Treibhauseffekt

Bestimmt hast Du schon einmal davon gehört, dass sich die Erde aktuell immer weiter erwärmt und dass in diesem Zusammenhang auch oft vom Klimawandel gesprochen wird. Ausgelöst wird diese Erwärmung durch den sogenannten Treibhauseffekt. Aber was ist der Treibhauseffekt einfach erklärt, wie funktioniert er, was hat das mit dem Klimawandel zu tun und was hat denn die Erde mit einem Gewächshaus gemein?

Treibhauseffekt – einfach erklärt

Die Erde sendet langwellige Wärmestrahlung in Richtung Weltall ab. Diese Strahlung kann zu großen Teilen nicht an den Gasmolekülen der Treibhausgase vorbei, sondern wird von diesen zurück zur Erdoberfläche reflektiert.

• Kohlendioxid CO₂
• Methan CH₄
• Lachgas beziehungsweise Distickstoffoxid N₂O
• fluorierte Treibhausgase
  • wasserstoffhaltige Fluorkohlenwasserstoffe HFKW
  • perfluorierte Kohlenwasserstoffe FKW
  • Schwefelhexafluorid SF₆
  • Stickstofftrifluorid NF₃

Außerdem wirken auch Wasserdampf und Ozon als Treibhausgase.²

Fluorierte Treibhausgase kommen nicht wie die anderen Gase in der Natur vor. Sie werden ausschließlich durch den Menschen produziert und werden beispielsweise als Kältemittel für Klimaanlagen oder Feuerlöschmittel verwendet. Ihr Ausstoß wird in der Europäischen Union seit dem Jahr 2006 geregelt.

Die Wirkung der Treibhausgase hängt von den drei Faktoren Konzentration, Treibhauspotential und Verweildauer ab.

Die Konzentration beschreibt den prozentualen Anteil des Treibhausgases an der Atmosphäre.

Das Treibhauspotential gibt die Strahlungskraft des Gases an, während die Verweildauer die Dauer angibt, die das Gas in der Atmosphäre bleibt, bis es umgewandelt oder abgebaut wird, beschreibt.

Natürlicher Treibhauseffekt – einfach erklärt

Verantwortlich für den Treibhauseffekt sind also zum einen die Treibhausgase in der Atmosphäre. Zum anderen spielt das auf die Erdatmosphäre treffende Sonnenlicht eine entscheidende Rolle.

Die kurzwellige Strahlung der Sonne, die auf die Atmosphäre der Erde trifft, wird teilweise von den Gasmolekülen in der Atmosphäre reflektiert und gelangt so direkt zurück in den Weltraum. Der andere – größere – Teil der Sonnenstrahlung trifft jedoch auf die Erdoberfläche und erwärmt diese.

Die Erdoberfläche gibt die entstandene Wärme dann als langwellige Wärmestrahlung wieder ab. Von dieser langwelligen Wärmestrahlung gelangt nun der Großteil nicht einfach an den Gasmolekülen vorbei, sondern wird von den Molekülen der Treibhausgase zurück zur Erde reflektiert. So steigt die Durchschnittstemperatur auf der Erde an.

Diesen Prozess nennt man auch natürlichen Treibhauseffekt. Ohne ihn wäre die Erde vereist und die Durchschnittstemperatur der Erdoberfläche läge bei etwa -18° C. Leben auf der Erde wäre ohne den natürlichen Treibhauseffekt also nicht möglich.

Durch den natürlichen Treibhauseffekt liegt die tatsächliche Temperatur auf der Erde jedoch bei durchschnittlich 15° C.

Anthropogener Treibhauseffekt

Der natürliche Treibhauseffekt ist für die Erde also positiv und wichtig. Allerdings verstärkt sich dieser in den letzten Jahrzehnten immer weiter, was einige Probleme mit sich bringt.

Die Verstärkung des natürlichen Treibhauseffektes resultiert aus dem Ausstoß von zusätzlichen Treibhausgasen in die Atmosphäre. Diese Emissionen werden durch den Menschen verursacht, weshalb der verstärkte, natürliche Treibhauseffekt auch anthropogener Treibhauseffekt genannt wird.

Treibhauseffekt – Ursachen

Mit der Industrialisierung ab dem 18. Jahrhundert fing der Ausstoß von Treibhausgasen an, stetig zu steigen. Seit dem Jahr 1750 bis zum Jahr 2019 ist unter anderem die Konzentration von Kohlendioxid in der Atmosphäre um fast 50 % gestiegen. Die von Methan sogar um ganze 160 %.²

Auch durch das starke Bevölkerungswachstum in den letzten Jahrzehnten und das wachsende Konsumverhalten der Menschen steigen die Emissionen von Treibhausgasen immer weiter an. Denn für mehr Menschen und mehr Konsum werden mehr Energie, Rohstoffe und Güter gebraucht.

Die bedeutendsten Ursachen für den Ausstoß von Treibhausgasen sind deshalb:

• Verbrennung fossiler Energieträger wie Kohle, Erdöl und Erdgas
• intensive Viehzucht
• große Industrien
• Mülldeponien
• hohes Verkehrsaufkommen, vor allem durch Autos und Flugzeuge
• Einsatz chemischer Mittel wie Dünger oder Kühlmittel

Anthropogener Treibhauseffekt – Folgen

Seit 1880 bis zum Jahr 2020 hat sich die Erde um über 1,2° C erwärmt. Bis zum Ende des 21. Jahrhunderts wird die durchschnittliche Temperatur weiter ansteigen – je nach möglichem Szenario um insgesamt etwa 1,4 bis 5,7° C.⁴

Auch wenn sich die Zahlen sehr gering anhören, hat bereits eine Änderung von weniger als 1° C große Auswirkungen auf das Klima der Erde. Diese Erwärmung der Erde hat große und schwerwiegende Folgen für den Planeten, die Menschen und alle anderen Lebewesen auf der Erde.

Die einzelnen Folgen des anthropogenen Treibhauseffektes sind schwer voneinander abzugrenzen, denn sie hängen alle stark miteinander zusammen und beeinflussen sich gegenseitig.

Klimawandel

Die zentralste Auswirkung des anthropogenen Treibhauseffektes ist jedoch grob zusammengefasst der Klimawandel, auch anthropogener Klimawandel genannt.

Durch die Veränderung des Klimas entstehen viele weitere Folgen für den Planeten und die Lebewesen auf der Erde.

Aufgrund der hohen Temperaturen schmelzen die Pole der Erde sowie Gletscher und dicke Eisschichten. Das führt langfristig zu einem Anstieg des Meeresspiegels, wodurch wiederum ganze Lebensräume verschwinden.

Auch erhöht sich die Zahl von Wetterextrema, wie etwa Trockenheit oder Starkregen und damit verbundenen Umweltkatastrophen, wie beispielsweise Hochwasser, Dürren, Waldbrände oder Orkane.

Zudem verschieben sich die Klimazonen der Erde und vielerorts wird es beispielsweise zunehmend tropischer, wodurch sich unter anderem Infektionskrankheiten, die nur in bestimmten Gebieten verbreitet sind, schneller verbreiten können.