teurer als Wärmepumpen mit HFKW. Ein für 2023 von der Ampelregierung geplanter Förderbonus von zusätzlichen 5 % für Wärmepumpen mit natürlichen Kältemitteln wie Propan dürfte jedoch den Mehrpreis ausgleichen.

Wasserdampf, wichtigstes natürliches Treibhausgas

Die hier beschriebenen vier Treibhausgase (a) bis (d) werden von Menschen emittiert und bewirken den anthropogenen Klimawandel.

Anders sieht es mit Wasserdampf (H2O) aus, ein natürliches Treibhausgas, das vom Menschen nicht beeinflusst werden kann und das beim früheren natürlichen Klimawandel eine große Rolle spielte. Es ist sogar wichtigstes Treibhausgas überhaupt, das jedoch seit Jahrmillionen ein erträgliches Leben auf der Erde erst ermöglicht. Man schätzt, dass Wasserdampf etwa zwei Drittel des natürlichen Treibhauseffektes verursacht und dass sein Beitrag zum natürlichen Treibhauseffekt zwei- bis drei Mal höher ist als der von CO2.

Beim anthropogenen Treibhauseffekt spielt H2O dagegen kaum eine Rolle. Da es nach Tabelle 1 vierthäufigstes Molekül und im Mittel etwa sechs Mal häufiger in der Atmosphäre vorkommt als CO2, spielen Klimaskeptiker und -leugner regelmäßig die Rolle von Kohlendioxid als Haupttreiber des Klimawandels herunter; sie legen dafür den Fokus auf H2O als den angeblichen Hauptverursacher des derzeitigen Klimawandels. Doch diese Vorstellung ist falsch. Der Mensch kann die Konzentration von H2O im Gegensatz zu den anthropogenen Treibhausgasen nicht direkt verändern. Unvorstellbar große Mengen an Wasserdampf, jedes Jahr vergleichbar mit der 20-fachen Wassermenge der Ostsee (Rahmstorf und Schellnhuber, 2019),  entstehen zum größten Teil durch Verdunstung über den Meeresoberflächen, gelangen durch Winde in Richtung Land, kondensieren und regnen dort ab. Die mittlere Verweilzeit von Wasserdampf in der Luft beträgt nur etwa zehn Tage.

Geringere Mengen Wasserdampf entstehen auch durch menschliche Aktivitäten wie durch die landwirtschaftliche Bewässerung und durch die Kraftwerkskühlung. Wie schon erwähnt beeinflusst dies allerdings den anthropogenen Treibhauseffekt und damit die Erdtemperatur nur im sehr geringen Maß. Wasserdampf kann auch direkt aus Eis entstehen, z.B. durch starke Sonneneinstrahlung, ohne dass das Eis zuvor schmilzt (Sublimation).

Grundsätzlich ist Wasserdampf also nicht die Ursache des menschgemachten Klimawandels, sondern in begrenztem Umfang eine Folge davon. Denn es ist die Temperatur, die maßgebend dafür ist, wie viel H2O sich in der Atmosphäre befindet. Begründung: Der Mensch erhöht durch sein Tun den massiven CO2-Ausstoß und damit die Temperatur in der Atmosphäre. Eine wärmere Atmosphäre nimmt aber mehr Wasserdampf auf als eine kältere, 7 % mehr je Grad höherer Temperatur. Dadurch wird die Erwärmung weiter verstärkt. Würde die Erdtemperatur unverändert bleiben, könnte der Wasserdampfgehalt nicht steigen – der Kreislauf wäre unterbrochen. Insofern spielt H2O also bei der anthropogenen Erwärmung des Klimas eine gewisse, wenn auch recht geringe Rolle, denn pro Gewichtseinheit wird der Strahlungsantrieb von CO2 etwa 1.000 Mal höher eingeschätzt als der von Wasserdampf, das durch menschliche Aktivitäten in Bodennähe entsteht. 

Online am 27. April 2022; erfolgte Aktualisierungen: 20.6.2022, 26.8.2022, 3.9.2022, 14.12.2022, 26.3.2023, 24.3.2024

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Kapitel 4: Unterschied zwischen Kohlendioxid und Kohlendioxid-Äquivalent 

Wie in Kapitel 3 gezeigt wurde, kommen in der Atmosphäre neben dem anthropogenen Haupttreibhausgas Kohlendioxid (CO2) noch weitere Spurengase vor, die den Treibhausgaseffekt und damit den Klimawandel verstärken.

Diese zusätzlichen Treibhausgase besitzen nicht nur unterschiedliche Verweilzeiten in der Atmosphäre, sondern wirken sich auch unterschiedlich stark auf unser Klima aus. Um einen gemeinsamen Faktor für die Klimawirkung aller Treibhausgase zu bilden, hat der Weltklimarat der Vereinten Nationen (IPCC) mit dem sogenannten globalen Erwärmungspotential (Global Warming Potential, GWP) einen Index definiert, der die unterschiedlichen Erwärmungswirkungen der einzelnen Treibhausgase im Vergleich zu CO2 ausdrückt. Dies heißt, dass die Wirkungen der Treibhausgase in äquivalente CO2-Schadwirkungen umgerechnet und den „reinen“ CO2-Emissionen zugeschlagen werden. Die Einheit dieses „Summenwertes“ wird mit CO2-Äquivalent bezeichnet und mit CO2e abgekürzt.

Da CO2 das wichtigste Treibhausgas ist, besitzt es das Erwärmungspotential GWP = 1,0. Zur Veranschaulichung hier ein fiktives Zahlenbeispiel: Bei einem chemischen Prozess werden gleichzeitig 10 t Kohlendioxid (GWP = 1) und 1 t Lachgas (GWP = 310) freigesetzt. In diesem Fall ist das CO2-Äquivalent

CO2e = 10 x 1 + 1 x 310 = 320 t

Da CO2e alle Treibhausgase umfasst, ist CO2e zahlenmäßig immer größer als CO2 allein. Der Unterschied zwischen CO2e und CO2 ist dann besonders groß, wenn in Relation wenig CO2 und gleichzeitig größere Mengen der anderen Treibhausgase ausgestoßen werden.

Weil die Klimawirkung nicht allein von CO2 bestimmt wird, sollten bei einem Vergleich der Klimagas-Emissionen verschiedener Länder möglichst immer CO2e-Daten verwendet werden sofern diese bekannt sind. Anderenfalls ist es denkbar, dass bei einer Bewertung der Klimaschadwirkung durch Treibhausgase ein Land A mit wenig Industrie (= geringer CO2-Ausstoß), aber intensiver Landwirtschaft (= hoher Ausstoß an Methan, Lachgas und F-Gasen) kritischer gesehen wird als ein Hochindustrie-Land B (= hoher CO2-Ausstoß), in dem die Landwirtschaft eine geringere Rolle spielt. Ein Vergleich der „reinen“ CO2-Emissionen der Länder A und B würde in diesem Fall ein falsches Bild ergeben. 

Tabelle 2 zeigt beispielhaft für das Jahr 2020 die durchschnittlichen Gewichtsanteile dieser Gase für Deutschland in Millionen Tonnen CO2e und ihr prozentualer Anteil. Gegenüber dem Jahr davor, 2019, sanken die Treibhausgase in 2020 um 10 %, gegenüber 2018 um knapp 17 % und gegenüber 1990 sogar um 41,5 %. Im Kalenderjahr 2022 machte CO2 89 % der gesamten Treibhausgase aus; es wurden rund 746 Mio. t Treibhausgase freigesetzt.  

Tabelle 2: Treibhausgasemissionen Deutschland 2020 (endgültige Werte)

Quelle: Umweltbundesamt, Januar 2022 

Der Unterschied zwischen CO2e und CO2 war für Deutschland im Jahr 2020  728,74 : 639,38 = 14 %. EU-weit war er mit fast 28 % doppelt so hoch, weltweit liegt er sogar bei 35 %. In Ländern mit sehr intensiven Landwirtschaft und gleichzeitig wenig Industrie weichen CO2e und CO2 ganz erheblich voneinander ab, z.B. um den Faktor 2,6 für Brasilien und um den Faktor 8 für Malawi (die beiden Differenzen für Brasilien und Malawi gelten für das Jahr 2018). Bei Veröffentlichungen von nationalen oder internationalen Klimagasen muss deshalb immer klar sein, ob es sich um CO2-Emissionen oder um CO2-Äquivalente (CO2e) handelt. In gedruckten Artikeln, in Zeitungsbeiträgen und vor allem in Internetseiten wird leider darauf nicht immer geachtet und CO2 und CO2e sogar verwechselt. Vermeidbare Missverständnisse und Falschaussagen sind die zwangsläufige Folge.

Die Abschätzung der Nicht-CO2-Klimagase und ihre Normierung auf die Wirkung von Kohlendioxid ist kompliziert und mit größeren Unsicherheiten verbunden als die Ermittlung der CO2-Emissionen eines Landes bzw. der gesamten Welt allein. Das führte dazu, dass beispielsweise deutsche CO2-Schätzdaten für das Jahr 2020 bereits Mitte März 2021 durch das Umweltbundesamt UBA bekannt gegeben wurden, die detaillierten CO2-Äquivalente (CO2e) sowie die endgültigen CO2-Emissionen aber erst im Januar 2022 folgten. Ähnlich ist dies auch bei anderen Institutionen, die ähnliche Datenwerke herausgeben, wie z.B. dem Joint Research Centre der Europäischen Kommission. 

Vorläufige Schätzdaten für die deutschen Treibhausgas-Emissionen im Jahr 2021 veröffentlichte das UBA Mitte März 2022, die für 2022 Mitte März 2023.

Kapitel  5: Typische Argumente von Klimawandel-Leugnern

Häufig begründen Klimawandel-Skeptiker und -Leugner ihre Ansichten mit Aussagen wie:

→  „Früher enthielt die Atmosphäre wesentlich mehr Kohlendioxid als heute, warum also die  ganze Aufregung?“

→  „Klimawandel gab es doch immer schon.“

→  „Ein höherer Kohlendioxidgehalt der Atmosphäre fördert das Pflanzenwachstum, ist somit positiv zu sehen“. 

Diese Statements stimmen zwar im Grundsatz, lassen aber für Laien schwer erkennbare wichtige Fakten außer Acht und führen damit zu falschen Schlussfolgerungen. Deshalb möchte ich die Zusammenhänge in nachfolgenden Ausführungen etwas näher erläutern. Leider haben die Klimawandel-Leugner durch die Übernahme der Plattform Twitter im Herbst 2022 durch den US-Industriellen Elon Musk wieder Aufwind erhalten und jetzt praktisch freie Bahn, denn sie haben ihre Accounts wieder erhalten. Dort verbreiten sie ihre kruden Verschwörungstheorien und hetzen gegen die wissenschaftsbasierten Warnungen vor den möglichen Folgen einer fortschreitenden Erderwärmung. Gleichzeitig ziehen sich viele Klimaforscher von Twitter aus Verärgerung und Frust zurück. Sie sind müde geworden, ständig gegen Desinformation und falsche Behauptungen argumentieren und sich sogar gegen persönliche Beleidigungen und sogar Bedrohungen wehren zu müssen. Wem würde es z.B. auf Dauer Spaß machen, jemand zu korrigieren, der ständig felsenfest behauptet, frisch gefallener Schnee sei dunkel ...

Änderung der Atmosphäre und der Lufttemperatur

Mit der ersten hier wiedergegebenen Aussage von Klimawandel-Leugnern und Klimawandel-Skeptikern wird die Zusammensetzung der Ur-Atmosphäre der noch sehr jungen Erde angesprochen. Die Erdatmosphäre hat sich als Folge chemischer und geophysikalischer Prozesse in der Tat mehrmals grundlegend verändert. Nachdem unser Planet vor rund 4,55 Milliarden Jahren entstand, war der zunächst dominierende Prozess ein starker Vulkanismus. Die frühe Ur-Atmosphäre bestand neben 80 % Wasserdampf und 5 - 7 % Schwefelwasserstoff zu 10 % aus CO2; dies ist etwa 240 Mal mehr als heute. Der Rest setzte sich aus Spuren von Stickstoff (N2), Wasserstoff (H2), Helium (He), Kohlenmonoxid (CO), Methan (CH4) und Ammoniak (NH3) zusammen. Die Treibhausgase in der frühen Gashülle sorgten trotz der anfangs noch relativ schwachen Sonnenintensität für hohe Temperaturen auf der Erde. Wasser gab es zu dieser Zeit noch keines, denn für Niederschläge war es rund 600 Millionen Jahre lang noch viel zu heiß. Erst nach der langsamen Abkühlung der Erde setzte ein langer Dauerregen ein. Nach Aussagen der Wissenschaft soll er etwa 40.000 Jahre gedauert haben. Nun konnten auch die Ozeane entstehen. Langsam entwickelte sich in ihnen erstes primitives Leben, z.B. in Form von Tiefsee-Bakterien und Algen. In dieser Phase wurde Stickstoff anstelle von Wasserdampf zum Hauptbestandteil der Atmosphäre. Beginnend etwa 2,7 bis 3,5 Milliarden Jahren vor unserer Zeit nahmen die ersten einfachen Meereslebewesen große Mengen CO2 auf und gaben dafür Sauerstoff (O2) an die Luft ab. Andere CO2-Senken waren die Ur-Ozeane selbst, die Kohlendioxid aus der Luft aufnahmen und in den Sedimenten speicherten, Verwitterungsprozesse in dem Gestein an Land und, später, die Entnahme von CO2 durch die Vegetation.

Infolge der Reduzierung von CO2 und anderer Treibhausgase in der Atmosphäre nahm die Erdtemperatur weiter ab. Im Verlauf von Jahrmillionen entwickelte sich danach die heutige Atmosphäre (siehe Tabelle 1 in Kapitel 3). 

Verursacher der frühgeschichtlichen Klimawandel

Wie erwähnt, begannen nach heutiger Kenntnis die zyklisch wiederkehrenden Eis- und Warmzeiten zu einer Zeit, als sich die Erde abgekühlt hatte und es mit Homos erectus schon die ersten Frühmenschen mit aufrechtem Gang gab. Die mussten mit extrem kalten „Dauerwintern“ zurechtkommen. Eiszeiten mit weitgehender Eisbedeckung der Erde und Temperaturen bis zu - 8 °C unter dem vorindustriellen Niveau wechselten regelmäßig mit warmen Phasen ab. Die Kaltzeiten dauerten dabei mit etwa 90.000 bis 100.000  Jahren deutlich länger als die Warmzeiten mit nur etwa 20.000 Jahren (siehe Bild 10 und 11). Die Natur und das Leben auf der damaligen Erde hat die Klimaschwankungen über Jahrhunderttausende gut überstanden. Kritisch wurde es erst, als der moderne Mensch vor ungefähr 150 Jahren begann, im großen Ausmaß fossile Brennstoffe zur Energieerzeugung zu verwenden und durch die dabei emittierten Abgase das Gleichgewicht der Atmosphäre zu stören.

Das letzte Jahrzehnt 2011 bis 2020 war nach Aussage des UN-Weltklimarates (IPCC ) die wärmste Dekade seit der letzten Zwischeneiszeit vor etwa 125.000 Jahren. Und, die globale Erdmitteltemperatur ist seit etwa 1970, schneller angestiegen als in jedem anderen Zeitabschnitt zumindest der letzten 2.000 Jahre. Zu denken gaben sollte auch, dass sich auf der gesamten Welt die Zahl der Tage mit Temperaturen von 50 °C und mehr von durchschnittlich jährlich 14 Tagen zwischen 1980 und 2009 auf durchschnittlich 26 Tagen im Jahr zwischen 2010 und 2019 nahezu verdoppelt hat.

Die früheren Wechsel zwischen den historischen Warm- und Kaltphasen hatten keine menschgemachte, sondern eine natürliche Ursache: Die langperiodischen Änderungen der Umlaufbahn der Erde um die Sonne. Die Wissenschaft spricht von den sogenannten Milanković-Zyklen, benannt nach dem serbischen Ingenieur, Geophysiker und Mathematiker Milutin Milanković (1879 - 1958). Seine grundlegende Arbeit hatte er schon 1920 veröffentlicht, doch erst ein halbes Jahrhundert später wurde sie als grundsätzlich richtig anerkannt. Drei sich überlagernde Effekte spielen dabei eine Rolle und bestimmen, mit welcher Intensität die Sonne in den verschiedenen Jahreszeiten die Erde bestrahlt (siehe Bild 12). Es sind drei Effekte, die sich auf komplizierte Weise überlagern und zu natürlichen Erderwärmungen führen:

Den Klimawandel misst man aus diesem Grund nicht in absoluten Temperaturen, sondern in deren Abweichungen zum Referenzzeitraum 1850 - 1900. Derartige Abweichungen sind räumlich einheitlicher, aber natürlich immer noch mit einer gewissen Ungenauigkeit behaftet. Da sich die Erde zunehmend erwärmt, sind diese Abweichungen in der Langzeitbetrachtung seit etwa 1930 deutlich positiv (siehe Bild 4 in Kapitel 2). Unter dem oft zitierten 1,5 °C-Ziel versteht man also, dass im Idealfall die weltweite Temperaturerhöhung, gerechnet ab der vorindustriellen Zeit, bis zum Jahr 2100 um nicht mehr als 1,5 °C zunehmen soll.

Wie wenig realistisch das Erreichen des 1,5 °C-Ziels ist, äußern mittlerweile die meisten Klimaforscher. Viele von ihnen gehen davon aus, dass eine Temperatursteigerung um 1,5 °C inzwischen unerreichbar geworden ist: technisch und theoretisch zwar ja, praktisch aber nein. Andere Wissenschaftler meinen, dass dieses Ziel allenfalls nur dann noch erreicht werden kann, wenn 

→  der CO2-Ausstoß der Menschheit nicht erst im Jahr 2030, sondern ab sofort massiv abnimmt,

→  bis etwa ab dem Jahr 2050 Netto-Null-Emissionen erreicht werden und

→  negative CO2-Emissionen realisiert werden. Dies bedeutet, dass der Atmosphäre CO2 entzogen und z.B. im Boden gespeichert wird (siehe Kapitel 13). Zur Begriffsbestimmung wird auf die Tabelle 3 verwiesen.

Alle drei Bedingungen bedeuten ungewohnte, ja sogar radikale weltweite Maßnahmen, wie beispielsweise eine überwiegend pflanzenbasierte Ernährung. Tatsache ist ja, dass sich die Temperatur schon bis Ende 2021 bereits um 1,2 bis 1,3 °C erhöht hat. Es sei nochmals daran erinnert, dass sie selbst unter der utopischen Annahme, dass die Welt ab sofort kein CO2 mehr ausstößt, weiter zunehmen wird. Betrachtet man die letzten vier Jahrzehnte, wies - nach Bild 4 - die (lineare) weltweite mittlere Temperaturänderung in den 1980-er-, 1990-er, 2000-er und 2010-er Jahren einen Jahrzehntmittelwert von jeweils ungefähr 0,2 °C auf. Dies bedeutet für die  40 Jahre eine Abweichung der globalen Lufttemperatur (vom Mittel der Jahre 1850 - 1900) von etwa     0,8 °C. 

Einige wissenschaftliche Studien besagen, dass selbst ein Plus der globalen Durchschnittstemperatur von + 2,0 °C bis zum Ende dieses Jahrhunderts nicht mehr erreichbar ist. Eine dieser Studien, die im November 2021 in der Fachzeitschrift Nature Climate Change publiziert wurde, verglich auf der Basis der heutigen internationalen Klimapolitik den Treibhausgas-Ausstoß Ende dieses Jahrhunderts für sieben verschiedene Szenarien. Das Ergebnis: selbst bei dem optimistischsten aller dieser Szenarien mit massiven Einschränkungen würde die Erderwärmung bis 2100 durchschnittlich auf + 2,7 °C gegenüber dem vorindustriellen Niveau steigen.

Die Anstiegsrate der globalen Mitteltemperatur ist nicht konstant - sie wird von internationalen Klimaphänomenen wie El Nino und La Nina überlagert - und auch nicht überall auf der Erde gleich. Die Erderwärmung von + 1,2 bis + 1,3 °C im Jahr 2021 gegenüber dem Zeitraum 1850 - 1900 nach Bild 4 wurde sowohl mit den Datensätzen über Land, als auch mit den Temperaturen über den Meeresoberflächen errechnet. Rund 71 % der Erdoberfläche sind Ozeane, die starke CO2-Senken sind (siehe Kapitel 12) und zudem mit etwa 91 % den überwiegenden Teil der globalen Erwärmung aufnehmen. Auf den Kontinenten fehlen aber die großflächigen Meere, so dass dieser Effekt entfällt und die Erwärmung zwangsläufig schneller abläuft als über Land und Meere zusammen. Damit erlebt die Menschheit an Land bereits jetzt einen höheren Anstieg der Land-Mitteltemperatur um über 1,5 °C. Seit Beginn der Temperaturaufzeichnungen in Deutschland im Jahr 1881 hat die Temperatur hierzulande bis 2019 um + 1,6 °C zugenommen - und wird weiter ansteigen. Deutschlands Sommer werden nach Berechnungen des Deutschen Wetterdienstes heißer und trockener und Dürren wahrscheinlicher. 

Selbst auf den Kontinenten ist die Temperaturänderung je nach Region unterschiedlich. So verläuft auf der Südhalbkugel und in den Tropen die Erwärmung langsamer als beispielsweise in hohen nördlichen Breiten, wie Nordamerika oder Eurasien. Besonders stark ist die Temperaturzunahme nördlich des Polarkreises, in der Arktis: dort betrug der Anstieg der Land-Lufttemperatur allein in den letzten 50 Jahren + 3,1 °C, mehr als doppelt so viel wie anderswo auf der Welt.

Gelegentlich wird bei Aussagen zum Klima als Basis nicht das vorindustrielle Niveau im Zeitraum 1850 - 1900 zugrunde gelegt, sondern eine jüngere Zeitspanne wie im vorhergehenden Satz oder ein jüngerer 30-Jahres-Zeitraum, z.B. 1951 - 1980 oder auch 1991 - 2020. Für derartige Zeiträume ist die Erderwärmung natürlich geringer als für den „Norm-Bezugszeitraum“ 1850 - 1900. Man darf sich also nicht durch geringere Werte für derartige Zeitspannen verwirren lassen. So hat der Deutsche Wetterdienst (DWD) am letzten Tag des Jahres 2021 bekannt gegeben, dass in Deutschland das Jahr 2021 mit einer Durchschnittstemperatur von 9,1 °C Jahr um   0,9 °C über dem Wert der 30-Jahres-Referenzperiode 1961 bis 1990 lag. Wenn man diese 0,9 °C in Bezug auf die vorindustrielle Zeit setzt, muss ein Aufschlag von 0,4 °C erfolgen: die zwischen 1961 und 1990 gemessene Erwärmung um 0,9 °C entspricht somit         0,9 + 0,4 = 1,3 °C im Vergleich zum vorindustriellen Niveau.

Für die verschiedenen 30-Jahres-Zeitspannen gelten unterschiedliche Aufschläge, z.B.

für 1951 - 1980 = + 0,3,

für 1971 - 2000 = + 0,8 

für 1981 - 2010 = + 1,1 °C.

Tabelle 3: Bedeutung wichtiger Umweltschutz-Begriffe 

Verwirrende Umweltschutz-Begriffe

Was die von der Industrie, den Medien, der Politik und teilweise auch von der Öffentlichkeit verwendeten, mittlerweile recht zahlreich gewordenen Begriffe wie „klimaneutral“, treibhausgasneutral“ „netto-Null-Emission“, „klimapositiv“ und „CO2-neutral“ konkret bedeuten, ist oft nicht klar. Meist fehlt die nähere Erläuterung. Man kann davon ausgehen, dass den Verwendern dieser Bezeichnungen der engere Wortsinn selbst nicht bewusst ist. Handelt etwa ein Unternehmen, das weiterhin konventionell wirtschaftet und nur CO2-Zertifikate zukauft, wirklich „klimaneutral“? Ist „Treibhausgas-Neutralität“ das Gleiche wie „Klimaneutralität“? Kann ein Produkt, z.B. ein Buch, klimaneutral sein? Kann es ein CO2-neutrales Schiff oder Flugzeug überhaupt geben?

Tabelle 3 ist ein Versuch einer Erklärung der wichtigsten für den Laien meist verwirrenden Bezeichnungen.

Online am 16. Mai 2022; erfolgte Aktualisierungen:

© www.klimawandel-report.com

Kapitel 7: Die 1,5 °C- und die 2 °C-Welt

Auf der 21. UN-Klimakonferenz COP21 2015 in Paris hatten sich die Vertragsstaaten verpflichtet, die globale Erwärmung, gerechnet vom Beginn der Industrialisierung (1850 - 1900) an, bis zum Jahr 2100 dauerhaft, also nicht nur zeitweise, auf höchstens + 2 °C zu begrenzen. Wie weiter oben schon erläutert, bedeutet dies jedoch, dass sich viele Landregionen, speziell in Mitteleuropa, um bis zu 4 oder  5 °C erwärmen können. Nachdem die Klimaforscher nachgewiesen hatten, dass + 2 °C mittlere Erderwärmung gegenüber dem Zeitraum 1850-1900 bereits zu viel ist, wurde in Paris zusätzlich beschlossen, Anstrengungen zum Erreichen von nur + 1,5 °C zu unternehmen, was die Risiken und Folgen des Klimawandels deutlich verringern würde. Dies war damals ein klarer Fortschritt gegenüber den früheren Klimagipfeln der Jahre 2011 bis 2014 in Durban, Doha, Warschau und Lima, die beim Punkt Klimaschutz alle mehr oder weniger ergebnislos endeten, wie auch so mancher Weltklimagipfel danach.

Diese Frage wird oft gestellt: Lohnt es sich denn wirklich, wegen eines Temperaturunterschiedes von nur einem halben Grad unpopuläre und drastische Maßnahmen für die Bekämpfung der Klimaerwärmung zu akzeptieren? Viele Menschen fragen sich, ob  eine Abweichung von 0,5 °C überhaupt spürbar ist.

Beide Fragen sind mit einem klaren Ja zu beantworten. Doch wie schon ausgeführt ist, ist das Erreichen des + 1,5 °C-Ziels durch die kontinuierlich, wenn auch langsamer als bisher steigenden weltweiten Emissionen von Treibhausgasen und die zunehmende Bevölkerungszahl unwahrscheinlich (beispielsweise sagte schon der Weltbank-Klimabericht 2012 eine Erderwärmung um 3,5 - 4 °C voraus). Allenfalls durch einen kompromisslosen Verzicht auf jegliche fossile Energie, Umstellung auf vorwiegend pflanzliche Nahrung, anhaltend hohe negative Emissionen und durch - bisher im großen Maßstab noch nicht erprobtes - Abscheiden und unterirdisches Speichern von Kohlendioxid könnte die 1,5 °C-Grenze trotz aller Zweifel möglicherweise gerade noch eingehalten werden (siehe dazu Kapitel 13). Dies wird jedoch nach den Erfahrungen und neuen wissenschaftlichen Erkenntnissen der letzten Jahre nicht gelingen. Selbst dann ist freilich jedes Zehntel Grad vermiedener Erwärmung zwischen + 1,5 °C und + 2,0 °C und auch über 2 °C ein großer Fortschritt, dessen Erreichen alle denkbaren Anstrengungen rechtfertigt.  

Der bekannte deutsche Klima- und Meeresforscher Prof. Dr. Stefan Rahmstorf, Leiter der Abteilung Erdsystemanalysen am Potsdam-Institut für Klimafolgenforschung (PIK), äußerte sich in SPIEGEL Wissenschaft im November 2020 zum Thema „Warum zwei Grad Erderwärmung zu viel sind“ folgendermaßen: „Insgesamt kann man sagen, dass bei einer Erwärmung um 2 °C die Folgen des Klimawandels, die wir teils schon heute spüren, graduell immer schlimmer werden. Die Häufigkeit von tödlichen Hitzewellen etwa, wie im „Jahrhundertsommer“ 2003, der in Europa rund 70.000 Menschenleben kostete. Zudem bedeuten 2 °C im globalen Mittel für die meisten Landgebiete 3 bis 4 °C Erhitzung. Hinzu kommt die Häufigkeit von Überflutungen durch Extremregen. Oder wachsende Probleme mit Dürren und Wassermangel, wie die letzten Jahre auch in Deutschland. Oder noch heftigere tropische Wirbelstürme …“.

Tierwelt

Nicht nur für Menschen können die höheren Temperaturen zum Problem werden. Auf den Rückgang der Insektenarten durch die weltweite Erwärmung wurde hier bereits hingewiesen. Schlimmer noch sähe es für die Wirbeltierarten aus. Es ist damit zu rechnen, dass infolge des Klimawandels bei einer Erwärmung um +2 °C sogar ungefähr die Hälfte dieser Arten aussterben, bei 1,5 °C immer noch etwa 8 %. Für 19 % der besonders geschützten Tierarten auf der Roten Liste der International Union for Conservation of Nature (IUCN) erhöht sich die Wahrscheinlichkeit des Aussterbens. Stark gefährdet aufgrund der durch den Klimawandel (Dürre, Buschbrände, Überschwemmungen, Erdrutsche, Temperaturanstieg usw.) verursachten sich verkleinernden Lebensräume oder des Verschwindens einer ausreichenden Nahrungsgrundlage sind in erster Linie folgende Arten:

→  der Afrikanische Elefant (Bild 16); viele Tiere legen auf der Suche nach Wasser und Futter weite Strecken zurück, weichen dabei in neue Gebiete aus, zertrampeln Äcker und Felder und kommen mit Menschen in Konflikt

→  der Eisbär

→  der Schneeleopard

→  der Große Panda

→  der Koala Bär und

→  der Orang-Utan auf Sumatra und die Meeresschildkröte.

Als erstes Säugetier, das nachweislich durch den menschgemachten Klimawandel ausgestorben ist, gilt die Mosaikschwanzratte. Sie lebte endemisch auf einer kleinen Sandinsel an der Spitze des Great Barrier-Reefs im Nordosten Australiens und wurde das Opfer des steigenden Meeresspiegels, der ihren Lebensraum vernichtete.

Einige Gewinner des Klimawandels

Doch der Klimawandel bringt nicht nur Ängste, hohe Kosten und strenge Beschränkungen mit sich, sondern auch Gewinner, auch wenn in Summe die Verlierer die Oberhand haben dürften. Bei den Angaben zu Temperaturerhöhungen in www.klimawandel-report.com handelt es sich um weltweite Mittelwerte. Eine Änderung der globalen Mitteltemperatur um beispielsweise + 2 °C bedeutet, dass sich die tatsächliche Umgebungstemperatur in bestimmten Regionen um vielleicht drei oder vier Grad erhöht, in einigen anderen wird es dafür kälter. Es gilt aber als gesichert, dass die Temperatursteigerungen gerade die ärmeren Schwellenländer, z.B. Teile Afrikas, am meisten trifft, aber auch die USA werden mehr als jede andere westliche Industrienation unter der Klimaveränderung leiden. Andere Länder, wie z.B. Norwegen, zählen zu den Gewinnern. Auch Europa und damit Deutschland dürften eher zur Gewinnergruppe als zu den Verlierern zählen. 

Kapitel 8: Bisher weitgehend unterschätzt: Kipp-Effekte 

Einige Auswirkungen des Klimawandels sind bereits jetzt nicht mehr umkehrbar. Selbst wenn ab sofort keine weiteren Treibhausgase in die Atmosphäre gelangen würden, würde sich an der Situation nichts ändern. Man spricht in diesen Fällen von Kipp-Elementen, Kipp-Effekten oder Kipp-Punkten, an die man früher eher weniger gedacht hat. Wird ein solcher Kipp-Punkt einmal erreicht, gibt es kein Zurück mehr. Auf einen dieser bereits heute überschrittenen Kipp-Punkte wurde im voranstehenden Kapitel eingegangen: verschwinden nämlich die hellen Gletscher, Eis- und Schneeflächen, sinkt die Albedo (Rückstrahlfähigkeit) der Erde, weil dunklere Böden und Wasserflächen mehr Sonnenwärme aufnehmen als hellere. Die Erderwärmung nimmt damit unabhängig vom weiteren Treibhausgas-Ausstoß weiter zu, was wiederum zum Verschwinden weiterer Eis- und Schneemassen beiträgt. Man spricht von einer Eis-Albedo-Rückkopplung.

Nachfolgend wird auf drei weitere wichtige Kipp-Elemente eingegangen, die den Klimawandel beschleunigen könnten, sobald die globale Erderwärmung + 2 °C überschreitet. Und davon sind wir nicht mehr allzu weit entfernt.

Tauende Permafrost-Regionen

Permafrost-Böden (Dauerfrostböden) sind permanent gefrorene Böden, deren Untergrund für wenigstens zwei Jahre durchgängig gefroren ist. Die Oberflächenschicht kann im Sommer je nach den örtlichen Bedingungen auftauen und im Winter wieder zufrieren. Permafrost kann bis 1.500 m in die Tiefe reichen und ist dann Tausende von Jahren alt. Der Großteil der Permafrost-Gebiete ist während oder kurz nach der letzten Eiszeit entstanden. Es gibt sie in Alaska, Grönland, Sibirien, Nordkanada, China, unter dem Meeresboden der Kontinentalabhänge und in einigen europäischen Hochgebirgen. Fast ein Viertel der Landfläche auf der Nordhalbkugel der Erde, rund 23 Mio. km2, gilt als dauergefroren. Dies ist doppelt so viel wie alle europäischen Wälder zusammen in ihrer Biomasse speichern.

Man muss übrigens nicht bis Sibirien fahren, um Folgen auftauender Permafrostgebiete zu sehen. Laut dem Deutschen Alpenverein kommt Permafrost auch an den Südhängen der Alpen ab rund 3.000 m Höhe und an den Nordhängen ab 2.400 - 2.600 m vor. Beim Hochvogel (2.592 m) in den Allgäuer Alpen befürchtet man, dass durch das zunehmende Extremwetter in Verbindung mit den höheren Lufttemperaturen der Berg regelrecht auseinanderbrechen könnte. Schon in den letzten Jahren gab es am Mont-Blanc-Massiv in Höhen um 3.000 m als Folge von instabil gewordenem wassergesättigtem Gestein Hunderte von Felsstürzen ähnlich dem folgenschweren Gletscherbruch am italienischen Marmolata-Massiv in den Dolomiten Anfang Juli 2022.

So manche hoch gelegene Berglandschaft ist mittlerweile durch die schlechter gewordene Bindung von Fels und Geröll mit tauendem Eis und Schnee unstabil geworden und so gefährdet, dass dort Klettern und Bergwandern lebensgefährlich geworden ist und Wanderwege geschlossen oder verlegt werden müssen. Ein derartiger Felssturz geschah zuletzt im Juni 2023 im Silvrettagebirge in den Tiroler Alpen, als nahe Galtür etwa 100 m Höhenmeter des etwa 3.400 m hohen Südgipfels des Fluchthorn-Massivs mit mindestens 100.000 m3 Gestein zu Tal stürzten. Zum Glück gab es keine Verletzten.

Permafrost ist ein gigantisches Reservoir an Kohlenstoff (C). Mindestens 850 Mrd. t C, die Schätzungen einiger Wissenschaftler liegen sogar zwischen 1.300 und 1.600 Mrd. t, sind in allein in den oberen Bereichen der Permafrost-Böden gebunden, zumeist in Form von Tier- und Pflanzenresten. Die Mengen sind so groß, dass sie nach dem Potsdam-Institut für Klimafolgenforschung (PIK) bis zu 50 % des gesamten im Boden eingelagerten Kohlenstoffs ausmachen könnten.

Wenn Permafrost auftaut - amerikanische Wissenschaftler ermittelten, dass sich Permafrost-Gebiete zwischen 1990 und 2016 bereits um 4 °C erwärmt haben - bauen Mikroorganismen die Pflanzenreste ab und setzen Kohlenstoff frei; es entstehen dabei die Treibhausgase Methan. Lachgas und Kohlendioxid. Bis Ende dieses Jahrhunderts könnten so ungefähr 15 % des gesamten im Permafrost gebundenen Kohlenstoffs frei werden. Die frei werdenden Treibhausgase intensivieren die Erderwärmung. Dadurch tauen gefrorene Böden immer weiter und schneller auf – ein nicht zu unterschätzender Dominoeffekt: In einigen näher untersuchten Bohrlöchern stellten Forscher fest, dass der Permafrost dort bereits in 10 m Tiefe aufgetaut ist. 

Verlangsamte Nordatlantikströmung

Es mehren sich die Anzeichen für die schon länger vermutete Abschwächung der nordatlantischen Strömung als Folge des Klimawandels. Nach Untersuchungen von Wissenschaftlern des Potsdam-Instituts für Klimafolgenforschung und von Wissenschaftlern aus Irland und Großbritannien soll die Abschwächung seit den 1950er-Jahren bereits rund 15 % erreicht haben. Sie ist damit so schwach wie mindestens in den letzten 1.000 Jahren nicht mehr. In der Fachliteratur wird diese Strömung mit Atlantische Meridionale Umwälzströmung (Atlantic Meridional Overturning Circulation, AMOC) bezeichnet. Das System (Bild 22) ist für die Erde ein äußerst wichtiges Wärmetransportsystem; es bewegt pro Sekunde zwischen 15 und 20 Mio. m3 Wasser.

Der Vorgang: Warmes und salzhaltiges Oberflächenwasser aus dem Südatlantik fließt zunächst als Golfstrom etwa 1.000 km lang entlang der Ostküste Nordamerikas, zweigt in den offenen Ozean nach Nordosten ab und gelangt als Nordatlantikstrom bis in die Arktis. Unterwegs zweigen mehrere große wirbelartige Teilströme ab. In der Arktis gibt das Wasser Wärme an die kühle Luft ab, wird dadurch dichter und schwerer und sinkt in tiefere Meeresschichten ab. Dieses kältere  Tiefenwasser fließt in 2 - 3 km Tiefe zurück in den Süden. Durch den Transport von Wärme aus dem Süd- in den Nordatlantik profitiert West- und Nordeuropa durch ein vergleichsweise mildes Klima. 

Bedingt durch den Klimawandel schmilzt das Grönlandeis ab. Dadurch vermindert sich der Salzgehalt des Wassers, und zwar ausgerechnet in der Region, in der es durch die Kälte in Richtung Meeresgrund strömt. Es wird dadurch etwas leichter als das reine Salzwasser. Dadurch wird die Antriebskraft für die AMOC schwächer, und somit auch die Gesamtströmung. Setzt sich diese Tendenz in den kommenden Jahrzehnten verstärkt fort, könnte die mittlere Lufttemperatur in Europa im Winter  nach Untersuchungen der Wissenschaftler je nach Gegend um bis zu 15 - 20 °C abnehmen - und es dürfte auch deutlich trockener werden. Die Folgen: massive Probleme für die Nahrungsmittelproduktion, Verschiebung der globalen Niederschlagsgürtel, Anstieg der Meeresspiegel an der amerikanischen Ostküste und Umkehrung der Regenzeiten im Amazonasgebiet, um nur die wichtigsten aufzuführen. Wer jedoch glaubt, dass durch die AMOC-Verlangsamung die mittlere globale Erderwärmung gebremst wird, liegt falsch, denn in anderen Regionen der Welt könnte es eine beschleunigte Erwärmung geben. So würde die Südhalbkugel deutlich wärmer und von intensiveren Stürmen heimgesucht werden. Sollte die Ozeanzirkulation tatsächlich kollabieren, würde der Meeresspiegel in Europa um gut 1 m ansteigen. Sicher ist dies jedoch zum gegenwärtigen Zeitpunkt nicht, zumal sich die Wissenschaftler in den Details noch uneins sind.

Gefährdung des Amazonaswaldes

Ähnlich wie die atlantische Umwälzströmung nähern sich auch die Regenwälder, allem voran der weltgrößte Regenwald in Amazonien, durch die steigende Erdtemperatur einem Kipp-Zustand. Sollte der tatsächlich erreicht werden, kann die Menschheit gegen eine drastische weitere Veränderung der Regenwälder nichts mehr unternehmen. Erschwerend kommt hinzu, dass gerade der Regenwald Amazoniens unter Bränden und der fortschreitenden massiven Abholzung leidet (Bild 23). Der südöstliche Bereich hat sich deswegen schon jetzt von einer Kohlenstoffsenke zu einer Kohlenstoffquelle entwickelt. Kürzlich wurde bekannt, dass auch der Atlantische Regenwald entlang der gesamten Ostküste Brasiliens in nicht verantwortungsvoller Weise geschädigt wird: Allein zwischen November 2020 und Oktober 2021 wurden dort fast 21.000 Hektar zerstört und dadurch mehr als 10 Mio. t CO2-Äquivalente freigesetzt.

Zwar entnehmen die Bäume Kohlendioxid aus der Luft und bauen davon den Kohlenstoff in ihre Biomasse (Stämme, Zweigen, Wurzeln; siehe Kapitel 12) ein. Doch sollte geschlagenes Holz zu Brennholz, Pellets oder Holzschnitzel verarbeitet und nicht für Wohn- und Gartenhäuser, Zäune, Möbel usw. verwendet werden, verbindet sich der dadurch freigesetzte Kohlenstoff mit der Luft wieder zu Kohlendioxid und verschärft auf diese Weise die Klimakrise. Gleiches geschieht bei den gewollten und ungewollten großflächigen Waldbränden, die oft mehrere Monate lang wüten. Durch die weltweiten Wald- und Buschbrände im Jahr 2021, etwa in Sibirien, der Türkei, Kanada, den USA, Australien, aber auch in Europa wie in Portugal, gelangte mit geschätzten mindestens 1.760 Mio. t doppelt so viel Kohlendioxid in die Atmosphäre wie Deutschland pro Jahr insgesamt emittiert. Allein beim verheerenden Brand im Jahr 2021 in Kalifornien wurden rund 83 Mio. t CO2 an die Luft abgegeben. Leider setzte sich die Tendenz seitdem weiter fort. So wurden im Jahr 2022 weltweit 4,1 Mio. Hektar tropischer Regenwald abgeholzt bzw. fielen Waldbränden zum Opfer; dies entspricht etwa der Fläche der Schweiz. Das Resultat: allein durch den weltweiten Waldverlust in 2022 wurden 2,7 Mrd. t CO2-Äquivalente freigesetzt. Dies entspricht den jährlichen Emissionen Indiens.

In einer Anfang Oktober 2023 bekannt gewordenen neuen Studie, die in der Fachzeitschrift Science Advances publiziert wurde, wurde aufgezeigt, dass die Kombination von Regenwaldabholzung, globaler Erwärmung und intensiver Landnutzung zu einer kritischen Destabilisierung der gekoppelten südamerikanischen Monsumzirkulation führen kann. Sollte dieser Kipppunkt einmal erreicht bzw. überschritten werden, was ab Mitte dieses Jahrhunderts eintreten könnte, wäre in weiten Teilen des südamerikanischen Kontinents mit deutlich weniger Niederschlag zu rechnen, was der Regenwald vermutlich nicht überstehen würde: Forscher haben jüngst festgestellt, dass der Amazonas-Regenwald bei einer mittleren Niederschlagsmenge von weniger als 100 cm pro Jahr nicht länger überleben kann und dass schon bei weniger als 180 cm pro Jahr abrupte Übergänge zu einer savannenartigen Vegetation wahrscheinlich sind. Beides führt zu einer Beschleunigung der Erderwärmung und verschärft deren Folgen (Pressemitteilung PIK vom 14.2.2024).

Eine genauere Aussage auf den Zeitpunkt des näher rückenden Kipppunktes ist zwar gegenwärtig seriös noch nicht möglich, doch warnt die Studie vor einer bevorstehenden deutlichen Verschlechterung des Amazonas-Ökosystems dann, wenn Abholzung und globale Erwärmung nicht gestoppt werden.

 Kapitel 9: Kohlendioxid-Emissionen nach Ländern und Sektoren 

Tabelle 4 zeigt in der 2. Spalte den Kohlendioxid-Ausstoß (also nicht den Ausstoß aller Treibhausgase) der wichtigsten CO2-emittierenden Länder im Kalenderjahr 2020 in Millionen Tonnen Kohlendioxid in der Reihenfolge (Ranking) der ausgestoßenen Mengen, in der 3. Spalte den prozentualen Anteil an der gesamten Welt-Emission. Dass sich das Ranking bei Bezug der Emissionsmenge auf die Bevölkerungszahl zum Teil grundlegend ändern kann, zeigen die 5. und die 6. Spalten. Während China mit Abstand weltweit größter CO2-Emittent ist, belegte es (2020) bei einer Pro-Kopf-Betrachtung nur den achten Rang. Eine ähnlich deutliche Verschiebung trifft auch auf Indien zu: Platz 3 bei der CO2-Gesamtemission, Platz 12 bei der Pro-Kopf-Emission.

In der 2. und 3. Zeile der Tabelle ist der weltweite CO2-Ausstoß sowie die CO2-Emission der EU mit ihren 27 Mitgliedsstaaten angegeben (in Fett und Kursiv).

Tabelle 4: Die größten CO₂-Hauptemittenten nach Ländern (für 2020)

                   Quelle: Crippa, Monica et al. (2021): GHG emissions of all world countries. 2021 Report, European Union, Luxemburg

                  (Auswertung durch den Autor); ohne militärische Emissionen und Emissionen aus Landnutzung, Landnutzungsänderung

                   und Forstwirtschaft (LULUCF); Erläuterung zu LULUCF siehe weiter unten

Die Volksrepublik China führt mit 11.680 Mio. t CO2 die Tabelle an (siehe auch Tabelle 5). Diese Menge entspricht fast genau einem Drittel der gesamten globalen CO2-Emissionen. Allerdings muss ein Teil des hohen CO2-Ausstoßes auf die besondere Rolle Chinas als Hersteller von Produkten für den Einsatz und Konsum in zahlreichen anderen Ländern zurückgeführt werden, vom kleinsten Chip, von Datenverarbeitungsgeräten, Pharmaprodukten, über Möbel, Maschinen und PKWs bis hin zu Waffensystemen und Schiffen. Die dabei anfallenden Emissionen werden in den statistischen Auswertungen nicht nach den Konsumenten dieser Produkte erfasst, sondern nach dem Produzentenprinzip, d.h., sie fallen China zu.

Deutschland stand beim Pro-Kopf-Verbrauch im Jahr 2020 an 9. Stelle. Spitzenreiter bei der Pro-Kopf-Emission ist Saudi-Arabien mit 16,96 t CO2 je Person, belegt aber beim absoluten CO2-Ausstoß nur Rang 9. Der absolute Spitzenreiter der „CO2-Sünder“ fehlt in Tabelle 4, weil er - absolut gesehen - nur wenig Kohlendioxid emittiert: es handelt sich um den kleinen Inselstaat Palau, der mit seinen nur rund 22.300 Bewohnern im Jahr 2020 mit 1.241 Mio. t CO2 zwar nur für 0,0035 % des weltweiten CO2-Ausstoßes verantwortlich zeichnete, aber pro Kopf unglaubliche 55,29 t CO2 emittierte.

Festzuhalten bleibt, dass mit 51,8 % über die Hälfte des weltweiten CO2-Ausstoßes auf nur drei Länder entfällt: auf China, die USA und auf Indien. Wertet man die Emissionszahlen früherer Jahre aus, fällt auf, dass in den Jahren 2004/05 China und die USA mit jeweils rund 6.000 Mio. t CO2 noch gleichauf lagen. Während jedoch die USA ihre CO2-Emissionen seitdem reduzieren konnten, hat sie China nahezu verdoppelt. Unter den sechs größten CO2-Verursachern hat nur China im Jahr 2020 seine Emissionen erhöht, nämlich um + 1,5 %, die anderen fünf haben sie reduziert: EU27 um 10,6 %, die USA um 9,9 %, Japan um 6,8 %, Indien um 5,9 % und Russland um 5,8 %.

Im Frühjahr 2023 hatten China und Indien die gleiche Bevölkerungszahl von ungefähr 1,4 Mrd. Menschen; seitdem nimmt Chinas Bevölkerung (weiter) ab, während die von Indien zunimmt. Interessant ist in diesem Zusammenhang, dass China trotz gleicher Populationsstärke rund 4,6 Mal mehr CO2 emittiert als Indien.

Die Regierung des US-Präsidenten Joe Biden hatte die Absicht, den Energiesektor bis 2035 zu dekarbonisieren und die landesweiten Emissionen schon bis 2030 um 50 % im Vergleich zu 2005 zu senken. Beides stellen an sich schon äußerst ambitionierte Vorhaben dar. Doch Ende Juni 2022 gab es einen schweren Rückschlag für die Regierung Biden (und darüber hinaus für die gesamte Welt), als der Supreme Court als höchstes US-Gericht die Kompetenzen der US-Umweltbehörde EPA  (Environmental Protection Agency) deutlich einschränkte. Damit dürfte die EPA nicht mehr in der Lage sein, bindende Vorschriften zur Verringerung der Kraftwerks-Emissionen zu erlassen, die bisher die Regierung mehr oder weniger als Gesetz übernahm. Hinzu kommen noch die knappen Mehrheitsverhältnisse im amerikanischen Kongress mit der ablehnenden Haltung der Republikaner beim Kiimaschutz, der damit bei der Klimagesetzgebung praktisch nicht mehre handlungsfähig ist. Es muss befürchtet werden, dass die gegenwärtige US-Regierung ihre Klimaschutzziele nicht einhalten kann, zumindest nicht im ursprünglich vorgesehen Ausmaß.

Afrikanische Länder sind in Tabelle 4 nicht vertreten. Deshalb sei als Beispiel für Afrika an dieser Stelle Tansania aufgeführt. Dieses ostafrikanische Land emittierte 2020 nur 11,5 Mio. t CO2, was 183 kg CO2/Kopf bedeutet. Nach meiner Berechnung entspricht dieser CO2-Jahresausstoß ungefähr der Kohlendioxidmenge, die ein einziges großes, mit Dieselmotoren angetriebenes Kreuzfahrtschiff nach etwa 20.000 km ausstößt. Kein Wunder, dass die tansanische Regierung die allgemeinen Forderungen nach strengen Treibhausgas-Reduktionsmaßnahmen nicht gerade mit Wohlwollen sieht. Denn selbst dann, wenn das Land überhaupt kein fossiles CO2 mehr ausstoßen würde, reduziert sich die weltweite CO2-Emission lediglich um 0,032 %. Auf das Klima hätte dies nicht die geringste Wirkung. Ähnlich gering ist mit etwa 300 kg im Jahr die Pro-Kopf-CO2-Emission von Kenia.

Im Grunde gilt dies für den gesamten afrikanischen Kontinent, denn seine 54 Länder produzieren in Summe nicht einmal 4 % des jährlichen weltweiten Treibhausgas-Ausstoßes. Es ist deshalb äußerst  ungerecht, dass die direkten Folgen des Klimawandels keinen anderen Kontinent so massiv wie Afrika treffen werden, ganz abgesehen davon, dass dort auch Mittel für entsprechende Anpassungs- und Schutzmaßnahmen fehlen. Unter Dürren, extremer Hitze, aber auch unter folgenschweren Überschwemmungen, Erdrutschen und anderen Katastrophen werden nach Schätzungen schon bis zum Jahr 2030 etwa 120 Millionen Afrikaner leiden. Die ohnehin schon prekäre Hungerkrise dürfte sich dort weiter verschärfen.

CO₂-Emissionen weltweit

Die Abbildungen 24 bis 26 sind gleich Weise aufgebaut und stammen von der gleichen Institution. Sie zeigen im oberen Balkendiagramm „Fossil CO2 emissions by sector“ die CO2-Emissionen ab dem Jahr 1990 bis 2020, unterteilt in insgesamt fünf Sektoren (Emissionsfelder). Auf der linken Ordinate ist die CO2-Emission in Mio. t CO2 je Jahr (Mt CO2/year; 1 Mt = 1 Megatonne = 1 Mio. t) aufgetragen, auf der rechten die CO2-Emission je Einwohner und Jahr (obere schwarze Kurve) sowie die CO2-Emission bezogen auf das Bruttoinlandsprodukt GDP (gross domestic product; rote Linie). Die in unterschiedlichen Farben angelegten Flächen der Balken stehen von unten nach oben für folgende Emissionsquellen:

• Gelb (Power industry): Energiewirtschaft (Kraftwerke, Wärmeerzeugung)
• Dunkelrot (Other industrial combustion): Andere Industrie-Verbrennungsanlagen in Fabriken und bei der Kraftstoffproduktion
• Grün (Buildings): Gebäude (kleinere nicht-industrielle Verbrennungsanlagen)
• Blau (Transport): Transport (Straße, Off-Road, Schiene, Flüsse, Binnenschifffahrt, nationale Luftfahrt)
• Pink (Other sectors): Andere Sektoren (industrielle Herstellung von metallischen und nicht-metallischen Werkstoffen, Produktion von Lösungsmitteln und Chemikalien, Landwirtschaft, Abfallwirtschaft).

In den unteren Balkendiagrammen „Greenhouse gas emissions“ sind die Treibhausgas-Emissionen zwischen 1990 und 2018 in Mio. t CO2e für jedes Jahr aufgetragen. Hier sind neben Kohlendioxid (blaue Balken) auch Methan (grün), die Lachgase (rötlich) und die F-Gase (hellblau) erfasst. Die endgültigen Angaben für CO2e für das Jahr 2020 waren zum Zeitpunkt der Entstehung dieses Textes noch nicht bekannt.

Kennzahlen für die Emissionen Chinas

Es ist angebracht, sich hier noch einmal mit der Rolle Chinas, dem weltgrößten Kohlendioxid-Emittenten, eigens zu befassen. China hatte im April 2016 zusammen mit weiteren 174 Staaten, darunter auch den USA und Deutschland, das auf der Pariser UN-Klimakonferenz COP 21 im Dezember 2015 verabschiedete Klima-Übereinkommen unterzeichnet. 

Während die CO2- und CO2e-Emissionen der EU und Deutschlands ab 2004/05 abnahmen, weisen die entsprechenden Zahlen der Volksrepublik China eine massive Steigerung auf (Tabelle 5). Etwas überraschend ist, dass im Jahr 1990 Chinas Pro-Kopf-CO2-Ausstoß mit 2,07 t nur ein Sechstel der deutschen Emissionen war und 2005 etwas weniger als der Hälfte. Die Erklärung dafür ist, dass China erst nach seinem Beitritt zur Welthandelsorganisation breiten Zugang zu den Weltmärkten fand, worauf ein starker wirtschaftlicher Aufschwung einsetzte.  

Ab etwa 2002/03 nahmen die klimarelevanten Emissionen des Landes in allen Sektoren etwa ein Jahrzehnt lang exponentiell zu. Der Anstieg  der CO2-Gesamtemissionen zwischen 2020 und 1990 betrug 382 %, im Bereich Energieerzeugung  650 %. Absoluter Spitzenreiter war der Transportsektor mit + 926 %. Einer der Hauptgründe für die hohen CO2-Emissionen war der sehr hohe Kohleanteil an Chinas Energiemix; das Land gilt als der größte Kohlenverbraucher der Welt.

Ab 2012/13 flachte sich dann der CO2-Verlauf etwas ab, auch wenn sich bis 2020 noch kein deutlicher Rückgang in den Zahlen zeigte. Immerhin hat das Land neue Anstrengungen im Klimaschutz versprochen, sagte zu, bis 2060 klimaneutral zu sein, treibt die Elektromobilität voran und baute in den letzten Jahren im großen Stil neue Windkraftanlagen, Photovoltaik-Farmen und neue Kernkraftwerke. Andererseits entstanden aber auch neue effizientere Kohle- und Gaskraftwerke.

China muss in jedem Fall noch gewaltige Anstrengungen unternehmen, um seinen Beitrag zur Erreichung der Pariser Klimaziele erfüllen zu können.  

Zwei weitere Emissionsfelder: LULUCF und Kampfflugzeuge

Zum Schluss dieses 9. Kapitels wird noch auf zwei eher selten diskutierte und damit weniger bekannte Emittentensektoren eingegangen. Deren zahlenmäßige Erfassung ist ungleich schwieriger als die für die bisher erwähnten Quellen. Es kann sich daher auch nur um grobe Abschätzungen handeln.

Die Abkürzung LULUCF steht für Land Use, Land Use Change and Forestry, also für Landnutzung, Landnutzungsänderung und Forstwirtschaft. Deren Emissionen (bzw. Entnahmen aus der Luft) werden nicht zu den allgemeinen Landwirtschafts-Emissionen addiert, sondern gesondert aufgeführt. Der LULUCF-Sektor unterscheidet zwischen Treibhausgas-Senken und -Quellen. Da die negativen Senken die positiven Quellen überwiegen, sind die resultierenden LULUCF-Emissionen negativ. Sie reduzieren daher den CO2-Ausstoß eines Landes bzw. eines Kontinentes oder der gesamten Welt.

LULUCF-Senken sind in erster Linie unsere Wälder (siehe Kapitel 12), außerdem zählen dazu die Landumwandlung in Wälder sowie Holzprodukte und mineralisches Grünland. Zu den Quellen zählen die (schädliche) landwirtschaftliche Nutzung von Moorböden (sie allein ist für zwei Drittel aller Quellen im LULUCF-Sektor verantwortlich); außerdem entstehen LULUCF-Treibhausgase bei der Entwaldung, durch Grünland auf Moorböden, beim Torfabbau, bei Neuanlagen von Siedlungen auf Moorböden, auf organischen Böden und in Feuchtgebieten (mehr dazu in Kapitel 12). 

                      Quellen: Crippa, Monica et al. (2021): GHG emissions of all world countries, 2021 Report.

European Union, Luxemburg. Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz: Gemeinsame

Pressemitteilung „Finale Klimabilanz 2020“vom 20.1.2022    

In Tabelle 6 sind für den gesamten Globus, für die EU und für Deutschland die ungefähren negativen CO2-Emissionen des LULUCF-Sektors, die CO2-Emissionen nach Tabelle 4 und - in der letzten Spalte - die sich daraus ergebenden CO2-Emissionen zusammengestellt. 

Wie die Zahlen für die Summe aller Treibhausgase und nicht nur für CO2 allein aussehen, sei hier für Deutschland aufgezeigt:

Die deutschen CO2e-Emissionen aus dem LULUCF-Sektor sind mit - 11,27 Mio. t CO2e etwas geringer als die in der Tabelle angeführten - 14,65 Mio. t CO2. Da die gesamten deutschen Treibhausgas-Emissionen ohne LULUCF im Jahr 2020 728,738 Mio. t CO2e betrugen, ergeben sich die Netto-Treibhausgas-Emissionen zu 728,738 - 11,265 = 717,473 Mio. t CO2e.

Ob man die Nettoemissionen als CO2 oder CO2e angibt, bleibt jedem Autor selbst überlassen. Klar muss jedoch immer sein, was gemeint ist: CO2 oder CO2-Äquivalente.

Noch schwieriger zu erfassen als die LULUCF-Emissionen sind verlässliche Angaben zu den Klimagas-Emissionen aus den militärischen Aktivitäten der Länder. Während bis zum Pariser Klimagipfel im Jahr 2015 eine Erfassung von CO2-Emissionen bzw. Treibhausgasen aus den militärischen Bereichen und die Weitergabe dieser Daten an die sammelnden internationalen Institutionen generell nicht vorgesehen war, gilt seitdem, dass das Zusammenstellen und die Weitergabe der Datensätze im Ermessen der jeweiligen Regierungen liegt. Die Folge ist, dass einige Länder ihre militärischen Emissionen errechnen und weitergeben, andere aber nicht. Dies erschwert den Emissions-Vergleich der Länder untereinander, da die durch das Militär erzeugten Treibhausgase durchaus beachtlich sein können, wie weiter unten noch aufgezeigt ist. Nicht umsonst enthalten die jährlich erscheinenden Statistiken des Joint Research Centre der Europäischen Kommission, aus denen auch die Bilder 24 bis 26 stammen, weder LULUCF- noch militärische CO2- bzw. Treibhausgas-Emissionen.

Anders ist die derzeitige Praxis in Deutschland. Das Bundesumweltamt teilte mir auf Anfrage im Februar 2022 mit, dass es die deutschen Emissionen des Militärs, und zwar die aus stationären und mobilen Quellen auf deutschem Boden, in der Kategorie „Verbrennung fossiler Brennstoffe - sonstige Feuerungsanlagen – militärisch“ erfasst und in seinen jährlichen Publikationen veröffentlicht. Allerdings wird ein Teil der militärischen Emissionen zivilen Kategorien zugeordnet, z.B. Gewerbe, Handel, Dienstleistung sowie Verkehr, z.B. dann, wenn Brennstoffe über reguläre Tankstellen oder den Brennstoffhandel bezogen werden oder das Militär als Mieter von zivilen Gebäude auftritt. Laut Bundesumweltamt sind die deutschen militärischen Emissionen im Vergleich zu den Hauptquellen gering. So entfielen 2020 lediglich 0,748 Mio. t CO2-Äquivalente auf die Verbrennung militärischer Brenn- und Kraftstoffe; dies entspricht gerade mal 0,1 % der im Jahr 2020 emittierten gesamten deutschen Treibhausgase.

In anderen Ländern sehen die Zahlen je nach Größe ihrer nationalen Streitkräfte anders aus, wobei die veröffentlichten Zahlen mit einer großen Unsicherheit behaftet sind. So soll das US-Militär nach einem kürzlich in Inside Climate News veröffentlichten Artikel für mehr Treibhausgas-Emissionen verantwortlich sein als Länder wie Dänemark oder Portugal insgesamt ausstoßen. Einer der Gründe dafür ist, dass die USA unzählige Einrichtungen in rund 160 verschiedenen Ländern betreiben, von denen jedes einzelne Treibhausgase produziert. Allein das Pentagon soll (im Jahr 2013) rund 24.000 t CO2e emittiert haben.

Instruktiver und etwas genauer sind die Emissionsdaten von militärischen Kampfflugzeugen. So verbraucht das US-Tarnkappen-Mehrzweck-Kampfflugzeug F-35 von Lockheed Martin (Reichweite ca. 2.200 km), von dem Deutschland Mitte Dezember 2022            35 Einheiten für  etwa 8,3 Mrd. Euro (incl. Bewaffnung, Ersatzteile, Wartungsleistungen für fünf Jahre) aus dem "Sondervermögen Bundeswehr" bestellt hatte, nahezu 400 kg Kerosin je 100 km Flugdistanz. Da bei der Verbrennung von 1 kg Kerosin 3,16 kg CO2 entstehen, liegt der CO2-Ausstoß dieses Jets bei 1,25 t CO2/100 km. Hochgerechnet auf den Treibhausgas-Ausstoß entweichen bei jeder Tankfüllung nahezu 28 t CO2-Äquivalente in die Luft. Dies gilt ohne die Emissionen, die bei der Flugzeugherstellung und Wartung, bei der Kerosinproduktion, beim Kraftstoff-Transport und bei der Entsorgung entstehen. 

Zivile Trägerraketen und deren Klimagase

Große schubstarke Trägerraketen sind keine klassischen Verkehrsmittel. Ihre Umweltbelastung ist bei den gegenwärtigen noch geringen Startzahlen (z.B. 114 Starts in 2018) nicht allzu groß und war wohl deswegen bisher kaum Gegenstand wissenschaftlicher Studien. Dennoch hier einige grundsätzliche Angaben, denn in einigen Jahren könnte die kommerzielle Raumfahrt vermehrt bezahlte Kurzflüge für reiche Passagiere anbieten. Außerdem wollen Internet-Konzerne in den nächsten Jahren Tausende von Satelliten mit kleineren Trägerraketen in eine Umlaufbahn befördern. Auch andere große Unternehmen werden diesem Beispiel folgen; so brachte beispielsweise Amazon bereits eigene Testsatelliten erfolgreich ins Weltall und plant mit seinem Vorhaben "Kuiper" ein eigenes Netzwerk aus rund 3.000 Erdsatelliten. Das US-Raumfahrtunternehmen SpaceX rechnet damit, in naher Zukunft rund 42.000 Satelliten mit eigenen Raketen in den Orbit zu schießen.

Für all diese Nutzlasten müssen jährlich Hunderte von zivilen Trägerraketen aller Größen und unterschiedlicher Schubkräfte gestartet werden, die bei ihrem Aufstiegsflug große Mengen an mehr oder weniger bedenklichen Abgasen ausstoßen. Beispielsweise verbrennen die Triebwerke der modernen Falcon 9-Raketen von SpaceX von Elon Musk und auch die Trägerraketen von Richard Branson als Brennstoff den kerosinähnlichen Flüssig-Raketentreibstoff RP-1 zusammen mit flüssigem Sauerstoff als Oxidator. Bei jedem Start werden nach Hammel (2021) über 400 t CO2, etwa 150 t Wasserdampf und 30 t Ruß entlang der gesamten Auf- und auch Abstiegsbahn frei (die Falcon 9 ist teilweise wiederverwendbar; ihre Erststufe kehrt in senkrechter Position entweder zu einer schwimmenden Plattform im Meer oder in die Nähe des Startorts zurück). Außerdem bilden sich beim Verbrennungsvorgang große Mengen Ruß, der in der Stratosphäre Sonnenlicht absorbiert und thermische Energie abgibt, was zur Klimaerwärmung beiträgt. Im Gegensatz zu Rußpartikeln in Bodennähe verbleibt der in der Stratosphäre verteilte Ruß dort bis zu vier Jahren. Die Klimawirkung ist dann rund 500 Mal stärker als für den Ruß in Bodennähe. Die Raketen des Milliardärs Jeff Bezos und andere moderne leistungsfähige konventionelle Trägeraketen, wie die amerikanische Delta IV Heavy, verwenden flüssigen Wasserstoff und flüssigen Sauerstoff als Treibstoffpaarung. Sie gefährden das Klima weniger stark, weil bei der Verbrennung von Flüssigwasserstoff mit Flüssigsauerstoff fast kein CO2 und auch kaum Ruß entsteht, dafür aber große Mengen an Wasserdampf. Der kann in der Atmosphäre chemische Veränderungen bewirken. So könnten hohe Wolken entstehen, die sich auf das Klima ähnlich nachteilig auswirken wie die Kondensstreifen-Zirren hoch fliegender Flugzeuge. Kleinere Trägerraketen verwenden oft feste Treibstoffe, die z.B. Aluminium, Perchlorate, Nitrate und wasserstoffreiche Hochpolymere enthalten und mit ihren Abgasen die Atmosphäre belasten können. 

Auf die bei der Herstellung der Raketen und ihrer Treibstoffe entstehenden klimarelevanten Emissionen ist hier nicht eingegangen. 

Im Mai 2022 haben zwei zypriotische Wissenschaftler in einem Beitrag in dem monatlich erscheinenden Fachjournal Physics of Fluids aufgezeigt, dass eine typische zweistufige Trägerrakete mit RP-1 als Brennstoff beim Aufstiegsflug bei jedem Kilometer durchflogener Höhe etwa so viel CO2 produziert, wie 26 Kubikkilometer Luft in diesem Höhenabschnitt enthalten. Eine Angabe für den CO2-Gesamtausstoß in Tonnen während des Starts und des Aufstiegsflugs wird in der Publikation allerdings leider nicht genannt.

Reiche Menschen emittieren am meisten

In diesem Kapitel wurden die CO2- und Treibhausgas-Emissionen weltweit, der EU und die verschiedener Länder ebenso behandelt wie die Emissionen aus verschiedenen Sektoren, z.B. aus der Industrie, der Schifffahrt oder der Landwirtschaft. Eine völlig andere Sicht auf die Situation vermittelt eine im Oktober 2022 in der Fachzeitschrift Nature veröffentlichte Studie des französischen Wirtschaft-Wissenschaftlers Lucas Chancel (Kern, 2022). Er fand heraus, dass über alle Länder der Welt hinweg der größte Emittent die reichsten 10 % der Weltbevölkerung sind. Die Zahlen für das Kalenderjahr 2019: Knapp 800 Millionen Reiche emittieren demnach mit etwa 22 Mrd. CO2-Äquivalenten fast genau so viel wie der Rest der Menschheit, also etwa 7 Mrd., der für rund 23 Mrd. t CO2-Äquivalente verantwortlich ist. Der Anteil der reichen Bevölkerung an den gesamten Treibhausgasen entspricht ungefähr dem, was China, die USA und Indien mit einer Bevölkerung von zusammen etwa drei Milliarden Menschen ausstoßen. In Europa und auch in Deutschland ist die Ungleichheit beim Ausstoß von Treibhausgasen nicht so stark ausgeprägt wie weltweit, denn das reichste Zehntel der europäischen Bevölkerung verursacht „nur“ 37 %. Interessant an den Ergebnissen aus Frankreich ist auch, dass das reichste Zehntel der Weltbevölkerung durchaus nicht nur aus reichen Ländern kommt, sondern in allen Ländern der Erde zu Hause ist. Es bleibt abzuwarten, ob und inwieweit die Ergebnisse der Studie Einfluss auf eine künftige gerechtere Klimapolitik haben werden.

Treibhausgas-Emissionen durch Kriege

Die exakten Emissionen durch Kriegshandlungen sind schwer anzugeben, weil die Länder ihre Militäremissionen nicht veröffentlichen müssen bzw. unzureichende Daten nennen. Viele besorgten Bürger fragen sich trotzdem, wie viele klimaschädliche Emissionen durch die zahlreichen Kriegshandlungen auf der Erde entstehen. Immerhin ist bekannt, dass ein russischer T-72-Panzer rund 250 l Diesel je 100 km und ein Kampfjet etwa 5.000 Kerosin je Flugstunde verbraucht. 

Als Beispiel dienen hier die massiven Kriegshandlungen durch russisches Militär in der Ukraine seit dem 24. Februar 2022. Wie eine Studie von internationalen Experten unter Leitung des Holländers Lennard de Klerk im Juni 2023 aufzeigte, wurde die Atmosphäre allein in den ersten zwölf Kriegsmonaten mit ungefähr 120 Mio. t CO2-Äquivalenten (CO2e) belastet. Dies ist ungefähr so viel, wie Belgien oder Tschechien jeweils im gesamten Kalenderjahr 2021 emittierten. Rund die Hälfte davon entstand durch den Spritverbrauch der militärischen Fahrzeuge und Flugzeuge, den Abgasen der eingesetzten Raketen, den Bränden an Gebäuden und durch Minensprengungen. Auch der Kerosinmehrverbrauch der zivilen Flugzeuge, die während des Kriegs die Ukraine umfliegen mussten, zählt dazu, ebenso wie die Gas- und Methanemissionen als Folge der gezielten Beschädigung der beiden North Stream-Pipelines. Die andere Hälfte wird durch den Wiederaufbau der Ukraine nach Kriegsende entstehen, also durch die Wiederherstellung bzw. dem Neubau von Kraftwerken und Industrie, Gebäuden, Brücken und Straßen entstehen.

Eine im Internet kursierende Behauptung, dass der Krieg in der Ukraine in den ersten 20 Monaten  mehr Emissionen verursacht habe als Deutschland in 600 Jahren emittieren würde, ist also falsch. Denn im Jahr 2022 hat Deutschland 750 Mio. t Treibhausgase ausgestoßen, d.h. etwa das Sechsfache. Selbst auf 20 Monate hochgerechnet ist der Ukrainekrieg bei Weitem nicht für so viele Treibhausgase verantwortlich wie behauptet wurde (G. Scherndl, Corrective.org/faktencheck/2023/11/15).

Laut einer Abschätzung der britischen Wissenschaftsorganisation Scientists for Global Responsibility (SGR) sollen alle Militärs auf der Erde inclusive der Industrien, die die Ausrüstung und Munition liefern, für rund 5 % der globalen Emissionen verantwortlich sein.

 Online am 12. Juni 2022; erfolgte Aktualisierungen: 2.7.2022, 18.10.2022, 21.12.2002, 27.4.2023, 18.6.2023, 27.12.2023, 29.1.2024

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Kapitel 10: Einige Kohlendioxid-Emittenten: Straßen-, Luft- und Seeverkehr

Wegen des großen Einflusses der massiven Treibhausgas-Emissionen des weltweiten Verkehrssektors auf unser Klima ist dieses Kapitel das wohl umfangreichste von www.klimawandel-report.com, zumal hier auch auf mögliche künftige klimafreundliche bzw. klimaneutrale Alternativen eingegangen wird. Überspringen Sie einfach die Abschnitte, die für Sie nicht von Interesse sind.

Verkehrsemissionen in Deutschland 

In Kapitel 4 sind die endgültigen deutschen Verkehrsemissionen im Kalenderjahr 2021 mit 147 Mio. t CO2-Äquivalenten und für das Jahr 2020 mit 146 Mio. t CO2e angegeben. Diese Zahlen gelten für den Gesamtverkehr, d.h., einschließlich des Güterverkehrs. Der auf den Autobahnen in 2021 wieder leicht angestiegene Straßenverkehr und ein Rückgang bei den Biokraftstoffen sind die Hauptgründe für die erhöhten Verkehrsemissionen. Die Fahrleistungen und die Kraftstoffabsätze blieben gegenüber 2020 nahezu gleich, die Emissionen des inländischen Flugverkehrs gingen leicht zurück.

Es sei nochmals darauf hingewiesen, dass die durch Deutschland verursachten internationalen Emissionen aus dem Luft- und Seeverkehr in den deutschen Ansätzen nicht erfasst werden.

Das deutsche inländische Verkehrsaufkommen ist damit für 19,4 % der gesamten deutschen anthropogenen (menschgemachten) Treibhausgase verantwortlich. Weltweit liegt der CO2e-Anteil mit 14 -15 % niedriger. Angesichts der besonders hohen deutschen Verkehrsdichte (Straßenverkehr, Züge, Schiffe, Flugzeuge) überrascht der hohe Wert für Deutschland nicht.

Das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) hatte im Februar 2022 die einzelnen Treibhausgas-Emissionen des reinen Personenverkehrs in Deutschland für das Jahr 2020 und als Vergleich dazu für 1991 bekannt gegeben, siehe Tabelle 7. Die gesamte Verkehrsleistung lag im Jahr 2020 in Deutschland bei ca. 927 Mrd. Personen-Kilometer (P-km), im Jahr 1991 bei etwa  858 Mrd. P-km.

Tabelle 7: Aufteilung der deutschen Personenverkehrs-Emissionen für 2020 im Vergleich zu 1991

Quelle: DLR 2022

Diese Angaben zeigen, dass die Verkehrsleistung in P-km von 1991 bis 2020 um 8 % zunahm, die CO2e-Äquivalente im gleichen Zeitraum jedoch trotzdem um 14,7 % reduziert werden konnten. Diese Einsparung ist vor allem dem deutlichen Emissionsrückgang beim motorisierten Individualverkehr trotz höherer Verkehrsleistung zu verdanken. Auch bei den übrigen Verkehrsfeldern wurden Einsparungen erzielt. Trotzdem sind die Einsparungen keineswegs ausreichend. Dies gilt auch aktuell, denn der deutsche FDP-Verkehrsminister Wissing verstieß mit seinem im Juli 2022 vorgestellten Sofortprogramm Klimaschutz für den Verkehrssektor mit nur 13 Mio. t CO2-Einsparung bis 2030 deutlich gegen das deutsche Klimaschutzgesetz. Dennoch hält Wissing ein Tempolimit auf den deutschen Autobahnen weiterhin für unnötig. Im Koalitionsvertrag ist eine Tempolimit-Einführung deshalb auch nicht vorgesehen. Dagegen darf in vielen anderen europäischen Ländern auf Autobahnen nur 120 km/h, allerhöchstens 130 km/h gefahren werden.

Tabelle 8 stellt die durchschnittlichen Treibhausgas-Emissionen (CO2e) einzelner Verkehrsmittel im deutschen Personenverkehr für das Vor-Corona-Jahr 2019 und das erste Corona-Jahr 2020 gegenüber (2020 muss beim Vergleich mit Vorjahres-Emissionen als Ausnahmejahr betrachtet werden). Die Maßeinheit ist jeweils Gramm Kohlendioxid-Äquivalente (CO2e)  je Personen-Kilometer (g/P-km). Die Zahlen beinhalten nicht nur die direkten Emissionen, sondern auch die aus der Bereitstellung und Umwandlung der Energieträger in Strom, Benzin und Dieselkraftstoff, Flüssig- und Erdgas sowie Kerosin. Sie wurden auf der Basis einer durchschnittlichen Auslastung der Flugzeuge und Züge berechnet; für den ICE wurde ein durchschnittlicher Strommix inklusive Ökostrom angenommen. Für den PKW-Personenverkehr wurde für beide Vergleichsjahre eine durchschnittliche Auslastung von  1,4 Personen je PKW angesetzt.

Tabelle 8: Vergleich der durchschnittlichen CO2-Äquivalente CO2e einiger Personen-Verkehrsmittel

in Deutschland in den Jahren 2019 und 2020

(1)   incl. Nicht-CO2-Effekte

(2)   Rundreisen, Gruppen- und Tagesfahrten

                    Quelle: Umweltbundesamt „Emissionsdaten“, 7.2.2022

Deutlich ist, dass sich im Pandemiejahr 2020 die Auslastung der Fahrzeuge durch geringere Fahrgastzahlen teilweise markant verändert hat, was zu veränderten spezifischen Emissionen führte. Dies ist vor allem beim inländischen Luftverkehr zu erkennen, dessen spezifische Emissionen im Jahr 2020 durch den pandemiebedingten Rückgang der Auslastung von 70 auf 53 % um ein Drittel zugenommen haben - dagegen war bei Reisebussen kaum eine Änderung der Auslastung zu verzeichnen.

Tabelle 8 zeigt weiter, dass im Vergleich zum öffentlichen Nahverkehr die inländischen Flüge und die PKW-Fahrten den höchsten Ausstoß an CO2-Äquivalenten haben. Obwohl die Zahl der deutschen Kurzstreckenflüge immens ist - allein für Behördenmitarbeiter werden jährlich um 230.000 Inlandsflüge gezählt (2019 fanden insgesamt 3,3 Mio. Flüge im deutschen Luftraum statt, d.h. mehr als 9.100 am Tag) - machen sie im Vergleich zu den gesamten Verkehrsemissionen nur einen überraschend geringen Anteil aus: rund 1 % waren es im Jahr 2020 nach Tabelle 7. Bezogen auf die Summe aller deutschen jährlichen Treibhausgas-Emissionen ist der Prozentsatz sogar nur knapp 0,3 %.

Trotzdem: Durch den Verzicht auf innerdeutsche Flüge zugunsten von Zugfahrten - die Bahn ist wesentlich klimafreundlicher als das Flugzeug und auf Kurzdistanzen auch nicht langsamer - könnten bei Strecken unter 700 - 800 km die Schadstoff-Emissionen erheblich reduziert werden. Denn bei jedem Startvorgang verbraucht das Kurzstreckenflugzeug im Vergleich zur eigentlichen Flugphase  relativ viel Treibstoff und hat deshalb je 100 km Flugstrecke einen hohen Energieaufwand. Selbst mit einem PKW wird das Klima weniger stark belastet als mit dem Flugzeug. Dem seitens der Politik gewünschten Umstieg auf die Bahn stehen allerdings das derzeit noch nicht vollständig ausgebaute und teilweise auch marode deutsche Schienennetz, die noch nicht ausreichende Schnelligkeit, zahlreiche Verspätungen, teilweise mangelnde Technik und natürlich die geringen Ticketpreise für Kurzflüge entgegen; diese günstigen Flugpreise sind möglich, weil das Fliegen in Deutschland (noch ?) durch steuerfreies Kerosin staatlich subventioniert wird. 

Unterschätzt: auch Kondensstreifen schädigen das Klima

Bei Flugreisen werden neben den direkten CO2-Emissionen auch Stickoxide sowie Wasserdampf emittiert. Diese Verbindungen bauen sich in der Höhe nur langsam ab und haben deswegen einen stärkeren Einfluss auf die Erderwärmung als die Treibhausgase von Straßenfahrzeugen. Wasserdampf entsteht zwar auch durch bodengebundene Verbrennungsmotoren, hat aber dort praktisch keine Schadwirkung.

Ein besonderes Problem sind die Kondensstreifen hinter den Flugzeugen. Sie entstehen, wenn der Wasserdampf aus den Triebwerken zu winzigen Wassertropfen kondensiert. Denn je kälter die Luft in der Höhe ist, vor allem ab 8 km, umso weniger Feuchtigkeit nimmt sie auf. Dann halten sich die Kondensstreifen oft mehrere Stunden, werden vom Wind verweht und bilden auf diese Weise zusätzliche Wolken (Zirruswolken) aus gefrorenem Wasserdampf und Aerosolen, z.B. Ruß- und Sulfat-Aerosolpartikeln (Bild 27). Diese bis zu 20 km breiten Zirruswolken haben sowohl einen kühlenden als auch einen wärmenden Effekt. Einerseits reflektieren sie an ihrer Oberfläche das einfallende Sonnenlicht und bewirken dadurch eine leichte Kühlung der Erde. Andererseits absorbieren ihre Eiskristalle und der angelagerte Ruß die vom Erdboden abgegebene Wärmestrahlung, wodurch sich der Boden erwärmt.

Zweitstärkster Emittent von Klimagasen im Verkehr ist nach Tabelle 8 das (Verbrenner-)Auto. Selbst wer mit seinem Fahrzeug im täglichen Berufsverkehr insgesamt nur 15 km zurücklegt, produziert im Jahr (= 250 Arbeitstage) bei einem mittleren Kraftstoffverbrauch von 9 l/100 km etwa 845 kg Kohlendioxid. Diese Rechnung basiert auf eher konservativen Annahmen, denn häufig ist die Fahrt zur Arbeitsstätte und zurück länger als 15 km und der Kraftstoffverbrauch bei typischen Kurzstrecken im Berufsverkehr, vor allem im Winter, höher als 9 l je 100 km.

Mögliche Alternativen: Die Bildung von Fahrgemeinschaften würde die Situation erheblich verbessern. Ist die Fahrt zur Arbeitsstätte und zurück mit dem Bus oder der Straßenbahn (Stadtbahn) möglich, würden für die Fahrten bei 55 g CO2 / P-km im Jahr (bei gleicher Streckenlänge) nur 210 kg CO2 emittiert, mit dem E-Bike sogar nur 20 kg - und mit dem Fahrrad Null kg CO2. Kurz- und mittelfristig rücken außerdem mehr und mehr alternative Antriebskonzepte in den Fokus der Antriebswende, auch wenn die Kaufbereitschaft wegen der hohen Preise und anderer Nachteile wie fehlende Infrastrukturmaßnahmen noch zu wünschen übrig lässt. Dies sind

• die direkte Nutzung von erneuerbarem Strom in E-Fahrzeugen. Batterie-elektrische PKWs mit Gesamtwirkungsgraden von bis zu 62 % anstatt Verbrennerautos sind beim derzeitigen Stand der Technik die energieeffizienteste, kostengünstigste und klimafreundlichste Lösung zur Reduzierung der Treibhausgas-Emissionen im Straßenverkehrssektor. So hat beispielsweise ein E-Mittelklasse-Fahrzeug derzeit einen typischen Stromverbrauch um 18 kWh / 100 km. Technische Verbesserungen und günstigere  Verkaufspreise als heute sind zu erwarten. Allerdings sind nicht bei allen Anwendungen E-Fahrzeuge sinnvoll oder gar möglich, so z.B. im Flug- und Seeverkehr, unter bestimmten Umständen im Straßen-Fernverkehr oder dann, wenn rasche Ladezeiten unumgänglich sind.
• die indirekte Elektrifizierung durch den Einsatz von grünem Wasserstoff in Brennstoffzellen (Wasserstoff-Brennstoffzellen-PKWs bzw. -LKWs), wobei neben Wärme als Reaktionsprodukt nur Wasser entsteht (siehe weiter unten in diesem Kapitel und in Kapitel 13). So testet BMW seit Ende 2022 eine SUV-Kleinserie (Wasserstoffauto iX5 Hydrogen) mit einer hocheffizienten Brennstoffzelle in Verbindung mit einem Elektromotor. Die beiden 700 bar-Hochdrucktanks des Fahrzeuges werden mit 6 kg Wasserstoff betankt. Die Antriebsleistung beträgt 275 kW (374 PS). Eine Großserienherstellung des Wasserstoff-PKWs könnte ab 2025 einsetzen.
• Verwendung von synthetischen Kraftstoffen in Verbrenner-Fahrzeugen, also strombasierten Kraftstoffen aus erneuerbaren Quellen (E-Fuels). Im Dezember 2022 haben Siemens Energy und der Autohersteller Porsche  bei Punta Arenas im windreichen Chile die weltweit erste Anlage zur industriellen Herstellung von E-Fuels eröffnet, wobei mit Windstrom CO2-neutraler Kraftstoff produziert wird. Anfangs sollen mit einer ersten 3,4 MW-Windkraftanlage zwar nur 130.000 l pro Jahr hergestellt werden, die Porsche abnimmt, doch bis 2025 sollen es bereits jährlich 55 Mio. l und 2027 schon etwa 550 Mio. l im Jahr sein.
• Der Wasserstoff-Verbrennungsmotor, der auf der herkömmlichen Verbrenner-Technik aufbaut. 

Auf die Vor- und Nachteile der einzelnen Technologien wird an verschiedenen anderen Stellen dieser Website eingegangen, unter anderem In Kapitel 13. Daher nur kurz: Technik und ökologischer Fußabdruck der Elektrofahrzeuge haben sich in den letzten Jahren deutlich verbessert - bisherige Nachteile wiegen gegenüber den Jahren vor 2020 weniger schwer. Fahrzeuge mit Brennstoffzellenantrieb oder mit Wasserstoff-Verbrennungsmotoren werden erst dann eine lohnenswerte Alternative zu den E-Fahrzeugen mit Akkus, wenn grüner Strom bzw. grüner Wasserstoff im Überschuss zur Verfügung stehen, also nicht mehr dringend für andere Bereiche benötigt werden, um Deutschland bis 2045 klimaneutral zu machen. Zur Wahrheit gehört aber, dass Wasserstoff in den meisten Ländern derzeit noch aus Erdgas (CH4) gespalten wird. Bei diesem Vorgang wird sehr viel CO2 frei. Solange kein mit erneuerbarer Energie hergestellter grüner Wasserstoff zur Verfügung steht, ist deshalb die Bilanz z.B. eines Brennstoffzellen-PKWs schlechter als die eines reinen E-Autos, in vielen Fällen sogar noch schlechter als die eines Diesel-PKWs.

Eines steht bereits heute fest: die oben aufgeführten technischen Antriebsalternativen allein werden nicht ausreichen, die Klimaziele Deutschlands im Sektor Verkehr zu erreichen. Hinzukommen muss eine deutliche Änderung im Mobilitätsverhalten  der Bevölkerung. Wie entscheidend der Einfluss der Öffentlichkeit ist, zeigt sich u.a. daran, dass Anfang 2024 Mercedes sein ursprüngliches Elektroziel aus dem Jahr 2021, ab 2030 nach Möglichkeit nur noch rein Batterie-elektrische Neuwagen (BEV)  zu verkaufen, drastisch zusammenstrich. Das Stuttgarter Unternehmen geht derzeit davon aus, dass bis Ende dieses Jahrzehnts der BEV-Anteil höchstens bei weniger als der Hälfte der ausgelieferten Fahrzeuge liegen wird. Schon im Jahr 2023 machten Batterie-betriebene Mercedes-Neuwagen statt wie angestrebt 20 % nur 12 % des Gesamtabsatzes aus. Ähnliche Tendenzen vermeldet BMW, das weder einen explizierten BEV-Anteil noch ein Zieljahr für das Ende des Verbrenner-Autos nennt.

Hohe Emissionen durch Privatjets

Als besonders klimaschädlich gelten die privaten (Jet-) Flugzeuge der Super-Reichen. Sie legen damit oft nur relativ kurze Distanzen zurück, z.B. zu einem Konzert in Hamburg oder zu einem Fußballspiel in Madrid. So soll der Privatjet der bekannten amerikanischen Pop-Sängerin Taylor Swift allein zwischen Januar und August 2022 170 Mal gestartet sein. Eine Auswertung der Brüsseler Nicht-Regierungs-Organisation Transport & Environment (Dachorganisation von über 50 nicht-staatlichen europäischen Organisationen, die sich für einen nachhaltigen Verkehr engagieren) im Jahr 2021 hat gezeigt, dass die sehr begrenzte Personengruppe von nur ungefähr 1 % privater Jet-Betreiber für rund die Hälfte der weltweiten Flugzeugemissionen verantwortlich ist. So erfolgte beispielsweise in Frankreich im Jahr 2019 jeder zehnte Flugzeugstart mit einem privaten Jet-Flugzeug, von denen wiederum die Hälfte kurze Flugstrecken von unter 500 km zurücklegten.

Die CO2-Emissionen dieser privaten Flugzeuge haben im Zeitraum zwischen 2005 und 2019 um 31 % zugenommen; dies ist  ein größerer Anstieg als durch die gesamte kommerzielle Luftfahrt. Während der kommerzielle Flugverkehr im August des ersten Covid-Jahres 2020 noch um 40 % gegenüber dem Vorjahr eingebrochen war, erreichten die Startzahlen der Privat-Jets schon wieder Vor-Covid-Niveau. Ein einzelner Privat-Jet kann jede Stunde 2 t CO2 emittieren. Wie viel dies ist, ist daran zu sehen, dass beispielsweise  im gesamten Jahr 2020 jeder Deutsche für 7,7 t CO2 verantwortlich war, in 2021 sogar für 8,06 t. EU-weit lag der Wert  2020 sogar bei nur 5,91 t CO2 je Person (2021: 6,254 t), die Pro-Kopf-Emission der Weltbevölkerung war mit nur 4,62 t CO2 (2021: 4,81 t) noch geringer.

Nach Angabe der Deutschen Flugsicherung wurde in 2022 die Rekordzahl von rund 94.000 privaten Flüge in Deutschland verzeichnet, davon waren drei Viertel kürzer als 500 km. Spitzenreiter waren Flüge von Hamburg nach Sylt und Berlin nach München. Damit ist Deutschland in Europa das Land mit den drittmeisten Privatflügen.

All dies ist Grund genug, die Jet-Fliegerei künftig kritischer zu sehen. Denn je nach Flugzeugtyp emittieren Privat-Jets nach Untersuchungen von Transport & Environment je Passagier fünf bis 14 Mal mehr Schadstoffe als kommerzielle Flugzeuge und 50 Mal mehr als die Bahn.  

Die Klimawirkung von Flugreisen ist groß. Ein einziger Hin- und Rückflug Frankfurt/M. – New York – Frankfurt/M. über eine Gesamtflugstrecke von 12.374 km verursacht nach Angaben des Umweltbundesamtes pro Passagier 3,76 t CO2-Äquivalente. Für die gleiche Klimawirkung könnte man mit dem Auto 21.900 km weit fahren, also fast doppelt so weit.

Um im Rahmen der Klimaschutzprogramme ihre CO2-Emissionen auszugleichen, kaufen seit einiger Zeit Fluggesellschaften an der Börse sogenannte CO2-Gutschriften aus Klimaschutzvorhaben in Entwicklungsländern. Die direkten Auswirkungen daraus auf das Klima sind allerdings umstritten, weil alle Flüge, die in Europa beginnen und/oder in Europa enden, von den CO2-Budgets der EU ausgenommen sind. Wichtig wäre vor allem, dass Emissionen nicht nur bezahlt, sondern dass sie vermieden werden.

Auf dieses Thema wird in Kapitel 14 noch ausführlicher eingegangen.

Die internationale Luftfahrt profitiert bisher von entscheidenden Privilegien, die aus Sicht der Bekämpfung der weiteren Erderwärmung kritisch zu sehen sind. Dazu zählen zum Beispiel,

• dass internationale Flüge nicht durch internationale klimapolitische Verträge reguliert werden,
• dass der Löwenanteil der internationalen Luftfahrt-Emissionen in der Größenordnung von über 90 % nicht in die nationalen     Gesamtemissionen der Länder einfließt, sondern eigens erfasst werden,
• und dass in Deutschland das Flugkerosin von der Energiesteuer ausgenommen ist und auf die Flugticketpreise keine Mehrwertsteuer erhoben wird.

Dank der jährlich erscheinenden  umfangreichen Statistiken „GHG emissions of all world countries“ der Europäischen Kommission sind die CO2- und CO2e-Emissionen durch den internationalen Flugverkehr bekannt, letztere derzeit bis 2018. So lagen die reinen weltweiten CO2-Flugemissionen in den Vor-Covid-Jahren 2018 und 2019 jeweils bei 609 Mio. t, die CO2e-Emissionen im Jahr 2018 betrugen 618,5 Mio. t. Für die grenzüberschreitenden Flüge wurden im Vor-Corona-Jahr 2019 etwa 4,5 Mrd. Passagiere registriert, nahezu die Hälfte der derzeitigen Weltbevölkerung!

Durch die mit der Corona-Pandemie verbundenen Einschränkungen ging der CO2-Ausstoß im Jahr 2020 dramatisch auf 337,1 Mio. t zurück, doch es handelt sich dabei um ein untypisches Ausnahmejahr. Bezieht man nun die CO2-Emission im Jahr 2019 auf die globale CO2-Emission aller Länder im gleichen Jahr (= 37.716,2 Mio. t), so erkennt man, dass die reinen CO2-Emissionen der globalen Luftfahrt zwar nur 1,62 % des Welt-CO2-Ausstoßes ausmachen. Wie bereits erwähnt, ist die tatsächliche Klimawirkung wegen der Nicht-CO2-Effekte aber um rund den Faktor drei stärker.

Betrachtet man die Entwicklung der CO2-Luftfahrtemissionen aus dem internationalen Luftverkehr seit dem Jahr 1990, wird deutlich, dass sie sich bis 2019 kontinuierlich um insgesamt den Faktor 2,36 erhöht haben. Auch in Europa nimmt die  Klimabelastung durch den Flugverkehr keinesfalls ab: Zwischen 2005 und 2019 ist dieser um 67 % gestiegen, die daraus entstandenen CO2-Emissionen um 24 %. Werden keine wirksamen Gegenmaßnahmen unternommen, werden die von Europa verursachten Flugverkehrs-Emissionen von 2019 bis 2050 nach einigen Prognosen um weitere 38 % zunehmen - selbst mit Berücksichtigung von Wirkungsgrad-Verbesserungen der Strahltriebwerke.

Deswegen bemühen sich die Unternehmen und Institutionen des Luftverkehrsbereichs um eine Verringerung der negativen Auswirkungen des Fliegens. Dazu zählen beispielsweise klimaoptimierte Flugrouten und bessere Auslastungen der Flugzeuge durch weniger Langstreckenflüge. Beschlossen wurde bereits, dass ab 2020 der Luftverkehr CO2-neutral wachsen muss. Dies bedeutet, dass die Zunahme des Luftverkehrs von derzeit etwa 5 % jährlich nicht zu noch mehr CO2-Emissionen führen darf. In anderen Worten: Die Strahltriebwerke müssen sparsamer im Verbrauch werden und es müssen zusätzliche CO2-Zertifikate von zertifizierten echten Klimaschutzprojekten gekauft werden, die entsprechende CO2-Mengen an anderer Stelle nachgewiesenermaßen einsparen. So gewinnt die gesamte Branche Zeit, alternative Antriebe, Kraftstoffe und neue Flugzeugkonzepte zu entwickeln. Denn bis 2050 sollen gegenüber 2005 die Netto-CO2-Emisionen der Luftfahrt um  50 % abnehmen. Einen Großteil der schädlichen Luftfahrtemissionen durch CO2-Kompensationsprojekte als eine Art „Ablasszahlung“ auszugleichen, darf allerdings nicht das Ziel der Luftfahrt sein. Vielmehr ist anzustreben, die Entstehung der Emissionen entscheidend zu verringern.

Elektro-Kleinflugzeuge

Für kürzere Flüge bietet der Markt schon heute elektrisch betriebene Kleinflugzeuge an. Werden diese mit grünem Strom aufgeladen, fliegen sie klimaneutral. Weitere Vorteile: weitgehend lautloser Flug, keine Lärm- und auch keine Geruchsbelästigung für Anwohner, größere Intervalle für Flugzeugwartungen im Vergleich zu herkömmlichen Flugzeugen sowie günstigere Anschaffungs-, Betriebs- und Wartungskosten.  

Ein Beispiel ist der 428 kg schwere Ultraleichtflieger Pipistrel Velis Electro, der im Juni 2020 als erstes Flugzeug mit rein elektrischem Antrieb eine Typzulassung der Europäischen Agentur für Flugsicherheit (EASA) erhielt. Die 6,5 m lange zweisitzige Velis besitzt zwei Akkus mit einer Kapazität von je 12 kWh, einer sitzt vor dem Cockpit, der andere hinter den Sitzen. Die maximale Fluggeschwindigkeit liegt bei 200 km/h, der Verbrauch auf Reisehöhe bei 12 kWh/100 km und die maximale Verweildauer in der Luft bei 50 Minuten (plus Reserve). Das Aufladen zwischen zwei Flügen von 30 auf 100 % dauert etwa 60 Minuten. Die Maschine ist vor allem bei Flugschulen und Pilotenclubs beliebt. Der erste Zweisitzer wurde im Juli 2020 ausgeliefert. Acht Monate später lagen bereits über 80 feste Bestellungen vor. Bis Mitte 2024 rechnet der Hersteller mit insgesamt rund 200 Aufträgen.

Eine Nummer größer ist die vollelektrische 17 m lange Alice von Eviation Aircraft, einem 2015 in Israel gegründeten Unternehmen mit Zweitsitz in den USA. Das Flugzeug ist für den Pendler- und Frachtmarkt konzipiert. Es bietet Platz für neun Passagiere und zwei Piloten, fliegt 400 km/h schnell und 465 km weit (mit 30 Minuten Energiereserve). Mitsamt 1,2 t Fracht liegt die maximale Startmasse bei 7,5 t. Der Antrieb erfolgt durch zwei E-Motoren mit je 640 kW Leistung. Die Ladezeit für eine vollständige Akku-Aufladung beträgt 70 Minuten. Der Erstflug fand Ende September 2022 statt. Allein bis Mitte Oktober 2023 konnte sich der Hersteller über Bestellungen im Wert von über 5 Mrd. US-$ freuen.

E-Kerosin für die Luftfahrt

Konventionellen Flugzeug-Treibstoffen zugemischter umweltfreundlicher synthetischer Flugzeugtreibstoff (E-Kerosin) hätte das Potenzial, die schädlichen Luftfahrtemissionen deutlich zu verringern. Allerdings ist die Verwendung von E-Kerosin nur dann sinnvoll, wenn es ausschließlich aus grünem Wasserstoff (mit zusätzlichem, also überflüssigem erneuerbarem Strom produziert) und aus Kohlendioxid hergestellt wird, das der Luft mit Hilfe des sog. DAC-Verfahrens (Direct Air Capture) entnommen wird. Nach Untersuchungen von Transport & Environment steht E-Kerosin, welches Biokraftstoffe aus nicht-nachhaltigen Rohstoffen ersetzen soll, allerdings aktuell nicht in ausreichender Menge zur Verfügung. In Europa könnten bis 2025 jährlich immerhin ca. 160. 000 t zum Verbrauch durch den Flugbetrieb bereitstehen (davon die Hälfte aus deutscher Produktion), bis 2030 dann etwa 1,8 Mio. t pro Jahr. Noch mehr als über künftige nachhaltig hergestellte Kraftstoffen für Verbrenner-Autos ist derzeit (2022) die Meinung über E-Kerosin für die Luftfahrt bei den Akteuren geteilt. Einige EU-Mitgliedsstaaten versuchen, die Vorschriften zur Beimischung von E-Kerosin abzuschwächen. Auf der anderen Seite wehren sich einige Fluggesellschaften, darunter auch Lufthansa, gegen ehrgeizige Beimischungsquoten für nachhaltige Flugkraftstoffe zum Kerosin.

Die grundsätzliche technische Machbarkeit neuer umweltfreundlicher Flugtreibstoffe wurde schon vor mehreren Jahren demonstriert. Doch derzeit steht noch der sehr hohe Bedarf an grünem, überschüssigem Strom für die Herstellung und der hohe Preis von E-Kerosin einer breiten Verwendung entgegen. Je nach Quelle ist der CO2-neutrale synthetische Treibstoff (E-Fuel) zurzeit noch drei- bis siebenmal so teuer wie konventionell produziertes Kerosin. Bei einer optimierten großtechnischen Herstellung großer Mengen dürfte das Preisniveau freilich mittelfristig fallen.

Die geplanten bzw. derzeit diskutierten Maßnahmen zur Emissions-Reduzierung in der Flugzeugbranche sind viel zu schwach. Notwendig wäre nicht nur eine Begrenzung oder, besser, Abschaffung der Inlands-Kurzflüge, sondern eine Reduzierung des internationalen Flugverkehrs, vor allem ein Verzicht auf allzu häufige private Langstrecken-Urlaubsflüge. Zielführend wäre ferner eine sofortige Verteuerung des Kerosinpreises durch Wegfall der bislang gewährten Steuervergünstigungen und ein Verzicht auf lange Geschäftsflüge zu Tagungen und Konferenzen, die selten länger als zwei oder drei Tage, mitunter auch nur einige Stunden dauern. Wie man während der Corona-Pandemie sehen konnten, lassen sich internationale Präsenzveranstaltungen gut durch Videokonferenzen ersetzen, wodurch weltweit viele Tausende Tonnen an Klimagasen vermieden werden. Dies sollte zumindest so lange gelten, bis umweltfreundlichere Langstreckenflugzeuge zur Serienreife entwickelt, erprobt und in den Markt eingeführt sind.

Wie umweltschädlich allein die rund 160 täglichen Flüge von Fußball-Fans von Katars Nachbarländern nach Katar zur Fußball-Weltmeisterschaft 2022 und gleich nach dem Spiel zurück waren, weil es im Ausrichterland an ausreichend Unterkünften fehlte, kann sich der Leser sicher selbst vorstellen.

Wenigstens erregte die EU im April 2023 mit einer neuen Verordnung für grüne Kraftstoffe in der Luftfahrt große Aufmerksamkeit. Ihr sog. grünes Luftfahrt-Kraftstoffgesetz sieht vor, dass ab 2025 alle von einem EU-Flughafen startenden Flugzeuge einen Mindestanteil an nachhaltig produziertem Kerosin (SAF) nutzen müssen. Aktuell wird SAF aus geringen Mengen von Speiseresten hergestellt, später aber muss es primär aus regenerativ gewonnenem Strom stammen. Der SAF-Anteil wird zwar 2025 nur 2 % und 2030 auch nur eher bescheidene 6 % betragen, soll aber bis 2050 auf 70 % ansteigen. Biokraftstoffe, die aus Nahrungsmittelpflanzen hergestellt werden sowie Palmöl-Nebenprodukte sind ausgeschlossen. Der Einfluss auf die Verlangsamung des Klimawandels durch die neue EU-Vorschrift, die sich erst ab 2040 auswirken wird, ist noch nicht absehbar; es besteht außerdem Gefahr, dass gewisse nachhaltige Flugtreibstoffe nicht in genügender Menge zur Verfügung stehen oder zu Engpässen in anderen Branchen führen, z.B. in der Tiernahrungsindustrie.

Internationaler Schiffsverkehr

Ähnlich wie die CO2- bzw. die Treibhausgas-Emissionen des internationalen Flugverkehrs werden auch die Emissionen aus der internationalen Schifffahrt nicht einem bestimmten Land angerechnet, sondern separat aufgeführt. Sie fallen deshalb auch nicht unter das Pariser Klimaabkommen. Bei der Schifffahrt werden derzeit nur ungefähr 12 % der gesamten durch deutsche Schiffe verursachten Emissionen aus dem nationalen und internationalen Seeverkehr im Rahmen des Klimaschutzgesetzes berücksichtigt. Weil (bis jetzt) die internationalen Emissionen des Luft- und Seeverkehrs in den deutschen Statistiken nicht erfasst werden, kann das Pariser 1,5 °C-Ziel mit dem existierenden deutschen Ansatz selbst dann nicht eingehalten werden, wenn Deutschland sein Verkehrs-Sektorziel für 2030 einhalten sollte. Nach einer Abschätzung von Transport & Environment von November 2021 werden die deutschen Gesamtemissionen aus Luft- und Seeverkehr im Jahr 2030 ohne neue Maßnahmen fast 40 % der deutschen Verkehrsemissionen ausmachen.

Wie die durch Deutschland verursachten internationalen Emissionen aus der Luftfahrt müssen demzufolge künftig auch die der Seefahrt sowohl in die nationalen Klimaschutzbeiträge aufgenommen als auch im Klimaschutzgesetz verankert werden.

Zuständig für die globale Seeschifffahrt ist die in London ansässige UN-Sonderorganisation IMO (International Maritime Organization) mit ihren rund 175 Mitgliedsstaaten. An sie hat Deutschland, wie viele andere Länder auch, die Zuständigkeit für die internationalen Seefahrt-Emissionen abgegeben. Zu den Aufgabengebieten der IMO zählen die Regulierung und Sicherheit der Schifffahrt und die Verhütung der Meeres- und Luftverschmutzung durch Schiffe. Eine ihrer Vorgaben ist die Reduzierung des CO2-Ausstoßes der seegängigen Schiffsflotte bis 2030 um 40 % im Vergleich zum Jahr 2008. Längerfristig soll die Schifffahrt ihre Treibhausgas-Emissionen bis 2050 um 50 % gegenüber dem Niveau von 2008 reduzieren. Tabelle 9 ist eine Zusammenstellung der weltweiten CO2-Emissionen (mittlere Spalte) und der gesamten Treibhausgas-Emissionen CO2e (rechte Spalte) der internationalen Schifffahrt bis 2020. Im Jahr 2022 verursachte die globale Schifffahrt 709,4 Mio. t CO2 bzw. 750,7 Mio. t.. CO2e. Damit sind die Emissionen aus der Schifffahrt seit ihrem Tiefstwert im (Corona-)Jahr 2020 angestiegen, allein von 2021 auf 2022 um 6 %.

Tabelle 9: CO2- und CO2e-Emissionen der internationalen Schifffahrt

Quelle: GHG emissions of all world countries - 2021 and 2023 Reports. JCR Science for

Policy Report, EU-Kommission, 2021 / 2023 

Die klimarelevanten Emissionen haben - ganz im Gegensatz zum internationalen Flugverkehr - zwischen 2020 und 2022 im Vergleich zu den Vor-Coronajahren nicht allzu stark abgenommen. Es muss davon ausgegangen werden, dass die Höchstwerte aus der Zeit von 2016 bis 2019 trotz aller Treibhausgas-Reduktionsbemühungen der Branche (Motorenhersteller, Werften, Reeder) schon bald wieder erreicht sein werden. 

Wie stark trägt nun die Seeschifffahrt zur gesamten globalen Treibhausgas-Emission bei? Ende 2022 waren dies 1,4 % beim CO2-Ausstoß und 1,84 %  bei der Treibhausgas- (CO2e-)Emission. Dass in den Medien und teilweise auch in der Literatur dafür unterschiedliche Zahlen genannt werden, liegt daran, dass falsche Bezugsgrößen gewählt werden. Korrekte Prozentsätze ergeben sich nur dann, wenn man jeweils für die See-Emissionen und die globalen Emissionen die entsprechenden CO2e- bzw. CO2-Werte in Beziehung setzt und nicht etwa CO2e-Werte der Schifffahrt zu den CO2-Werten weltweit in Beziehung setzt. Denn von den globalen Treibhausgas-Emissionen entfielen im Jahr 2022 nur 71,6 % auf CO2, in der Schifffahrt waren es jedoch 94,5 %. 

Vor 25 Jahren: Schwierige Ermittlung der CO2-Schiffsemissionen

Die hier zitierten Prozentsätze sind allerdings mit Vorsicht zu betrachten, weil der Öffentlichkeit im Detail nicht bekannt ist, mit welchen Annahmen und Vereinfachungen die Kohlendioxid-Emissionen berechnet wurden. Schon vor 25 Jahren war das überraschende Ergebnis meiner eigenen umfangreichen praxisorientierten Studie (Köhler, 2003), dass die weltweite Schiffsflotte mit 289 Mio. t mehr als doppelt so viel an Kraftstoff verbraucht und damit auch doppelt so viele Schadstoffe freisetzt wie bis dahin angenommen. Für die Berechnung wurden realistische Kraftstoff-Verbrauchsprofile verschiedenster Motorentypen und -Größen bei unterschiedlichen Betriebslasten der seefähigen Schiffstypen über 100 Brutto-Registertonnen (BRT) verwendet, also nicht nur die von den Motorherstellern veröffentlichten (günstigen) Verbräuche fabrikneuer Motoren bei der Auslegungs-Leistung unter idealen Betriebsbedingungen auf werkseigenen Probeständen. Mitberücksichtigt wurden beispielsweise auch die Kraftstoffverbräuche während der Liegezeiten und beim Manövrieren, und zwar nicht nur die der Hauptmaschinen, sondern auch die der kleineren Schiffs-Hilfsmotoren. Zudem ging die gesamte Fischereiflotte mit in die Berechnung ein. Übrigens standen damals nicht Kohlendioxid, sondern die toxischen Stickoxide (NOx) im Fokus. Zur NOx-Reduzierung wendete die Großmotorenindustrie sogar technische Maßnahmen an, die wegen des Zielkonflikts zwischen dem Motoren-Kraftstoffverbrauch und der NOx-Emission teilweise zu höheren Verbräuchen und damit zu einem höheren Treibhausgas-Ausstoß führten.

Auf der Basis dieser Untersuchungen entstand 2004/05 in enger Zusammenarbeit mit Experten vom Institut für Physik der Atmosphäre des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR) eine erweiterte Studie mit dem Titel „Emissions from international shipping“, in der neben dem Klimagas CO2 auch die Schadstoffe Stickoxid, Schwefeloxid, Kohlenwasserstoff, Kohlenmonoxid und Partikel bestimmt wurden (Eyring und Köhler et al., 2004/05). Diese Veröffentlichung ist heute noch  aktuell, weil sie unter Annahme von verschiedenen Ausgangsszenarien globale Schiffsemissionen in den Jahren 2020 und 2050 aufzeigt. Eines der Ergebnisse war, dass die aus 90.300 seegängigen Schiffen bestehende Seeflotte inklusive Fischereiflotte und den militärischen Schiffen im Jahr 2001 etwa 813 Mio. t CO2 freisetzte, wovon mit 594 Mio. t der größte Teil auf Transportschiffe wie Tanker, Containerschiffe oder Massengutfrachter entfiel.

Heute berechnen auch andere Institutionen Schiffs-Emissionen. So gab die IMO 2020 für die durch die zivile Schifffahrt im Jahr 2018 ausgestoßenen Treibhausgase mit rund 1.076 Mio. t CO2-Äquivalente (CO2e) an. Im Vergleich zur Angabe der EU-Kommission in Tabelle 9 (= 746,1 Mio. t CO2e) ist dies über 40 % mehr. Wenn immer Prozentangaben über den Anteil der CO2-und CO2e-Emissionen der Schifffahrt (bzw. der Luftfahrt) am gesamten Transportsektor oder zur weltweiten Gesamtemission veröffentlicht bzw. zitiert werden, sollte deshalb gleichzeitig angegeben werden, von welcher Organisation bzw. Behörde die Zahl stammt und unter welchen Voraussetzungen und für welches Jahr sie gilt. Außerdem muss klar unterschieden werden zwischen Emissionsausstoß und dessen Klimawirkung.

Trotz der in den letzten Jahren bereits eingeführten Maßnahmen muss die Seeschifffahrt-Branche noch merklich klimafreundlicher werden, zumal sie im Gegensatz zum Transport auf der Straße, auf Binnengewässern und auf der Schiene viele Jahre lang in den Genuss von großzügigen Privilegien kam. Die Dieselmotoren-Hersteller begannen kurz vor der Wende zum 21. Jahrhundert zunächst mit der Einführung von Techniken zur Reduzierung der NOx-Emissionen (Corbett & Köhler, 2003). Danach konzentrierten sich die Bemühungen auf Alternativen zu schwerölangetriebenen Schiffen, die gesundheits- und klimaschädliche Schwefeloxide, Partikel und Ruß ausstoßen. Denn beim Schweröl (Heavy Fuel Oil, HFO) handelt es sich um einen schadstoffhaltigen Reststoff aus dem Raffinerieprozess. Heute ist in besonders geschützten Regionen das zähflüssige, preiswerte Schweröl als Kraftstoff ganz verboten wenn der Schwefelgehalt größer als 0,1 % ist. Bei diesen Schutzgebieten handelt es sich um die gesamte Nord- und Ostsee einschließlich dem Ärmelkanal, den Gewässern der Ost- und Westküste Nordamerikas mit Hawaii, den Küstengewässern Mittelamerikas und den Großen Seen Kanadas. Außerhalb dieser Schutzzonen darf der Schiffskraftstoff seit dem 1.1.2020 weltweit höchstens 0,5 % Schwefel enthalten; zuvor war noch ein Schwefelgehalt bis maximal 3,5 % erlaubt. In etlichen Gebieten ist Schweröl nur dann noch erlaubt, wenn das Schiff über effiziente Abgas-Nachbehandlungsanlagen wie Schwefelwäscher (Srubber) verfügt. Schwefelwäscher waschen den Schwefel aus den Motorenabgasen aus und spülen ihn je nach Anlage zum großen Teil ins Meer – was keine sinnvolle Maßnahme zum Meeresschutz darstellt. Trotzdem wird diese Technik immer noch bei nahezu der Hälfte der deutschen Kreuzfahrtschiffe und bei 10 - 30 % der anderen Schiffsarten angewandt. Schweröl ist wegen seines relativ geringen Preises auf vielen Schiffsrouten nach wie vor ein häufig eingesetzter Kraftstoff.

Reine Elektroantriebe für große Schiffe eignen sich deshalb nicht, weil die dafür benötigten Akkus viel zu groß und zu schwer wären. Deshalb konzentrierten sich die Forschungs- und Entwicklungsarbeiten zunächst auf eine weitere Reduzierung des Kraftstoffverbrauchs von Groß-Dieselmotoren durch Verbesserung des Motorwirkungsgrades. Dieser hat mittlerweile mit 52 % Wirkungsgrad für einen großen mittelschnelllaufenden Zweistoff- (Dual Fuel-) Viertakter mit fast einem halben Meter Kolbendurchmesser und einer Leistung von 1.770 PS je Zylinder (1.300 kW/Zyl.) im Gasbetrieb ein neues Rekordniveau erreicht.

Andere Lösungen zur Verbesserung der Umweltfreundlichkeit des Schiffsbetriebs sind bei kleineren Schiffen bekannt geworden. So hat das Augsburger Unternehmen MAN Energy Solutions anfangs 2023 drei Zylindervarianten (12, 16 und 20 Zylinder) ihres schnelllaufenden Motors 175D mit einer Leistung zwischen 1.500 und 4.400 kW für den Betrieb mit allen gängigen Biokraftstoffen wie z.B. HVO (Hydrotreated Vegetable Oil) und FAME (Fatty Acid Methyl Ester) bis zu einem Anteil von 100 % freigegeben. Diese umweltfreundlichen Motoren eigenen sich zum Antrieb kleinerer Schiffe, wie Fähren, Offshore-Versorgungsschiffen, Schleppern und anderen Arbeitsschiffen. Doch auch bei großen Schiffen laufen Bestrebungen, zumindest einen Teil des Schiffs-Energiebedarfs durch umweltfreundliche Maßnahmen zu erzeugen. Die Nutzung von Landstromanlagen für einen schadstofffreien Betrieb während der Hafenliegezeiten ist eine, wenn auch teure Möglichkeit, vorausgesetzt der Strom ist nicht-fossilen Ursprungs. Im Rahmen eines gemeinsamen Forschungsprojektes von drei Unternehmen soll (Anfang 2024) ein Brennstoffzellensystem mit hohem Wirkungsgrad in Kombination mit äußerst leistungsfähigen Batteriesystemen auf einem Kreuzfahrtschiff der amerikanischen Royal Caribbean Group erprobt werden. Ziel ist es, nicht nur einen schadstofffreien Hafenbetrieb zu gewährleisten, sondern auch die gesamte Hotellast während der Schiffsfahrten abzudecken.

Doch trotz aller Ankündigungen zur Emissionsminderung in der Schifffahrt ist noch keine positive Entwicklung zu erkennen (Transport & Environment, 13.7.2023). Im Gegenteil, im Schifffahrtsektor der EU nahmen die CO2-Emissionen im Jahr 2022 mit 128,2 Mio. t CO2 gegenüber dem Vorjahr um 1,5 % zu und näherten sich damit wieder den hohen CO2-Emissionen des Vor-Coronajahres 2019 (133,7 Mio. t CO2). Den größten Anteil am CO2-Ausstoß von Schiffen, die europäische Häfen anliefen, hatten Frachtschiffe. Größter Emittent war dabei die Schweizer Reederei MSC, die im Jahr 2022 allein für nahezu 10 Mio. t CO2 verantwortlich war, gefolgt von CMA CGM (5,5 Mio. t), Maersk (5,2 Mio. t), COSCO Shipping (3,8 Mio. t) und Hapag-Lloyd (3,3 Mio. t). Die Kreuzfahrtschiffe verdoppelten, fast erwartungsgemäß, ihren CO2-Ausstoß nach einer pandemiebedingten Pause im Jahr 2021.Das Kreuzfahrtschiff mit den höchsten CO2-Emissionen war 2022 die MSC Grandiosa mit über 130.000 t CO2, so viel wie der CO2-Jahresausstoß einer ganzen Kleinstadt.

Es ist derzeit noch völlig offen, wie die Weltschifffahrts-Organisation IMO ihre im Juli 2023 verkündeten Treibhausgas-Ziele für die globale Schifffahrt erreichen will. Die aktuellen IMO-Ziele sind:

20 % weniger Treibhausgase bis 2030 und 70 % weniger bis 2040 (verglichen mit 2008)

Klimaneutralität bis 2050.

Dem stehen neuere Berechnungen für die europäische Schifffahrt gegenüber, nach denen vom gesamten Schiffskraftstoff-Energieverbrauch im Jahr 2040 rund 70 % und im Jahr 2045 immer noch rund 40 % auf fossile Kraftstoffe entfallen dürften (Transport & Environment, 18.7.2023).

LNG, zwar vorübergehend notwendig als Ersatz für fehlendes Gas aus Russland, aber schädlich für das Klima

Doch Motorenwirkungsgrade lassen sich nicht beliebig erhöhen. Daher wurde die Forschung auf dem Gebiet alternativer gasförmiger und flüssiger Schiffskraftstoffe intensiviert (Krachler, 2022). Einer dieser Kraftstoffe ist verflüssigtes Erdgas (Flüssigerdgas, Liquefied Natural Gas = LNG; LNG ist nicht zu verwechseln mit Flüssiggas, also Autogas oder LPG - Liquified Petroleum Gas, einer Mischung von Propan und Butan), mit dem trotz des größeren bordseitigen Bauaufwandes für die Lagerung von LNG und seiner Gasifizierung bereits eine Reihe größerer Seeschiffe in Betrieb ist, vor allem Tanker, aber auch Kreuzfahrtschiffe. LNG wird nämlich an Bord in flüssiger Form in gekühlten Drucktanks gelagert (gegenüber Erdgas verringert sich das Volumen von LNG dadurch etwa um den Faktor 600), den Verbrennungsmotoren dann aber im gasförmigen Zustand zugeführt. Nicht das (ideale) Transportmedium LNG verbrennt also im Motor, sondern Erdgas, das zu etwa 85 bis 95 % aus Methan besteht. Stickoxide (NOx) lassen sich damit um rund 85 % reduzieren, Feinstaub um ca. 95 % und Schwefeloxide sogar um 100 % (nur nur deswegen, weil LNG schwefelfrei ist), doch das Klimagas CO2 (theoretisch) bestenfalls um 20 %. Es besteht außerdem die Gefahr des Entweichens von klimaschädlichem Methan bei der Förderung, dem Transport, seiner Lagerung auf dem Schiff und bei der eigentlichen Methan-Verbrennung in den Motoren (Methan-Slip). Die benötigte Energie für die Gasverflüssigung, den LNG-Schiffstransport und die Regasifizierung ist enorm. LNG wurde lange Zeit und wird noch immer vorschnell als entscheidende Möglichkeit zum CO2-freien Transport  angesehen und von der Politik unterstützt. Dabei schadet LNG dem Klima laut einer Berechnung des Thinktank Energy Comment mit mindestens 300 g CO2 je kWh. Im besten Fall nur 20 % weniger Kohlendioxid-Ausstoß rechtfertigt den Wechsel von Diesel und Benzin zu LNG daher nicht, auch wenn LNG sauberer verbrennt. Hinzu kommt, dass der LNG-Preis in den letzten Jahren massiv angestiegen ist: Beispielsweise kostete Anfang August 2022 LNG etwa 3 € je kg, womit sich der Preis innerhalb eines Jahres um das Vierfache erhöht hat. Die Folge: Die ersten Speditionen, die auf LNG-LKWs setzten, kämpfen bereits ums Überleben. Doch auch die Reeder denken darüber nach, ob der Wechsel zu LNG für ihre Schiffsmotoren sinnvoll war und ist: So wurde Anfang Januar 2023 bekannt, dass die deutsche  Kreuzfahrt-Reederei AIDA bei zweien ihrer Schiffe von LNG als Schiffskraftstoff wieder auf den nur halb so teuren Marinediesel (Marine Gas Oil, MGO) umstellt. 

In ihrer Studie von Oktober 2022  "Why it makes no sense to have gas-powered ships"  wies die NGO-Organisation Transport & Environment nach, dass mit der LNG-Menge, die die Gasmotoren der derzeitig in Betrieb befindlichen 923  LNG-Schiffe verbrennen, nahezu 211.000 europäische Haushalte versorgt werden könnten. Die internationalen Auftragsbücher listeten (im September 2022) 534 LNG-Schiffsneubauten auf. Die Studie prognostiziert weiter, dass im Jahr 2030 für die europäische Schifffahrt ungefähr 6,3 Mio. t LNG benötigt werden, was ausreichen würde, 6,7 Millionen europäische Haushalte mit LNG zu versorgen. Dies entspricht etwa der gesamten Bevölkerung Belgiens oder Schwedens.

Trotz aller unbestreitbarer Nachteile spielt LNG aktuell angesichts der Erdgas-Entkopplung von Russland noch eine wichtige Rolle, vor allem im Heizungssektor. Noch im ersten Ukraine-Kriegsjahr 2022 ersetzte die EU 50 Mrd. m3 russisches Gas durch LNG aus anderen Ländern  und plante für rund 12 Mrd. Euro 26 neue LNG-Terminals, die Erweiterung bestehender Terminals und schwimmende LNG-Plattformen. Bei den schwimmenden Plattformen dient ein Gastankschiff als vorübergehendes Gaslager und als Regasifizierungs-Einheit.

Deutschland gibt zurzeit 2,5 Mrd. Euro für vier neue schwimmende LNG-Terminals aus. Mitte November 2022 waren die Bauarbeiten des ersten LNG-Anlegers in Wilhelmshaven beendet. Vier Wochen später war die Verbindung zwischen Anleger und den Anlagen an Land sowie die Anbindung an das 26 km entfernte Erdgasleitungsnetz fertig. Am 21.12.2022 hatte der Gasimporteur Uniper offiziell mit der Inbetriebnahme der Anlage begonnen, nachdem einige Tage zuvor das vom Bund gecharterte Regasifizierungsschiff Hoegh Esperanza der norwegischen Reederei Hoegh am neuen Anleger eingetroffen war. Mit dem Anlegen des ersten LNG-Tankers in Wilhelmshaven (mit dem in Deutschland verbotenen Fracking-Gas aus den USA !) Anfang Januar 2023 begann der Regelbetrieb, wobei eine jährliche Regasifizierungskapazität von mindestens 5 Mrd. m3 angestrebt wird. LNG-Tanker aller Größen können den Tiefwasseranleger unabhängig von den Gezeiten anlaufen. Bei Etzel wird das Erdgas in das deutsche Ferngasnetz eingeleitet. 

Ende 2023 soll in Wilhelmshaven noch ein zweites Schwimmterminal starten. Dann können über die beiden Wilhelmshavener Anlagen etwa 10 Mio. m3 wiederverdampftes Erdgas pro Jahr umgeschlagen werden. Noch 2022 nahm auch in Brunsbüttel ein Schwimmterminal seine Arbeit auf, zwei weitere 2023 in Lubmin und noch eines Ende 2023/Anfang 2024  in Stade. Insgesamt sollen in Deutschland bis Ende 2026 den Plänen nach acht schwimmende LNG-Terminals sowie drei feste Umschlagplätze in Wilhelmshaven, Stade und Brunsbüttel existieren.

Doch die massiven deutschen LNG-Aktivitäten, die für Deutschland in ungewohnt kurzer Zeit erfolgen, fordern massive Kritik heraus, und zwar nicht nur von Klima- und Umweltschützern, die zu Recht immer wieder betonen, dass der LNG-Boom nur zu einer neuen Abhängigkeit von fossiler Energie und damit zu Lasten des Klimas führt. Zahlreiche Ökonomen und Gasexperten bezweifeln darüber hinaus die Aussage der Politik und der Lobby-Organisationen, dass ein Infrastruktur-Auf- und Ausbau in dieser Größenordnung wegen des zu erwartenden Gasverbrauchs überhaupt nötig ist. Sie bestreiten, dass LNG-Terminals und  LNG-Pipelines später auch für den Transport von grünem Wasserstoff oder anderen klimafreundlichen Gasen genutzt werden können. Darauf verweist auch eine Studie des Fraunhofer-Instituts für System- und Innovationsforschung (ISI) aus dem Jahr 2022. Denn ohne extrem hohe Zusatzkosten für eine entsprechende Rohrisolierung und Anpassung der gesamten Infrastruktur für den Import und die Weiterleitung von Wasserstoff oder dessen Derivate dürfte das wegen der unterschiedlichen Verflüssigungs-Temperaturen von LNG (minus 161 °C) und Wasserstoff (minus 253 °C) nicht möglich sein. Es ist ein echtes Dilemma: Einerseits benötigt Europa und vor allem Deutschland kurzfristig (teures !) LNG als Alternative zum nicht mehr gelieferten russischen Gas, andererseits will und muss die EU aus Klimaschutzgründen möglichst rasch aus der Gasnutzung aussteigen. Diese Frage stellt sich daher schon: Was ist, wenn der Bedarf an LNG in wenigen Jahren wieder stark sinkt, zuerst in der Stromversorgung und der Industrie und danach auch in den Haushalten? Denn wegen der für 2045 angestrebten Treibhausgas-Neutralität - bedeutet Gleichgewicht zwischen Emissionen und Abbau von Treibhausgasen  -  könnte der Gasverbrauch bis 2030 um rund ein Fünftel und bis 2035 sogar um die Hälfte abnehmen. Dann existieren überflüssige und teure LNG-Terminals und -Leitungen, die für Wasserstoff und auch Ammoniak ohne kostspielige Umbauten ungeeignet sind. Leider wird sich aber die Situation der überdimensionierten deutschen Erdgas-Infrastruktur, die dem Klimaschutz enorm schadet, trotzdem nicht so schnell ändern. Die Anzahl und die  Kapazität der LNG-Tanker wird weiter steigen. Sie sind für eine Lebensdauer bis zu 40 Jahren ausgelegt, können also nicht schon nach zehn oder 15 Jahren außer Dienst gestellt werden. Allein bis Ende 2022 wurden rund 40 neue Gastanker in Dienst gestellt - bis 2024 werden vermutlich insgesamt rund 700 auf den Weltmeeren verkehren (Hochhaus, 2022). 

Ein neues klimaschädliches LNG-Vorhaben bahnt sich nur wenige Kilometer vor der Küste Rügens an, mitten in einem sensiblen  Meeresschutzgebiet. Wie im Frühjahr 2023 bekannt wurde, plant dort die deutsche Regierung mit dem Energiekonzern RWE und dem Bundesland Mecklenburg-Vorpommern ein gigantisches, bohrinselähnliches festes LNG-Terminal mit einer jährlichen Importkapazität bis zu 38 Mrd. m3 (Kubikmeter) Erdgas (zum Vergleich hat das erste deutsche LNG-Terminal in Wilhelmshaven eine Kapazität von      5 Mrd. m3 Erdgas). Das im Riesen-Terminal vor Rügen von Tankern angelieferte Flüssigerdgas soll über eine knapp 38 km lange Pipeline zum Hafen von Lubmin transportiert werden. Die Ostseeinsel Rügen wehrt sich vehement gegen das Projekt und erhält Unterstützung durch ein aktuelles Gutachten des Deutschen Instituts für Wirtschaftsforschung (DIW). DIW hält das Vorhaben für völlig unnötig und überzogen und weder energiewirtschaftlich noch klimapolitisch angebracht. Es dürfte die deutschen LNG-Importkapazitäten voraussichtlich weit über die Marke von 80 Mrd. m3 hinaus katapultieren, zählt man die Kapazitäten der bereits in Betrieb befindlichen bzw. geplanten schwimmenden und festen LNG-Terminals zusammen. Noch härtere Kritik kommt von der Deutschen Umwelthilfe (DUH), die nicht nur das Rügen-Projekt, sondern auch die festen Terminals in Brunsbüttel, Stade und Wilhelmshaven als überflüssig und als eine Gefahr für die Einhaltung der Klimaziele sieht (Staude, 2023). Im Sommer 2023 reichte die DUH beim Bundesverwaltungsgericht Klage gegen den Betrieb des LNG-Terminalschiffes Neptune ein, das seit Ende 2022 in Lubmin liegt. Die Gründe seien erhebliche Mängel bei der Genehmigung des Terminalbetriebs durch die deutsche ReGas, wie fehlende umweltrechtliche Berücksichtigung von Umweltauswirkungen des mit dem Anlanden des Terminalschiffes verbundenen Shuttle-Verkehrs und den Auswirkungen auf den besonders sensiblen Greifswalder Bodden. Auch der NABU Mecklenburg-Vorkommern  hatte beim Bundesverwaltungsgericht einen Eilantrag auf einen sofortigen Baustopp der Pipeline-Bauarbeiten vor Rügen eingereicht, den das Gericht jedoch Mitte September 2023 ablehnte - für alle Naturschützer eine äußerst bittere Entscheidung. 

Die Deutsche Umwelthilfe kritisiert auch massiv vor allem die Kreuzfahrt-Reedereien, die gegenüber der Öffentlichkeit vorzugsweise bei ihren Schiffs-Neubauten bis 2050 einen "dekarbonisierten Kreuzfahrtbetrieb", also  versprechen. Sie verweisen dabei auf realitätsfremde Technologien wie den LNG-Betrieb oder auf grünes Methanol oder andere E-Fuels, ohne klar zu sagen, dass z.B. LNG auch nur ein fossiler Kraftstoff ist und deshalb dem Klima genauso schadet wie herkömmliche Schiffskraftstoffe - auch wenn es sauberer verbrennt als etwa Schweröl. Doch ein umweltfreundlicher Kraftstoff ist noch lange kein klimaschonender Kraftstoff, was jedoch von Reedern, der Öffentlichkeit und auch durch die Medien häufig gleichgesetzt wird!  Deshalb hat anfangs 2024 die DUH den deutschen Kreuzfahrtkonzern Tui  beim Landgericht Hamburg wegen "unzulässigem Greenwashing" verklagt, weil das Unternehmen in seinen Werbeaussagen auf unausgereifte Technologien setzt, ohne dabei anzugeben, woher die für die zivile Schifffahrt benötigten gewaltigen Kraftstoffmengen kommen sollen und was deren Herstellung kosten wird.

Außer von anderen Ländern wird Deutschland LNG auch aus dem Senegal erhalten, und zwar zunächst 2,5 Mio. t pro Jahr (was etwa 4 % des deutschen Verbrauchs entspricht) mit einer möglichen Steigerung auf 10 Mio. t bis zum Jahr 2030. Umweltverbände und Klimaaktivisten übten auch hier sofort massive Kritik an dem binationalen Vertrag, auch wenn er vorsieht, dass Deutschland den Senegal im Gegenzug beim Ausbau der erneuerbaren Energiegewinnung unterstützt. Man erinnere sich: Es ist noch nicht sehr lange her, dass sich Deutschland bei der Weltklimakonferenz 2021 in Glasgow dazu bereit erklärte, im Ausland keine Projekte mit fossilen Energien mit öffentlichen Geldern mehr zu unterstützen. Doch offensichtlich müssen durch Putins Gas- und Ölembargo selbst wichtige Klimaschutz-Maßnahmen durch die Neuordnung der Energiemärkte auf die lange Bank geschoben werden ... (Becker Daniela: Deutschlands Klima-Sündenfall, piqd, 28.11.2022). Dann stellt wenigstens der Senegal auf eine klimafreundliche Energieversorgung um. Und Deutschland?

Ein anderes Beispiel für Nachhaltigkeit in der Schifffahrt, zumindest in der Kreuzfahrtbranche, ist die Nutzung von Landstrom zur Energieversorgung von (vorerst allerdings erst wenigen) Schiffen während der Hafenliegezeiten. Die Antriebs- bzw. Hilfsmotoren an Bord können während dieser Zeit abgestellt und damit Kraftstoff und Emissionen in den Häfen vermieden werden. Eine Pflicht zur Abnahme des meist sehr teuren Landstroms besteht zwar aktuell noch nicht, doch 2023 hat die EU beschlossen, die Abnahme von Landstrom für alle Fracht- und Kreuzfahrtschiffe ab 2030 zunächst in knapp 90 großen Häfen zur Pflicht zu machen, für alle übrigen Häfen ab 2035. Gleichzeitig verpflichtete die EU die Schifffahrt, ab 2025 alternative Kraftstoffe zu verwenden. Die Vorschriften gelten nicht nur für innerhalb der EU verkehrende Schiffe, sondern auch für Schiffsfahrten von außen in das EU-Gebiet und umgekehrt.

Weitere Energieträger können grünes Methanol (Methylalkohol), grüner Ammoniak oder grüner Wasserstoff sein (siehe auch Kapitel 13). Bei all diesen alternativen Kraftstoffen, deren Verwendung die Betriebskosten eines Schiffes deutlich erhöhen dürften, sind allerdings noch etliche Entwicklungsaufgaben zu lösen. 

Ammoniak (NH3) ist ein kohlenstofffreies, stechend riechendes, hoch giftiges und korrosiv wirkendes Gas und relativ preisgünstig;  es wird aus Stickstoff und Wasserstoff hergestellt. Bei seiner Verbrennung entstehen als Hauptbestandteile des Abgases Wasser und Stickstoff sowie die (unerwünschten) Emissionen Stickoxid (NOx) und - bei unvollständiger Verbrennung - Lachgas (N2O), aber keine CO-, CO2- Schwefel- und Feinstaubemissionen. NOx und N2O sowie mögliche NH3-Leckagen (NH3-Schlupf) müssen durch entsprechende Abgasfilter abgefangen werden. Weitere Nachteile sind die sehr langsame Flammenausbreitung (d.h. die langsame Verbrennung im Zylinder), die deutlich erhöhte Selbstentzündungs-Temperatur und die geringere Energiedichte im Vergleich zum konventionellen Dieselkraftstoff. Der Hauptvorteil: NH3-Verbrennungsmotoren emittieren rund 70 % weniger Treibhausgase als Dieselmotoren ähnlicher Größenordnung. Sie erfüllen damit die Ziele der EU bis 2050 und übertreffen sogar die der International Maritime Organization IMO für 2040. Ammoniak ist außerdem leichter transportierbar als z.B. Wasserstoff und weist ein geringes Explosions-/Brandrisiko auf. Er kann sowohl im gasförmig als auch im flüssig als Kraftstoff verwendet werden; bei - 33 °C wird NH3 flüssig.

Dennoch sind die Voraussetzungen für emissionsarme NH3-Verbrennungsmotoren beachtlich. NH3-Schiffe benötigen ein zuverlässiges Bunkernetz für den Kraftstoff, ein besonderes Belüftungssystem und größere Kraftstofftanks als ein Diesel-Schiff. Wegen der Korrosionswirkung von NH3 sind spezielle Werkstoffe für das Speichersystem, die Kraftstoffleitungen und -Düsen und die Turbolader der Motoren vorzusehen. Vermutlich muss auch ein höherer Wartungsaufwand als bei Dieselmotoren akzeptiert werden. 

Zudem ist die Schifffahrt mit einem ernsthaften NH3-Beschaffungsproblem konfrontiert, weil Ammoniak als Grundstoff für die Düngerproduktion dient. Etwa 80 % des gesamten weltweiten Ammoniakangebots gehen als Düngemittel in die Landwirtschaft. Trotz allem wird es Ende 2023/Anfang 2024 zum Umbau eines norwegischen Offshore-Versorgungsschiffes mit Dual-Fuel-Motoren auf Betrieb mit 70% Ammoniak kommen. Endziel ist allerdings die Verwendung von 100 % Ammoniak mit einer zusätzlichen winzigen Menge Diesel-Zündbrennstoff. Mehrere Dieselmotoren-Hersteller experimentieren darüber hinaus mit Ammoniak als Kraftstoff bei mittelschnelllaufenden Viertakt- und langsamlaufenden Zweitakt-Dieselmotoren. So schloss das Unternehmen MAN Energy Solutions SE im Juli 2023 einen Testlauf mit Ammoniak an seinem Versuchs-Zweitaktmotor 4T50ME-X in seinem Forschungszentrum Copenhagen erfolgreich ab. Der vierzylindrige Testmotor hat einen Kolbendurchmesser  von 50 cm und erreicht eine maximale Leistung von etwa 7.000 kW. MAN plant die Herstellung eines ersten Voll-Ammoniakmotors mit 60 cm Kolbendurchmesser an Bord eines kommerziellen Schiffes ab etwa 2026. Im November 2023 gab der finnische Motorenhersteller Wärtsilä die Einsatzreife des ersten kommerziell erhältlichen NH3-Viertakt-Schiffsmotors für Leistungen bis 3,4 MW im Ammoniakbetrieb bekannt. Der erste verkaufte NH3-Motor soll bereits Ende 2024 ausgeliefert und in ein neues norwegisches Schiff eingebaut werden.

Man darf mit Spannung zusehen, ob und wie sich Ammoniak als klimafreundlicher künftiger Kraftstoff in der Schifffahrt bewährt bzw. durchsetzt.

Methanol,

chemisch CH4O bzw. CH3OH, somit ein Gemisch aus Wasserstoff und Kohlenmonoxid, wird bisher meist aus fossilen Rohstoffen hergestellt. Als klimaneutral kann jedoch nur grünes Methanol (E-Methanol) bezeichnet werden, welches auf der Basis regenerativer Energien (grüner Wasserstoff) und einer nachhaltigen CO2-Quelle entsteht. Bei seiner Verbrennung hat es geringere Stickoxid-Emissionen als z.B. Dieselöl und kaum Schwefel- und Feinstaubemissionen; es ist außerdem unkompliziert nutzbar. Es ist schnell in Meerwasser löslich, was bedeutet, dass bei einem etwaigen Leck oder einem Schiffsunglück die Gefahren für marine Ökosysteme im Vergleich etwa zu Schweröl oder Ammoniak weniger gravierend sind. Deshalb kommt E-Methanol als künftiger klimaschonender Kraftstoff vor allem in der Schifffahrt infrage, auch wenn derzeit die noch begrenzte Verfügbarkeit ein Hindernis für eine breite Verwendung darstellt und erst wenige Schiffe mit Methanol als Kraftstoff fahren bzw. von Reedern bestellt sind (siehe Kapitel 13). Von Nachteil ist, dass an Bord ein optimiertes Kraftstoff-Versorgungssystem vorhanden ist und dass im Maschinenraum passende Sicherheitsmaßnahmen getroffen sind. Aussagen, dass vorhandene Verbrennungsmotoren für die Kraftstoffe Schweröl oder Marinediesel mit nur geringen Anpassungen zu Methanolmotoren aufgerüstet werden können, entsprechen nicht der Realität. Erwähnenswert ist, dass der finnische Großmotoren-Hersteller Wärtsilä bereits 2015 auf der 240 m langen Fähre Stena Germanica einen der vier Viertaktmotoren nachrüstete, der seitdem wahlweise mit Methanol oder mit  herkömmlichen Kraftstoffen betrieben werden kann. Einen bemerkenswerten Verkaufserfolg vermeldete Anfang 2024 der belgische Motorenhersteller ABC Engines. Das Unternehmen wird für den 215 m langen Kabelleger-Neubau Fleeming Jenkin der holländischen Baggergruppe Jan De Nul das gesamte 30.600-kW-Genset-Antriebssystem bestehend aus fünf Viertakt-Dieselmotoren liefern. Sie können wahlweise mit Methanol (idealerweise grünem Methanol), Biodiesel, HVO oder Dieselkraftstoff betrieben werden. Für dien Dieselbetrieb wird das moderne Schiff über SCR- und Partikelfilter-Techniken verfügen. 

Synthetische Kraftstoffe (E-Fuels)

E-Fuels sind synthetische Kraftstoffe. Sie werden - wie weiter oben bereits erwähnt unter sehr hohem Energieaufwand - aus durch Elektrolyse erzeugtem Wasserstoff und direkt aus der Luft entnommenem CO2 hergestellt und zumeist zu E-Benzin, E-Diesel oder E-Kerosin weiterverarbeitet.  Wie klimafreundlich sie sind, hängt davon ab, woher der Strom zur Produktion kommt. Stammt er aus erneuerbaren Energien, sind E-Fuels tatsächlich klimaneutral. Sie könnten problemlos als Ersatz konventioneller Kraftstoffe für Fahrzeuge aller Art (auch noch nach dem PKW-Verbrenner-Aus im Jahr 2035), Schiffe und Flugzeuge verwendet werden. Der große Nachteil der synthetischen Kraftstoffe ist ihr mit 15- 20 % sehr schlechte Wirkungsgrad (Wirkungsgrad E-Auto: 70 - 80 %), was ihren Einsatz nur dann sinnvoll macht, wenn Ökostrom im Überfluss zur Verfügung steht. Sie sind bis heute nicht kommerziell verfügbar, sehr teuer und werden wahrscheinlich noch lange knapp sein. Selbst wenn ihr Markhochlauf ähnlich erfolgreich wäre wie bei der Solar-Photovoltaik, würde das globale Angebot im Jahr 2035 nicht einmal ausreichen, um die unverzichtbaren deutschen Bedarfe für Luftverkehr, Schifffahrt und Chemie zu decken, vom PKW- und LKW-Sektor ganz zu schweigen (Potsdam-Institut für Klimafolgenforschung, Potsdam, 21.3.2023).

Ein interessantes und zukunftsweisendes Pilotprojekt zur Herstellung von E-Methanol beginnt aktuell in Bottrop an der dortigen Großkläranlage mit dem Ziel, den Probebetrieb Mitte 2025 zu starten. Da beim Klärprozess riesige Mengen an CO2 anfallen und die Anlage in Bottrop im Rahmen ihrer Eigenenergieerzeugung überschüssigen grünen Strom erzeugt, soll die Herstellung von grünem Methanol auf der Basis von abgeschiedenem CO2 und Wasserstoff, der durch Elektrolyse produziert wird, getestet werden. Entsprechend wird die Versuchsanlage aus den Komponenten CO2-Abscheidung, Stoffumwandlung (Elektrolyse) und Methanol-Synthese bestehen. Der Bund fördert das Programm mit 12 Mio. Euro. Bei positivem Ausgang könnte das Verfahren auch in anderen Großkläranlagen zur Anwendung gelangen.

Biokraftstoffe

Die Verwendung von flüssigen oder gasförmigen Biokraftstoffen (Biotreibstoffen) wird häufig zur Reduzierung des Ausstoßes von CO2 bei der Verbrennung herkömmlicher Kraftstoffe vorgeschlagen. Befürworter sehen in ihnen einen wichtigen Baustein für die angestrebte nachhaltige Mobilität und klimaverträgliche Energieversorgung. Die Vorsilbe "Bio"  deutet eher darauf hin, dass diese Stoffe biologischen Ursprungs sind und nichts mit Attributen wie "naturverträglich" oder "natürlich" zu tun haben. Es kann sich um nachwachsende Rohstoffe, sog. Agrokraftstoffe (z.B. aus Mais, Zuckerrüben, Zuckerrohr, Weizen) handeln, doch auch um zellulosehaltige Biomasse (Stroh, Holzabfälle) und sogar um Abfallprodukte wie Tierfette. Doch Biokraftstoffe spielen beim Kraftstoffverbrauch in Deutschland eine geringe Rolle, allein schon deswegen, weil ein mit Strom betanktes E-Auto effizienter und günstiger ist als ein Fahrzeug mit einem Verbrennungsmotor, der mit Biokraftstoff läuft. Außerdem gibt es mit E-Fuels wie Methanol und Ammoniak für die Schifffahrt bereits bessere Alternativen (vorausgesetzt der zur Herstellung benötigte Strom stammt ausschließlich aus erneuerbaren Quellen. Nach einer Untersuchung der Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe e.V. (FNR) gliederte sich der Kraftstoffverbrauch des Jahres 2022 von insgesamt 52,2 Mio. t folgendermaßen auf (die Prozentangaben sind auf den Energiegehalt bezogen):

62,3 % (= 32,2 Mio. t) Dieselkraftstoff

31,1 % (= 15,81 Mio. t) Ottokraftstoff

0,7 % (= 0,34 Mio. t) Flüssigerdgas (LNG) und Erdgas (CNG) und

5,9 % (= 3,78 Mio. t) Biokraftstoffe.

Wichtigster Biokraftstoff in Deutschland im Jahr 2022 war mit 4,3 % von 5,9 % (siehe vorherige Zeile) Biodiesel (incl. HVO, dem hydrierten Pflanzenöl), der sowohl als Reinstoff als auch über die Beimischung zum normalen Diesel verwendet wird, gefolgt von Bioethanol (1,4 %), das unter anderem als Kraftstoffbeimischung zu Ottokraftstoff (Super, Super-Plus, E10) verwendet wird.

Oft wird die Verwendung von Biodiesel aus Tierfetten  zum Betrieb von Fahrzeugen, Flugzeugen und - im geringeren Maße - für Schiffe gefordert - und auch von einigen europäischen Gesetzgebern gefördert. Zwar hat sich die Produktion von Biodiesel als Nebenprodukt der industriellen Fleischproduktion aus Tierfetten im letzten Jahrzehnt verdoppelt, doch es gibt nach wie vor einen klaren Nachteil: die zur Herstellung benötigten Mengen an Ausgangsstoffen sind viel zu gering; beispielsweise wurden im Jahr 2021 nur 17 % der in Deutschland verbrauchten Biokraftstoffe in Deutschland selbst produziert, 83 % wurden importiert - mit riesigen belegten Anbauflächen in Deutschland und gerodeten wertvollen Regenwäldern in Südamerika.  In der Luftfahrt kommt es zur geringfügigen Beimischung von Biokraftstoffen zum Kerosin. Wollte man aber beispielsweise einen Flug von Frankfurt nach New York nur mit einem aus Tierfetten hergestellten Biokraftstoff bestreiten, wären dafür 10.400 geschlachtete Schweine erforderlich (Transport & Environment, 31.5.2023).Das Produkt steckt zum großen Teil bereits in Biodiesel und wird zudem in größeren Mengen zur Herstellung von Tierfutter, Seifen und anderen Kosmetikartikeln benötigt, wo es kaum brauchbare und schon gleich nicht klimafreundliche Alternativen zu Tierfetten gibt und damit die Gefahr besteht, dass die Hersteller auf klimaschädliches Palmöl umsteigen.

Doch es gibt noch weitere Nachteile von Biokraftstoffen. Ihre Netto-Energieausbeute ist geringer als die fossiler Stoffe und ihre Ökobilanz durch die aufwendigen und teuren Umwandlungsprozesse ungünstiger. Die Kultur von Energiepflanzen verbraucht nicht unbedeutende Agrarflächen und ihre Anlage kann in Konkurrenz zum Anbau von Nahrungsmitteln treten. Ganzheitlich betrachtet können Biokraftstoffe daher im Gegensatz zur Meinung ihrer Befürworter kaum zum Klimaschutz beitragen. Dies kann man beispielsweise daran ersehen, dass im Jahr 2021 in Deutschland durch die Beimischung von Biokraftstoffen wie Bioethanol, Biodiesel oder Biogas zum fossilen Sprit laut einer Veröffentlichung des Bundesverbandes der deutschen Bioethanölwirtschaft e.V. rund 3 Mio. t CO2-Äquivalente (CO2e) eingespart wurden, wobei sämtliche Treibhausgas-Emissionen berücksichtigt sind, die beim Anbau der Rohstoffe, bei ihrem  Transport zur Weiterverarbeitung, bei der Verarbeitung selbst und beim Transport zur Tankstelle anfallen. Dies sind lediglich 2 % der 143,7 Mio. t CO2-Äquivalente, die der deutsche Straßenverkehr im gleichen Jahr verursachte. 

Aus den genannten Gründen sieht die EU Bio-Kraftstoffe, die aus gezieltem Anbau von Biomasse entstehen, nicht als klimaschonenden Kraftstoff an und macht in deren Bewertung keinen Unterschied zu herkömmlichen fossilen Kraftstoffen. Damit ist die Herstellung von Biokraftstoffen für die Schifffahrt für die Produzenten kaum attraktiv (Cruisetricks.de, 6.9.2023). 

Erste Schiffe mit Wasserstoffmotoren (Auswahl)

Es ist aus Platzmangel nicht möglich, auch nur ansatzweise auf alle Schiffe einzugehen, die bereits heute durch Wasserstoff-Motoren, also entweder solche mit Wasserstoff-Brennstoffzellen-Technik oder Wasserstoff-Verbrennungsmotoren, angetrieben werden. Das Thema zählt außerdem nicht zum Artikelspektrum dieser Website, weshalb hier drei Beispiele genügen mögen.

Seit dem Sommer 2021 verkehrt in Japan mit HydroBingo eine Fähre für 80 Passagiere, die mit zwei Dual-Fuel-Dieselmotoren mit einer Leistung von 2 x 485 kW angetrieben wird. Der Kraftstoff ist eine Mischung aus Wasserstoff und Marinediesel; gegenüber einem vergleichbaren Dieselmotor ist der CO2-Ausstoß um 50 % geringer. Der Wasserstoff befindet sich in einem mobilen Anhänger an Deck im Heck der Fähre und wird über eine besondere doppelwandige Leitung zu den Motoren geführt. Dieser Anhänger lässt sich über eine Rampe leicht entladen und kann dann zu einer H2-Füllstation an Land gebracht werden.

Im Hafen von Antwerpen ist seit September 2020 ein 30 m langer und 12,5 m breiter Schlepper mit zwei 2,6-MW-Dual-Fuel-Motoren mit jeweils 12 Zylindern eines belgischen Unternehmens im Einsatz. Die Motoren verbrennen im Zweistoffbetrieb bis zu 85 % Wasserstoff in Kombination mit einer Zumischung von 15 % Dieselkraftstoff. Ist kein Wasserstoff verfügbar, können sie auch mit 100 % Dieselkraftstoff betrieben werden. Eine Weiterentwicklung dieses Wasserstoff-Verbrennungsmotors ermöglicht den Betrieb mit 100 % Wasserstoff. Die Leistungen liegen je nach Zylinderzahl zwischen 1 MW und 2,6 MW. Dieser Wasserstoff-Verbrennungsmotor wurde im Mai 2022 während der World Hydrogen Summit in Rotterdam der Öffentlichkeit vorgestellt. Er stößt weder CO2, noch Schwefeloxide, noch Rußpartikel oder Feinstaub aus. Bei der Verbrennung mit Luft entstehen wie bei jeder anderen Verbrennung allerdings Stickoxide (NOx), die durch entsprechende Katalysatoren (SCR, Selective Catalytic Reduction) in harmlosen Wasserdampf und Stickstoff übergeführt werden.

Die beiden ersten H2-Serienmotoren dieser Bauart sind in dem Schlepper Hydrotug eingebaut, der seit Ende 2022 im Hafen von Antwerpen im Einsatz ist. An Deck lagern 415 kg Wasserstoff in 54 Einzeldruckbehältern. Unter geringem Druck wird der gasförmige Wasserstoff zusammen mit der Verbrennungsluft den Zylindern zugeführt. Durch eine geringe Menge Pilotdiesel entflammt der Kraftstoff.

Am 17.3.2023 wurde in Guangdong Chinas erstes wasserstoffbetriebenes Brennstoffzellen-Schiff, ein Passagierkatamaran, von Stapel gelassen. Das Schiff ist 50 m lang und 10,4 m breit und besitzt eine Reichweite von maximal 200 km. Der Antrieb erfolgt durch acht 70-kW-Brennstofffzellenmodule und einen Gleichstrommotor mit 500 kW Nennleistung.  

Im Sommer 2023 wird mit der Silver Nova ein kleineres exklusives Kreuzfahrtschiff mit 244 m Länge und 30 m Breite für maximal 728 Passagiere + 556 Mann Besatzung in Dienst gehen. Schon bei der Konzeption wurde auf Maßnahmen zur Reduzierung des CO2-Fußabdruckes im Schiffbau geachtet. Kraftstoff für die Hauptmotoren ist zwar „nur“ Flüssigerdgas (LNG), doch für den gesamten Hotelbetrieb und während der Liegezeiten in den Häfen gelangt ein 4-MW-System aus Wasserstoff-Brennstoffzellen zum Einsatz, das Schadstoffemissionen vollständig vermeidet. Zusätzlich fängt ein Batteriesystem Lastspitzen des Schiffes ab und reduziert auf diese Weise den Kraftstoffverbrauch und die Schadstoff-Emissionen weiter.

Ab Ende 2025 werden zwei je 135 m lange norwegische Containerschiffe auf der etwa 700 Seemeilen langen Strecke zwischen Oslo und Rotterdam verkehren. Die beiden Schiffe werden von einer indischen Werft gebaut und über eine Wasserstoff-Brennstoffzelle mit einer Leistung von 3,2 MW angetrieben. Dieselgeneratoren werden sich ebenfalls an Bord befinden, jedoch nur als Backup. Der Betreiber, der global vertretene holländische Logistik-Dienstleister Samskip, geht davon aus, mit jedem der beiden Containerschiffe jährlich rund 25.000 t CO2 einzusparen. Dies ist allerdings nur dann der Fall, wenn sie mit Wasserstoff aus erneuerbaren Energien betankt und außerdem in den Häfen mit grün erzeugtem Landstrom betrieben werden. Das Projekt wird vom staatlichen norwegischen Unternehmen Enova mitfinanziert, das dem norwegischen Ministerium für Klima und Umwelt unterstellt ist.

Die hier genannten wenigen Beispiele betreffen Wasserstoff-Brennstoffzellen-Antriebe bzw. Wasserstoff-Verbrennungsmotoren für eher kleinere Schiffe. Doch wie sieht es mit der Entwicklung von großen Wasserstoff-Verbrennungsmotoren für Kraftwerke und für Schiffe mit Leistungen von mehreren MW aus? Meine Bitte um Informationen zu den gegenwärtig laufenden (Vor-)Versuchen mit entsprechend leistungsstarken H2-Motoren bei den beiden weltgrößten Schiffsmotorenherstellern blieb leider unbeantwortet. In Erfahrung konnte immerhin gebracht werden, dass der finnische Hersteller Wärtsilä im Oktober 2022 in den USA Tests an einen unveränderten 18-MW-Kundengasmotor mit einem Gemisch aus Erdgas und 25 Vol.-% Wasserstoff erfolgreich abschloss und derzeit auf dem eigenen Prüfstand im finnischen Vaasa einen entsprechend angepassten Verbrennungsmotor mit 100 % Wasserstoff betreibt. Dieser Wasserstoffmotor soll bis 2025/26 serienreif sein. Auch das Augsburger Unternehmen MAN Energy Solutions SE arbeitet auf diesem Gebiet und garantiert seit 2021 eine Beimischung von 25 % Wasserstoff für ihre Viertakt-Kraftwerksmotoren. Auch hier ist es das Ziel, im Rahmen eines vom Bund geförderten Projektes HydroPoLEn Schlüsseltechnologien wie Einspritzung, Zündung, Brennverfahren und fortschrittliche tribologische Systeme für einen Motorbetrieb mit 100 % Wasserstoff auf der Basis grüner Technologie zu entwickeln. An diesem Vorhaben beteiligen sich außer MAN eine große US-Reederei und mehrere deutsche Forschungsinstitute. Wann dieser reine Wasserstoffmotor einsatzbereit sein wird, ist derzeit nicht bekannt. Anfang März 2024 wurde bekannt, dass das japanische Unternehmen Mitsui E&S Co, Ltd., ein Lizenznehmer von MAN Energy Solutions, einen der vier Zylinder ihres langsamlaufenden großen Zweitakt-Versuchsmotors 4S 50ME-T (Normleistung 7 MW bei 117 U/min.) bis zu 100 % Leistung mit Wasserstoff betrieb. Dabei traten keinerlei Wasserstoff-Leckagen auf; die Treibhausgas-Emissionen konnten gegenüber Dieselbetrieb um 95 % verringert werden (die restlichen 5 % entstanden durch die Mitverbrennung des zur Zündung erforderlichen Zündöls). Es handelt sich dabei um den bahnbrechenden ersten wasserstoffbetriebenen Zweitakt-Großmotor.

Strom für Schiffe aus Kernenergie?

Im Frühjahr 2022 ließ die norwegische Ulstein-Reederei mit einem ungewöhnlichen Vorschlag aufhorchen, nämlich mit der Nutzung der Kernenergie bei Kreuzfahrtschiffen. Ein Thorium-Flüssigsalz-Reaktor auf speziellen Versorgungsschiffen soll als Energiequelle dienen, um die Akkus kleinerer, rein elektrisch betriebener Expeditions-Kreuzfahrtschiffen aufzuladen, die in sensiblen Seeregionen wie der Antarktis oder den norwegischen Fjorden verkehren. Thorium besitzt gegenüber Uran klare Vorteile: es ist nicht nur billiger, an vielen Orten der Welt abbaubar und steht in größeren Mengen zur Verfügung, sondern es besteht auch keine Gefahr einer unkontrollierten Kernschmelze. Die Nachteile: Es entsteht radioaktiver Abfall, der entsorgt werden muss. Außerdem müssen umfangreiche Genehmigungsverfahren durchlaufen werden. Da die Thorium-Technik noch nie auf einem Schiff erprobt wurde und bisher auch keine Erfahrungen mit kommerziell betriebenen Thorium-Kraftwerken existieren, wird eine praktische Umsetzung noch lange auf sich warten lassen.

Dennoch darf der kohlenstoffneutrale nukleare Schiffsantrieb nicht völlig außer Acht bleiben, wenn die internationale Schifffahrt bis 2050 möglichst auf Netto-Null gebracht werden soll. Neue Studien (Ovrum, 2023) haben nämlich ergeben, dass neu zu entwickelnde moderne Schiffs-Kernkraftwerke weniger anfällig für Preisschwankungen und Versorgungsprobleme als kohlenstoffneutrale Kraftstoffe sind und mit der Verschärfung der Treibhausgas-Grenzwerte zunehmend wettbewerbsfähiger werden könnten. Natürlich wird diese Technologie mit Sicherheit auf Hindernisse stoßen (internationale Vorschriften, öffentliche Wahrnehmung, Technologiekosten), doch unter den richtigen Umständen künftig eine wertvolle Option sein.  

Wasserstoff-Brennstoffzellen-Antrieb auch für Flugzeuge?

Ein mit flüssigem Wasserstoff aus erneuerbaren Energien angetriebenes Flugzeug wäre, sieht man nur die Emissionen im Flugbetrieb, ein echtes emissionsfreies Verkehrsmittel. Ein Wasserstoffantrieb in der Luftfahrt ist im Prinzip real und machbar. Doch die technischen Herausforderungen sind enorm, vor allem deswegen, weil der flüssige Wasserstoff in massiv isolierten Tanks bei mindestens minus 253 °C gehalten werden muss und weil flugfähige Brennstoffzellen im Megawattbereich benötigt werden. Außerdem hat flüssiger Wasserstoff im Vergleich zu Kerosin eine geringere Energiedichte - für die gleiche Flugdistanz wird also ein größeres Treibstoffvolumen benötigt. Derzeit entwickelt und testet das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) mit finanzieller Unterstützung des Bundesverkehrsministeriums in Höhe von 26 Mio. Euro einen Demonstrations-Brennstoffzellen-Antriebsstrang mit etwa 1,5 Megawatt Leistung. Er wird aus dem Brennstoffzellensystem selbst, den Wasserstofftanks, dem Elektromotor und der Steuerungs- und Regelungstechnik bestehen. Damit ließe sich, wie das DLR im Januar 2021 mitteilte, ein kleineres Regionalflugzeug für 40 - 60 Passagiere und einer Reichweite um 1.000 km realisieren.

Fortschritte in der Entwicklung von Flüssigwasserstofftanks für Flugzeuge meldet im Juli 2022 auch das Stuttgarter Start-up H2FLY in Zusammenhang mit seinem viersitzigen Wasserstoff-Testflugzeug HY4. Bei mehr als 90 Starts und Landungen seit 2020 flog die HY4 bisher mit gasförmigem Druckwasserstoff, wird aber jetzt (2022) auf Tanks für Flüssigwasserstoff umgerüstet. Da im flüssigen Zustand wesentlich mehr Wasserstoff mitgeführt werden kann als im Gaszustand, dürfte sich die Reichweite verdoppeln. In strategischer Partnerschaft mit dem Flugzeughersteller Deutsche Aircraft ist dann der nächste Schritt der Bau eines klimaneutralen Flüssigwasserstoff-Regionalflugzeuges für etwa 40 Passagiere und einer Reichweite von etwa 2.000 km. Voraussichtlich 2025 soll es mit der H2Fly-Technik betriebsbereit sein.

Eine im Mai 2023 veröffentlichte neue wirtschaftliche Studie von Transport & Environment  hat ergeben, dass der Betrieb von Wasserstoff-Flugzeugen auf innereuropäischen Flügen ab etwa 2035 dann etwas günstiger als der von traditionell angetriebenen Flugzeugen sein könnte, wenn ein Markt für emissionsfreie Flugzeuge geschaffen wird. Dies bedeutet, dass Kerosin angemessen besteuert wird (incl. CO2-Bepreisung) und in Zukunft emissionsfreie Flugzeuge vorgeschrieben werden. Airbus hat drei Konzepte für Wasserstoff-Flugzeuge vorgestellt, beklagt aber gleichzeitig, dass die langsame Entwicklung des Wasserstoff-Ökosystems den geplanten Starttermin für Wasserstoff-Flugzeuge in 2035 verzögern könnte.

Online am 10. Juli 2022; erfolgte Aktualisierungen: 28.7.2022, 8.9.2022, 16.10.2022, 17.11.2022, 23.12.2022, 16.1.2023, 26.5.2023, 9.8.2023, 4.10.2023, 18.11.2023, 30.12.2023, 20.2.2024, 10.3.2024

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Kapitel 11: Sind Rinder und Kühe für den Klimawandel verantwortlich?

Es ist keine neue Erkenntnis, dass Wiederkäuer wie Rinder, Kühe, Ziegen und Schafe das starke klimaschädliche Treibhausgas Methan (CH4) in beachtlichen Mengen erzeugen und somit zum Treibhauseffekt beitragen (siehe Kapitel 3). Ob sie aber wirklich maßgeblich für den Klimawandel verantwortlich sind, beantwortet dieses Kapitel.

Methan entsteht bei diesen Nutztieren durch Fermentation, also bei der Verdauung des Futters durch spezialisierte Einzeller im Pansen, dem größten der vier Vormägen der Tiere. Es sammelt sich anschließend in einer Gasblase und wird durch Rülpsen und Pupsen ausgestoßen. Der gesamte Ablauf ist ein natürlicher, nicht zu vermeidender Vorgang. Allerdings lassen sich die Methanemissionen von Wiederkäuern durch eine entsprechende Futteranpassung verringern. Anderes Futter als das übliche Gras oder Heu, wie z.B. Mais, Weizen, Gerste, Rapsschrot oder Soja, wird rascher verdaut und kann so zu einem um etwa ein Drittel geringeren Methanausstoß führen.

Doch Wissenschaftler des Senckenberg Biodiversitäts- und Klimaforschungs-Zentrum verweisen dabei auf einen weiteren Prozess. Durch die Erderwärmung haben die in wärmeren Regionen wachsenden Futterpflanzen einen geringeren Nährwert. Die Wiederkäuer müssen deshalb mehr davon fressen, produzieren dann aber auch mehr Methan. Man hat berechnet, dass der Methanausstoß unter diesen Bedingungen bis zum Jahr 2050 um bis zu 4,5 % ansteigen könnte. Vielleicht nicht allzu viel, würde man denken. Doch wenn gleichzeitig die Viehbestände zur Deckung des Fleisch- und Milchbedarfs der Menschheit drastisch ansteigen sollten, erhöht sich dieser Prozentsatz bis 2050 leicht auf einen mittleren zweistelligen Betrag.

In Deutschland ist der Viehbestand allerdings eher rückläufig: Nach dem Statistischen Jahrbuch, Tab. 3100300 und 3100900, gab es in Deutschland im Mai 2022 etwa 11 Mio. Rinder, darunter knapp 4 Mio. Milchkühe; 1950 waren es dagegen noch rund 7,4 Mio. Kühe.

Treibhausgase aus der Landwirtschaft in Deutschland

Zu den Treibhausgas-Emissionen der Wiederkäuer gibt es Daten des Umweltbundesamtes (UBA), und zwar für den Sektor Landwirtschaft. So hat das UBA im Frühjahr 2022 eine Aufteilung der Kohlendioxid-Äquivalente (CO2e) für Deutschland in einzelne Kategorien ab 1990 bis 2021 veröffentlicht, siehe Bild 31. Demnach war die gesamte deutsche Landwirtschaft im Jahr 2021, vorerst noch ein Schätzjahr, für 54,8 Mio. t Treibhausgase (CO2e, CO2-Äquivalente) verantwortlich. Dies entspricht etwa 7 % sämtlicher Treibhausgase des Landes in diesem Jahr, ein durchaus substantieller Anteil.

Kapitel 12: Natürliche Kohlendioxid-Senken: Ozeane, Moore, Wälder 

Ozeane retten die Welt

In Kapitel 2 ist ausgeführt, dass die Weltmeere, die rund 71 % der Erdoberfläche bedecken, seit Beginn des industriellen Zeitalters, also seit 1850 - 1900, beträchtliche Mengen des menschgemachten CO2 aufgenommen haben – und dies zum Glück auch noch weiterhin tun. Die genauen Zahlen waren allerdings bis jetzt nur bis 1994 bekannt. Da seit 1994 die jährlichen CO2-Emissionen deutlich zugenommen haben, hat ein Schweizer Forscherteam in enger Zusammenarbeit mit dem Kieler GEOMAR-Helmholtz-Zentrum für Ozeanforschung die Situation zwischen 1994 und 2007 näher untersucht (Gruber et al., 2019). Dabei wurden bei mehr als 50 Ozean-Forschungsfahrten auf den verschiedenen Weltmeeren neben der CO2-Konzentration weitere chemische und physikalische Größen teils bis in 6 km Wassertiefe aufgezeichnet. Das Ergebnis der Forscher: In den 13 Jahren haben die Weltmeere etwa 34 Mrd. t. Kohlenstoff (C) aus den anthropogenen Emissionen aufgenommen (d.h. jährlich durchschnittlich etwa 2,6 Mrd. t C). Das entspricht etwa 124 Mrd. t CO2. Dies wiederum sind 31 % der gesamten anthropogenen Kohlendioxid-Emissionen in diesem Zeitraum. In erster Linie verdankt es die Menschheit also den Ozeanen, dass sich die globale Durchschnittstemperatur der Erde, Land und Meere zusammengenommen, bisher auf einen Wert von "nur" 1,2 °C gegenüber der vorindustriellen Zeit erhöht hat (Kapitel 2).

Ein weiteres Ergebnis dieser Untersuchungen war, dass prozentual gesehen die Ozeane gleich viel Kohlendioxid aufgenommen haben wie im gleich langen früheren Zeitraum bis 1994, obwohl der CO2-Gehalt in der Luft inzwischen angestiegen war. Die Ozeane haben also quasi Schritt gehalten und sind glücklicherweise noch weit von einer CO2-Sättigung entfernt. Ob die Pufferwirkung allerdings für alle Zeiten in voller Stärke besteht, ist eher zweifelhaft. Schon jetzt sieht es so aus, als ob es einzelne Meeresregionen gibt, die wegen ihrer hohen Wassertemperatur zeitweise mehr CO2 abgeben als sie über das gesamte Jahr gesehen aufnehmen. Dies traf beispielsweise 2022 auf das östliche Mittelmeer zu, dessen Temperatur auf ungewöhnliche 30 °C angestiegen war.

Die erfreuliche erhebliche CO2-Aufnahme der Meere hat, wie verschiedene Stellen dieser Website aufzeigen, schon jetzt eine negative Seite für die marinen Ökosysteme: Wassererwärmung, Versauerung bis hinab in 3.000 m Wassertiefe, Meeresspiegelanstieg und Veränderung von globalen Meeresströmungen. Ein Aspekt ist dabei besonders wichtig: Wärmeres Meerwasser nimmt weniger CO2 auf als kaltes. Dies heißt, dass vergleichsweise etwas mehr Kohlendioxid in der Atmosphäre verbleibt und demzufolge den Treibhausgas-Effekt weiter verstärken wird.

In den Kapiteln 6 und 7 wurde erwähnt, dass durch den Treibhauseffekt im gesamten Klimasystem der Erde zusätzliche Wärmeenergie entsteht. Etwa 91 % dieser Energie werden von den Ozeanen aufgenommen und im Mittel 1,3 % verbleiben in der Atmosphäre. 5 % werden von den Landmassen (Kontinenten) aufgenommen und der Rest, 2,7 %, von den Eismassen. Wie das Deutsche Klima-Konsortium im September 2022 erläuterte, ist die geringe Wärmeaufnahme durch die Lufthülle die Erklärung dafür, dass die Temperatur in der Atmosphäre durchaus stagnieren oder sogar geringfügig abnehmen kann, selbst über ein paar Jahre hinweg, während die Meerestemperatur durch den fortschreitenden Klimawandel weiter ansteigt. "Der Wärmeinhalt der Ozeane ist damit ein besserer Indikator für die Klimaerwärmung als die stärker und kurzfristig schwankende Lufttemperatur", so das Deutsche Klima-Konsortium.

Da Torf fast nur aus Kohlenstoffverbindungen besteht, war er früher ein beliebtes, weil leicht zu gewinnendes preiswertes Brennmaterial. Mit speziellen Werkzeugen ausgerüstet brachen die Torfstecher Soden heraus, trockneten und verkauften sie, obwohl die Energiedichte (Heizwert) relativ gering ist. Was man nicht wusste, war, dass die natürlichen, also nassen Moore weltweit mehr als doppelt so viel Kohlenstoff und damit klimawirksames Kohlendioxid wie alle Wälder zusammen speichern, und damit eine große Bedeutung für den Klimaschutz haben. Denn global gesehen ist ungefähr ein Drittel des im Boden vorhandenen Kohlenstoffs, etwa 475 Gt C, in Mooren gebunden. Ein Hektar Moor kann durchschnittlich 700 t C speichern. Und noch eine weitere interessante Zahl: Eine 10 - 15 cm starke Torfplatte enthält etwa so viel Kohlenstoff wie ein 100-jähriger Wald auf gleicher Fläche.

Warum entwässerte Moore dem Klima schaden

Werden Moore aus wirtschaftlichen oder aus anderen Überlegungen trockengelegt - die Entwässerung führt dazu, dass die ehemals im Wasser liegenden Torfschichten nicht mehr gestützt werden und absacken -, wird der gebundene Kohlenstoff frei, und zwar nicht etwa nur einmalig und kurzzeitig, sondern jahrzehnte- bis sogar jahrhundertelang. Der freie Kohlenstoff verbindet sich dann mit dem Luftsauerstoff zu CO2. Allein die degradierten großen Moore Sumatras und Borneos geben jährlich rund 400 Mio. t CO2 an die Umgebung ab (Quelle: BfN). Weltweit sind trocken gelegte Moore nach Abschätzungen des Potsdam-Instituts für Klimafolgenforschung (PIK) von Oktober 2020 für ungefähr doppelt so viele Treibhausgase verantwortlich, wie der gesamte internationale Luftverkehr emittiert.

In Deutschland entstehen aus entwässerten (degradierten) Mooren - über 92 % der deutschen Moorflächen sind trockengelegt -  jährlich etwa 53 Mio. t CO2-Äquivalente (CO2e). Dies entspricht rund 7,5 % der gesamten deutschen Treibhausgas-Emissionen bzw. 36 % der landwirtschaftlichen Treibhausgas-Emissionen (Anonym, 2022a; Pressemitteilung Umweltbundesamt vom 1.3.2023). Ein früheres Moor, aus dem heute Weide- oder Anbauland oder ein Standort für die Aufstellung von Windkraftanlagen geworden ist, emittiert zwischen 21 und 29 t CO2 pro ha und Jahr.

Als die Brennstoffverwertung des Torfs zu unattraktiv wurde, ging die Moorentwässerung trotzdem weiter. Die ehemaligen nassen Moore wurden nun land- oder forstwirtschaftlich genutzt oder teilweise sogar bebaut. Heute sind fast 95 % der deutschen Moorlandschaften entwässert. Neben ihrer unerwünschten Funktion als CO2-Quelle geht von ihnen eine mögliche Gefahr aus, der Torfbrand. Zumeist handelt es sich dabei um unterirdische Schwelbrände, deren Zahl mit zunehmender Erwärmung der Erde künftig weiter zunehmen wird. Weil die Brandherde nur schwer auszumachen sind und die Torfschichten wie in Indonesien bis zu 40 m dick sein können, ist die Löschung von Torffeuern sehr aufwändig und schwierig.

Doch langsam setzt ein Umdenken ein, vor allem seit bekannt wurde, dass manche ausgetrockene Moorregionen mehr CO2 emittieren können als die gesamte Industrie und der gesamte Verkehr eines Landes zusammen.

Wälder – enorm wichtige Kohlendioxid-Senken

Jeder Waldspaziergänger fühlt und schätzt es: Die Luft im Wald ist reiner, feuchter und merklich kühler als die der Umgebung. Die Waldbäume setzen nämlich bei ihrer Photosynthese die einfallende Sonnenenergie in Wasserdampf um, der Luft und Boden anfeuchtet und die unmittelbare Umgebung kühlt. Neben Wasser wird dabei auch Sauerstoff frei. Auch wenn nachts die Bäume bei der Atmung wieder Sauerstoff verbrauchen, wird in der Tages-Gesamtbilanz mehr Sauerstoff produziert als die Bäume aufnehmen. So kann ein einzelner älterer  Baum täglich 10 - 15 kg Sauerstoff erzeugen, womit zehn Menschen versorgt werden könnten. Darüber hinaus filtert der Wald Staub, Ruß und schädliche Gase aus der Luft. 

Wälder tragen, wie die naturbelassenen Moore, ganz entscheidend zur CO2-Reduzierung bei. Dies ist ein enorm wichtiger Faktor, denn nur die Reduktion der Treibhausgase reicht nicht aus, das Pariser Klimaabkommen einzuhalten; dazu braucht es effiziente natürliche Senken - wie gesunde Waldlandschaften. Für das Wachstum von Bäumen speichern sie nicht das CO2 selbst, sondern den darin enthaltenen Kohlenstoff (C). Er macht im Durchschnitt etwa die Hälfte des Trockengewichts eines Baumes aus. Kohlenstoff und Kohlendioxid lassen sich leicht umrechnen. Hat ein Baum in seiner Biomasse z.B. 1 t C eingelagert, hatte er der Luft insgesamt 3,67 t CO2 entzogen.

Vom einzelnen Baum zum Wald

Die der Luft entnommene CO2-Menge hängt unter anderem von der Holzmasse und Holzdichte, vom Alter und der Größe der Bäume, von ihrem Gesundheitszustand, der Baumhöhe und -dichte, vor allem aber von der geografischen Lage ab. So schützen gesunde tropische Regenwälder aufgrund ihrer größeren Kohlenstoff-Speicherung das Klima wesentlich besser als etwa deutsche Wälder. Park- und Gartenbäume entnehmen aufgrund ihrer Solitärstellung der Luft ebenfalls mehr CO2 als gleich große Waldbäume, weil sie in der Regel besser ausgebildete Kronen und Wurzeln besitzen und entsprechend mehr Kohlenstoff einbauen. So hat der in Bild 37 gezeigte alte und hohe Ahornbaum einen von mir gemessenen  Brusthöhen-Durchmesser von 1 m, seine Holzdichte beträgt 0,522 t/m3. Eine Abschätzung der in der gesamten Biomasse gebundenen Kohlenstoffmenge incl. Äste, Zweige und Wurzeln ergibt ungefähr 3,4 t C (LWF Bayern, Mitteilung vom 4.10.2022 an den Autor). Dieser Ahorn hat demzufolge im Verlauf seines bisherigen Lebens der Atmosphäre 3,4 x 3,67 = 12,5 t Kohlendioxid entnommen - durchaus eine beachtliche Leistung.

Genaue Angaben zu den CO2-Umsätzen von Bäumen sind verständlicherweise unsicher, so dass man sich mit Näherungsangaben zufriedengeben muss. So hat z.B. eine 25 m hohe und etwa 100 Jahre alte (gesunde) Waldfichte mit einem Stammdurchmesser von 45 cm (in  Brusthöhe gemessen) mit Ästen und mit Wurzeln (die ebenfalls C speichern) in ihrem Leben der Umgebung eine CO2-Menge von etwa 1,8 t CO2 entzogen. Zum Vergleich: Die gleiche Menge CO2 stößt ein moderner Mittelklasse-PKW mit einem Diesel-Durchschnittsverbrauch von 6 l/100 km nach rund 16.500 km Fahrtstrecke aus.

Eine gleich alte und gleich hohe Waldbuche mit dem gleichem Stammdurchmesser entnimmt der Atmosphäre mit etwa 3,2 t CO2 deutlich mehr Kohlendioxid als eine Fichte (Bayer. Landesanstalt für Wald- und Forstwirtschaft, 2018). Denn je schwerer das Holz ist, desto mehr CO2 wird umgesetzt und in Form von C in der Biomasse eingelagert. Generell hat bei gleichem Holzvolumen Laubholz (mit Ausnahme der Weichhölzer Pappel und Weide) eine höhere Holzdichte als Nadelholz. Hainbuche, Buche, Kastanie, Linde oder Eiche entziehen deshalb der Luft mehr CO2 als z.B. eine Fichte oder eine Tanne.

Als vereinfachte Faustformel gilt, dass 1 ha gesunder Wald über alle Altersklassen hinweg der Atmosphäre bis zu 12 t CO2 pro Jahr entnimmt. Ein Kubikmeter bzw. ein Festmeter frisch geschlagenes Holz hat der Atmosphäre 750 kg bis 1 t CO2 entnommen. In den ersten 20 Jahren im Wachstum eines Baumes (in Europa) wird allerdings deutlich weniger umgesetzt. Man rechnet für diese Lebensspanne mit durchschnittlich nur 5,5 kg CO2 pro Jahr. Ist der Wald einmal deutlich über 60 Jahre alt, setzt er auch wieder weniger CO2 um als in seinem Haupt-Wachstumsalter zwischen 25 und 60 Jahren. Für einen mit 150 Jahren Alter noch jungen Riesen-Mammutbaum gilt dies allerdings nicht: Er kann der Luft jährlich bis zu 300 kg CO2 entziehen.

Das durchschnittliche Lebensalter eines typischen Stadtbaumes liegt zwischen 60 und 80 Jahren. Tropische Regenwaldbäume werden mit deutlich über 1.000 Jahren erheblich älter und höher; sie entziehen der Luft deutlich mehr CO2. Der größte Baum der Welt ist mit 84 m Höhe, einem Stammumfang von 31 m und einem Volumen von ca. 1.500 Kubikmeter der kalifornische "General German Tree".

Kapitel 13: Maßnahmen zur Emissionsreduzierung

Es besteht keinen Zweifel daran, dass zum Schutz unseres Planeten und seiner Bevölkerung kein Weg an einer massiven Reduzierung der von der Menschheit gemachten Treibhausgase vorbeiführt, denn die bisher getroffenen Umweltziele reichen nicht aus, die Erderwärmung auf weniger als + 2 °C gegenüber der industriellen Vorzeit zu bringen. Dies gilt vorrangig für Kohlendioxid (CO2), aber auch für das wesentlich klimapotentere Methan (CH4), für dessen Ausstoß die Landwirtschaft mit Nutztierhaltung in Deutschland im Jahr 2021 zu 56,4 % verantwortlich war. Da CH4 mit durchschnittlich 12,4 Jahren eine deutlich kürzere Aufenthaltsdauer in der Atmosphäre als CO2 besitzt, würden sich Einsparungen bei den Methanemissionen rascher auf die Verlangsamung der Erderwärmung auswirken als CO2-Reduktionen. Auf Initiative der USA und der EU im Vorfeld der UN-Klimakonferenz im Dezember 2021 in Glasgow erklärten sich aus diesem Grund über 100 Länder bereit, den Methanausstoß zu reduzieren. Doch es handelt sich dabei leider eher um eine halbherzige, im Grunde also enttäuschende Vereinbarung. Sie stellt nur eine unverbindliche Selbstverpflichtung der beteiligten Staaten dar; die tatsächliche Umsetzung wird nicht kontrolliert. Außerdem soll CH4 lediglich um 30 % verringert werden, und dies auch nur im Sektor Energie, also bei den CH4-Emissionen aus Förderung und Transport von Erdgas, Kohle und Öl. Die Landwirtschaft, die den Großteil der Methan-Emissionen ausstößt, bleibt in diesem Punkt ungeschoren. Es scheint, dass Methan immer noch nicht ausreichend im Bewusstsein der Öffentlichkeit und der Medien verankert ist.

Einige größere Methanemissionen werden, ähnlich wie die Treibhausgas-Emissionen aus dem globalen Flugverkehr und der globalen Schifffahrt, nicht einmal erfasst, weil sie nicht aus nationalen Hoheitsgebieten stammen. Trotzdem sind sie im hohen Maße klimaschädlich. Ein aktuelles Beispiel dafür sind die am 26. September 2022 in rund 80 m Tiefe entdeckten Gaslecks in den beiden Pipelines Nord Stream 1 und 2 im Bereich der dänischen  Ostseeinsel Bornholm, höchstwahrscheinlich verursacht durch eine Sabotageaktion. Nach ersten Abschätzungen führten die Lecks dazu, dass etwa  0,3 Mio. t CH4 in die Atmosphäre gelangt sind, was etwa 7,5 Mio. t CO2-Äquivalenten (CO2e) entspricht -  etwa 1 % der deutschen Jahres-Treibhausgasemissionen (UBA-Pressemitteilung Nr. 41/2022 vom 28.9.2022). Liegen die Lecks auf dänischem Hoheitsgebiet, muss Dänemark die Emissionen seiner Klimabericht-Erstattung zuordnen, liegen sie aber im internationalen Gewässer, erscheinen sie in keiner Emissions-Berichterstattung.

Im April 2022 formulierte ich im Vorwort in der Unterseite „Inhaltsverzeichnis + Einleitung“ dieser Website die Frage, was wohl passiert, wenn Russland als Folge der dort wegen des Ukraine-Krieges zurückgehenden Gasverkäufe für die EU noch mehr als bisher übriges Erdgas abfackelt (weil Förderbohrungen bei einem Abnahmeeinbruch nicht so einfach verschlossen werden können). Fünf Monate später war klar, dass dieses Szenario bereits Wirklichkeit ist. Verlässlichen Berichten zufolge sollen durch das zusätzliche Abfackeln in Russland in der Nähe zur finnischen Grenze täglich rund 9.000 t CO2 mehr in die Atmosphäre gelangen, ohne dass dabei Nutzenergie erzeugt wird. Der Wert des verbrannten Gases beträgt rund 10 Mio. Euro, und zwar täglich!

Auch an anderen Stellen auf der Erde entweicht Methan, ohne dass genau bekannt ist, um welche Mengen es sich handelt. So stellte sich im September 2022 nach Messungen von Flugzeugen heraus, dass in den USA der Methanausstoß beim Abfackeln von ungenutztem Erdgas, bei dem Kohlendioxid entsteht, rund fünf Mal höher als angenommen ist. Das überwiegend aus Methan bestehende Erdgas entsteht als Nebenprodukt bei der Ölförderung; sein Abfackeln ist dann erlaubt, wenn es vor Ort keine Pipeline und keine anderweitige Verwendungsmöglichkeit gibt. Da Methan deutlich klimaschädlicher als CO2 ist, ist es sinnvoller, das Erdgas ungenutzt zu verbrennen anstatt es unverbrannt in die Atmosphäre zu leiten. Dennoch gelangt viel Erdgas in die Luft, weil nicht alles davon verbrennt und weil außerdem viele Fackeln nicht brennen, weil sie ausgegangen sind oder nicht richtig entzündet wurden. So wurden in den USA durch Abfackeln allein im Jahr 2021 rund 144 Mrd. m3 Gas frei. Mit dieser Menge könnte Strom erzeugt werden, der etwa für zwei Drittel des Strombedarfs der EU ausreichen würde. Die Frage muss schon erlaubt sein, warum kurz- und mittelfristig das bei der Ölförderung nach außen strömende Erdgas nicht in Gasmotoren vor Ort verbrannt wird, die wiederum Generatoren zur Stromgewinnung antreiben. Die idealere Lösung auf lange Sicht wäre freilich ein Verschließen eines Großteils der Ölbohrungen ... doch im Moment benötigt die Welt nach wie vor noch riese Mengen Erdöl. 

Das neue Klimaschutzpaket der EU-Kommission

Ende 2022 war das neue europäische Gesetzgebungsverfahren „Fit for 55“ abgeschlossen (siehe dazu auch Kapitel 14). Die europäischen Energie- und Umweltminister hatten es im Juni 2022 als umfassendes Umweltschutzpaket auf den Weg gebracht. Zum ersten Mal wurden konkrete Ziele gesetzlich festgelegt:

→  Die EU-Kommission will im Vergleich zu 1990 bis 2030 mindestens 55 % der Treibhausgase einsparen und

→  bis 2050 völlig klimaneutral sein. 

Die Umsetzung soll im Wesentlichen durch folgende Maßnahmen gelingen: 

·       Das EU-Emissionshandelssystem (siehe Kapitel 14) wird verschärft; bisher kostenlose Emissionszertifikate werden abgeschafft; Verkehr, Gebäude und die Schifffahrt (ab 2024) werden neu in den Emissionshandel einbezogen. Schrittweise Einführung einer Steuer für klimaschädliches fossiles Flugbenzin.

·       Nach Beschluss des Europarlaments vom 14.2.2023 in Straßburg  als Teil des Pakets "Fit for 55" dürfen ab 2035 keine Autos und leichte Nutzfahrzeuge mehr mit Benzin- oder Dieselantrieb neu zugelassen werden, sondern nur noch Fahrzeuge mit Elektro- oder Wasserstoffantrieb. Dies gilt auch dann, wenn sie mit synthetischen Kraftstoffen (E-Fuels) fahren. Aus Sicht der EU bedeutet dies praktisch das Ende der herkömmlichen Verbrenner-Fahrzeuge zum 31.12.2024. Als Zwischenziel soll der CO2-Ausstoß von PKWs außerdem bis zum Jahr 2030 um 55 % und der von leichten Nutzfahrzeugen, ebenfalls bis 2030, um 50 % sinken, jeweils im Vergleich zu 2021. Mit 340 Ja-Stimmen bei 279 Gegenstimmen und 21 Enthaltungen fiel die Abstimmung in Straßburg allerdings recht knapp aus; vorausgegangen war ein heftiger Streit um eine technologieoffene Lösung, die es ermöglicht, Verbrenner mit E-Fuels weiter zu verwenden. Bereits zugelassene Fahrzeuge dürfen ab dem 1.1.2035 noch weiter mit Benzin oder Diesel betrieben und auch noch als Gebrauchtwagen verkauft werden. Da zurzeit Neuwagen der Hersteller im Schnitt als sog. Flottengrenzwert höchstens 95 g CO2/km emittieren dürfen - ansonsten drohen Strafen -, bedeutet eine 55%-ige Reduzierung bis 2030 einen zulässigen CO2-Ausstoß von nur noch 43 g/km. Dies ist für die Hersteller von Verbrennern (mit Benzin bzw. Diesel) eine äußerst harte Bedingung, die nur dann erfüllt werden kann, wenn die Unternehmen neben Benzin- und Diesel-PKWs auch eine hohe Zahl an Elektrofahrzeugen mit Null-CO2-Ausstoß produzieren. Entsprechend vehement reagierten die  Automobilindustrie, die Logistikbranche, Gewerkschaften, andere Organisationen und Teile der Politik auf das EU-weit beschlossene Verbrenner-Aus bei PKWs im Jahr 2035. Das letzte Wort in Sachen PKW-Verbrennerverbot ist allerdings noch nicht gesprochen.
Die EU-Kommission hatte ebenfalls am 14.2.2023 Vorschläge zur CO2-Reduktion bei Stadtbussen (Citybussen) vorgestellt. Hierfür fordert die EU-Kommission ab 2030 für Neuzulassungen sogar völlig CO2-freie Stadtbusse, was de facto einem Verbrenner-Aus in diesem Bereich gleichkommt. Der in vielen europäischen Städten zu beobachtende Trend zu CO2-freien Bussen soll mit dem Vorschlag unterstützt werden.
Bei den LKWs und Reisebussen verzichtet die EU auf ein generelles Verbot des Verbrennungsmotors. Stattdessen sollen nach einem Beschluss der Verhandlungsführer des Europaparlaments und der EU-Mitgliedsstaaten von Januar 2024 die CO2-Flottenwerte von LKWs bis 2040 stufenweise wie folgt reduziert werden:
bis 2030 um 45 % unter dem CO2-Referenzwert von 2019 (2019 ist das Jahr, aus dem die derzeit gültigen Regelungen stammen)
bis 2065 um 65 % unter dem Wert von 2019, und
bis 2040 um 90 % unter dem Wert von 2019.
Es bleibt dabei den Herstellern überlassen, mit welchen Techniken sie diese Grenzwerte erreichen. Interessant ist, dass im Gegensatz zu den anfänglichen Vorschlägen der EU-Kommission ab 2035 auch sog. Berufsfahrzeuge (z.B. Müllfahrzeuge, Betonmischer, Feuerwehr) von den neuen Grenzwerten betroffen sein werden. Dies gilt auch für nur in Kleinserien produzierten Sonder-LKWs. 
Für Busse gelten die neuen Regelungen von Januar 2024 ebenfalls. Reine Stadtbusse sollen allerdings bereits im Jahr 2030 (gegenüber 2019) um 90 % weniger CO2 emittieren und im Jahr 2035 CO2-frei fahren. Verständlich, dass sowohl die Transportbranche als auch die LKW- und Bushersteller die EU-Einigung als schwer erreichbar ansehen, u.a., weil es an alternativen Ladestationen und Wasserstoff-Tankstellen fehlt. Allein um 2030 das EU-Ziel zu erreichen, müssten, so hört man aus diesen Kreisen, über 400.000 batteriebetriebene Elektro-und Wasserstoff-LKWs in Betrieb und mindestens ein Drittel aller neu zugelassenen LKWs CO2-frei sein. Andererseits begrüßen die Umweltverbände und Klimaexperten die Grenzwerte. Man darf gespannt sein, wie die neuen EU-Vorgaben umgesetzt werden und ob es gelingen wird, die derzeit hohen Verkehrsemissionen in Europa - und da vor allem in Deutschland - deutlich abzusenken.

·       Auf energieintensive Produkte vorwiegend aus der Stahl- und Energieindustrie, die in die EU eingeführt werden, wird ein CO2-Preis (CO2-Grenzausgleich) erhoben. Damit wird verhindert, dass europäische Unternehmen, die dem Emissionshandel unterliegen, bei Importen aus dem EU-Ausland benachteiligt werden bzw. dass die klimaschädliche Herstellung von Produkten einfach ins Ausland verlagert wird.

·       Der Anteil erneuerbarer Energie am Gesamt-Energieverbrauch der EU soll vom bisherigen Ziel für das Jahr 2030 von 32 auf 40 % angehoben werden (der derzeitige Anteil in der EU beträgt etwa 20 %); die Bedingungen für den Start der Herstellung von grünem Wasserstoff, vor allem in Industrie und im Verkehr, werden verbessert. Was die Stromerzeugung betrifft, so kamen schon im Jahr 2022 rund 22 % der Elektrizität (2021: 19 %) in der EU aus Solar- und Windkraft, während nahezu 20 % aus Erdgas stammten. Der Anteil der Wind- und Solarenergie am deutschen Strommix ist allerdings noch geringer als der in anderen EU-Staaten.

·       Der Kommissionsvorschlag sieht ein Gesamtziel für den CO2-Abbau durch Moore, Wälder und andere Naturflächen vor. Bis 2030 sollen 310 Mio. t CO2 von diesen drei Senken aufgenommen werden. 

·       Die EU-Staaten müssen Energie besser nutzen und (nach einer Entscheidung des Europäischen Parlaments vom 8. November 2022) ihre klimaschädlichen Emissionen in bestimmten Sektoren wie Verkehr, Gebäude, Landwirtschaft und Abfallwesen bis 2030 schneller senken. Von der Wirtschaftskraft der einzelnen Staaten der EU hängt es ab, wie streng die Vorgaben sind. Die Reduktionsziele Deutschlands als die größte Volkswirtschaft Europas wurden von 38 auf 50 % angehoben, für das arme Bulgarien gilt ein Ziel von lediglich 10 %. Bei den fossilen Heizungen wird die EU demnächst bei ihren eigenen rund 130 Mio. Gebäuden Klimavorgaben beschließen und damit nach Vorgabe des EU-Industrieausschusses das Ende fossiler Heizsysteme einläuten. So sollen ab 2035 keine neuen Gaskessel mehr in Gebäude verbaut werden, ab 2050 soll dann der Gebäudebestand in der EU klimaneutral sein.

Die Umsetzung der ehrgeizigen EU-Klimaschutzpläne wird zum Teil auf mehrere Jahre gestreckt, damit Übergangsfristen möglich sind. Die Gesetzgebung selbst wird einige Jahre in Anspruch nehmen. Anpassungen sind nicht ausgeschlossen.

Die Situation in Deutschland

Da Deutschland seine Klimaziele seit Jahren in einzelnen Sektoren zum Teil deutlich verfehlt und die EU-Kommission das oben erwähnte neue Klimaschutzpaket vorgelegt hat, musste die Bundesregierung - nicht zuletzt auf Druck des Beschlusses des Bundesverfassungsgerichts vom 29. April 2021 - seine Klimaschutzvorgaben nachschärfen. Die entsprechende Gesetzesnovelle wurde am 24. Juni 2021 im Bundestag beschlossen und passierte einen Tag später auch den Bundesrat. Das Bundesverfassungsgericht hatte in seiner Begründung vom Staat verlangt, dafür zu sorgen, dass Kinder und die derzeitige junge Generation künftig nicht unter unverhältnismäßigen Einschränkungen ihrer Freiheitsgrundrechte zu leiden haben (siehe auch Kapitel 16). In weiten Bevölkerungskreisen, in der Politik und in der Industrie fehlt diese Haltung bedauerlicherweise noch immer.

In dem geänderten deutschen Klimaschutzgesetz ist festgeschrieben, dass bis 2030 der Treibhausgas-Ausstoß mit 438 Mio. t CO2e gegenüber 1990 um 65 % verringert werden muss (2021 betrug der Ausstoß noch 760 Mio. t CO2e,  im Jahr 2022 waren es mit 750 Mio. t CO2e 1,3 % weniger als 2021 und um rund 40 % weniger im Vergleich zu 1990; alle Werte nach UBA). Dies sind noch rund 10 % mehr als vorgesehen. Es betrifft alle wichtigen Sektoren, also Energiewirtschaft, Industrie, Gebäude, Verkehr, Landwirtschaft und Abfallwirtschaft. Seit 2022 soll der Expertenrat für Klimafragen alle zwei Jahre ein Gutachten über das jeweils Erreichte und die voraussichtlichen Trends vorlegen. Bei Nichteinhaltung der Emissions-Budgets muss die Bundesregierung nachsteuern oder hohe Strafgebühren bezahlen. Das Mitte April 2024 von der Bundesregierung nach langer Diskussion endlich beschlossene sog. Solarpaket sieht vorwiegend auf Treiben der FDP eine wesentliche Änderung vor: Die einzelnen der in diesem Absatz aufgeführten CO2-Sektorziele werden zugunsten eines gemeinsamen Treibhausgas-Summenwertes  abgeschafft. Dies bedeutet, dass z.B. die seit Jahren zu hohen Emissionsziele des Verkehrs durch Emissionsverbesserungen anderer Bereiche ausgeglichen werden können. Ob diese damit einverstanden sind, ist allerdings zweifelhaft. Ganz abgesehen davon gelten auf EU-Ebene weiterhin Sektorziele. Sorgt Deutschland also nicht für Verbesserungen im Sektor Verkehr, sind milliardenschwere Strafzahlungen fällig. Es ist völlig offen, wie Deutschland sein Gesetz von mindestens 65 % CO2-Reduktion gegenüber 1990 erreichen will, wenn ein derart massiver CO2-Emittent wie der Verkehrssektor quasi außen vor bleibt. Immerhin hat der Verkehr im Jahr 2023 knapp 13 Mio. t CO2 zu viel ausgestoßen...

Für das Jahr 2040 gilt nach den aktuellen Plänen ein Minderungsziel von mindestens 88 %; bis 2045 soll Deutschland dann ganz treibhausgasneutral sein (Bayern bereits 2040). Treibhausgasfrei bedeutet, dass Gleichheit zwischen den Treibhausgas-Emissionen und deren Abbau erreicht wird. Für die Zeit nach 2050 werden sogar negative Emissionen angestrebt. Dies heißt, dass mehr Treibhausgase von natürlichen Senken aufgenommen (und/oder von unterirdischen Speichern aufgenommen) werden als das Land ausstößt. Voraussetzung dafür ist freilich ein gut koordiniertes und sehr gut funktionierendes Instrumentenmix auf europäischer und deutscher Ebene.  

Maßnahmen zur Treibhausgas-Reduzierung in Deutschland

Maßnahmen zur Reduzierung der für den Klimawandel verantwortlichen Emissionen aus der Verbrennung fossiler Energieträger ergeben sich aus vielen Ausführungen in den voranstehenden Kapiteln. Sie werden unter anderem in Form der täglichen Berichte und Kommentare in den Medien thematisiert und müssen deshalb an dieser Stelle nicht im Detail wiederholt werden. Ich beschränke mich daher nachfolgend auf eine Liste mit einigen aus meiner Sicht wichtigen potentiellen Verbesserungsmaßnahmen in den verschiedenen Emissions-Sektoren zur Erreichung der deutschen Klimaziele. Natürlich sind zum Teil erst die technischen, vor allem auch  finanziellen Voraussetzungen für die Umsetzung zu schaffen. Doch die Alternative – nämlich nichts zu tun und dem Klimawandel seinen weiteren Lauf zu lassen – darf angesichts der drohenden massiven Konsequenzen der sich beschleunigenden Erderwärmung wirklich nicht zur Diskussion stehen. Die Erderwärmung nimmt nämlich mittlerweile mit einer Geschwindigkeit von mehr als 0,2 °C je Jahrzehnt zu. Auf der Messstation auf Hawaii wurde im Mai 2023 ein CO2-Durchschnittswert von 424 ppm gemessen, rund 3 ppm mehr als noch einen Monat zuvor. Diese Zahlen sollten zu denken geben.

Verkehr und Transport:

• Druck auf die Bundesregierung, ihr im Juli 2022 vorgestelltes „Sofortprogramm Klimaschutz für den Verkehrssektor“ von lediglich rund 13 Mio. t CO2-Einsparung (September 2022) bis 2030 massiv nachzubessern. Die gesetzlichen Klimaziele im Verkehr sind in diesem Zeitraum nämlich auf 271,4 Mio. t CO2 festgesetzt, d.h. etwa auf das 20-Fache! (Pressemitteilung Deutsche Umwelthilfe, 26.8.2022).
• Einführung eines Tempolimits auf Autobahnen auf nur 110 km/h. Das im Bundestagswahlkampf 2021 von der SPD und den Grünen erwogene Tempolimit von 130 km/h leistet nämlich keinen nennenswerten Beitrag zur Senkung der Emissionen, weil ohnehin schon auf ungefähr einem Drittel aller Autobahnkilometer ein Tempolimit gilt. Berechnungen des Umweltbundesamtes UBA zufolge liegt die mögliche CO2e-Einsparung bei einem Tempolimit von 120 km/h bei 6,7 Mio. t (im Gegensatz von nur 2,6 Mio. t CO2e bei einer früheren Einschätzung), weil entsprechend weniger Benzin und Diesel verbraucht werden. Bei einer Begrenzung der Höchstgeschwindigkeit auf 110 km/h nimmt dann der CO2-Ausstoß der Verbrennungsfahrzeuge überproportional ab. Die Deutsche Umwelthilfe (DUH) schlägt sogar ein Autobahn-Limit von nur 100 km/h vor, doch bei der derzeitigen Ampelregierung sind die Chancen auf eine Gesetzgebung äußerst gering. Könnte sich zusätzlich zu 100 km/h auf Autobahnen auch noch eine  Begrenzung außerorts von 80 km/h durchsetzen, würde sich das Einsparpotential beider Maßnahmen zusammen nach neuen DUH-Berechnungen (vom 3.2.2023) auf 11,1 Mio. t CO2 jährlich erhöhen. Die energiebedingten CO2-Emissionen aus dem Sektor Verkehr könnten damit um 7,5 % reduziert werden. Dies würde die gesamten deutschen energiebedingten CO2-Emissionen um 1,8 % verbessern. Dies klingt nicht nach sehr viel, doch bisher sind die Emissionen aus dem Verkehr trotz aller Reduktionsbemühungen Jahr um Jahr angestiegen. Offen ist außerdem, ob selbst bei einer Minderung von 1,8 % die Klima-Herausforderungen beim Verkehr gelöst werden können.
• Die Automobilhersteller müssen umgehend dazu gebracht werden, einheitlich definierte Emissionen für ihre Produkte bekanntzugeben. Es geht nicht an, dass gemäß einer aktuellen Studie von Transport & Environment die durchschnittlichen Emissionen je verkauftes Fahrzeug bei rund 68 t CO2e liegen, die großen deutschen KFZ-Produzenten aber mit Mittel dafür nur 47 t CO2-Äquivalente angeben. Seit dem 1.1.2023 müssen Unternehmen die Emissionen für den gesamten Lebenszyklus ihrer Produkte offenlegen, einschließlich jener, die bei der Nutzung anfallen. Dies war bisher nicht verpflichtend. Außerdem müssen die Vergleiche der Klimabilanz bei E-Fahrzeugen einerseits und Diesel- bzw. Benzinfahrzeugen andererseits "ehrlich" sein. Es ist falsch, bei Vergleichsaufstellungen beim E-Auto  die Gesamtemissionen incl. Batterie- und Stromherstellung zu nennen, bei den Verbrennern  jedoch nur den CO2-Ausstoß durch die Verbrennung von Benzin bzw. Dieselkraftstoff. Denn die Gewinnung von Rohöl, die anschließende Herstellung von Diesel und Benzin in der Raffinerie und der Transport zu den Raffinerien bzw. letztlich zu den Tankstellen ist sehr energieintensiv.
• Sofortige Abschaffung der staatlichen Förderungen für emissionsintensive PS-starke Luxus-Dienstwagen mit entsprechend hohem CO2-Ausstoß (z.B. über 190 g/km). Auch Politiker und Manager aus der Industrie und den Verbänden müssen sich mit der Bevölkerung solidarisch zeigen. Es ist schon lange nicht mehr vermittelbar, dass z.B. der Fahrer eines Mercedes G-Klasse-Dienstwagens eine monatliche Steuerermäßigung von 1.116 Euro erhält oder dass sich der Staat beim Kauf eines Porsche 911-Dienstwagens mit bis zu 138.400 Euro an den Kosten beteiligt (Pressemitteilung Transport & Environment Deutschland  vom 24.8.2022). Ebenso müssen die Steuervergünstigungen für Plug-in-Hybrid-Dienstfahrzeuge (PHEVs) in Höhe von 1,2 Mrd. Euro in den beiden nächsten Jahren gestoppt werden, weil sie nachweislich weitaus umweltschädlicher sind als die betreffenden Hersteller als WLTP-Werte angeben (Pressemitteilung Transport & Environment vom 8.2.2023).
• Förderung der Elektrifizierung im gesamten Firmenwagenmarkt.
• Umstieg vom PKW auf den Öffentlichen Personen-Nahverkehr (ÖPNV) und vom Güter-LKW auf den Schienentransport. Die Bahn emittiert bei durchschnittlicher Auslastung und mit einem typfischen Strommix nicht einmal 30 g Treibhausgas-Emissionen je Person und zurückgelegter Strecke (g CO2e / P km), der PKW bei nur einer Person im Fahrzeug aber rund 180 g CO2e / P km. Voraussetzung ist allerdings die Sanierung und Erweiterung des derzeit noch ungenügenden Schienen- und Straßennetzes. Um die Akzeptanz für den Umstieg von PKW auf die Bahn zu erhöhen, muss zunächst die mangelnde Pünktlichkeit der Züge, vor allem in der Wintersaison, verbessert werden.
• Zur Minderung der Treibhausgas-Emissionen im Verkehr Ablösung der Verbrenner-PKWs und -LKWs kurzfristig durch Elektrofahrzeuge mit Akkus als Stromspeicher oder mittel- oder langfristig durch Wasserstoff-Brennstoffzellen-Fahrzeuge (Brennstoffzellen-Fahrzeuge aber nur dann, wenn preiswerter grüner Wasserstoff im Überfluss ausschließlich aus Wind- und Solarenergie gewonnen und nicht dringend für andere Zwecke, z.B. Strom- und Wärmeversorgung und für die chemische Industrie usw. benötigt wird). Mehrere LKW-Hersteller befassen sich derzeit mit der Entwicklung von E-LKWs. Beispielsweise wird MAN im Jahr 2024 mit der Auslieferung der ersten 200 neuen  schweren vollelektrischen LKWs und Sattelzugmaschinen beginnen, die nach Firmenangaben bis zu 800 km weit fahren können. Je nach Nutzlast und Reichweite wiegen ihre Batterien 2,5 bis 5 t. Der Pferdefuß: ein MAN E-LKW kostet rund zwei bis drei Mal so viel wie ein Diesel-LKW, den MAN weiterhin herstellt. Ein modernes Wasserstoff-Brennstoffzellen-Müllfahrzeug kostet beispielsweise rund 920.000 Euro (Preisstand 2024).
• Die deutsche Politik muss außer der im Juni 2023 angekündigten Mautbefreiung von emissionsfreien LKWs und Transportern bis 2025 weitere Anreize zur Anschaffung emissionsfreier LKWs beschließen. In diese Richtung zielt ein von der Logistikbranche heftig kritisierter Beschluss des Bundestags vom 20.10.2023. Danach wird bereits ab dem 1.12.2023 die bisherige LKW-Maut für die Benutzung von Bundesfernstraßen für LKWs ab 7,5 t um eine CO2-Komponente erweitert. Für kleinere LKWs von 3,5 bis 7,5 t kommt der CO2-Zuschlag ab dem 1.7.2024. Der CO2-Aufschlag beträgt 200 Euro je t CO2, was bei einem schweren LKW der Schadstoffklasse Euro VI mit hohem CO2-Ausstoß bis zu 15,8 ct/km ausmacht. Von der Mautpflicht ausgenommen werden sollen Fahrten von Handwerksbetrieben mit LKWs unter 7,5 t. Emissionsfreie LKWs, von denen aktuell (2023) erst wenige in Betrieb sind, werden bis Ende 2025 gänzlich von der Mautpflicht befreit. Die Bundesregierung rechnet durch die Einführung des CO2-Aufschlags bis 2027 mit Maut-Mehreinnahmen von nahezu 30 Mrd. Euro. Neu ist, dass weiterhin die Mautgebühren geteilt werden. Die Hälfte soll weiterhin für die Verbesserung der Verkehrsinfrastruktur für die Fernstraßen verwendet werden, die andere Hälfte ist für Maßnahmen im Schienennetz gedacht.
  Zur Schaffung weiterer Anreize stellt das deutsche Verkehrsministerium bis 2026 für die Anschaffung klimafreundlicher Nutzfahrzeuge insgesamt  etwa 2,2 Mrd. Euro zur Verfügung. Außerdem stellt es bis 2026 fast 10 Mrd. Euro zum Auf- und Ausbau einer Tank- und Ladeinfrastruktur bereit (electrive.net, 15.6.2023). 
• Bis 2030 sollen in Deutschland eigentlich etwa 15 Mio. E-Autos auf der Straße sein (in der gesamten EU mindestens 30 Mio. E-KFZs), doch Elektroautos setzen sich bis jetzt relativ schwer durch, vor allem seit die staatliche Förderung gekürzt bzw. ganz gestrichen wurde. Nach Angaben des ADAC  fuhren Anfang 2023 etwas über 1 Mio. zugelassener E-Autos auf Deutschlands Straßen. Bei rund 49 Mio. insgesamt zugelassenen PKWs entspricht dies einem E-Anteil von nur knapp 2,1 %. Doch wenigstens steigen die neu in Betrieb genommenen reinen akkubetriebenen E-PKWs, wenn auch langsam: Das Kraftfahrt-Bundesamt gab anfangs 2024 bekannt, dass 2023 insgesamt 524.220 E-Autos neu zugelassen wurden. Bei 2,84 Millionen Neuwagen über alle Antriebsarten hinweg entspricht dies einem Anteil von 18,4 %. Beliebtestes Modell war 2023 das Model Y von Tesla mit 45.820 verkauften E-Autos. Dass im Herbst 2023 die Zulassungsziffer für Batterieautos abflachte, hing mit dem auslaufenden Umweltbonus  für gewerbliche Halter und dem Aus des Umweltbonus zusammen. Dies zeigt, wie sehr die Akzeptanz der E-Autos vom Preisgefüge abhängt. Im Januar 2024 wurden in Deutschland 22.474 reine E-Autos neu zugelassen; dies bedeutet einen aktuellen Anteil von 10,5 % am Gesamtmarkt. Als Ausgleich für die von der Bundesregierung abrupt gestrichene Prämie versuchen nun die Hersteller und Händler, diese mit eigenen Rabatten und Preissenkungen auszugleichen. Zum 1.1.2024 fuhren laut Kraftfahrt-Bundesamt (KBA) in Deutschlands Straßen 1,4 Millionen E-Autos - dies sind etwa 39 % mehr als im Jahr davor. Die die Erderwärmung weniger beeinflussenden Plug-in-Hybride legten dagegen nur um 6,6 % zu.
  EU-weit wurden im Jahr 2023 rund 1,54 Mio. batterie-elektrische Autos neu zugelassen, was eine Zunahme gegenüber 2022 von 37 % bedeutet. Am EU-Neuwagenmarkt lag der Anteil der elektrischen PKWs bei 14,6 %, hinter den Benzinern (35,3 %) und den Hybriden (25,8 %), aber knapp vor den Dieselfahrzeugen (13,6 %). Beliebtestes Modell war wie in Deutschland Model Y von Tesla. Länder wie Belgien, Dänemark und Portugal erzielten mit 148 %, 104 % und 102 % gegenüber dem Vorjahr besonders starke Zuwächse und können somit als Treiber des Wachstums auf dem EU-Elektroautomarkt angesehen werden.
• In den USA wurden im Jahr 2023 insgesamt 1,19 Millionen E-Autos neu zugelassen (davon entfielen knapp 52 % auf die beiden Tesla-Modelle Model Y und Model 3). Diese Zahl entspricht 7,6 % aller in den USA im Jahr 2023 verkaufter Neufahrzeuge (2022: 5,9 %).
• Um den Weg zu mehr Wasserstoff-Fahrzeugen zu ebnen, muss zunächst das Wasserstoff-Tankstellennetz massiv ausgebaut werden. Zum Jahresbeginn 2023 waren in Deutschland von weltweit ungefähr rund 1.000 PKW-H2-Tankstellen (davon befinden sich  1/3 in China) erst etwas mehr als 100 in Betrieb, von denen allerdings fast alle nur grauen Wasserstoff anbieten. Dem gegenüber gibt es bundesweit aktuell etwa 14.400 Tankstellen für Benzin und Diesel. Wie zäh dieser Ausbau vonstatten geht, zeigt sich unter anderem in der Region Augsburg: Die überraschende Schließung der einzigen Wasserstoff-Tankstelle im Umfeld im Frühjahr 2024 wegen mangelnder Rentabilität konnte im letzten Moment abgewendet werden, weil sich ein externer Kunde an den Kosten der Tankstelle beteiligt. Dauerhaft geschlossen wurden Anfang April 2024 die Wasserstoff-Tankstellen in Koblenz und in Wuppertal, mit Wuppertal sogar die einzige öffentliche Tankstelle für Wasserstoffautos im gesamten Bundesland.
• Stärkere Verwendung von Abfall- bzw. Altspeiseölen in Verbrennungsmotoren im Land-, Baumaschinen- und Logistiksektor. So hat der Kölner Motorenhersteller Deutz schon länger alle seine Viertaktmotoren-Bauserien für den Dieselersatz HVO-(Hydrotreated Vegetable Oil, hydriertes Pflanzenöl, nicht zu verwechseln  mit Biodiesel, siehe auch Kapitel 10) freigegeben und gibt an, die CO2-Emission dadurch gegenüber Dieselkraftstoff um bis zu 90 % reduzieren zu können. Dies gilt auch für die Fahrzeuge des Landmaschinenherstellers AGCO/Fendt im bayerischen Marktoberdorf. Im Sommer 2023 folgte das holländische Unternehmen DAF Trucks und gab das hydrierte Pflanzenöl für seine gesamte LKW-Baureihe ohne Notwendigkeit einer Modifikation frei. HVO wird aus biologischen Abfallstoffen wie Küchen- und Schlachtabfällen, Gülle, Altspeiseölen und Altfetten hergestellt, steht also nicht in Konkurrenz zur Nahrungsmittelproduktion. Im November 2023 hat das Bundeskabinett nach längerer Hängepartie beschlossen, dass Kraftstoffe aus 100 % hydrierten Pflanzenölen, also auch HVO, künftig in deutschen Tankstellen als Reinkraftstoff angeboten werden dürfen. Ende Februar 2023 hat die Deutsche Bahn das gebrauchte Pflanzenöl für alle ihre 800 Rangier- und Güterzuglokomotiven freigegeben. Die DB Cargo-Loks sollen im Jahr 2023 rund 120 Mio. l HVO tanken. Nach Aussage der DB werden dadurch ungefähr 30.000 t CO2 vermieden, die bei Fahrten mit Dieselkraftstoff entstehen würden. Wegen der noch geringen Verfügbarkeit des Kraftstoffes und dem komplizierten Herstellungsverfahren wird gegenüber Diesel wird ein Aufpreis von etwa 15 cts erwartet. Eine Umfrage des Portals VerkehrsRundschau unter 100 Transportunternehmen, Speditionen und Verladern hat im Juni 2023 ergeben, dass 59 % der Befragten diesen Aufpreis nicht bezahlen würden, 21 % würden 5 % davon in Kauf nehmen. Nur 2 % würden auf jeden Fall mit HVO klimafreundlicher tanken - egal wie hoch der Mehrpreis von HVO gegenüber Diesel ausfallen wird. Das Unternehmen Deutz eröffnete Ende Februar 2024 seine erste HVO-Tankstelle auf dem Kölner Werksgelände, zunächst nur für die Betankung des eigenen Fuhrparks. Deutz bezieht den garantiert palmölfreien Kraftstoff HVO derzeit aus Finnland. Aktuell ist der Kraftstoff in Deutschland nur für gewerbliche Fahrzeuge zugelassen und verfügbar. Der Einführung als sog. XTL-Kraftstoff an öffentlichen Tankstellen hat der Bundesrat am 22. März 2024 zugestimmt. Allerdings sehen Firmen wie AGCO/Fendt für landwirtschaftliche Fahrzeuge über etwa 200 PS Leistung derzeit noch keine Alternative zum herkömmlichen Verbrennungsmotor mit Diesel oder dieselähnlichen Kraftstoffen. Darüber hinaus ist die entscheidende Frage noch offen, ob HVO-Kraftstoffe überhaupt in ausreichender Menge und zu einem wettbewerbsfähigen Preis hergestellt werden können, so dass durch sie eine spürbare Reduzierung des CO2-Ausstoßes in den Bereichen Verkehr und Landwirtschaft erzielt werden kann. 
  In Österreich ist HVO ebenfalls ein großes Thema. So wird die österreichische Post noch im ersten Halbjahr 2024 ihre gesamte LKW-Flotte von etwa 180 Fahrzeugen vollständig von Diesel auf HVO umstellen. Im Vollbetrieb werden dadurch nach Angaben des Unternehmens jährlich rund 6 Mio. l Diesel ersetzt.
• Weitere Verbesserung von Elektrofahrzeugen (z.B. Kapazität und Ladezeiten der Akkus, Verbesserung ihrer Klimafreundlichkeit, Senkung der Herstellkosten), um höhere Zulassungszahlen der E-Autos in Deutschland zu erreichen. Der Marktanteil neuer E-Autos ist aktuell allerdings gesunken: von 13 %in der zweiten Jahreshälfte 2021 auf 11 % in der ersten Hälfte 2022. Anfang April 2022 waren 687.000 Autos mit ausschließlich elektrischer Energiequelle angemeldet. Im gesamten Jahr 2022 wurden in Deutschland 470.559 reine Elektro-PKWs neu zugelassen (je zur Hälfte von gewerblichen bzw. privaten Kunden), im Jahr 2021 waren es 355.767  (die Zahlen in den USA sind ebenfalls eher ernüchternd: 2022 wurden zwar über 800.000 Elektroautos verkauft, 65 % mehr als in 2021, doch dies entspricht lediglich knapp 6 % aller verkauften Neuwagen). Notwendig zur Steigerung der Zulassungszahlen sind neben einem massiven Ausbau der Strom-Tankstellen vor allem kürzere Ladezeiten und akzeptierbare Stromtarife, ansonsten ist dieses Ziel nicht zu erreichen. Bremsend wirkt freilich die seit dem 1.1.2023  herabgesetzte Förderfähigkeit: Hybrid-Fahrzeuge mit einer Kombination von Verbrennungs- und Elektromotor werden im Vergleich zur bisherigen Praxis seitdem überhaupt nicht mehr bezuschusst und für E-Autos mit Netto-Listenpreisen zwischen 40.000 und 65.000 Euro gibt es nur noch 3.000 Euro vom Staat und 1.500 Euro vom Hersteller. Stärker gefördert werden dagegen seit dem 1.1.2023 die kleineren und preisgünstigeren E-Fahrzeuge unter 40.000 Euro Listenpreis (Zuschuss von 4.500 Euro vom Bund + 2.250 Euro vom Hersteller). Ab dem 1.1.2024 wird die Förderfähigkeit weiter reduziert und soll zum Jahresende 2024 ganz auslaufen. Ebenfalls unter den Erwartungen ist bisher die Zahl der reinen E-Autos auf den westeuropäischen Straßen (EU mit Norwegen, der Schweiz, Island und UK): Zwischen 2012 und Oktober 2022 wurden insgesamt ungefähr nur 4 Mio. E-Autos angemeldet. Bis zur ersten Million hatte es acht Jahre gedauert, die zweite Million wurde schon 16 Monate später erreicht und die dritte und vierte Million dann jeweils weitere neun Monate später. Letzteres deutet daraufhin, dass sich auch die Zulassungszahlen von E-Autos in Westeuropa in letzter Zeit nur wenig erhöht haben. Vergessen werden darf bei der Klimabewertung von Elektrofahrzeugen nicht, dass auch sie ressourcenintensiv sind. Für die Herstellung einer mittelgroßen SUV-Batterie werden beispielsweise mehrere Kilogramm Lithium benötigt; für die Gewinnung von 1 kg Lithium braucht man beim Direktverfahren knapp 900 l Süßwasser. Noch verlustreicher ist der Prozess in einem Brennstoffzellen-Wasserstoffauto, das ebenfalls eine Elektroauto ist. Denn es produziert den benötigten Strom selbst   aus Wasserstoff, der zuvor aus grünem Strom hergestellt wurde. Kein Wunder, dass ein Brennstoffzellen-Wasserstoffauto  für seinen Betrieb zwei bis drei Mal so viel Strom benötigt wie ein E-Auto - und schon allein deswegen auch immer teurer sein wird als ein Elektroauto.
• Die Einführung eines klimaneutralen Zugbetriebs durch Wasserstofftechnologie ist zu beschleunigen. Beispiel dafür: In Bayern arbeiten die beiden Konkurrenten Deutsche Bahn (DB) und Bayerische Regiobahn (BRB) zusammen, um ab Sommer 2024 auf den Strecken zwischen Augsburg, Füssen und Peißenberg im regulären Fahrgastbetrieb den ersten bayerischen Wasserstoffzug anstelle eines Dieselzugs einzusetzen. Den grünen Wasserstoff für die beiden Brennstoffzellen auf dem Dach des Zugs liefert Österreich; er wird per Tankwagen zum Zug gefahren. Die ersten Testfahrten begannen im September 2023 und sind für eine Dauer von 30 Monaten geplant. Der Wasserstoffzug ist in rund 15 Minuten voll betankt, genauso schnell wie ein konventioneller Dieselzug. Mit der Tankfüllung kommt der Zug mit seinen 120 Sitzplätzen bis zu 1.200 km weit. Die höchste Geschwindigkeit beträgt 160 km/h. Nach Aussage von DB und BRB  werden bei diesem Pilotprojekt jährlich etwa 300 t CO2 eingespart. Auch anderswo, z.B. in Spanien, wird an wasserstoffbetriebenen Zügen geforscht und gearbeitet. So absolvierte im November 2023 Spaniens erster Wasserstoffzug, ein dreiteiliger Triebzug, seine erste Fernfahrt durch die Pyrenäen. Die Strecke im öffentlichen Schienennetz ging über mehr als 220 km, wobei 1.000 Höhenmeter überwunden wurden. Der Fahrstrom stammte entweder aus der Oberleitung oder aus dem bordseitigen Brennstoffzellen-Batteriesystem. Der Zug fährt also auch auf Strecken ohne Fahrdraht elektrisch - mit Wasserstoff und Batteriesystem.

Kraftwerke (Energieerzeugung):

• Möglichst schnelles Abschalten von veralteten Kohle- und Gaskraftwerken. Selbst modernste Gaskraftwerke sollten nur vorübergehend als Not-Stromreserve akzeptiert werden, denn sie arbeiten mit fossilem Gas und erfüllen damit nicht die strengen Umweltstandards. Ganz  abgesehen davon verbrennen sie zur Stromerzeugung das teuer gewordene und zudem nicht in unendlicher Quantität vorhandene Erdgas. Wird LNG zur Stromherstellung verwendet, ist einschließlich der Vorketten wegen der nicht allzu hohen Wirkungsgrade der Kraftwerke von etwa 50 % mit einer Klimawirkung von rund 600 g CO2 je kWh zu rechnen. Aus diesen Gründen muss möglichst bald eine intensive Wasserstoffwirtschaft hochgefahren werden, damit in Deutschland bis zum Jahr 2030 wenigstens die geplanten Produktionsanlagen zur Herstellung von grünem Wasserstoff von zunächst 5.000 MW Leistung (dies entspricht ungefähr der Leistung von fünf Kohlekraftwerken) realisiert werden. Erste Schritte gibt es schon. So wird z.B. zur Energieversorgung des im Duisburger Binnenhafen für eine Betriebsaufnahme im Jahr 2024 geplantes neues Containerterminal mehrere 12-Zylinder-Viertakt-Gasmotoren mit 2 MW Gesamtleistung bekommen, die mit 100 % Wasserstoff laufen.
• Hochfahren der Serienproduktion von großen Elektrolyseuren für die Zerlegung von Wasser in seine Bestandteile Wasserstoff und Sauerstoff. Neue Windkraftwerke sollten jeweils nur mit gleichzeitiger Aufstellung eines Elektrolyseurs am Aufstellort errichtet werden. 

Flugverkehr und Schiffsverkehr:

• Verbot von Inlandsflügen, insbesondere bei vorhandenen Bahnalternativen, auch für deutsche Schlagersänger, Politiker und die Chefs aus der Industrie, den Banken und Verbänden; starke Beschränkung von Flügen mit Privatjets. Im Vor-Coronajahr 2019 wurden in Deutschland fast 230 Mio. Flugpassagiere und etwa 3,3 Mio. Flüge im deutschen Luftraum gezählt (myclimate 2022). Mit etwa 200 g CO2e / P km emittiert ein Flugzeug (bei durchschnittlicher Auslastung und gemittelter Economy und Business Class) sogar noch mehr Treibhausgase als ein PKW, in dem nur der Fahrer sitzt - bei Flugzeugen mit nur kleinen Gruppen Privilegierter sind die Werte erheblich höher. So müssen auch die vielen Kurzflüge Prominenter kritisch gesehen werden. Die bekannte amerikanische Schlagersängerin Taylor Swift emittierte mit ihrem 20-sitzigen Jet allein im Januar 2024 67 t CO2, Bill Gates mit einer ähnlich großen Maschine sogar 166 t CO2. Den Vogel schoss allerdings der frühere US-Präsident Donald Trump mit 229 t CO2 im ersten Monat des Jahres 2024 ab, aber er fliegt auch mit einem für ihn umgebauten Großflugzeug vom Typ Boeing 757-200.
• Limitierung von reinen Flug-Urlaubsreisen und von Geschäftsflügen zu Tagungen und Besprechungen im Ausland. Klimapolitisch völlig unsinnig waren beispielsweise die zahlreichen Flüge von Fußball-Fans nach Katar zur WM 2022 mit Rückflug direkt nach dem Spiel und Wiederholung derartiger Hin- und Rückflüge nur ein paar Tage später zum nächsten WM-Fußballspiel.
• Intensivierung der Entwicklung kostengünstiger synthetischer Kraftstoffe (E-Fuels) als vorläufige Lösung des Klimaproblems, vor allem für den Flugverkehr und für die Schifffahrt. Hierzu kann zunächst grüner Strom in Elektrolyseuren durch Wasserelektrolyse in Wasserstoff umgewandelt werden (Power-to-Gas-Stufe). Der Wasserstoff wird anschließend in einem zweiten Schritt zusammen mit Kohlenstoff (C), der aus CO2 aus der Atmosphäre oder aus Industrieabgasen stammt, zu einem flüssigen Energieträger synthetisiert, der CO2-frei verbrennt. Das Verfahren nennt sich Power-to-Liquid (Strom zu Flüssigkeit). Praktische Erfahrungen mit der Massenproduktion dieses Kraftstoffs fehlen allerdings noch. Ende Dezember 2022 ging im windreichen Südchile die erste kommerzielle Anlage in Betrieb, die in einigen Jahren jährlich bis zu 550 Mio. Liter  E-Fuel für den Verkehrssektor produzieren könnte. Die Pilotanlage wurde im Rahmen der deutschen Wasserstoffstrategie gefördert, der Sportwagenhersteller Porsche und Siemens Energy sind die wichtigsten an diesem Projekt beteiligten Unternehmen.
• Ein künftiger klimafreundlicher Schiffstreibstoff neben Wasserstoff  (siehe weiter unten) ist E-Methanol (grünes Methanol), das ähnliche Eigenschaften wie Marinediesel besitzt. Trotzdem müssen vorhandene Schiffsmotoren für diesen Kraftstoff angepasst werden; dies betrifft vor allem den Turbolader und das komplette Kraftstoff-Einspritzsystem. Die geringe Verfügbarkeit von grünem Methanol ist derzeit noch das Hauptproblem, so dass erst relativ wenige Schiffsmotoren mit E-Methanol in Betrieb sind. E-Methanol kann durch Synthese von grünem Wasserstoff unter weiterer Zugabe von CO2 aus der Luft hergestellt werden. Ein Verbund aus Rolls-Royce Power Systems, Woodward L'Orange und WTZ Roßlau entwickelt derzeit auf der Basis des MTU-Dieselmotors 4000 einen emissionsarmen und CO2-neutralen E-Methanol-Schiffsverbrennungsmotor, der Ende 2025 einsatzreif sein soll. Vorreiter für methanolbetriebene Schiffs-Großmotoren ist wohl der finnische Hersteller Wärtsilä, der schon 2015 einen der Motoren auf der schwedischen Fähre Stena Germanica für Methanolbetrieb umrüstete und aktuell Aufträge verschiedener Reedereien für methanolbetriebene Viertakt-Schiffsmotoren verschiedener Baugrößen bearbeitet. Auch das Augsburger Konkurrenz-Unternehmen MAN Energy Solutions SE befasst sich mit der Umrüstung von Viertakt-Motoren für einen Betrieb mit Methanol und hat angekündigt, ab Frühjahr 2024 auf seinen Prüfständen Motoren mit Methanol vorzufahren. MAN strebt einen Motorbetrieb von bis zu 80 % Methanolanteil an. Verlangt die Rederei 100 % Volllastleistung der Motoren, kann dies auch im Dieselbetrieb aufrecht erhalten werden. Beide Unternehmen entwickeln auch große langsam laufende Zweitakt-Schiffsmotoren. Wie aufgeschlossen gerade auch große Schiffseigner gegenüber der Verwendung von methanolfähigen Antriebsmotoren sind - eigentlich waren sie es, die von der Motorenindustrie methanoltaugliche Großmotoren forderten - , zeigt das Beispiel der weltgrößten Container-Reederei, dem dänischen Unternehmen Maersk. Aktuell (Sommer 2023) hat Maersk insgesamt 25 Containerschiffe in Auftrag, die mit grünem Methanol  fahren werden. Darunter befinden sich sechs mittelgroße Containerschiffe für den Transport von jeweils 9.000 Containern, die zwischen 2026 bis 2027 bei einer chinesischen Werft gebaut werden; sie werden mit Dual-Fuel-Motoren für den Betrieb mit E-Methanol und herkömmlichem Kraftstoff ausgestattet. Der Auftrag wurde im Juni 2023 erteilt.
• Seit 2019 beschäftigt sich das Unternehmen MAN Energy Solutions in Dänemark mit der Entwicklung eines großen Ammoniak-Zweitakt-Zweistoffmotors (Dual-Fuel Motor) für den Schiffsantrieb und forscht seit Juni 2023 an einem Ammoniak-Versuchsmotor mit 60 cm Kolbendurchmesser. Mitsui E&S, japanischer Lizenznehmer von MAN Energy Solutions, wird einen Siebenzylinder MAN B&W-Ammoniak-Zweitaktmotor 7S60ME für einen Massengutfrachter der 200.000-BRT-Klasse bauen, eines der ersten Projekte für den Ammoniakmotor (Presse-Info MAN Energy Solutions, 11.4.2024). Die beteiligten Unternehmen erwarten gegen Ende dieses Jahrzehnts eine rasche Einführung von Ammoniak-Schiffsmotoren. Sie gehen davon aus, dass Ammoniak langfristig,  d.h. bis etwa 2050, rund 35 %  des Kraftstoffverbrauchs großer Handelsschiffe ausmachen wird, vor allem weil die Produktionskosten im Vergleich zu anderen E-Fuels, die für die Handelsschifffahrt infrage kommen, niedriger sind. 
• Forschung über einen zertifizierbaren, vollständig wasserstoffelektrischen Flugantrieb. Die von dem Stuttgarter Unternehmen H2FLY GmbH begonnenen Aktivitäten zur Entwicklung eines Wasserstoff-Brennstoffzellensystems für ein 40-sitziges Flugzeug mit bis zu 2.000 km Reichweite müssen intensiviert werden. Ein erster Schritt dazu ist der im Januar 2023 angekündigte Bau eines Exzellenzzentrums für Wasserstoff in der Luftfahrt am Flughafen Stuttgart. Die geplante Inbetriebnahme der Einrichtung, die von Baden-Württemberg finanziell unterstützt wird, soll Ende 2024 stattfinden.
• Generelles Verbot von Schweröl zum Betrieb großer Schiffsmotoren in sämtlichen Regionen weltweit, auch dort, wo es leider derzeit noch zulässig ist. Wichtige Schritte in diese Richtung waren im November 2023 neben einem Beschluss der EU eine neue MARPOL-Verfügung. Die EU beschloss, die europäische Schifffahrt ab dem 1.1.2024 mit in ihr Emissionshandelssystem EU-ETS einzubeziehen. Es betrifft alle in Europa fahrenden Fracht- und Passagierschiffe über 5.000 Bruttoregistertonnen (BRZ). Im Vertragswerk MARPOL (Internationales Übereinkommen zur Verhütung der Meeresverschmutzung durch Schiffe, von der IMO verwaltet) wurde festgelegt, dass es internationalen Schiffen ab 1.7.2024 verboten ist, in der Arktis Schweröl in ihren Tanks mitzuführen, geschweige denn, Schweröl zum Antrieb zu verbrennen. Außerdem wird das Mittelmeer ab dem 1.5.2025 zu einer  Emission Control Area (ECA), also einem Kontrollgebiet, für Schwefeloxide im Motorenabgas erhoben. Dies bedeutet, dass der Schiffskraftstoff einen Grenz-Schwefelgehalt von nur noch höchstens 0,1 % haben darf, bzw. dass durch Abgasentschwefelung der SOX-Gehalt auf das dem Schwefelanteil von 0,1 % entsprechende Niveau reduziert wird. Bisherige ECA-Schutzzonen  sind das Baltische Meer, die Nord- und Ostsee, die Gewässer um Nord Amerika und die US-Karibik. Auch wenn diese Einschränkungen vorrangig eine Verbesserung des Meeres-Umweltschutzes zum Ziel haben, bekämpfen sie auch die Erderwärmung.
• Weiterentwicklung von leistungsstarken Wasserstoff-Brennstoffzellen zum Einsatz zunächst in Fähren (die Brennstoffzellen-Technologie ist bereits heute mit Leistungsblöcken um 3 MW auf dem Markt verfügbar) und Intensivierung der Entwicklung von Großmotoren mit direkter Wasserstoffverbrennung. Einen ganz anderen Ansatz verfolgt die norwegische Hurtingruten-Rederei, die 2030 ihr erstes "emissionsfreies" Postschiff in Dienst stellen möchte. Für den elektrischen Betrieb stehen 60-MW-Batterien zur Verfügung, die jeweils in den Häfen per Landstromanschluss mit grünem Strom aufgeladen werden (das Postschiff läuft auf seiner Route zwischen Bergen und Kirkenes insgesamt 34 Häfen an). Zusätzlich wird das Schiff über ein einfahrbares Segel mit Solarzellen verfügen sowie über zwei weitere Segel, die bis auf 50 m Höhe ausgefahren werden können und die Windenergie für den Antrieb nutzen. Das Postschiff wird 135 m lang sein und in 270 Kabinen etwa 500 Passagiere aufnehmen können. Die Besatzungsstärke beträgt 99 Personen.

Häuser, Gebäude, Heizung:

• Der deutsche Gebäudesektor verursachte im Jahr 2022 mit 111 Mio. t CO2e fast 9 Mio. t Treibhausgase weniger als noch 2021 (UBA-Pressemitteilung Nr. 2/2024 vom 15.1.2024); dies sind knapp 15 % aller Treibhausgas-Emissionen. Auch bei den privaten Haushalten nahmen die Emissionen ab, und zwar um etwa 7 Mio. t CO2e. Dies war die Folge der hohen Gaspreise in 2022 und der Sparmaßnahmen der Bevölkerung beim Heizen. Trotz der Einsparungen überschritt der Gebäude-Sektor wie schon im Vorjahr die erlaubte Jahres-Emissionsmenge des Klimaschutzgesetzes (= 107,4 Mio. t CO2e). Der Fokus liegt deswegen weiterhin auf der Schaffung von Anreizen für den Bau von privaten Passivhäusern mit klimafreundlichen Heizungen statt den bisher üblichen Öl- und Gasheizungen. Immer noch werden in Gebäude jährlich etwa 600.000 neue Öl- und Gasheizungen eingebaut, zuletzt sogar noch mehr. Von den etwa 41 Millionen deutschen Haushalten heizt derzeit (2023) fast jeder zweite mit Erdgas und fast jeder vierte noch mit Heizöl, was zusammen etwa 75 % aller Haushalte ausmacht.
  Seit Januar 2024 übernimmt der deutsche Staat als Anreiz für eine Heizungsmodernisierung bis zu 70 % der Kosten (zuvor waren es maximal 40 %), z.B. beim Wechsel zu einer Wärmepumpe. Die förderfähigen Kosten sind allerdings auf 30.000 Euro begrenzt. Wichtig: Das neue deutsche Gebäudeenergiegesetz (GEG) schreibt für alle neu eingebauten Heizungen spätestens ab 2028 verpflichtend einen Anteil von mindestens 65 % erneuerbarer Energie vor.
• Pflicht zur Außenwand-Wärmedämmung aller Neubauten mit mindestens 10 cm Dicke. Dazu ist folgender Hinweis wichtig: eine Verdoppelung der Dicke der Wärmedämmung bedeutet nicht etwa eine Halbierung der Wärmedurchgangszahl und somit auch eine Halbierung der Wärmeverluste durch die Wände, denn die ersten Zentimeter Dämmung bringen am meisten. Eine übertrieben dicke Gebäudedämmung ist zudem extrem teuer. Dies hat auch die Bundesregierung bei einem "Wohngipfel" im September 2023 eingesehen und die zunächst geplante Verschärfung der Dämmvorschriften bei Neubauten gestrichen. Allein ein Drittel der Treibhausgas-Emissionen des Gebäude-Sektors verursacht der Herstellungsprozess. Die meisten Emissionen entstehen durch die Gebäudedecken, gefolgt von den Außenwänden, der Bodenplatte bzw. der Gründung und der Form und Größe der Gebäude. Hier ist das Baugewerbe gefordert, Einsparpotentiale zur Reduktion des CO2-Fußabdrucks  beim Bauen zu finden (Beispiele: Dachdämmung, bessere Dämmung der Kellerdecken) und künftig nachhaltiger zu bauen. Die kürzliche Auswertung von 50 zertifizierten Gebäuden unterschiedlicher Bauart durch die Deutsche Gesellschaft für Nachhaltiges Bauen (DGNB) ergab eine sehr hohe Emissionen von 440 kg CO2 pro Quadratmeter, viel höher als die definierten Höchstwerte im Kampf gegen den Klimawandel. Dies muss anders werden! 
• Sofortiges Verbot von Kohle-, Gas-, Öl- und Holz- bzw. Pelletheizungen in Neubauten. Nachdem nach monatelangen, ärgerlichen Konflikten der Regierungsparteien und der Bevölkerung der Bundesrat das deutsche Heizungsgesetz (Gebäudeenergiegesetz, GEG) Ende September 2023 gebilligt hat, ist es Anfang 2024 in Kraft getreten, wobei es Härtefallregelungen gibt. Das Gesetz gilt vorerst nur für Neubauten und sieht vor, dass künftig jede neu eingebaute Heizung auf Dauer mit 65 % erneuerbaren Energien betrieben werden muss. Die 65-%-Regel kann aber nicht nur mit Wärmepumpen erfüllt werden. Die Alternativen sind: Solarthermie, Hybridsystem aus Wärmepumpe und Gasheizung, Stromdirektheizung, Nutzung von Biomasse, Anschluss an ein Wärmenetz. Für bestehende Bauten (Bestandsbauten) soll eine schrittweise kommunale Wärmeplanung der Dreh- und Angelpunkt sein. Nach dem neuen Gesetz müssen Großstädte bis spätestens Ende Juni 2026 und Städte unter 100.000 Einwohnern bis Ende Juni 2028 einen sog. verpflichtenden und flächendeckenden Wärmeplan erstellen; für Kommunen unter 10.000 Bewohnern gelten vereinfachte Verfahren. Durch die Wärmeplanung erfahren Hausbesitzer, ob ihre Gebäude beispielsweise an ein Fernwärmenetz angeschlossen werden können oder nicht oder ob ein Wasserstoff- oder Biomethannetz in Planung ist. Wer eine funktionierende fossile Heizung besitzt, kann sie vorerst weiterlaufen lassen. Fällt sie aus, darf auch repariert werden. Ist dies nicht mehr möglich, muss allerdings ein Austausch gegen eine klimafreundliche Heizung erfolgen, für die es diverse staatliche Zuschüsse gibt.
  Schon jetzt gibt es Gasheizungen mit dem Label "H2-ready". Sie können aber nur mit 20 % Wasserstoff-Beimischung betrieben werden, also nicht vollständig mit klimaneutralem Wasserstoff. Ab 2025 sollen dann erste Gasheizungen für 100 % Wasserstoff auf den Markt gelangen, wobei das entsprechend umgerüstete Gasnetz den Wasserstoff transportieren kann. Doch Wasserstoff ist nur dann ein grünes und damit klimaneutrales Gas, wenn es aus erneuerbaren Energien stammt - was bisher nur in wenigen Ausnahmefällen der Fall ist. Zur Wasserstoff-Herstellung durch Elektrolyse sind gewaltige Strommengen aus Wind, Sonne und Wasserkraft nötig. So benötigt eine Wasserstoffheizung  ungefähr fünf Mal so viel grünen Strom wie eine Wärmepumpe. Deshalb wird die Gebäudeheizung durch grünen Wasserstoff durchaus kritisch gesehen, denn der vorerst nur in begrenzten Mengen zur Verfügung stehende Energieträger Wasserstoff sollte vorrangig der Stahl- und Chemieindustrie sowie der Luft- und Schifffahrt vorbehalten bleiben bzw. dort verwendet werden, wo es keine besseren Alternativen gibt.  
• Brennholz zu Heizzwecken zu verfeuern sollte nur dann erlaubt sein, wenn es nicht aus der Abholzung von gesunden Wäldern  stammt. Auch Holzpellets und Holzschnitzel sollen nur dann verheizt werden dürfen, wenn sie nachgewiesenermaßen aus Holzresten, aus Käferholz und Hobel- und Sägespänen der Sägewerke in heimischen Betrieben, also unter Vermeidung langer Transportwege, hergestellt wurden und nicht etwa durch Kahlschläge rumänischer Wälder (siehe Kapitel 12). Denn sonst sind auch Pellets alles andere als klimafreundlich. Vorsicht ist jedenfalls bei Produkten aus dem Ausland geboten, bei Sackware von Baumärkten ohne Angabe des Herkunftslandes und bei loser Ware (siehe unter "Sonstiges" weiter unten). 
• Pflicht zur Anbringung von Photovoltaikanlagen (PV-Anlagen) auf Dächern und an Wänden von neuen kommunalen, staatlichen oder kirchlichen Gebäuden, falls machbar auch an Denkmälern. Unbestritten ist, dass zur Bewältigung der Energiewende viel mehr PV-Strom benötigt wird. Andererseits stoßen vielerorts schon jetzt Stromnetze an ihre Kapazitätsgrenzen, weil der Netzausbau nicht mit dem Zuwachs an PV-Anlagen schritthält. Neben mehr Stromleitungen werden auch deutlich mehr Stromspeicher benötigt. So wird beispielsweise vor allem in Bayern im Sommer an sonnigen Tagen wesentlich mehr PV-Strom produziert, als verbraucht, so dass Windkraftanlagen abgeschaltet werden. Den Anlagenbetreibern entsteht zwar dadurch kein finanzieller Nachteil, denn sie erhalten für den nicht gelieferten Strom Geld, doch sehr sinnvoll ist dies nicht. Falls der fällige Netzausbau nicht schnell genug erfolgen sollte, könnte der im Sommer überschüssige Solarstrom vor Ort in Elektrolyseuren in grünen Wasserstoff umgewandelt und im Winter mit einer Brennstoffzelle wieder in Strom zurückgewandelt oder an Tankstellen oder die Industrie geliefert werden. 
• Schaffung von mehr Anreizen für den Kauf und Betrieb von kleinen und mittelgroßen privaten PV-Anlagen bis 30 kW (peak) Leistung. Erfreulicherweise wurden mit dem Jahressteuergesetz 2022, dem der Bundestag am 16.12.2022 zustimmte, bereits mehrere steuerliche Erleichterungen Gesetz: So musste ab dem 1.1.2023 beim Kauf, der Lieferung, der Montage und dem Betrieb neuer PV-Anlagen bis 30 kW (peak) Leistung keine Umsatzsteuer mehr bezahlt werden, während die Einkommensteuer auf Erträge aus den Anlagen rückwirkend bereits ab dem 1.1.2022 entfiel. Damit entfällt für kleinere PV-Anlagen mit Kleinunternehmerregelung die bisherige nachteilige Besteuerung komplett, andererseits kann die PV-Anlage nicht mehr abgeschrieben werden. Bei neuen Anlagen, die ab dem 1.1.2023 in Betrieb gingen, wurden nicht nur die Vergütungssätze für den eingespeisten Strom (etwas) attraktiver, sondern es entfällt auch die bisherige ärgerliche Drosselung der Einspeisung auf 70 % der Nennleistung. Was aber dabei nicht allgemein bekannt ist: Die Aufhebung der 70%-igen Wirkleistungsbegrenzung gilt aktuell nur für kleine Anlagen bis höchstens 7 kWp und auch nur dann, wenn ein intelligentes Messsystem (iMSys) vorhanden ist. Bei PV-Bestandsanlagen mit Regelbesteuerung entfällt zwar die bisherige verpflichtende Abgabe einer Gewinn-Verlustrechnung (EÜR), doch nach wie vor kann das Finanzamt eine Jahres-Umsatzsteuererklärung verlangen, und zwar so lange, wie nach mindestens fünf Jahren Regelbesteuerung der empfehlenswerte Wechsel zum Status eines Kleinunternehmers erfolgt.
  Ein weiteres neues Zuschussprogramm gibt es seit dem 26.9.2023 durch die KFW für Privatpersonen im selbst genutzten Gebäude. Gefördert mit bis zu 10.200 Euro wurde hier  die gemeinsame Anschaffung und Installation einer neuen PV-Anlage mit Batteriespeicher, Wall-Box und Einbindung in ein Energiemanagement-System, vorausgesetzt es war bereits ein E-Auto vorhanden bzw. verbindlich bestellt. Die gewährten Fördermittel  für 2023 waren jedoch innerhalb weniger Tage ausgeschöpft, doch für 2024 sollen weitere 200 Mio. Euro für neue Anträge bereitgestellt werden.
  Wünschenswert wäre die Entwicklung leistungsfähiger Groß-Stromspeicher, die den im Sommer produzierten und in dieser Jahreszeit nicht vollständig benötigten PV-und Windstrom bis zum Winter speichern. Es ist mutet fast schon wie ein Schildbürgerstreich an, wenn erzeugter Windstrom nicht verbraucht werden kann und die Windkraftanlagen deswegen abgeschaltet werden, weil Netze und ausreichend Großstromverbraucher  in der Nähe fehlen. Doch es gibt erste Lichtblicke: In Bayern sollen 2025 die weltweit ersten dezentrale Netzbooster, riesige Batteriespeicher also, überschüssigen grünen Strom aufnehmen und bei Bedarf wieder abgeben und so das Stromnetz innerhalb von Sekunden entlasten. An etwa zehn ausgesuchten Standorten sollen mehrere Batteriespeicher insgesamt 250 MW Leistung vorhalten können. Dadurch wird es nicht mehr nötig sein, Windkraftanlagen im Norden zu drosseln und im Süden dafür herkömmliche klimaschädliche Kraftwerke hochzufahren, Maßnahmen, die in Deutschland allein 2022 Kosten von rund 4 Mrd. Euro verursacht hatten.  
• Relativ neu ist die Möglichkeit der Anbringung von Stecker-Balkon-PV-Anlagen mit Wechselrichter für Mieter, die Strom für den Eigenbedarf produzieren möchten. Ein Standardmodul mit z.B. 380 W Leistung an einem schattenfreien Südbalkon liefert in Südbayern immerhin etwa 280 kWh Strom im Jahr (Sambale, 2022). Allerdings ist dies nicht viel: ein Haushalt mit zwei Personen könnte damit beispielsweise seinen Kühlschrank ein Jahr lang betreiben. Die unkomplizierten und einfach zu montierenden Stecker-Solargeräte ("Mini-Kraftwerke", Balkonkraftwerke) dürften laut Gesetz bis zu 800 W ins Netz einspeisen. Sie lassen sich z.B. auch an Gartenzäunen, Carports oder Fassaden bzw. Garagenwänden montieren. Ende 2023 waren rund 1,6 Millionen dieser Anlagen in Deutschland in Betrieb. Im April 2024 hat die Bundesregierung die bürokratischen Hürden für die Anmeldung und den Betrieb der kleinen Solarstromanlagen weiter reduziert (Wegfall der Anmeldepflicht beim Netzbetreiber sowie erleichterte Registrierung im Marktstammdaten-Register). Die einfachen Erleichterungen haben bewirkt, dass allein von Januar bis August 2023 so viel Fotovoltaik in Deutschland neu installiert wurde, wie es die Bundesregierung für das ganze Jahr 2023 prognostiziert hatte - eine erfreuliche Entwicklung für den Klimaschutz. Auch Solarparks gingen neu in Betrieb. So wurde Ende September 2023 in der unterfränkischen Gemeinde Bundorf im Landkreis Haßberge Bayerns bisher größte zusammenhängende 125 MW-PV-Anlage eingeweiht. Ihre 230.000 Solarpanels erzeugen Strom für 40.000 Haushalte.  Der starke PV-Zubau hat für die Verbraucher zu niedrigeren Strompreisen als noch im Jahr 2022 geführt. 
  Doch auch in anderen Ländern, vor allem in China, hat der PV-Zubau erfreulicherweise stark angezogen. In China werden allein im Jahr 2023 etwa 200 PV-GW neu in Betrieb genommen werden; allein zwischen Januar und Mai 2023 waren bereits 61 GW PV-Leistung installiert. Bis 2030 sind unter anderem in der Wüste Gobi und in anderen chinesischen Wüstenregionen Solar- und Windparks mit einer Gesamtleistung von 455 GW geplant. Dies entspricht bei voller Last der Stromproduktion von rund 1.000 mittelgroßen Kohlekraftwerken (die China nach wie vor ebenfalls baut). Der PV-Zuwachs allein im Jahr 2023 entspricht ungefähr dem Dreifachen der bis heute in Deutschland installierten gesamten PV-Leistung. Auch in Rumänien hat man die Notwendigkeit der Stromerzeugung durch PV-Großanlagen erkannt; das Land baut aktuell den mit 1,6 Millionen Modulen größten Solarpark Europas. Die Maximalleistung: rund 1 GW.

Erneuerbare Energien:

• Ausbau der Infrastruktur, um bei großen PV-Anlagen und Freiflächen-PV-Anlagen den produzierten Strom abtransportieren und speichern zu können. Es ist nicht länger hinzunehmen, dass in Deutschland, wie 2021 geschehen, infolge fehlender oder unzureichender Stromleitungen, Trafohäusern und Stromspeichern 6,1 Terawattstunden  (TWh) Strom „verschwinden“. Dies entspricht  immerhin etwa 1 % des gesamten deutschen Endenergieverbrauchs in der Kategorie "Wohnen". Dann wäre auch die jetzige teure Praxis überflüssig, dass PV-Anlagenbetreiber bei Abregelung ihrer Anlagen den Ausfall erstattet bekommen (Quelle: Bundesnetzagentur und BR24, 2022). International gesehen eignen sich Solarturm-Kraftwerke speziell für die sonnenreichen Länder. Diese Großanlagen speichern Wärme und können damit jederzeit Strom erzeugen, auch wenn die Sonne gerade nicht scheint.
• Deutliche Erweiterung des Windkraftanlagen-Netzes. Dies erfordert unter anderem den Abbau der extrem zeit- und arbeitsaufwändigen bürokratischen Hürden bei der Planung, dem Genehmigungsverfahren, der Errichtung und der Inbetriebnahme. Nicht zu verstehen sind die bisher üblichen Genehmigungszeiten von fast sieben Jahren. Muss z.B. ein Rotorblatt von einem Bundesland in ein anderes zur Baustelle der Windkraftanlage transportiert werden, wird für jedes Bundesland eine eigene Schwertransport-Genehmigung benötigt: Wartezeit bis zu fünf Monaten! Eine Verbesserung bringt die Umsetzung entsprechender EU-Richtlinien, was die Genehmigungsdauer um zwei Jahre verkürzen wird. In Bayern, wo beispielsweise 2023 nur sieben neue Windkraftanlagen hinzukamen, hat sich die Situation für die Errichtung neuer Anlagen verbessert. Es gilt zwar nach wie vor noch die 10-H-Regelung (eine Anlage muss zehn Mal so weit von der nächsten Wohnbebauung entfernt sein, wie sie mit Rotor hoch ist), doch als Ausnahmen mit nur noch 1.000 m Mindestabstand gelten jetzt Wälder, die Umgebung von Gewerbegebieten, Autobahnen, Bahntrassen und Wind-Vorranggebiete. Alle Bundesländer sind gesetzlich verpflichtet, bis Ende 2032  2 % ihrer Landesfläche für neue Windkraftanlagen ausweisen, um Investoren Anreize zur Errichtung neuer Anlagen zu geben. Im Jahr 2023 stammten 27 % der deutschen Bruttostromerzeugung aus der Windenergie - aktuell (Ende 2023) waren es mit rund 61 GW Nennleistung bereits 34 %. Doch bis Ende 2030 sollen in Deutschland Windenergieanlagen an Land (On-Shore) mit 115 GW Gesamtleistung installiert sein, Dafür ist ein jährlicher Zubau von 9 GW brutto bzw. 7 GW netto nötig. Es ist fraglich, ob dieses Ziel erreicht werden kann. Doch immerhin gingen im Jahr 2023 745 neu gebaute Anlagen mit ca. 3,65 GW Gesamtleistung in Betrieb. 
• Nicht nur in Deutschland und in der EU: Bessere Nutzung der Wasserkraft zur Stromerzeugung, z.B. durch Erhöhung der Staumauern bei Staukraftwerken - falls topografisch möglich und Austausch von veralteten Wasserturbinen gegen wirkungsgradverbesserte Turbinen (rund 3,5 % der erzeugten elektrischen Leistung in Deutschland werden durch Wasserkraft gewonnen, weltweit sind es ca. 16 %). Das Vorbild Schweiz, wo im Jahr 2022 trotz des heißen und regenarmen Sommers knapp 53 % der Stromproduktion aus der Wasserkraft stammten (36,4 % aus der Kernkraft und nur 1,4 % aus fossiler Herkunft), wird Deutschland zwar nicht erreichen können, sollte aber den Anteil der klimafreundlichen Wasserkraft bei den erneuerbaren Energien dennoch steigern. Immerhin ist es sehr erfreulich, dass klimaneutral erzeugter Strom im Jahr 2023 mit 267 Mrd. kWh erstmals 52 % des deutschen Brutto-Stromverbrauchs, also mehr als die Hälfte, gedeckt hat. Dies sind 5 %-Punkte mehr als 2022.
• Durchführung von Machbarkeitsstudien unter Einbeziehung der Betriebserfahrungen existierender Gezeitenkraftwerke (wie z.B. des 240-MW-Gezeitenkraftwerks in Rance bei Saint-Malo in der Bretagne), Meeresströmungskraftwerke und Wellenkraftwerke - natürlich unter Beachtung des Naturschutzes. Auch die Möglichkeit des Auffangens des in Hochgebirgsregionen in erheblichen Mengen anfallenden Gletscherwassers in Gletscher- bzw. Speicherseen  zum Betrieb von Pumpspeicherkraftwerken muss untersucht werden. Derzeit (2023) trägt (nach Quaschning, 2023) die Wasserkraft nur mit 6,7 % zur regenerativen Stromerzeugung in Deutschland bei (PV-Anlagen: 23,7 %, Windkraftanlagen an Land und auf See: 49,8 %); in anderen Ländern ist das Potential deutlich höher. 
• Ein anderer vielversprechender Weg der Emissionsvermeidung erscheint auch die Gewinnung und Nutzung von Wärme aus Gewässern zu sein, auch wenn realistische Machbarkeitsstudien noch ausstehen. Eine in Bayern erarbeitete und im April 2024 veröffentlichte Studie zeigte auf, dass der Entzug von 1,5 °C Wärme aus Bayerns Flüssen erster und zweiter Ordnung mit Hilfe von Wärmepumpen den vollständigen Wärmebedarf aller bayerischen Gebäude decken könnte. Besonders reizvoll wäre diese Art der Temperaturnutzung auch bei Meeren, deren Temperatur durch den fortschreitenden Klimawandel ohnehin ansteigt. Von einer etwas niedrigeren Wassertemperatur würde auch das pflanzliche und tierische Leben im Wasser profitieren. 

Sonstiges:

• Umstellung von weniger Fleischverzehr auf mehr pflanzliche Nahrung (siehe Kapitel 11). 
• Reduzierung der Düngung von Äckern, Feldern und Gärten. 
• Besserer Schutz der wertvollen CO2-Senken Ozeane, Moore und Wälder (siehe Kapitel 12); vor allem Stopp der bisher ungebremsten, oft radikalen Abholzung von Wäldern zum Zwecke der Brennmaterialherstellung (selbst Holzschnitzel, die auf Gehwegen, in Kinderspielplätzen und auf Fitness-Parcours verwendet werden, Bild 39, sollten nur aus Bruch- und Abfallholz bzw. Holzresten aus Sägewerken hergestellt werden); Stopp der Verbrennung von Pellets aus zweifelhaften ausländischen Quellen in ehemaligen Kohlekraftwerken, die ausschließlich Strom erzeugen (die dabei entstehende Wärme entweicht ungenutzt durch die Schornsteine) und die auch noch massiv subventioniert werden. Die Holzverbrennung bzw. die Verbrennung von Biomasse  ist nach Angaben des NABU (NABU-Blog, 10.1.2023) nicht nur von der CO2-Bepreisung ausgenommen, sondern wird von der EU mit etwa 17 Mrd. Euro jährlich subventioniert. So plant auch das Kohlekraftwerk in Wilhelmshaven, das dem gleichen Eigentümer gehört wie der weltweit größte Pelletkonzern Enviva (Enviva schreddert vor allem in den USA regelmäßig  im großen Stil komplette gesunde Bäume und presst sie zu Pellets), die Umstellung auf Holzverbrennung. Dieses Kraftwerk müsste dann jährlich bis zu 2,9 Mio. t Pellets importieren, fast so viel wie die gesamte derzeitige deutsche Pelletproduktion ausmacht. Als Folge der großzügigen Subvention für die Energiegewinnung aus Biomasse erhöht sich die Zahl von Kraftwerken in Europa, die Holz oder Holz zusammen mit Kohle (Co-Firing) verbrennen.
• Verbot der Abholzung kleinerer Bäume, die für Bauholz und Möbel noch zu dünn, für Hackschnitzel und Pellets aber gut genug sind; Schließen von offensichtlichen Schlupflöchern - so erntet z.B. Rumänien offiziell zwar jährlich nur 18 Mio. Festmeter Holz, tatsächlich verbraucht bzw. exportiert es aber 38 Mio. Festmeter (Kraa und Kruchem, 2022). 
• Es müssen Wege gefunden werden, die industrielle Produktion beim Einsatz erneuerbarer Energien besser mit der schwankenden Energieerzeugung von Sonne und Wind abzustimmen, also die erneuerbaren Energien vorwiegend dann zu nutzen, wenn sie reichlich vorhanden und damit auch günstig sind. Wo in Unternehmen Wärme und Strom erzeugt, aber ein Großteil der Energie als Abwärme verlorengeht, muss künftig versucht werden, die Abwärme in der Produktion eines anderen Unternehmens zu nutzen, anstatt dort energieverbrauchend eigene Wärme zu erzeugen (Augsburger Allgemeine, 16.9.2023). 

Utopie oder Option für die nahe Zukunft: „Einfangen“ und unterirdische Speicherung von CO2

Prinzipiell ist eine CO2-Reduzierung dadurch möglich, dass CO2 aus der Luft oder, noch besser, gleich unmittelbar am Kaminaustritt aus dem Abgas von Industrieanlagen, z.B. Kohlekraftwerken, abgeschieden, unter Druck verflüssigt und dauerhaft unterirdisch eingelagert wird (Storage). Die Speicherung ist beispielsweise in leeren Gas- oder Erdöllagerstätten, in salzwasserführenden Gesteinsschichten oder im Meeresgrund denkbar. Es handelt sich um ein CO2-Minderungsverfahren, denn die Entstehung von CO2 wird ja nicht vermieden. Diskutiert wird dieses Verfahren schon seit mindestens zwei Jahrzehnten (z.B. Ginsky et al., 2011), vermutlich noch länger. In der Fachsprache spricht man von „Carbon Capture and Storage“ (CCS), also von „CO2-Abscheidung und -Speicherung“. Bis zur praktischen Realisierung dieser (extrem teuren) Technologie, die in Deutschland (bisher) ebenso verboten ist wie der Export von CO2, dürfte es allerdings noch eine Weile dauern, denn erste Ergebnisse von Pilotanlagen sind bisher noch nicht allzu überzeugend (Spiegel-Klimabericht, 2.9.2022). Ernstzunehmende Umweltrisiken wie CO2-Leckagen aus den Speichern in die marine Umwelt, Versauerung von Grundwasser, weniger Investitionen in die Entwicklung sauberer Technologien usw. sind nicht auszuschließen. Es gibt kaum verlässliche Aussagen über die Eignung und Sicherheit geologischer Speicherformationen, ganz abgesehen davon dass es in Deutschland viel zu wenige geeignete Speicher gibt. So kommt das Umweltbundesamt (UBA) zur folgenden Erkenntnis: "Wenn wir es nicht schaffen, von den fossilen Energieträgern wegzukommen, wird uns CCS nichts nützen. .. Es ist kein Allheilmittel für den Klimaschutz" (UBA-Pressemitteilung vom 25.9.2023). Bei der Weltklimakonferenz COP28 in Dubai im Dezember 2023 wurde vor allem von den ölfördernden Ländern immer wieder die Meinung vertreten, dass man bei einer unterirdischen bzw. untermeerischen Einlagerung von CO2 nicht aus der fossilen Energie aussteigen müsse. Zu Recht bezeichnet die Fachwelt dies als Selbsttäuschung und als Ausrede dafür, keine deutlichen CO2-Einsparmaßnahmen ergreifen zu müssen und am bisherigen Lebensstandard festhalten zu können: Zu energieaufwändig, mit schätzungsweise etwa 600 € je t eingelagertem CO2 (noch ?) viel zu teuer, zu riskant und noch viel zu wenig marktreif sei das Verfahren. Derzeit entnehmen Maßnahmen wie das CCS weltweit lediglich 0,000025 % der durch fossile Energieträger verursachten Emissionen (www.tagesschau.de, 5.12.2023), dürften somit auf mehr als ein Jahrzehnt gesehen keine wesentliche Rolle spielen. 

Trotz aller Bedenken stellte das Bundeswirtschaftsministerium Ende 2022 klar, dass die CCS-Technik mittlerweile "ausgereift und nötig sei, um die deutschen Klimaziele zu erreichen". Tatsächlich wird die theoretische CO2-Speicherkapazität in Deutschland an Land und im Meeresgrund von  der Bundesanstalt für Geowissenschaften und Rohstoffe auf maximal 100 Mrd. t CO2 geschätzt. Dies würde - nur theoretisch - zwar ausreichen, um die gesamten deutschen CO2-Emissionen des Jahres 2022 (ca. 666 Mio. t) bis zu 150 Mal einzulagern. Doch völlig unklar ist, wie viele der Böden unter Land und Meer sich für eine gefahrlose CO2-Einlagerung  eignen.

Die Bundesregierung kann sich vorstellen, künftig zwischen 34 und 73 Mio. t CO2 von Unternehmen mit nicht vermeidbaren Klimagasen (vor allem Zement-, Kalk- und Glasindustrie) mehrere 100 m tief in den Boden einzulagern (Hummel, 2022). Man darf gespannt sein, ob und wie sich diese Pläne entwickeln. Auch die EU hat bezüglich CCS eine klare Position. Wenn überhaupt dürfe es Technologien wie CCS nur für die Schwerindustrie geben.

Jüngst gibt es trotz der Bedenken von Umweltverbänden und den Grünen erste Pilotprojekte, allerdings nicht in Deutschland. So startete beispielsweise Dänemark im März 2023 im ausgeförderten Ölfeld Nini-West in der dänischen Nordsee unter dem Projektnamen Greensand die europaweit erste CO2-Einspeicherung in die Nordsee. Zentrale Beteiligte sind die BASF-Tochter Wintershall Dea und die britische Ineos als Betriebsführerin; außerdem wirken rund 20 Start-Ups und Dänemarks geologisches Forschungsinstitut GEUS mit. Von einem großen Durchbruch für den Klimaschutz kann man freilich selbst beim Gelingen des Vorhabens nicht sprechen, denn ab 2025/26 könnten allenfalls 1,5 Mio. t CO2 jährlich gespeichert werden, in der letzten Ausbaustufe ab 2030 rund 8 Mio. t bis möglicherweise bis zu 13 Mio. t CO2. Für eine Bewertung sei angemerkt, dass Dänemark im Jahr 2021 rund 28 Mio. t CO2 emittierte, Deutschland  ca. 679 Mio. (im Jahr 2021) bzw. 666 Mio. t in 2022. Auch Norwegen investiert unter Führung von Wintershall Dea und dem norwegischen Energiekonzern Equinor  in die CO2-Reduzierung durch das CCS-Verfahren: Ab 2024 soll verflüssigtes CO2 unter dem Meeresboden vor der norwegischen Küste eingebracht werden. Es ist unter anderem eine 900 km lange CO2-Pipeline von Deutschland nach Norwegen geplant. Seit Anfang 2023 besteht eine Energiepartnerschaft zwischen beiden Ländern. 

Eleganter und sinnvoller als das Abscheiden und bloße Einlagern von CO2 im Boden sind allerdings echte klimafreundliche Konzepte für die  Verwendung von eingefangenem bzw. abgeschiedenem CO2 aus der Luft bzw. aus den Abgasen von Unternehmen in Industrieprozessen. Möglichkeiten im technischen Bereich gäbe es genug -  z.B. Herstellung synthetischer Kraftstoffe, zur Kühlung als Trockeneis, als Kohlensäure in Getränken, in Feuerlöschern, Schutzgas beim Schweißen usw.  

Bürden wir mit CCS, das mit hohen politischen und juristischen Hürden verbunden ist, unseren Nachfolge-Generationen nicht eine tickende Zeitbombe im Boden bzw. im Meeresgrund auf? Deshalb: Das sofortige Einsparen und Vermeiden von CO2 muss klar im Vordergrund stehen, nicht das Einfangen und Einspeichern von freigesetztem fossilem CO2 aus Industrieanlagen irgendwann nach 2030. Jedes Einbringen von CO2 in unterirdische Speicher bedeutet großräumige technische Eingriffe in unser äußerst komplexes Klimasystem. Ja, CCS kann zwar die emittierten Treibhausgase in der Luft reduzieren, aber für immer verschwunden sind sie natürlich nicht.  

Unverzichtbar: Das persönliche Verhalten zählt

Meine Sorge ist, dass die aktuellen Vorgaben der EU und auch die der deutschen Bundesregierung für die Jahre 2030, 2045 und 2050 trotz steigender Nachfrage nach Wärmepumpen, PV- und Solaranlagen, E-Autos, Windkraftanlagen und staatlicher Förderungen nicht erreicht werden können. Damit dürfte auch das 2,0 °C-Ziel verfehlt werden, ganz zu schweigen vom 1,5 °C-Temperaturziel. Unverzichtbar ist deshalb ein klimabewussteres Leben und Handeln der Weltbevölkerung im persönlichen Bereich, vor allem in Deutschland. Zwar ist Deutschland nur für 1,8 % des weltweiten CO2-Ausstoßes verantwortlich (siehe Tabelle 4 in Kapitel 9), doch pro Kopf seiner Bevölkerung emittierte Deutschland im Jahr 2021 8,1 Mio. t CO2, während die weltweite Pro-Kopf-Emission im gleichen Jahr mit nur 4,8 Mio. t CO2 deutlich geringer war. Die deutschen Pro-Kopf-Emissionen, man könnte auch vom Pro-Kopf-Energieverbrauch sprechen, müssen dramatisch gesenkt werden.

Deutschland hat im Gegensatz zu manch anderen Ländern die Größe, die Wirtschaftskraft und vor allem das Know-how, bei der Bekämpfung der Klimaerwärmung eine Vorbildrolle einzunehmen – und sollte dieser Aufgabe auch mit Nachdruck nachkommen. Schließlich ist Deutschland ein Land, in dem seit Jahrzehnten zahlreiche international bekannte Klimaforscher tätig sind. 

Selbst kleine Änderungen der persönlichen Gewohnheiten sind hilfreich. Dazu zähle ich beispielsweise den Verzicht auf das Rauchen, auch wenn dies zahlreichen Rauchern äußerst schwer fallen dürfte. Wie die Weltgesundheitsorganisation WHO im Jahr 2022 in einer Studie errechnete, entstehen durch die Herstellung und den Konsum von Tabak jährlich weltweit ungefähr 84 Mio. t CO2; dies entspricht zwar nur 0,22 % des gesamten globalen CO2-Ausstoßes im Jahr 2021 (siehe Tabelle 10), doch viele ähnlich kleine Schritte addieren sich. Außerdem kosten Tabakherstellung und -Konsum nach WHO-Angaben das Leben von mehr als acht Millionen Menschen weltweit, von etwa 600 Mio. Bäumen, sowie einen Wasserverbrauch von 22 Mrd. t. Als zweites Beispiel sei hier das beliebte Grillen genannt. Grillen mit einem Gasgrill ist zwar klimafreundlicher als mit einem Holzkohlegrill, doch von größerem Einfluss auf die Entstehung klimarelevanter Emissionen ist das Grillgut selbst. Der größte Klimasünder ist Rindfleisch mit einer Treibhausgas-Emission von etwa 2,9 kg CO2e je 200 g, gefolgt von Käse mit etwa 1,9 kg CO2e für die gleiche Menge. Am besten schnitt bei den Grilltests gegrillter Mais mit nur 50 g CO2e je 200 g ab (Atlantic Consulting, Schweiz).

Auch der Verzicht auf den einen oder anderen dicken und schweren Versandhauskatalog nützt dem Klima, ebenso ein Abgehen von der Praxis, Pakete mit im Internet bestellten Waren umzutauschen oder abzulehnen, und damit hin- und herzuschicken. Jeder Transport verursacht Treibhausgase! Zur Herstellung für die Kataloge und für Verpackungskartons müssen außerdem Hunderttausende Bäume gefällt werden, die kein CO2 mehr aus der Luft herausfiltern werden. Deutschland steht hier in der Kritik weit vorne, belegt es doch im weltweiten Vergleich nicht nur den vierten Platz im Papierverbrauch, sondern ist nach China, den USA und Japan auch der viertgrößte Papierproduzent. Dazu eine eindrucksvolle Zahl: Allein im Jahr 2020 hat Deutschland bei der Herstellung von Papier und Pappe über 14 Mio. t CO2 ausgestoßen. Schon der Wechsel vom normalen auf recyceltes Papier wäre ein klimafreundlicher Schritt, denn 1 kg Papier verursacht bei der Herstellung durchschnittlich etwa 1 kg CO2, bei recyceltem Papier sind es nur 0,7 kg CO2. Denken wir beim Papierverbrauch daran, das jedes Blatt normales Büropapier mit einem Gewicht von 80 g/m2 einen CO2-Ausstoß von 5 g verursacht hat. Wir würden zum Klimaschutz beitragen, wenn wir an Papier sparen, Druckerpapier doppelseitig bedrucken oder auf das Ausdrucken ganz verzichten, Warenangebote nicht in schweren Katalogen, sondern im Internet studieren und Waren im Versandhandel so bestellen, dass kein Paket-Rückversand erforderlich wird.

Als früherer Hobby-Skifahrer  habe ich heute, rund 75 Jahre später, eine andere Sicht auf diesen beliebten Freizeitsport. Da der Schnee vor allem in mittleren Höhen der Berge durch die fortschreitende Erderwärmung oft fehlt, werden die Pisten künstlich durch energieintensive Schneekanonen beschneit. Der jährliche Wasser- und Stromverbrauch dieser Geräte für die Beschneiung einer Fläche von 1 ha in den Alpen mit einer 30 cm dicken Schneedecke liegt bei rund 4.000 m3 Wasser und einem Strombedarf von 25.000 kWh. Im Vergleich dazu die mittleren Jahresverbräuche einer vierköpfigen Familie: 2.000 m3 Wasser und 4.500 kWh Strom. Doch es sind nicht die Schneekanonen allein, die das Klima zusätzlich belasten, sondern vor allem die durch den Transport und den Aufenthalt der Skifahrer entstehenden Emissionen. Denn nach Angabe des Deutschen Alpenvereins (DAV) schlägt ein einwöchiger Skiurlaub  einer vierköpfigen Familie bei 600 km Anfahrt per PKW und Übernachtung in einem 3-Sterne-Hotel mit 1,7 t CO2 zu Buche. Der gelegentlich zu hörende Hinweis von Wintersport-Fans, dass der Abkühleffekt durch die erhöhte Rückstrahlung der künstlich erzeugten weißen Schneedecke die Erwärmung einer gleich großen schneefreien Fläche übersteigt, die Beschneiung also im Grunde klimafreundlich sei, wird von der Wissenschaft bestritten. Jeder Skibegeisterte sollte sich dieser Zusammenhänge vor Beginn eines Skiurlaubs oder einer Fahrt als Zuschauer bei einem Skirennen oder einem Skiflug-Wettbewerb bewusst sein. Maßhalten also  zugunsten des Klimaschutzes ist auch beim Wintersport gefragt.

Die abschließend aufgeführten Beispiele versprechen zwar auf den ersten Blick nur eher geringe Einsparungen von Treibhausgasen bzw. CO2-Emissionen, doch die zunehmende Menge der klimabewusst Handelnden wird dies ändern. Multiplizieren Sie, liebe Leser, einfach die hier pro Einzelperson angegebenen Emissionsminderungen mit dem Faktor 10 Mio. (für 10 Mio. Personen; ich hoffe allerdings, dass einmal deutlich mehr Menschen in Deutschland Verantwortung für unsere Folgegenerationen zeigen werden). Gerade das Energiesparen im häuslichen Bereich schont in Zeiten der Preisexplosion von Strom, Öl und Gas und der fortschreitenden Inflation nicht nur die Umwelt, sondern lohnt sich finanziell. Es sollte auch deutlich klimabewusster eingekauft werden. Ein in Deutschland hergestelltes T-Shirt aus biologischer Baumwolle verursacht 0,7 kg Treibhausgas-Äquivalente (CO2e), ein qualitativ gleichwertiges Shirt aus China durch die hohen Flugemissionen aber 4,8 kg CO2e, also fast das Siebenfache. Erschreckend auch, wenn man mit ansieht, wie das Bewusstsein für den Wert alltäglicher Dinge sinkt. Allein in Deutschland gehen durch Lebensmittelverschwendung jährlich rund 12 Mio. t Lebensmittel verloren bzw. werden weggeworfen, weltweit sind es etwa 1,3 Mrd. t. Wie viele Treibhausgas-Emissionen damit verbunden sind, sieht man allein an der Zahl für die EU: etwa 170 Mio. t CO2e sind es jährlich, die durch die Entsorgung und die Beseitigung von Lebensmitteln ausgestoßen werden (myclimate 2022).

1.  Leitungswasser statt Mineralwasser

Eine dreiköpfige Familie verbraucht jährlich 150 l Mineralwasser je Person. Von der Förderung bis zum Konsum (incl. Flaschenherstellung, Flaschenreinigung und Abfüllung, Verteilung, Transport) erzeugt dieser Haushalt 91,4 kg an Treibhausgasen (CO2e). Wird dagegen statt Mineralwasser die gleiche Menge unseres qualitativ hervorragenden Leitungswassers konsumiert, entstehen lediglich 0,167 kg CO2e, also 91 kg CO2e weniger. Dies mag für manche Bürger verschwindend wenig sein, doch wenn nur 1.000 dieser Familien von Mineralwasser auf Leitungswasser umsteigen, werden jährlich insgesamt 91 t Treibhausgase eingespart bei 100.000 sind es schon 9.100 t im Jahr.

2.  Keinen Gärtnertorf verwenden

Auf die Bedeutung des Schutzes unserer Moore ist in dieser Website mehrfach hingewiesen. Leider werden in Deutschland jährlich immer noch rund 8 Mio. t Torf zur Bodenverbesserung und zum Schutz vor Verkrustung aus entwässerten Mooren gewonnen. Die Torfgewinnung und damit die Entwässerung weiterer nasser CO2-speichender Moore könnte dann weitgehend gestoppt werden, wenn Gartenbetriebe und Hobbygärtner statt Gärtnertorf torffreie Produkte verwenden. Denn ein einziger 70-l-Sack Gärtnertorf steht für den Ausstoß von 3,5 kg Treibhausgasen (Höppe, 2007), bei 10.000 Säcken sind dies immerhin beachtliche 35 t CO2e.

3.  Bewusstes Arbeiten mit PC und Co.

Während meiner üblichen Büroarbeiten bei einem 50-stündigen Einsatz meines „genügsamen“ alten PCs an neun aufeinanderfolgenden Tagen (mit Internet-Recherchen, aber kein Streaming, keine Spiele und Filme, keine Videokonferenzen) betrug der Stromverbrauch von PC mit Drucker nach eigenen Messungen insgesamt 4,3 kWh. Dies war für mich überraschend, denn die Geräte wurden während der Arbeitspausen und vor allem nachts komplett ausgeschaltet und der Stecker zum Netz gezogen. Bei meinem derzeitigen Strommix (56 % Strom aus erneuerbaren Energien, bei nächster Gelegenheit wird auf 100 % Ökostrom umgestiegen) bedeutet dies für die Messdauer von 50 Stunden einen CO2-Ausstoß von etwa 1 kg. Hochgerechnet auf ein Jahr PC-Nutzung bei rund 5 ½ PC-Stunden pro Tag sind dies 40 kg CO2. Bei nur einer Million regelmäßiger PC-Anwender in Deutschland multipliziert sich dies auf beachtliche 40.000 t CO2 jährlich.

Der Versand und das Lesen einer einzigen kurzen E-Mail ohne Anhang verursacht etwa 2 g Kohlendioxid-Äquivalente (CO2e), mit großem Anhang aber schon bis zu 30 g CO2e. Jede ungeöffnete Spam-Mail bedeutet rund 0,3 g CO2e und  jede Google-Suchanfrage 0,1 - 0,2 g CO2e. Was noch interessant ist: Bei jeder einstündigen Kamera-Videokonferenz oder bei einem gleich langen Streaming entstehen durchschnittlich 0,575 kg Kohlendioxid.

Auch der Ausdruck von Texten und Dateien auf Papier verbraucht viel Energie und Ressourcen. Der Ausdruck jeder Seite kostet nicht nur 50 Wh an elektrischer Energie und 5,2 g CO2, sondern 15 g Holz und 260 ml Wasser.

Sinnvoll ist es auch, den Router nachts stromfrei zu halten, denn bei einem Dauerbetrieb über das ganze Jahr gesehen fallen nach dem Öko-Institut e.V. je Router rund 50 kg Kohlendioxid-Äquivalente (CO2e) an. Wenn das WLAN nachts immer aus ist, trägt der Benutzer nicht nur ein Stück zur Schonung unseres Klimas bei, sondern spart gleichzeitig je nach Gerät, Verbrauch und seinen Energiekosten zwischen 5 und 25 Euro im Jahr.

Entscheidend für die Rettung unseres Klimas ist, um hier einige wenige Beispiele zu nennen,

-  dass viel mehr Industrieunternehmen ihre derzeit noch emissionsreiche Produktion auf umweltschonende Verfahren umstellen und dass alle Firmen sich bei ihren Verbesserungen an den Grenzen orientieren, die es einzuhalten gilt, um die Auswirkungen des Klimawandels zu verhindern, 

-  dass viel mehr große Bauträger den klimafreundlichen Carbon-Beton statt Zement verwenden,

-  dass sich viel mehr Bauherren für Passivhäuser mit Wärmepumpe, PV- und /oder Solaranlagen entscheiden,

-  dass viel mehr Hausbesitzer mit eigenem Garten bei schönem Wetter ihre Wäsche an der Luft anstatt im Trockner trocknen (ein 4-Personen-Haushalt könnte dadurch jährlich etwa 130 kg Treibhausgase einsparen),

-  dass in allen Haushalten alte Glühlampen gegen moderne stromsparende LED-Lampen ausgetauscht werden,

-  dass viel mehr Holzofenbesitzer darüber nachdenken, welche nachteiligen Folgen die Verbrennung von Holz eigentlich hat,

-  und dass viel mehr PC- und Laptop-Nutzer die Standby-Funktion vor längeren Arbeitspausen und vor allem nachts abstellen und den Stecker zum Netz ziehen.

Nein, umweltfreundliches Arbeiten, Leben, Einkaufen, Urlauben und anderes mehr muss in der großen Breite erfolgen, und zwar weltweit. Um hier nochmals mit den Worten der jungen Klimaaktivistin Aimée van Baalen zu sprechen (siehe Kapitel 2): Nur möglichst viel zu tun, reicht für den Klimaschutz nicht aus, vielmehr müssen sämtliche Anstrengungen unternommen werden, dass es nicht zu einer Überschreitung der Kipppunkte kommt (Kapitel 8). Nur dann kann dem Klimawandel noch rechtzeitig Einhalt geboten und eine drohende Klimakatastrophe vermieden werden. Und nur dann bleiben unsere natürlichen CO2-Speicher Ozeane, Moore und Wälder (Bild 41) intakt und nehmen weiterhin große Mengen Kohlendioxid (bzw. Kohlenstoff) auf. 

Online am 22. September 2022; erfolgte Aktualisierungen: 13.10.2022, 31.10.2022, 20.11.2022, 15.12.2022, 25.1.2023, 12.2.2023, 5.4.2023, 18.6.2023, 31.7.2023, 15.8.2023, 20.10.2023, 23.11.2023, 29.1.2024, 18.2.2024, 22.4.2024

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Kapitel 14: Emissionskompensation und Emissionshandel

CO2-Kompensation – doch viel sinnvoller ist es, so viele Treibhausgase wie möglich zu vermeiden

Wenn ein umweltbewusst denkender, in den USA lebender Bürger zur Beerdigung seiner verstorbenen Mutter nach Deutschland kommen will, bleibt ihm nur das Flugzeug. Dann könnte eine freiwillige Kompensationszahlung für die durch seine Flugreise mitverursachten Emissionen seinem persönlichen „Klimakonto“ angerechnet werden. Zahlreiche private Dienstleister wie Atmosfair oder Klima-Kollekte als wohl eine der bekanntesten bieten Kompensationen an. Diese Unternehmen berechnen die Höhe der klimawirksamen Emissionen einer bestimmten Flugaktivität und daraus die Höhe der Kompensationszahlung. Dies gilt nicht nur für Flugreisen, denn auch lange Auto- oder Bahnfahrten, der häusliche Energieverbrauch, der Druck und der Versand von abertausenden kilogrammschwerer Kataloge oder auch die Durchführung von internationalen Konferenzen kommen infrage. Das Prinzip funktioniert, weil es keine Rolle spielt, an welcher Stelle der Erde die Treibhausgase entstehen. Ihr Ausstoß kann deshalb durch ein zielgerichtetes finanzielles Engagement in einer ganz anderen Region reduziert werden. Das Umweltbundesamt beschreibt das Verfahren so: „Die Kompensation erfolgt über Emissionszertifikate, mit denen dieselbe Emissionsmenge in Klimaschutzprojekten ausgeglichen wird. Wichtig ist, dass es ohne den Mechanismus der Kompensation das Klimaschutzprojekt nicht gegeben hätte“. Meist sind derartige Projekte in den Schwellen- und Entwicklungsländern angesiedelt, wie beispielsweise der Kauf einer neuen Biogasanlage in einem Dorf in Indonesien. 

Hier ein konkretes Beispiel für die Höhe einer Kompensation: Für die etwa 3.300 km lange Flugreise Berlin - Palma de Mallorca - Berlin für eine einzelne Person in der Economy-Klasse wurden 2023 je nach Anbieter zwischen 10 und 22 Euro fällig, für einen One-Way-Flug von Deutschland nach New York etwa 35 € – aus meiner Sicht viel zu geringe Beträge, die kaum jemanden vom Fliegen abhalten dürften. Die Klimawirkungen dieser konkreten Reise berechnen die Anbieter entsprechend unterschiedlich mit 670 bis 960 kg CO2-Ausstoß (Schwarz, 2022). Oftmals werden freilich die pro Flugreise berechneten CO2-Mengen heruntergerechnet. Trotzdem zahlen nur wenige Fluggäste freiwillig eine CO2-Kompensation. Beispiel: Allein Lufthansa hatte im Flugjahr 2022 bei ihrem wegen der Corona-Pandemie in 2020/21 noch reduzierten Flugbetrieb 7,3 Mio. t  Kerosin verbraucht und damit nahezu 23 Mio. t CO2 emittiert. Nur 0,43 Mio.t davon, also lediglich 1,9 %, wurden durch ihre Passagiere bzw, das Unternehmen selbst kompensiert.

Ich gehöre schon immer zu den Personen, die die CO2-Kompensation sehr skeptisch sehen. Mit einer freiwilligen, noch dazu sehr geringen Zahlung mag zwar das persönliche Gewissen (manche Zeitgenossen sprechen sogar von "Ablasshandel") beruhigt werden, doch es findet kein eigenes Vermeiden oder wenigstens ein Reduzieren schädlicher energiebedingter Emissionen statt, was immer Vorrang haben sollte. Die relativ niedrigen Kompensationsbeträge könnten sogar dazu führen, dass man noch mehr Flüge bucht als bisher, „weil man ja bereits eine Ausgleichszahlung geleistet hat“. Dadurch wird dem Klima aber noch mehr geschadet. Kompensations-Anbieter müssen sich außerdem finanzieren und wollen sicherlich zumindest kleinere Gewinne erzielen, d.h. nicht die gesamte Kompensationssumme kommt letztendlich den Klimaschutzprojekten zugute. Es ist außerdem nicht selbstverständlich, dass die durch die Zahlungen durchgeführten Maßnahmen auf Dauer wirklich hilfreich für die Eindämmung der Erderwärmung sind. Was ist beispielsweise, wenn in Südamerika der Bau eines Wasserkraftwerks mitfinanziert wird, aber die Stromproduktion wegen sinkender Flusspegel mehr und mehr sinkt oder der Betrieb am Ende sogar eingestellt werden muss? Kann immer ausgeschlossen werden, dass eine durch Kompensationen erfolgte Anschaffung von solarelektrischen Kochern in der Schule eines kleinen afrikanischen Dorfes als Ersatz für eine primitive offene Feuerstelle (Bild 41) nur kurze Zeit funktioniert, weil Neider aus dem Nachbardorf die Einrichtung zerstören oder Teile davon stehlen? Ist überhaupt gewährleistet, dass bei der Realisierung von Umweltprojekten durch vorwiegend heimische Handwerker westliche Standards erfüllt werden? So habe ich in einem ostafrikanischen Ort selbst miterlebt, wie eine in einen Container eingebaute Wäscherei monatelang nicht in Betrieb gehen konnte, weil die im Boden ohne metallische Schutzrohre verlegten elektrischen Leitungen in kurzer Zeit von aggressiven Ameisen fast vollständig zerfressen wurden. Oder: Welchen Sinn macht die Mitfinanzierung der Wiederaufforstung abgebrannter Waldgebiete in Brasilien oder in Australien oder anderswo auf der Welt, wenn die Jungpflanzen erst rund 20 Jahre nach ihrer Pflanzung der Luft nennenswerte CO2-Mengen entnehmen können, die CO2-Reduzierung aber schnellstens erfolgen muss - nicht erst in einem Jahrzehnt? Neuerdings stehen einige Waldschutzprojekte, die nicht aufforsten, sondern nur schützen, in der Kritik, weil ihr Beitrag zum Klimaschutz um ein Mehrfaches überschätzt wird. Überhaupt ist unklar, ob Kompensationsprojekte immer so viele Emissionen einsparen, wie angegeben wird. Große Teile der CO2-Zertifikate, mit denen derzeit mehr als 50 Fluggesellschaften weltweit ihre schädlichen Emissionen kompensieren, sind damit völlig wertlos.

Das diese Anmerkungen alles andere als übertrieben sind, zeigt eine im April 2024 bekannt gewordene Studie des deutschen Netzwerkes CORRECTIV in Zusammenarbeit mit mehreren renommierten Partnern. In dieser Studie für die Jahre 2011 bis 2024 wurden die CO2-Kompensationen von Gastarifen von über 100 deutschen Gasversorgern, darunter vielen Stadtwerken, näher unter die Lupe genommen. Das Ergebnis: Mit dem Versprecher der meisten dieser Anbieter, wie "Mit Gas heizen und gleichzeitig das Klima retten", wurden vermutlich Hunderttausenden von Kunden falsche Versprechungen gemacht. Denn ganz  im Gegensatz zu den nicht zutreffenden Behauptungen der Gasanbieter wurden mindestens etwa 10 Mio. t  CO2 nicht eingespart bzw. reduziert. Man darf gespannt zusehen, wie die Gasanbieter auf diese Fakten reagieren werden.

Interessanterweise kommt neuerdings Kritik an den CO2-Kompensationen auch aus der Luftfahrtbranche selbst. So bezeichnete beispielsweise der Chef der US-Fluggesellschaft United Airlines (Scott Kirby) die meisten der zur Auswahl stehenden Ausgleichspraktiken sogar als Betrug. Seine Begründung: Bei den meisten Initiativen handelt es sich um Wälder, die ohnehin nie abgeholzt oder um Bäume, deren Pflanzung schon lange beschlossen wurde. Airllne-Chef Kirby wandte sich auch gegen die Bezeichnung "zero emissions". Diese Aussage sei eine Täuschung der Öffentlichkeit, weil ein emissionsfreier Flugbetrieb nicht möglich ist. United Airlines möchte bis 2050 CO2-neutral werden und setzt dabei auf die ganzheitliche Reduzierung von CO2, unter anderem durch nachhaltige Kraftstoffe.

Bis es so weit ist, muss versucht werden, den Flugbetrieb so umweltverträglich wie möglich zu gestalten - etwa durch sparsamere Triebwerke, kürzere bzw. direktere Flugrouten, weitgehend elektrifizierten Flughafenbetrieb am Boden usw. 

Kapitel 15: Rettet ein Stopp des Bevölkerungswachstums das Klima? 

Die Erde: Für uns alle zu klein geworden

Falls die in den vorangegangenen Kapiteln aufgelisteten möglichen Maßnahmen zur Reduzierung der Treibhausgase nicht bis 2030 mindestens zu einer Halbierung führen sollten, dürfte die mittlere globale Erderwärmung bis 2100 auf + 3 °C gegenüber dem vorindustriellen Mittel zusteuern. Dies wäre ein Niveau, das die Welt seit über drei Millionen Jahren nicht mehr hatte - und damit ein Desaster. Damit wird das Kyoto-Ziel, die Erwärmung auf höchstens + 2 °C und nach Möglichkeit auf + 1,5 °C  zu begrenzen, massiv verfehlt. So müssten wir bei + 1,5 °C "nur" alle vier Jahre mit einer katastrophalen Hitzewelle wie im Sommer 2017 im Mittelmeerraum rechnen (siehe Kapitel 7), doch bei  + 2,5 bis  + 3 °C wären extreme Hitzesommer wie 2017 im Süden Europas oder in 2018 in Nordeuropa sehnsüchtig erhoffte kühle Ausnahmen (Otto, 2019).

Dann bleiben der Welt nur noch zwei Möglichkeiten, nämlich über eine gerechtere Nutzung der Ressourcen und über den Stopp einer weiteren Zunahme der Bevölkerung bzw., noch besser, über deren Reduzierung nachzudenken. Beides sind äußerst unpopuläre und von öffentlicher Seite und den Medien bis jetzt vermiedene bzw. nicht weiter ausgeführte Themen (Schneider, 2019; Steffens und Haberkus, 2020). Als ich 1955 als 14-Jähriger konfirmiert wurde, lebten auf der Welt knapp drei Milliarden Menschen, 1987 waren es bereits fünf, 2012 sieben und 2021 schon 7,91 Milliarden (Bild 44). Mitte November 2022 wurde dann die Acht-Milliarden-Grenze überschritten. Gehen wir einen sehr großen Zeitraum zurück, dann bevölkerten vor rund 2.000 Jahren nur etwa 300 Millionen Menschen die Erde, nicht einmal 4 % von heute. 10.000 Jahre vor heute bestand die Weltbevölkerung lediglich aus fünf Millionen Menschen. Dies waren so viele wie heute im russischen St. Petersburg wohnen. Um das Jahr 1800 war dann die erste Milliarde erreicht und 1927 die zweite.

Zum Glück schwächt sich seit einigen Jahrzehnten die Wachstumsgeschwindigkeit ab. Der Anstieg der Weltbevölkerung verläuft seit etwa 1990/95 nur noch linear und nicht mehr exponentiell (Bild 44). Zwischen 2020 und 2022 betrug die Zunahme rund 55 Millionen Menschen pro Jahr (im Zeitraum 1970-1980 waren es jährlich noch etwa 74 Millionen). Dennoch wächst die Welt-Bevölkerung immer noch weiter, und zwar zurzeit täglich um rund 150.000 Menschen.

Die Geburtenzahlen (Fertilitätsraten) der gebärfähigen Frauen im Verlauf ihres Lebens sahen im Jahr 2022 folgendermaßen aus: Afrika 4,3 Kinder je Frau, gefolgt von Australien + Ozeanien (2,1 Kinder) Lateinamerika + Karibik sowie Asien (jeweils 1,9), Nordamerika (1,6) und Europa (1,5).Weltweit gesehen liegt die Fertilitätsrate  derzeit bei 2,3 (de.statistika.com/statistik/daten/, gesehen im Dezember 2023).

Experten rechnen für das Jahr 2100 mit einer langsam ansteigenden Weltbevölkerung auf etwa 10,5 bis 11 Milliarden. Es ist davon auszugehen, dass spätestens dann der Scheitelpunkt des Wachstums erreicht ist.

Bevölkerungskontrolle durch weniger Geburten

Trotz ständig wachsender Weltbevölkerung hat die Menschheit zum Überleben bisher immer eine entsprechende Ertragssteigerung geschafft, wenn auch zunehmend auf Kosten der ärmeren Länder und vor allem der Umwelt. Doch dies kann nicht auf ewige Zeiten so bleiben. Immerhin leiden schon heute rund 10 % der Weltbevölkerung an Hunger. Eine Möglichkeit der Verbesserung dieser Situation wäre es, das Bevölkerungswachstum zu stoppen oder, besser, den Wachstumstrend umzukehren, und zwar durch eine freiwillige Geburtenkontrolle. Dabei sollte aber eine strikte staatliche Geburtenkontrolle, erst Recht eine Zwangssterilisation oder ähnliches vermieden werden. Von einer restriktiven Familienpolitik mit Geburtenkontrolle hatte sich die Weltgemeinschaft ohnehin bereits auf der Weltbevölkerungskonferenz 1994 in Kairo verabschiedet. Aber was soll angesichts der krassen Überbevölkerung der Erde geschehen? Wir müssen in diesem Zusammenhang vermeiden, neu geborene Kinder mit CO2 zu verrechnen, etwa mit der öfters zu lesenden Aussage, dass jedes nicht geborene Kind eine CO2-Einsparung von jährlich etwa 50 t bedeutet (Universität Lund, Schweden, 2017). Ähnliche Statements stammen von mehreren ökologischen Aktivisten, auch vom Club of Rome. Die Reaktionen darauf waren und sind noch heute zum großen Teil aggressiv und unversöhnlich. Als der Club of Rome  damals vorschlug, Frauen zu belohnen, wenn sie nur noch ein oder gar kein Kind bekommen, wurde ihm von den Medien die Abschaffung der Menschheit vorgeworfen. Viele Menschen können oder wollen es offensichtlich immer noch nicht einsehen, dass eine weiter wachsende Erdbevölkerung nicht nur das Klima und die Umwelt, sondern darüber hinaus die Wirtschaft und das Wohlergehen der gesamten Menschheit bedroht. Es kann keinen Zweifel daran geben, dass die Bevölkerungszunahme den Klimawandelprozess entscheidend antreibt. 

Andererseits ist die Frage, wie viele Kinder Familien künftig haben sollen, eine sehr persönliche Angelegenheit. Doch fragen wir uns: Wären weniger freiwillige Geburten als Alternative zu einer drohenden globalen Klima-Katastrophe - und nicht nur einer Klima-Krise - noch die weitaus bessere Alternative? In der Tat wäre viel gewonnen, wenn die Frauen der Erde im Verlauf ihres gebärfähigen Alters im Schnitt künftig nur ein Kind gebären anstatt aktuell noch 2,3 Kinder. In einigen Ländern liegen die Fertilitätsraten schon heute um den Wert von 1,0 und wie erwähnt zum Teil sogar darunter. Die Behauptung, dass rechnerisch etwa zwei Kinder je Frau geboren werden müssen, um die Bevölkerung ohne Zuwanderung langfristig auf konstantem Niveau zu halten, damit es zu keinem Einbruch des Wirtschaftswachstums kommt und ein Land an den Rand des Ruins bringt, scheint längst überholt, wie die Situation in den oben erwähnten Regionen mit Geburtenzahlen um oder wenig über eins zeigen. Ein Beispiel dafür ist auch die Schweiz, das trotz einer Geburtenrate von weniger als zwei Kindern je Frau nicht schrumpft. 

In vielen Ländern liegt die mittlere Fertilität derzeit noch deutlich höher als der Weltdurchschnitt, vorrangig in Afrika. Besonders extrem ist die Entwicklung in Nigeria, dem bevölkerungsreichsten Land Afrikas. Die Bevölkerung hat sich dort allein zwischen 1989 und 2019 verdoppelt. Man schätzt, dass sie sich bis 2030 auf etwa 260 Millionen und bis 2050 vielleicht sogar auf etwa 400 Millionen erhöhen wird. 400 Millionen Menschen wären dann etwa so viele Personen, wie um 1400 auf der gesamten Erde lebten!

Wie China seine Bevölkerungszunahme per Gesetz abschwächte

Die 1949 gegründete Volksrepublik China ist das einzige große Land, das in der Vergangenheit seine Bevölkerung kraft Gesetz im nennenswerten Ausmaß veränderte. Dies konnte nur bei der strengen Diktatur des Landes durchgesetzt werden. Im Jahr 1955 hatte das kommunistische Land noch 609 Millionen Einwohner, die mittlere Fertilität der Frauen lag seinerzeit bei 6,0. Die Probleme einer hohen Einwohnerzahl, unter anderem steigende Arbeitslosigkeit in ländlichen Regionen durch Mangel an geeigneten Arbeitsplätzen, wurden in den folgenden Jahren immer deutlicher: 1974 zählte man bereits 900 Millionen Chinesen und 22,3 Millionen Geburten (bei 6,6 Millionen Todesfällen bedeutete dies eine Änderung von + 15,7 Millionen). Ab 1973/74 kam es deshalb schrittweise zur „1-Kind-Politik“. Ab 1979 wurde es bindendes Gesetz. Jede Familie durfte nur noch ein Kind haben, es sei denn, eine Bauernfamilie besaß eine Tochter, benötigte jedoch einen Sohn für die Hofarbeit, oder eine Familie hatte ein missgebildetes erstes Kind. Verstöße gegen die Verordnung hatten hohe Geldstrafen zur Folge, während Paare mit nur einem Kind mit Verdiensturkunden, Geldleistungen, längerem Mutterschaftsurlaub, besserer Kinderbetreuung und günstigeren Wohnungsmieten belohnt wurden. Als Gegenleistung mussten sie sich verpflichten, keine weiteren Kinder mehr zu bekommen. Die Schwangerschaften wurden kontrolliert. Waren sie nicht genehmigt, wurden die Frauen zur Abtreibung genötigt.

Vorrangiges Ziel des chinesischen „1-Kind-Programmes“ war es, die explodierende Gesamtbevölkerung bis zum Jahr 2000 auf höchstens 1,2 Milliarden Menschen zu begrenzen. Mit 1,263 Milliarden wurde diese Vorgabe im Jahr 2000 auch tatsächlich fast erreicht (Bild 46); die Fertilitätsrate der chinesischen Frauen war zu diesem Zeitpunkt auf 1,45 gesunken. Man zählte im Jahr 2000 ungefähr 17,7 Millionen Neugeburten (Wikipedia: Demografie der VR China, aufgerufen 5.11.2022).

Nicht wenige Demografen sind heute der Meinung, dass die chinesische „1-Kind-Ehe“ ab 1979 unnötig war, wobei wegen der vielen Ausnahmen und der hohen Zahl an nicht registrierten und verschwiegenen Geburten die tatsächliche Kinderzahl je Frau vermutlich näher bei 2 als bei 1 lag (die Frage ist, wie seriös die aus China kommenden Bevölkerungszahlen sind). Das gleiche Ergebnis könne man heute durch eine bessere Aufklärung und freiwillige Geburtenkontrolle erreichen, heißt es aus Expertenkreisen. Falls es wirklich zutrifft, dass ein Drittel aller Geburten weltweit ungewollt ist und wenn all diese Kinder nicht zur Welt kommen würden, wäre das Thema der sich verstärkenden Erderwärmung infolge Überbevölkerung der Erde vom Tisch. Zuversichtlich stimmt in diesem Zusammenhang, dass nach einer aktuellen deutschen Umfrage heute knapp 40 % der jungen Menschen angesichts der Klimaproblematik ernsthaft überlegen, Kinder zu bekommen. Jedenfalls steigt die Zahl der jüngeren Frauen, die bereit sind, entweder nur noch ein Kind zu bekommen oder auf Kinder ganz zu verzichten. Es besteht durchaus Hoffnung, dass sich diese Einstellung ausbreitet. Allerdings darf es nicht noch viele Jahrzehnte dauern, bis die weltweite Bevölkerung  abnimmt – so viel Zeit hat die Menschheit zur Begrenzung der Erderwärmung nicht. Ich setze darauf, dass sich die Menschheit nach und nach der tatsächlichen Bedrohung durch die Erderwärmung bewusst wird. Fakten wie z.B. die extrem hohen weltweiten volkswirtschaftlichen Schäden in Höhe von 270 Milliarden Dollar (2022) durch Naturkatastrophen als Folge der Klimaänderung oder ein Temperaturrekord nach dem anderen in kurzen Zeitabständen - das Jahr 2022 war in Europa nach 2020 das zweitwärmste seit Beginn der meteorologischen Aufzeichnungen. Und 2023 war es noch heißer. Dies darf nicht länger ignoriert oder einfach hingenommen werden.

Aber wo anfangen – vielleicht in Afrika?

Wie die Angaben zur mittleren Fertilität in Tabelle 10 zeigen, ist das Geburtenniveau in Afrika weltweit am höchsten. Für den Kinderreichtum auf diesem Kontinent gibt es mehrere Gründe: Geringer Bildungsstand eines Großteils der Bevölkerung, gezielter  Kinderreichtum zur späteren Versorgung der Eltern, kaum Mitspracherecht der Frauen bei der Familienplanung, Mangel an ausreichend und vor allem an bezahlbaren modernen Verhütungsmitteln, immer noch höhere Sterblichkeit als in anderen Kontinenten. Meist werden in der Öffentlichkeit deshalb afrikanische Länder genannt, wenn es um die Frage geht, welche Länder sich verstärkt beim Einsparen von Treibhausgasen durch Reduzierung ihrer Geburtenziffern engagieren müssten. Doch mit dem Finger auf Afrika zu zeigen ist falsch. Ein Blick auf die Tabelle 10 mit den CO2-Zahlen für das Jahr 2021 beweist dies eindrucksvoll. So hat z.B. Tansania bei einer Bevölkerungszahl von derzeit knapp 65 Millionen zwar eine durchschnittliche Fertilität der Frauen von 4,77, emittiert aber pro Kopf und Jahr nur 0,207 t CO2, fast 40 Mal weniger als jeder Deutsche. Im dünner besiedelten Somalia ist mit 5,88 die Fertilität noch höher, doch trotzdem ist der Pro-Kopf-Ausstoß mit lediglich 0,046 t CO2 noch erheblich geringer als in Tansania. Auch Kenia (Fertilität 3,36) emittiert im Vergleich zu nicht-afrikanischen Ländern mit 0,409 t CO2 außerordentlich wenig. Dies kommt nicht von ungefähr, denn Kenia erzeugt mit seinen knapp 55 Millionen Einwohnern schon heute rund 80 % des Stroms regenerativ. Natürlich ist dabei die niedrigere Basis (elektrische Leistung je Einwohner) ein begünstigender Faktor. Bemerkenswert ist jedoch, dass Kenia schon 1981 ein erstes geothermisches Kraftwerk in Betrieb nahm und sich seitdem bemüht, diese sichere und preiswerte Ressource weiter auszubauen. Künftig wird das Land vermehrt auch auf Wind- und Solarstrom setzen.

Den höchsten CO2-Ausstoß und ebenso den größten Ressourcenverbrauch haben also nicht die Länder mit der größten Bevölkerungszunahme, sondern die mit dem höchsten Konsum. Die sind es, auch Deutschland, die vorrangig die Klimaveränderung bewirken (Tabelle 10).

Die Schuldfrage

Die Streitfrage: Wer trägt eigentlich am Klimawandel die Hauptschuld – die Menschen selbst, die Städte oder Kommunen, die Landkreise oder Firmen oder ganze Länder? Rechtsstreitigkeiten im Zusammenhang mit dem Klimawandel sind heute keine Seltenheit mehr. Egal welches Gericht Klimaanliegen behandelt, ob ein Menschenrechtsgericht, ein Amtsgericht, Landgericht oder Oberlandesgericht, der Seegerichtshof in Hamburg oder ein Gericht für Wirtschaftsrecht, immer ist damit eine überaus schwierige Herausforderung an das Recht verbunden. Entsprechend lange laufen derartige Verfahren. Deshalb wäre die Einrichtung eines Spezialgerichtes für die Folgen des Klimawandels eine Notwendigkeit (Lorenzmeier, 2022).

Sicherlich noch in guter Erinnerung dürfte sein, dass vor einigen Jahren neun junge Menschen im Alter zwischen 15 und 32 Jahren mit Unterstützung der Nichtregierungs-Organisation (NGO) Germanwatch die damalige Bundesregierung zu mehr Klimaschutz verklagten. Die Kläger sahen sich in ihren Grundrechten bedroht, weil sie es als nicht ausreichend ansahen, dass die Bundesregierung die Treibhausgase bis 2030 nur um 55 % gegenüber dem Niveau von 1990 reduzieren wollte. Die Verfassungsbeschwerde beim Bundesverfassungsgericht war im Frühjahr 2021 teilweise erfolgreich, denn die Bundesregierung wurde dazu verurteilt, ihre entsprechenden Gesetze nachzuschärfen. Die Begründung des Gerichts war, dass Deutschland nicht große Teile des Treibhausgas-Budgets ohne Rücksicht auf die nachfolgenden Generationen verbrauchen darf, weil ihnen dadurch eine extrem hohe CO2-Reduktionslast aufgebürdet würde. Von „umfassenden Freiheitseinbußen“ war im Urteil der Richter die Rede. Da das daraufhin nachgebesserte deutsche Bundes-Klimagesetz (Reduktionsziel bis 2030 nunmehr 65 %, Erreichen der Klimaneutralität bis 2045 statt bisher 2050) aber nachweislich immer noch nicht ausreicht, das Pariser Klimaschutzabkommen einzuhalten, klagt die Gruppe seit Oktober 2022 beim Europäischen Gerichtshof für Menschenrechte gegen die Bundesregierung. Ihre Forderungen: Massiver Ausbau der erneuerbaren Energien, Einführung eines strikten Tempolimits sowie 25 Mrd. Euro für die energetische Sanierung von Bestandsgebäuden. Diese Klage wird von der Deutschen Umwelthilfe (DUH) unterstützt. Die DUH hat außerdem Anfang September 2022 beim Oberverwaltungsgericht Berlin-Brandenburg eine Klage gegen die Bundesregierung zur Durchführung eines gesetzeskonformen Klimaschutz-Sofortprogrammes im Verkehrsbereich eingereicht. Hintergrund: Mit dem von FDB-Verkehrsminister Volker Wissing Mitte Juli 2022 vorgestellten Verkehrs-Maßnahmenpaket werden statt 271 Mio. t CO2 zwischen 2022 und 2030 zur Erfüllung der Klimaziele nur ganze 13 Mio. t CO2 eingespart. Unter anderem fordern die Kläger ein Ende der staatlichen Förderung klimaschädlicher schwerer Luxus-Dienstwagen. Ende November 2023 fällte das Gericht sein Urteil und gab der DUH recht. Die Richter verurteilten die Bundesregierung dazu, schnellstmöglich wirksame Klimaschutz-Sofortprogramme für die Emissionssektoren Verkehr und Gebäude vorzulegen, um nicht noch länger gegen das Klimaschutzgesetz zu verstoßen. Dies bedeutet, dass die Regierung schnellstens wirksame Sofortprogramme ergreifen muss, vorrangig im Verkehrssektor. In Diskussion ist dabei u.a. auch das von der DUH geforderte Tempolimit von 100 km/Std. (Autobahn), 80 km/Std. (Landstraße) und 30 km/Std. (innerorts), durch das in Deutschland jährlich mehr als 11 Mio. t CO2 eingespart werden könnten.

2022 hat der Bio-Bauer Ulf Allhoff-Cramer aus dem Kreis Lippe zusammen mit drei anderen Personen, unter anderem mit der Berliner Medizinstudentin Clara Mayer und mit Unterstützung von Greenpeace, den VW-Konzern verklagt. Erreicht werden soll, dass VW juristisch zum Klimaschutz verpflichtet wird. Allhoff-Cramer führt in der Klageschrift aus, dass sich seine Rinder nicht mehr wie früher vom Gras auf seinen Wiesen ernähren können, weil es dort zu schnell verdorrt. Der Zukauf von Futter bringe seinen Hof aber an den Rand des Ruins, weil auch sein Wald wegen des durch die Erderwärmung massiver gewordenen Borkenkäferbefalls kaum noch Ertrag bringt. 

Schon etwas länger zurück liegt ein Gerichtsurteil in Kolumbien, das damals einer Sensation gleichkam. Eine Gruppe von 25 Kindern und Jugendlichen, zwischen sieben und  26 Jahren alt, hatte beim obersten Gerichtshof Kolumbiens gegen den kolumbianischen Staat wegen Untätigkeit im Kampf gegen den Klimawandel geklagt. Es ging vor allem um die Zerstörung des Regenwaldes durch Abholzung (Bild 48). Kaum jemand rechnete mit einem Erfolg, schon gleich gar nicht vor einem Gericht in Südamerika, doch es gab den Klägern überraschenderweise Recht. Die Regierung wurde angewiesen, innerhalb von vier Monaten einen Aktionsplan zur Begrenzung der Abholung auszuarbeiten und diesen dann auch umzusetzen. 

Im März 2020 hatte eine Gruppe heute fünf- bis 22-jähriger Klimaaktivisten, vertreten durch die US-Organisation "Our Children's Trust",  die zuständigen Behörden des US-Bundesstaates Montana verklagt. Ihnen wurde vorgeworfen, bei der Genehmigung von Öl- und Gasprozessen nicht ausreichend genug die Folgen der dabei auftretenden Treibhausgase berücksichtig zu haben. Im August 2023 hatten die Jugendlichen Recht bekommen, die historisch erste erfolgreiche Klimaklage in den USA, die Präzedenzwirkung auf Klimaklagen in weiteren US-Bundesstaaten haben könnte. Revision ist im Montana-Fall noch möglich.

So reichte der Kleinbauer im November 2015 mit Unterstützung von Germanwatch und der deutschen Stiftung Zukunftsfähigkeit Klage am Landgericht Essen gegen den Essener Energiekonzern RWE ein, weil RWE mit seinen Emissionen mit dazu beiträgt, dass die Anden-Gletscher abschmelzen. Das Gericht stufte den Fall als „Rechtssache von gründlicher Bedeutung“ ein, fällte aber ein Jahr später in erster Instanz ein abschlägiges Urteil. Lliuya und Germanwatch legten daraufhin Ende Januar 2017 Berufung beim Oberlandesgericht Hamm ein, das sich Ende November 2017 für den Eintritt in die Beweisaufnahme entschied. Die Zuordnungswissenschaft hat aufgezeigt, dass RWE für etwa 0,5 % aller weltweiten Treibhausgase verantwortlich ist, ein äußerst geringer Anteil. Demzufolge müsse der Konzern, so die Klägerseite, auch 0,5 % der Kosten für die erforderlichen Baumaßnahmen am See übernehmen, mit denen sich die Stadt Huarez vor möglichen Überschwemmungen schützen muss. Der Betrag, um den es geht: lächerlich geringe 17.000 Euro (Otto, 2019). Doch die Gefahr, dass eine Verurteilung von RWE unzählige ähnlich Präzedenzfälle, bei denen es um weitaus höhere Schadenssummen geht, auslöst, ist enorm groß. Bemerkenswert jedenfalls ist, dass zum ersten Mal ein Gericht feststellte, das ein privates Unternehmen mit sehr hohem Treibhausgas-Ausstoß für den Schutz von Betroffenen vor mitverursachten Klimarisiken entsprechend dem Anteil an der Verursachung zur Verantwortung gezogen werden kann.