Treibhausgasemissionen

Zur Begrenzung der globalen Erwärmung und zur Verhinderung einer Klimakatastrophe müssten die Treibhausgasemissionen deutlich sinken. Doch auch in den Jahren 2023 und 2024 steigen die globalen Emissionen an Kohlendioxid, Methan und anderen Treibhausgasen immer noch weiter an. Was bedeutet das für den Klimawandel und die Klimaziele?

Welche Auswirkungen haben die bis jetzt bereits emittierten Treibhausgase und welche Folgen ergeben sich bei einer weiteren Zunahme der Emissionen? Welche Szenarien für den Ausstoß von Treibhausgasen sind für die Zukunft zu erwarten? Wann wären so viele Treibhausgase in der Atmosphäre, dass die Klimaziele nicht mehr erreicht werden können?

Welche Länder emittieren am meisten Treibhausgase? Und wie weit sind diese Länder bei der Energiewende, dem Umstieg von fossilen Brennstoffen auf erneuerbare Energien? Können die Emissionen eventuell doch in naher Zukunft noch reduziert werden?
Welche Schritte sind in den nächsten Jahren nötig, um eine Klimakatastrophe zu verhindern? Wie lassen sich die Emissionen begrenzen, und welche Technologien gibt es, die bereits emittierte Treibhausgase effektiv wieder aus der Atmosphäre holen können?

Diese und weitere Fragen wollen wir in diesem Überblick zur Entwicklung der Treibhausgasemissionen beantworten. Dabei gehen wir auf den aktuellen Trend und auch die wahrscheinlichsten Prognosen für die Zukunft ein. Und wir diskutieren, welche Folgen sich ergeben, falls die Emissionen nicht reduziert werden oder sogar noch weiter steigen.

Die Kapitel im Überblick

Die Nutzung fossiler Brennstoffe hat seit ca. 1850 zu einer deutlichen Zunahme von Treibhausgasen in der Atmosphäre geführt. Der Anteil von Kohlendioxid stieg seit 1850 von unter 0,3 % (ca. 290 ppm, parts per million) auf aktuell ca. 410 ppm, also über 0,4 % an. Dies entspricht einem relativen Anstieg von ungefähr 40 %.

Wissenschaftler sind sich einig, dass ein solcher Anstieg des Kohlendioxids in der Atmosphäre in den letzten 800.000 Jahren nicht vorkam. Auch ist unbestritten, dass ein höherer Anteil von Kohlendioxid in der Luft zu einem stärkeren Treibhauseffekt und damit zu einem Anstieg der globalen Temperatur führt.

Der Mensch nutzt bereits sehr lange fossile Brennstoffe. Doch vor allem zwei Entwicklungen im 19. Jahrhundert haben dazu geführt, dass die Treibhausgasemissionen während der letzten 170 Jahre so stark angestiegen sind:

Durch die industrielle Revolution, eingeleitet durch die Erfindung der Dampfmaschine, hat die Verwendung von Kohle als Energiequelle erheblich zugenommen.
Die Erfindung und anschließende globale Verbreitung des Automobils als universelles Transportmittel und die damit verbundene Nutzung des Erdöls hat zu einem weiteren starken Anstieg von Treibhausgasen in der Luft geführt.

Die inzwischen bereits emittierten Treibhausgase haben einen Anstieg der globalen Temperatur um 1,1 bis 1,2 Grad Celsius verursacht. Trotz vieler Bekundungen, mehreren internationalen Beschlüssen und immer drastischeren globalen Folgen des Klimawandels sieht es nicht danach aus, dass die weltweiten Emissionen reduziert werden.
Doch das bedeutet, dass weder das 1,5 Grad noch das 2 Grad Ziel bei der Begrenzung der globalen Erwärmung erreicht werden können. Ist eine Klimakatastrophe damit unausweichlich?

Entwicklung der Treibhausgasemissionen seit 1850

Die folgende Grafik zeigt, wie viel Treibhausgase weltweit von 1850 bis 2021 emittiert wurden. Dabei sind die Emissionen für die vier wichtigsten Treibhausgase angegeben: Kohlendioxid, Methan, Distickstoffmonoxid und Fluorierte Treibhausgase.

Weltweite Treibhausgasemissionen,1850 bis 2021, CO₂ äquivalent — Emissionen der wichtigsten Treibhausgase (in Megatonnen CO₂ äquivalent), weltweit im Zeitraum von 1850 bis 2021. Daten: ClimateWatchData.org

Die Angaben sind in Megatonnen CO₂ äquivalent. Das bedeutet, die Emissionen für alle Treibhausgase (außer CO₂) wurden umgerechnet, in dem das unterschiedliche Treibhauspotential, also der sich aus den Emissionen ergebende Strahlungsantrieb, berücksichtigt wurde.

So hat zum Beispiel 1 kg Methan das gleiche Treibhauspotential wie 29 kg Kohlendioxid, und 1 kg Distickstoffmonoxid das gleiche Treibhauspotential wie 298 kg Kohlendioxid. Das Treibhauspotential von Kohlendioxid selber ist als 1 definiert.

Man sieht in der Grafik den deutlichen Anstieg der CO₂-Emissionen (violette Linie) von nahezu 0 auf etwa 10.000 Megatonnen im Laufe der Jahre 1850 bis 1960. In den folgenden 20 Jahren (1960 bis 1980) haben sich die jährlichen CO₂-Emissionen auf etwa 20.000 Megatonnen verdoppelt.
Von 1980 bis 2020 erfolgte ein weiterer Anstieg auf etwa 35.000 Megatonnen jährlich. Für 2020 ist gegenüber 2019 ein leichter Rückgang zu sehen, bedingt durch die weltweite Corona-Epidemie. Im Jahre 2021 steigen die jährlichen CO₂-Emissionen jedoch wieder an und betragen derzeit etwa 36.500 Megatonnen.

Der Anstieg der Emissionen für die anderen Treibhausgase (Methan, N₂O und fluorierte Treibhausgase) ist im Vergleich zu CO₂ viel langsamer: Die grüne, die rote und auch die hellblaue Kurve steigen relativ flach an, während die violette Kurve für CO₂ viel steiler ansteigt.

Doch insbesondere der Anteil von Methan und Distickstoffoxid an den gesamten Treibhausgasen ist nicht zu vernachlässigen. Diese sind vor allem deshalb wichtig, weil sie ein viel größeres Treibhauspotential als Kohlendioxid haben.

Der Anteil der verschiedenen Treibhausgase am gesamten Treibhauseffekt lasst sich abschätzen, indem man die Werte der violetten und der schwarzen Kurve für 2021 vergleicht: Die gesamten, CO₂ äquivalenten Emissionen an Treibhausgasen für 2021 betragen ca. 48.500 Megatonnen. Die Emissionen für CO₂ alleine liegen bei etwa 36.500 Megatonnen (pro Jahr).

Der Anteil der anderen Treibhausgase (außer CO₂) ist also bezogen auf das Treibhauspotential aller Emissionen ungefähr 25 Prozent. Aufgrund der deutlich höheren Emissionen ist die Bedeutung von Kohlendioxid für die globale Erwärmung und den Klimawandel aber am größten: 75 Prozent des im Jahr 2021 von Menschen verursachten Treibhauseffekts ist alleine durch die CO₂-Emissionen bedingt.

Welche Länder emittieren die meisten Treibhausgase?

Der Ausstoß an Treibhausgasen ist sehr ungleichmäßig auf die Länder der Erde verteilt. Es gibt auf der Welt ungefähr 195 Staaten. Doch nur die 10 Länder mit dem höchsten CO₂ Ausstoß sind schon für ca. 65 Prozent der weltweiten Treibhausgasemissionen verantwortlich,

Die folgende Grafik zeigt für die 7 Länder mit dem höchsten Ausstoß an Treibhausgasen den Verlauf der jährlichen Emissionen seit 1850.