FCKW

Aus Klimawandel
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1 Eigenschaften und Verwendung

Fluorchlorkohlenwasserstoffe sind vor allem dafür bekannt, dass sie in der Stratosphäre Ozon zerstören. In dem unteren Stockwerk der Atmosphäre, der Troposphäre, wirken sie jedoch als wichtige Treibhausgase. Im Gegensatz zu allen anderen Treibhausgasen sind Fluorchlorkohlenwasserstoffe ausschließlich anthropogenen Ursprungs. Sie sind von Chemikern künstlich hergestellte Stoffe, die seit den 1930er Jahren in der Industrie eine vielfältige Verwendung finden. Als Treibgas werden sie in Sprühdosen und zum Aufblähen von Schäumen benutzt, als Kühlmittel werden sie in Eisschränken, Kühltruhen und Klimaanlagen eingesetzt und als Reinigungsmittel für Textilien und die empfindlichen Teile in der elektronischen Industrie verwendet. Für den technischen Gebrauch besitzen FCKWs ausgezeichnete Eigenschaften: Sie sind unbrennbar, ungiftig und chemisch inert, d.h. sie gehen keine Reaktionen mit anderen Stoffen ein.


2 FCKW als Treibhausgase

Das bedeutet aber auch, dass sie, einmal freigesetzt, sehr lange in der Atmosphäre verbleiben und nicht wie etwa Methan durch chemische Reaktionen zerstört werden. So besitzen die beiden wichtigsten FCKWs F11 (CFCl3) und F12 (CF2CL2) eine atmosphärische Verweilzeit von 45 bzw. 100 Jahren. Aus der langen Verweilzeit und der hohen Absorption im infraroten Spektralbereich resultiert ein hohes Treibhauspotenzial (Treibhauswirkung pro kg gegenüber CO2) von 6300 bzw. 10200 in den ersten 20 Jahren. Daher ist der Beitrag der Fluorchlorkohlenwasserstoffe am anthropogenen Treibhauseffekt mit 0,34 W/m2 im Vergleich zu ihrer geringen Konzentration von einigen Hundert ppt relativ hoch. Sie sind damit nach Kohlendioxid (1,46 W/m2) und Methan (0,48 W/m2) das drittwichtigste anthropogene Treibhausgas. FCKWs wirken jedoch nicht nur treibhausfördernd, sondern indirekt durch die Zerstörung von stratosphärischem Ozon mit -0,15 W/m2 auch in geringem Maße abkühlend.[1]


3 Entwicklung der atmosphärische FCKW-Konzentration

Datei:Fckw11und12.gif
Veränderung der Konzentration von FCKW-11 und FCKW-12 über Tasmanien

Die lange Verweilzeit von FCKW-Molekülen in der Troposhpäre bewirkt eine gleichmäßige Verteilung rund um den Globus. Seit etwa 1940 hat die atmosphärische Konzentration deutlich zugenommen. Sie zeigte 1981 bei dem vollhalogenierten Kohlenwasserstoff F11 einen Wert von 160 pptv, der 1993 mit 260 pptv seinen Höhepunkt erreichte und seitdem leicht abnimmt. Bei F12 ist eine Abnahme der Konzentration zwar noch nicht zu erkennen, aber ebenfalls seit Anfang der 1990er Jahre eine deutliche Verringerung der Zuwachsrate. Die Ursache für diese Trendwende liegt in dem auf die stratosphärische Ozonzerstörung reagierenden Montrealer Protokoll von 1987 und seinen Verschärfungen in London und Kopenhagen 1990 und 1992, durch die eine deutliche Verringerung der Emissionsraten bei den beiden wichtigsten Fluorchlorkohlenwasserstoffen F11 und F12 erreicht werden konnte. Allerdings nimmt die Konzentration der FCKW-Ersatzstoffe, besonders der teilhalogenierten Verbindungen (HFCKW) und der perfluorierten Kohlenwasserstoffe (PFKW), stark zu. Während F11 und F12 jedoch eine atmosphärische Verweilzeit von 50 bzw. 102 Jahren und ein Treibhauspotential von 5000 bzw. 7900 (gegenüber Kohlendioxid) in den ersten 20 Jahren besitzen, sind beide Faktoren bei den FCKW-Ersatzstoffen deutlich geringer, das Treibhauspotential aber immer noch viel höher als bei Kohlendioxid.


4 Einzelnachweise

  1. IPCC (2001): Climate Change 2001: The Scientific Basis. Contribution of the Working Group I to the Third Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change (Houghton, J.T. et al., eds), Cambridge and New York, 6.13.1


5 Siehe auch


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