Was kommt nach Kyoto?

Man spricht mal wieder über den internationalen Klimaschutz. Am gestrigen Montag begann im kanadischen Montreal die jährliche UN-Klimakonferenz. Längst haben sich auf diesen Treffen die vielfältigen Spezialthemen und diversen Konfliktlinien der Verhandlungen zu einem undurchschaubaren Dickicht verwachsen, durch das es für den Klimaschutz kaum ein Fortkommen zu geben scheint. Und doch erinnern uns in den letzten Jahren immer mehr Unwetter, Hitzewellen und Jahrtausendhochwasser daran, daß wir uns Desinteresse nicht leisten können. Die Regierungen, vor allem die der Industriestaaten, sind offensichtlich – das zeigen die Ergebnisse der zurückliegenden 15 Verhandlungsjahre – nicht bereit, die notwendigen Schritte zu unternehmen, solange die öffentliche Meinung sie nicht dazu zwingt. Um 5,2 Prozent sollen die Industriestaaten bis 2012 ihre klimaschädlichen Treibhausgasemissionen reduziert haben, verlangt das sogenannte Kyoto-Protokoll von 1997. Einige Staaten werden dieses Ziel nicht mehr erreichen. Dabei sind die Kyoto-Zahlen weit von dem entfernt, was Wissenschaftler längerfristig für nötig halten. Gemessen am Ausstoß des Jahres 1990, der stets als Referenz gilt, müßten die reichen Staaten ihre Emissionen um rund 80 Prozent verringern, soll das globale Klima stabilisiert werden.


Folgen der Untätigkeit

Geschieht nichts und steigen die Treibhausgase weiter wie bisher, dann wird sich das globale Klima bis zum Ende des Jahrhunderts um 1,4 bis 5,8 Grad Celsius erwärmen, sagen die Klimaforscher voraus. Das hört sich nach wenig an, ist aber wesentlich mehr als alles, was es in den letzten 10000 Jahren an natürlichen Klimafluktuationen gegeben hat. Schon der bisherige Anstieg der Treibhausgase hat gereicht, um das Klima deutlich zu verändern, und die vollen Auswirkungen sind noch nicht einmal zu spüren, da wichtige Komponenten des Klimasystems, wie das Tiefenwasser der Ozeane oder die Eisschilde, mit vielen Jahrzehnten oder gar Jahrhunderten Verzögerung reagieren. Bisher hat die global gemittelte Temperatur der unteren Luftschichten – von der ist jeweils die Rede, wenn von der globalen Temperatur gesprochen wird – seit dem Ende des 19. Jahrhunderts um rund 0,6 Grad zugenommen. Aber der Anstieg verlief nicht linear, sondern hat sich Ende der 1970er Jahre deutlich beschleunigt. Die 1990er Jahre waren die heißeste Dekade des vergangenen Millenniums, und die ersten vier Jahre des neuen Jahrtausends waren alle wärmer als jedes einzelne Jahr des vorhergehenden Jahrzehnts, wenn man von 1998 absieht. Seit etwa 20 Jahren geht zudem in der Arktis, wo die Erwärmung deutlich überdurchschnittlich ausfällt, im Sommer das Eis immer weiter zurück. In diesem September wurde ein neuer Rekord gemessen, und Wissenschaftler werfen inzwischen die Frage auf, ob das ganzjährige Meereis in der Arktis vielleicht schon in einigen Jahrzehnten verschwunden sein könnte. Die Folge wäre eine zusätzliche Verstärkung des Treibhauseffektes, weil die Permafrostböden der arktischen Regionen zu Sümpfen würden, aus denen große Mengen Methan in die Atmosphäre entweichen.

Die Zeit drängt, und zwar weit mehr noch als in der Mitte der 1980er Jahre, als die internationale Diskussion über das Klimaproblem begann. Da ist es vielleicht ein gutes Zeichen, daß die Montrealer Konferenz mit bis zu 10000 Teilnehmern zu einem der größten Klimagipfel der bisherigen Verhandlungsgeschichte wird. Das große Interesse ist zum Teil ihrer Doppelrolle geschuldet. Sie ist zum einen die 11. Vertragsstaatenkonferenz der UN-Klimarahmenkonvention, in der 1993 die inzwischen 189 Mitglieder das Problem anerkannt und die allgemeinen Prinzipien des Klimaschutzes niedergeschrieben haben. Die gleiche Funktion hat das Montrealer Treffen aber auch erstmalig für die 156 Mitglieder des Kyoto-Protokolls. In diesem hatte man sich 1997 auf erste Reduktionsziele geeinigt. Im Februar 2005 trat das Protokoll endlich in Kraft, nachdem Rußland ratifiziert hatte. Die USA sind nunmehr die einzige große Industrienation, die sich nicht am Kyoto-Protokoll beteiligt. Die Regierung William Clintons hatte zwar seinerzeit den Vertrag unterschrieben, doch das Parlament hat ihn bisher nicht ratifiziert. Und Präsident George W. Bush hatte 2001 als eine seiner ersten Amtshandlungen verkündet, daß es unter seiner Regierung dazu auch nicht mehr kommen werde.

Auf der Tagesordnung steht in Montreal ein Beschluß über die Durchführungsbestimmungen des Kyoto-Protokolls. Außerdem wird im Rahmen der Konvention über die Umsetzung eines Programms zur Anpassung an den Klimawandel gesprochen. Denn ein Teil der Klimaveränderungen wird selbst dann nicht zu vermeiden sein, wenn sich die Staatengemeinschaft sofort auf einen radikalen Abbau der Treibhausgasemissionen verständigen würde. Am härtesten werden die ärmsten Länder, denen das Geld für Schutzmaßnahmen fehlt, betroffen sein. Zum Beispiel sind viele Inselstaaten, die meist über eine schwache Wirtschaftskraft verfügen, vom klimabedingten Anstieg des Meeresspiegels besonders bedroht. Die Entwicklungsländer erwarten daher von den Industriestaaten erhebliche Mittel, wie es dem Geist der Konvention entsprechen würde. Sie verweisen darauf, daß der bisherige Anstieg der Treibhausgase in der Atmosphäre allein auf das Konto der reichen Länder geht und diese damit für die Klimaveränderungen verantwortlich sind. Brasilien hatte daher vor ein paar Jahren vorgeschlagen, die Last für die Maßnahmen auf die Industriestaaten zu verteilen, und zwar entsprechend der Auswirkungen der seit 1840 vom jeweiligen Land ausgehenden Emissionen auf die globale Temperatur.

Der Vorschlag wurde seinerzeit abgelehnt, weil sich die Industriestaaten – sowohl der Klimasünder Nummer eins USA als auch der vermeintliche Musterknabe Deutschland – mit Händen und Füßen dagegen wehren, ihre historische Verantwortung einzugestehen. Daher ist zu befürchten, daß in Sachen Anpassungsmaßnahmen auch diesmal wenig Substantielles beschlossen werden wird. Genausowenig wird vermutlich, wie einmal vorgesehen, ein neues Verhandlungsmandat verabschiedet. Das Kyoto-Protokoll läuft Ende 2012 aus und muß durch einen neuen Vertrag ersetzt werden, und zwar einen mit erheblich größeren Reduktionszielen. Die Diskussion darüber hat bereits auf einigen Experten-Konferenzen begonnen, aber die USA erweisen sich einmal mehr als Bremser. Präsident Bush hat kürzlich den bemerkenswerten Vorschlag gemacht, man solle sich auf freiwillige Ziele verständigen. Auch Großbritanniens Premierminister Anthony Blair tendiert in diese Richtung, womit die Haltung der EU, die normalerweise mit einer Stimme verhandelt, weiter verwässert wird. Das ist umso bedenklicher, als die EU ihrer Verpflichtung, die Emissionen um acht Prozent zu vermindern, bis zum Zieljahr 2008 vermutlich nicht nachkommen wird. 2003 hatte man nämlich erst 1,4 Prozent erreicht.


Schuldzuweisungen

Statt dessen schiebt man gerne anderen die Schuld in die Schuhe. Sowohl in Europa als auch in den USA – mit 20,5 Tonnen Kohlendioxid pro Kopf und Jahr Spitzenreiter unter den Klimaveränderern – ist es in Mode gekommen, mit dem Finger auf China und Indien zu zeigen. Solange China keine Verpflichtungen übernehme, hatte Bush seinerzeit seine Ablehnung des Kyoto-Protokolls begründet, sei es unfair, wenn die USA ihre Emissionen reduzieren müssen. Auch der inzwischen abgewählte grüne Umweltminister Jürgen Trittin blies ins gleiche Horn und forderte, daß die Volksrepublik nach 2012 Verpflichtungen eingehen müsse. Verschiedene Nachrichtenagenturen haben in den vergangenen Tagen gar wahrheitswidrig verbreitet, Indien und China hätten das Kyoto-Protokoll nicht unterschrieben. Und selbst ver.di-Chef Frank Bsirske garnierte vor ein paar Wochen einen offenen Brief zur Ehrenrettung der Atomkraft, den er an Angela Merkel richtete, mit der Aufforderung, sie solle als künftige Kanzlerin die »USA, Australien, China und Indien« zur Unterschrift bewegen.

Da sind einige offensichtlich auf ihre eigene Propaganda reingefallen. Im Gegensatz zu den USA haben sowohl Indien als auch China das Protokoll ratifiziert. In diesen Ländern ist es im Februar 2005 wie auch in Europa, aber nicht in den USA, in Kraft getreten. Beide Länder unternehmen erhebliche Anstrengungen, Windkraft und Sonne für ihre Energieversorgung einzusetzen, um Treibhausgasemissionen zu vermeiden. China hat außerdem die Energieeffizienz seiner Wirtschaft in den vergangenen 15 Jahren derart steigern können, daß die Pro-Kopf-Emissionen trotz rasanten Wirtschaftswachstums kaum gestiegen sind. Mit etwas über zwei Tonnen CO2 pro Kopf und Jahr liegt die Volksrepublik derzeit etwa auf dem Wert, den das Klimasystem gerade noch verkraftet, ohne daß die atmosphärische Konzentration der Treibhausgase zunehmen würde. In Indien bleibt mit einer Tonne CO2 pro Kopf und Jahr sogar noch deutlich drunter. Hätten die Industriestaaten in Ost und West in einem so frühen Entwicklungsstadium mehr Wert auf Energieeffizienz gelegt, dann gäbe es jetzt noch keinen Klimawandel.


Wie funktioniert das Treibhaus?

Ohne die Sonne läuft auf der Erde gar nichts. Sie sorgt für Wärme und Licht und liefert jene Energie, die Pflanzen mittels Photosynthese umwandeln und damit den Grundstock für alles Leben legen. Mit rund 1370 Watt pro Quadratmeter strahlt sie am Oberrand der Atmosphäre, was eine recht beachtliche Energiedichte ist. Verteilt auf die ganze Erdoberfläche gehen damit stündlich etwa 170 Billionen Kilowattstunden Sonnenenergie nieder. Schon ein winziger Teil davon würde ausreichen, den Bedarf der menschlichen Zivilisation zu decken. Etwa 30 Prozent dieser Einstrahlung wird von Wolken, Schnee und Eis gleich wieder in den Weltraum reflektiert, ein anderer Teil erwärmt ein wenig die Luft. Der größte Teil erreicht hingegen den Erdboden oder die Meeresoberfläche und wird dort zunächst als Wärmeenergie gespeichert. Das geht so Stunde für Stunde, Tag für Tag, ohne Unterbrechung; wenn bei uns gerade Nacht ist, dann eben auf der anderen Seite des Erdballs. Daß sich das Klimasystem der Erde dabei nicht immer mehr erhitzt, liegt daran, daß die gleiche Menge an Energie auch wieder abgegeben wird. Wie jeder Körper, der nicht gerade auf den absoluten Nullpunkt von –273 Grad Celsius abgekühlt ist, strahlt unser Planet Wärmestrahlung ab, die sich in diesem Fall in den Weiten des Weltraums verliert. Man kann das mit einem überlaufenden Eimer vergleichen, der unter einem offenen Wasserhahn steht, wobei die Wärmeenergie dem Wasser entspricht. Wie warm es auf der Erde ist, hängt also nicht so sehr davon ab, wie stark die Sonneneinstrahlung am Oberrand der Atmosphäre (wie weit der Wasserhahn aufgedreht) ist, sondern wie groß die Fähigkeit zur Wärmespeicherung des Klimasystems (wie groß der Wassereimer) ist.

An dieser Stelle kommt der Treibhauseffekt ins Spiel. In der Atmosphäre befinden sich einige Spurengase – manche aus natürlichen Quellen, andere als Ergebnis menschlicher Tätigkeit – die die Wärmeabstrahlung der Erdoberfläche ganz oder teilweise absorbieren. Das führt zur Erwärmung vor allem der unteren Luftschichten. Die Luftmoleküle geben natürlich ihrerseits wieder Wärmestrahlung ab, so daß insgesamt keine Aufheizung eintritt, aber die Treibhausgase wirken wie eine Isolierschicht, die dafür sorgt, daß wesentlich mehr Wärmeenergie im Gesamtsystem gespeichert werden kann. Der Eimer wird vergrößert, läuft aber – nach einer kleinen Auffüllzeit – weiter über.

Wichtigstes der natürlichen Treibhausgase ist der Wasserdampf (H2O), aber auch die beiden Übeltäter Kohlendioxid (CO2) und das Methan (CH4), von denen unten noch die Rede sein wird, haben ihre natürlichen Quellen. Ohne die Isoliereigenschaften dieser drei wäre es auf der Erde ziemlich ungemütlich. Das Thermometer würde auf –15 bis –18 Grad Celsius fallen, die Kontinente wären schneebedeckt, und die Weltmeere verschwänden unter einer meterdicken Eisschicht. Ein Zustand, wie es ihn vor etwas mehr als 600 Millionen Jahren schon einmal gegeben hat. Kurz vor der Entstehung der ersten Mehrzeller hatten zu jener Zeit vermutlich die Algen der Atmosphäre durch Photosynthese soviel CO2 entzogen, daß unser Planet in einen Millionen Jahre währenden Winterschlaf verfiel. Allerdings wird der Luft durch Vulkanausbrüche ständig neues CO2 hinzugefügt. Das konnte sich nun in der Atmosphäre anreichern, da es nicht mehr durch die mittlerweile unterm Eis verborgenen Algen verbraucht wurde. Auch die Gesteinsverwitterung, gewöhnlich eine weitere Senke atmosphärischen Kohlendioxids, fiel aus, weil für diese Regen und Fließgewässer notwendig sind, die es auf der gefrorenen Erde nicht gab. Die Folge war, daß schließlich ein tropisches Supertreibhaus den globalen Eispanzer schmelzen ließ, so die Theorie, die seit Beginn der 1990er Jahre immer mehr Anhänger unter den Geowissenschaftlern verschiedener Fachrichtungen findet.

Aber das ist sozusagen Schnee von vorgestern. Seit dem endgültigen Ende der letzten – wesentlich kleineren Eiszeit – vor etwa 10000 Jahren hat der Kohlendioxidgehalt der Atmosphäre nicht um mehr als zehn Prozent geschwankt. Das globale Klima war daher für die Verhältnisse der letzten 130000 Jahre, die die Wissenschaftler detailliert genug überblicken können, ungewöhnlich stabil. Nicht von ungefähr hat sich in dieser Zeit die menschliche Zivilisation entwickelt. Die basiert nämlich im wesentlichen auf dem Ackerbau, der leidlich vorhersagbare klimatische Verhältnisse braucht, um die Bevölkerung dauerhaft ernähren zu können.


Wer sind die Übeltäter?

Doch mit dem Beginn der Industrialisierung vor rund 230 Jahren hat der Mensch angefangen, an diesem eingespielten Gleichgewicht zu drehen. Die CO2-Konzentration in der Atmosphäre ist von etwa 280 ppm (parts per million, Teile pro Million) auf derzeit rund 380 ppm gestiegen. Ein Anstieg um rund 35 Prozent. Die jährliche Zunahme hat seit den 1950er Jahren durchschnittlich 1,3 ppm pro Jahr betragen, ist in den 90er Jahren auf 1,6 ppm pro Jahr gewachsen und betrug in den ersten Jahren dieses Jahrhunderts meist über zwei ppm.

Das zusätzliche CO2 stammt aus zwei Quellen: Zum einen sind in Europa und Nordamerika und später auch deren Kolonien und Neokolonien große Flächen Wald abgeholzt und in Ackerland umgewandelt worden. Bei der Verbrennung und Verrottung von Holz entsteht CO2, das sich in der Atmosphäre anreichert, wenn nicht im gleichen Maße Holz nachwächst und den Kohlenstoff mittels Photosynthese wieder bindet. Zum anderen beruht die industrielle Zivilisation bisher fast ausschließlich auf der Verbrennung der fossilen Brennstoffe Kohle, Erdgas und der verschiedenen Erdölprodukte. Das führt dazu, daß Kohlenstoff, der über Millionen von Jahren der Atmosphäre in biologisch-geologischen Prozessen entzogen worden war, dieser nun in Form von CO2 wieder zugeführt wird, und zwar innerhalb vergleichsweise sehr kurzer Zeiträume.

Bisher haben Pflanzen einen Teil des zusätzlichen CO2 aufgenommen und der Atmosphäre damit wieder entzogen. Auch chemische und biochemische Prozesse in den Ozeanen können solche Filterfunktion haben, so daß bislang eine Faustregel galt, nach der nur etwa die Hälfte des emittierten CO2 längerfristig in der Atmosphäre verbleibt. Die Vergrößerung der Zuwachsrate, die seit einiger Zeit zu beobachten ist und nicht mit den Emissionen korreliert, könnte also ein Hinweis darauf sein, daß die Aufnahmefähigkeit von Biosphäre und Hydrosphäre langsam ermüdet. Eine der vielen roten Lampen, die in den letzten Jahren angegangen sind.

Zum CO2 kommen einige andere Treibhausgase, die bei menschlichen Aktivitäten entstehen. Während das Kohlendioxid für etwas über 60 Prozent des von Menschen gemachten Treibhauseffektes verantwortlich ist, entfallen auf Methan (CH4) etwa 20 Prozent. CH4 entweicht aus Mülldeponien, Kohlegruben und undichten Erdgasleitungen, wird bei der Förderung von Erdöl und Erdgas freigesetzt und entsteht bei Faulprozessen in Rindermägen und Reisfeldern. Die restlichen knapp 20 Prozent verteilen sich auf Stickstoffdioxid (N2O), das auf Stickstoffdünger in der Landwirtschaft zurückzuführen ist, auf die altbekannten Fluorchlorkohlenwasserstoffe (FCKW), die zwar nicht mehr aus den Spraydosen kommen, aber langlebig sind und noch in vielen Kühlschränken und anderen Anwendungen stecken, und schließlich auf das bodennahe Ozon (O3), das ein Beiprodukt der Verbrennungsprozesse in Motoren ist. Letzteres ist nicht mit der atmosphärischen Ozonschicht in etwa 30 Kilometer Höhe zu verwechseln, die uns vor den schädlichen Anteilen der Sonnenstrahlung schützt und von den FCKW ausgedünnt wird. Die wiederum sind doppelt schädlich: Sie greifen die nützliche Ozonschicht an, und sie wirken als Treibhausgas. Und wenn jetzt jemand gehofft haben sollte, sie würden vielleicht wenigstens auch das (schädliche) bodennahe Ozon in Schach halten, so muß er enttäuscht werden: Die Atmosphären-Chemie ist deutlich komplizierter.

Die weniger wichtigen Treibhausgase werden meist in CO2-Äquivalente umgerechnet und erscheinen daher selten in den entsprechenden Bilanzen. Auch die vereinbarten Reduktionsziele sprechen immer nur von CO2 und meinen diese Gase über die Umrechnung mit.