Kohlendioxidemissionen

Aus Klimawandel
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Kohlendioxid-Emissionen aus der Verbrennung fossiler Energieträger 1990-2014

Die vom Menschen verursachten Kohlendioxidemissionen sind entscheidend am anthropogenen Treibhauseffekt und damit an den aktuellen Klimaänderungen beteiligt.

1 Daten-Quellen

Die Emissionsdaten von Kohlendioxid aus der Verbrennung fossiler Energieträger (einschließlich Zementproduktion) lassen sich relativ gut aus der Energiestatistik der einzelnen Staaten abschätzen. Die Angaben der Emissionen aus Änderungen der Landnutzung (Waldrodung, Umwandlung in Ackerland etc.) werden aus Satellitenbeobachtungen und Daten aus der Forst- und Landwirtschaft ermittelt. Statt als Kohlendioxid (CO2) werden die emittierten Mengen auch als Kohlenstoff (C) angegeben. Kohlendioxid entsteht bei der Verbrennung von kohlenstoffhaltigen Substanzen, z.B. fossilen Energieträgern, aus Kohlenstoff und Sauerstoff. 3,664 t CO2 entsprechen mengenmäßig 1 t C.

2 Emissionen aus fossilen Energieträgern

2.1 Aktuelle Entwicklung

2.1.1 Die Emissionsentwicklung

Die globalen Emissionen von Kohlendioxid aus der Verbrennung fossiler Energieträger lagen in den 1960er Jahren mit 3,1 GtC/Jahr[1] noch auf vergleichsweise niedrigem Niveau, wenn man sie mit den heutigen Emissionen von ca. 10 GtC/Jahr vergleicht. Die Wachstumsrate in den 1960er Jahren war jedoch mit 4,5 % im Jahr sehr hoch und nahm bis in die 1990er Jahre auf 1,0 % pro Jahr ab. Sie stieg in den 2000er Jahren dann jedoch auf 3,3 %/Jahr wieder deutlich an.[2][3] Während der globalen Finanz- und Wirtschaftskrise kam es 2009 jedoch zu einer Abnahme der Emissionen um -1,3 % im Vergleich zum Vorjahr. Die Reduktion war vor allem in den traditionellen Industrieländern zu verzeichnen, mit z.B. -6,9 % in den USA, -8,6 % in Großbritannien, -7 % in Deutschland und -11,8 % in Japan, während sie in China um 8 % und in Indien um 6,2 % stiegen. In den letzten Jahren erreichte die Wachstumgsrate jedoch wieder deutlich über 2 Prozent pro Jahr. In absoluten Werten wurden danach 2014 zum erstenmal in der menschlichen Geschichte über 10 GtC in einem einzigen Jahr emittiert, mehr als dreimal so viel wie in den 1960er Jahren. - Insgesamt hat damit die Menschheit im Zeitraum 1870-2014 545 GtC emittiert, wovon 225 GtC in der Atmosphäre verblieben sind.[3]

Entwicklung der Kohlendioxidemissionen pro Jahr von wichtigen Staaten 1990-2011

2011 wurden global 34 Mrd. t CO2[4] emittiert. China lag mit 29 % an 1., die Vereinigten Staaten mit 16 % an 2., die EU mit 11 % an 3., Indien mit 6 % an 4., Russland mit 5 % an 5. und Japan mit 4 % an 6. Stelle der Rangliste. 40 % der gesamten Emissionen waren durch die Verbrennung von Kohlen verursacht, die 2011 mit 5 % deutlich stärker zunahm als Öl und Gas mit 1 % bzw. 2 %. Insgesamt nahmen die globalen Emissionen über das letzte Jahrzehnt jährlich um 2,7 % zu.[5] Ein besonderes Jahr war 2012. Obwohl die Weltwirtschaft um 3,5 % wuchs, nahmen die CO2-Emissionen nur um 1,1 % zu. Das ist weniger als die Hälfte der durchschnittlichen CO2-Zunahme von 2,9 % im letzten Jahrzehnt. Dennoch wurde 2012 ein neuer Rekord von 34,5 Mrd. Tonnen an CO2-Emissionen erreicht.[6]

2013 war dann die Zunahme der CO2-Emissionen mit 1,7 % wieder etwas stärker. Aber in den folgenden Jahren erfolgte eine erstaunliche Abkehr von der bisherigen Entwicklung hin zu einer nur noch sehr schwachen Zunahme von 0,6 % in 2014 und auf der Basis der Daten bis Oktober 2015 sogar zu einer Abnahme der CO2-Emissionen um -0,6 % für das Jahr 2015.[7] Im Gegensatz zu früheren Perioden mit geringer oder fehlender Emissionszunahme hat das Weltbruttosozialprodukt in diesen beiden Jahren deutlich um 3,4 % zugenommen, so dass von einer zumindest ansatzweisen und vorläufigen Entkopplung von CO2-Emissionen und globalem Wirtschaftswachstum gesprochen werden kann. Dennoch wurden 2014 35,9 Mrd. Tonnen an CO2 emittiert, was 9,8 Mrd. t Kohlenstoff entspricht. Für 2015 werden die Emissionen auf 9,7 Mrd. t Kohlenstoff geschätzt.[8] Die in früheren Abschätzungen vorausgesagten 10 Mrd. t C/Jahr wurden damit nicht erreicht.

2.1.2 Die Ursachen

Ab 2006 löste die Kohle zum ersten Mal seit 1968 Erdöl als wichtigste Emissionsquelle von CO2 ab. Während in den 1990er Jahren die Kohle für 37 % der CO2-Emisionen aus fossilen Brennstoffen stand und Öl für 41 %, stammen im neuen Jahrzehnt 40 % aus Kohle und 36 % aus der Verbrennung von Erdöl. Dahinter steckt vor allem die starke Kohlenutzung zur Energiegewinnung in China, das seit 2006 vor den USA an der Spitze der wichtigsten Emissionsländer liegt.[9] Die geringe Zuwachsrate der CO2-Emissionen im Jahr 2012 ist jedoch gerade auf den Kohleverbrauch zurückzuführen, der nur um 0,9 % zunahm - trotz einer Steigerung um 2,5 % in China. Den wichtigsten Rückgang gab es vielmehr in den USA. In den Kraftwerken wurde hier Kohle zu einem erheblichen Teil durch das mit der Fracking-Methode gewonnen Erdgas ersetzt. Im Vergleich zu Kohle enthält Gas nur etwa die Hälfte Kohlendioxid pro Energie-Einheit. Außerdem laufen Gaskraftwerke mit höheren Temperaturen und besitzen so eine um 15 % höhere Energie-Effizienz. Hinzu kamen in den USA eine Zunahme von Wind-, Bio- und Sonnenenergie.[6]

Der Hauptgrund für die Abnahme der CO2-Emissionen in 2014 und 2015 liegt im Rückgang der Kohlenutzung in China. Während China in den 2000er Jahren noch ein Wachstum der Emissionen um 6,7 %/Jahr aufwies, lag dieses 2014 bei nur 1,2 %. Die Ursachen liegen zum einen in einem relativ stabilen Kohleverbrauch, der in 2015 möglicherweise sogar etwas abnehmen wird, und zum anderen in einer deutlichen Zunahme der nichtfossilen Energiequellen. Ein weiterer Grund für die geringe Zunahme der globalen CO2-Emissionen ist die weltweite Zunahme der Energieproduktion durch erneuerbare Energieträger. Die Kapazität der installierten Windkraft belief sich 2014 global auf 370 GW, wovon 51 GW im Jahr 2014 neu hinzugekommen waren, und installierte Solarpower auf 178 GW, wovon 40 GW in 2014 installiert wurden. Ein weiterer Faktor ist die geringere Waldvernichtung, die in den 1990er Jahren noch 5,5 Gt CO2-Emissionen jährlich verursacht hatt, in den 2010er Jahren dagegen auf 2,9 Gt CO2-Emissionen jährlich gesunken war.[7]

2.2 Emissionsverlagerung

Während die Industrieländer sich immer mehr zu Dienstleistungsgesellschaften entwickeln ("Dritte industrielle Revolution"), wird die Produktion von Industriegütern zunehmend von den Entwicklungs- und Schwellenländern übernommen. Als Folge entsteht ein erheblicher Teil der Kohlenstoffemissionen in Ländern wie China zu dem Zweck, die Bevölkerung in den Industrieländern mit Waren zu versorgen. Während der auf diese Weise entstandene Netto-Transfer von Emissionen aus den Entwicklungsländern in die Industrieländer 1990 noch 0,4 Gt CO2 betrug, vervierfachte er sich bis 2008 auf 1,6 Gt CO2. Insgesamt sind in diesem Zeitraum durch die Verlagerung der Produktion aus den Industrieländern in die Entwicklungsländer für den Konsum in den Industrieländern Emissionen von 16 Gt CO2 entstanden.[10]

Bei der üblichen regionalen Betrachtung, die danach fragt, wo die Emissionen entstehen, ist China gegenwärtig vor den USA der größte CO2-Emittent in der Welt. Bei einer konsumbezogenen Betrachtung liegt China jedoch auf dem 2. Platz hinter den USA. Europa konnte zwar seine Emissionen 1990-2008 um 6 % reduzieren, berücksichtigt man jedoch die durch den europäischen Konsum anfallenden Emissionen in anderen Staaten, insbesondere in China, sind die europäischen Emissionen gestiegen, und nicht gesunken.[10]

Anteil verschiedener Weltregionen an den kumulativen globalen CO2-Emissionen 1900-2004 (ohne Emissionen durch Landnutzungsänderungen).

2.3 Historische Emissionen

Ein anderes Bild ergibt sich, wenn man nach den Anteilen der einzelnen Regionen in der Welt an den historischen Emissionen fragt (s. Abb.). Die globale Mitteltemperatur hat sich seit 1900 um etwa 0,8 °C erhöht. Wegen der Langlebigkeit der meisten Treibhausgase, insbesondere von CO2, lag dafür die Ursache in den Emissionen seit Beginn der Industrialisierung um 1800. Länder wie China und Indien hatten daran bis weit in die zweite Hälfte des 20. Jahrhunderts hinein so gut wie keinen Anteil. Addiert man die historischen Emissionen von Kohlendioxid, sind dafür zu mehr als 50 % die USA und die Staaten der EU verantwortlich, China zu weniger als 10 %, ganz Lateinamerika und Südasien jeweils zu deutlich weniger als 5 %.

3 Emissionen aus Veränderung der Landnutzung

Zu den Emissionen aus fossilen Energieträgern kamen 2008 noch 1,2 GtC durch Veränderung der Landnutzung, so dass die anthropogenen CO2-Emissionen 2008 insgesamt 9,9 GtC ausgemacht haben. CO2-Emissionen durch Landnutzung entstehen in den letzten Jahrzehnten primär durch Waldvernichtung in den Tropen, die zum einen durch die Umwandlung von Wald in Ackerland und zum anderen durch Holznutzung verursacht wird. Ackerland wird in der Regel durch Brandrodung gewonnen. Regionale Schwerpunkt sind das Amazonasgebiet und Indonesien. Im brasilianischen Amazonasgebiet hat der Kampf gegen die Vernichtung des Regenwaldes in den letzten Jahren gewisse Erfolge zu verzeichnen. Auch in Indonesien ging die Brandrodung etwas zurück, was aber eher mit natürlichen Klimaschwankungen, in diesem Fall mit einem feuchten La-Niña-Jahr, zu tun hat. Hinzu kommt, dass in den mittleren Breiten die landwirtschaftliche Nutzfläche durch Wiederaufforstung schon seit Jahrzehnten tendenziell abnimmt. Im Jahr 2008 lagen die Emissionen von Kohlenstoff durch Veränderung der Landnutzung jedenfalls bei 1,2 GtC und damit deutlich unter dem langjährigen Mittel von 1,5 GtC/Jahr.[9]

4 Einzelnachweise

  1. 1 GtC = 1 Milliarde Tonnen Kohlenstoff
  2. Le Quéré et al. (2013): Global carbon budget 2013, Earth System Science Data, 6, 235–263
  3. 3,0 3,1 Le Quéré et al. (2014): Global carbon budget 2014, Earth System Science Data Discussion, 67, 521-610
  4. 1 t C entspricht 3,664 t CO2
  5. Olivier, J.G.J., G. Janssens-Maenhout, J.A.H.W. Peters (2012): Trends in global CO2 emissions; 2012 Report, The Hague/Bilthoven, 2012, Table A1.2
  6. 6,0 6,1 Olivier, J.G.J. , G. Janssens-Maenhout, M. Muntean, J.A.H.W. Peters (2013): Trends in global CO2 emissions - 2013 report
  7. 7,0 7,1 Jackson, R.B., et al. (2015): Reaching peak emissions, Nature Climate Change, doi:10.1038/nclimate2892
  8. Le Quéré, C., et al. (2015): Global Carbon Budget 2015, Earth System Science Data, 7, 349–396
  9. 10,0 10,1 G.P. Peters, J.C. Minx,. C.L. Weber, and O. Edenhofer (2011): Growth in emission transfers via international trade from 1990 to 2008, PNAS May 24, 2011 vol. 108 no. 21, 8903-8908

5 Weblinks

6 Lizenzhinweis

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