Treibhausgasemissionen

Abb. 1: Treibhausgasemissionen 1970 bis 2022. F-gases = fluorierte Kohlenwasserstoffe, N2O = Distickstoffoxid, CH4= Methan, CO2-LULUCF = CO2 aus Landnutzungsänderungen, CO2-FFI = fossile und industrielle CO2-Emissionen
BEACHTE:
Gt CO₂e ist die Abkürzung für die Maßeinheit "Gigatonne CO₂-Äquivalent".

Einleitung

Nie war seit Beginn der Messungen die globale Mitteltemperatur so hoch wie im Jahr 2023. Sie lag nur sehr knapp unter der Grenze von 1,5 °C, deren Überschreitung als Beginn eines gefährlichen Klimawandels gilt. Der Hauptgrund der bedrohlichen Klimaentwicklung ist die Emission von Treibhausgasen, besonders von Kohlendioxid durch das Verbrennen fossiler Energieträger. Die Konzentrationen der drei wichtigsten Treibhausgase - Kohlendioxid, Methan und Distickstoffoxid – befanden sich 2023 auf einem Rekordniveau. Das verbleibende Kohlenstoff-Budget, welches die Menschheit noch emittieren darf, um die selbst gesteckten Klimaziele einzuhalten, schmilzt von Jahr zu Jahr dahin.

Aktuelle Emissionen

Tab. 1: Treibhausgasemissionen 2000-2022 in Gt CO₂-Äquivalent pro Jahr

Globale Emissionen

Kohlendioxid ist mit großem Abstand das wichtigste, aber nicht das einzige Treibhausgas. Es besitzt mit 73% den höchsten Anteil an den Emissionen von Treibhausgasen, gefolgt von Methan (CH₄) mit 19% und Distickstoffoxid (N₂O) mit 5%. Die Emissionen von klimawirksamen Treibhausgasen (Kohlendioxid, Methan, Distickstoffoxid u.a.) lagen nach dem Emission Gap Report 2023 des Umweltprogramms der Vereinten Nationen im Jahr 2022 bei Umrechnung in CO₂-Äquivalent bei 57,4 Gt CO₂Äq. Die größten Anteile hatten die fossilen, d.h. aus der Verbrennung von fossilen Rohstoffen wie Kohle, Öl und Gas entstandenen CO₂-Emissionen mit 38,5 Gt CO₂. Zusammen mit den Kohlendioxid-Emissionen aus der Landnutzungsänderung (zumeist Entwaldung) von 3,9 Gt CO₂ betrugen die gesamten CO₂-Emissionen rund 42,4 Gt CO₂. Darauf folgten Methan (CH₄) mit 10,8 Gt CO₂Äq, Distickstoffoxid (N₂O) mit 2,6 Gt CO₂Äq und fluorierte Kohlenwasserstoffe (f-Gase) mit 1,6 Gt CO₂Äq. Über das gesamte Jahrzehnt 2012-2021 beliefen sich die mittleren jährlichen Treibhausgasemissionen auf 54 CO₂Äq. Die jährliche Wachstumsrate der Emissionen von Kohlendioxid fiel nach Friedlingstein et al. (2023) in den letzten beiden Jahrzehnten allerdings von 2,8% in den 2000er Jahren auf nur noch 0,5% in dem Zeitraum 2013-2022.

Nationale und regionale Emissionen

Abb. 2: Treibhausgasemissionen 2021 der sieben größten Emittenten und des internationalen Transports und der Trend seit 2000 in GtCO2-Äquivalent (einschließlich Landnutzung bei CO2: LULUCF)

Die sieben größten staatlichen Emittenten von Treibhausgasen Brasilien, China, Indien, Indonesien, die 27 EU-Staaten mit Großbritannien, Russland und die USA haben im Jahr 2021 zusammen (ohne Emissionen aus der Landnutzungsänderung) 33 GtCO₂äq oder 65% der globalen Emissionen emittiert. Die G20-Staaten, die die wichtigsten Industrie- und Schwellenländer sowie die EU repräsentieren, stehen für 76% der globalen Emissionen. Die acht wohlhabendsten Länder der G20 (Australien, Großbritannien, Kanada, die EU, Japan, Saudi Arabien, Südkorea und die USA) konnten ihren Anteil allerdings von 43% im Jahr 2000 auf 28% in 2021 reduzieren, während Länder mit mittlerem und niedrigem Einkommen der G20-Gruppe (Argentinien, Brasilien, China, Indien, Indonesien, Mexiko, Russland, Südafrika und die Türkei) ihren Anteil von 53% auf 69% erhöht haben. Abb. 2 (links) zeigt, dass China mit fast 16 GtCO₂äq mit großem Abstand der Staat mit den meisten Treibhausgasemissionen ist, gefolgt von den USA, (neuerdings) Indien und der EU.

Eine zunehmende Anzahl von Staaten hat den Höhepunkt der Emissionen von Treibhausgasen überschritten und 36 Staaten, darunter 22 aus der EU, zeigen abnehmende Emissionen seit mehr als 10 Jahren. Außer in der EU gehen die Emissionen seit den 2000er Jahren auch in den USA kontinuierlich zurück (Abb. 2, rechts). China und inzwischen auch Indien weisen dagegen weiterhin deutliche Steigerungsraten auf. Auch die Pro-Kopf-Emissionen nehmen in beiden Ländern zu, besonders in China, während sie in der EU und in den USA zurückgehen.

Ein Grund für die jüngste Tendenz ist die Verringerung der Kohlenutzung. Die USA stehen an zweiter Stelle mit 13% der globalen Emissionen, jedoch mit pro Kopf Emissionen, die das Dreifache des globalen Mittels betragen. Seit 2010 haben die US-Emissionen aufgrund des vermehrten Einsatzes von erneuerbaren Energien auf Kosten der Kohle um 0,4% pro Jahr abgenommen. Die EU-Staaten einschließlich Großbritannien stehen für 8,6% des globalen Mittels und liegen pro Kopf 25% darüber. Sie weisen von den großen Emittenten im letzten Jahrzehnt mit 1,5% pro Jahr die stärkste Abnahme auf. Indien dagegen, dass mit 60% unter dem globalen Durchschnitt die geringste pro Kopf Emissionen aufweist, zeigt andererseits mit 3,3% pro Jahr während der 2010er Jahre die höchste Wachstumsrate.

Aufgrund des globalen Warenaustausches gibt es bei einigen Staaten einen deutlichen Unterschied zwischen den Emissionen, die auf dem eigenen Territorium entstehen, und solchen, die durch den Konsum in den jeweiligen Staaten bedingt sind (vgl. Kohlendioxidemissionen). So übertreffen in China die territorialen Emissionen deutlich die konsumbedingten Emissionen, da zahlreiche in China erzeugten Waren exportiert und in anderen Ländern konsumiert werden. In der EU und den USA ist es umgekehrt.

Die Corona-Krise im Jahr 2020 hat zu einer deutlichen Reduzierung der Treibhausgasemissionen geführt. Betroffen war vor allem der Transportsektor, weil zur Bekämpfung der Pandemie die Mobilität stark eingeschränkt wurde. Dadurch wurden vor allem die CO₂-Emissionen reduziert, während die Nicht-CO₂-Gase wenig betroffen waren. Die meisten Schätzungen gehen von Einer Reduzierung der Emissionen von ca. 7% während des gesamten Jahres 2020 aus. Das ist deutlich mehr als die Abnahme der Emissionen von unter 1% während der Finanzkrise 2007-2008. Dennoch wird nicht davon ausgegangen, dass sich Corona merklich auf die Konzentration von Treibhausgasen auswirken wird.

Historische Emissionen

Zwischen der vorindustriellen Zeit (1850-1900) und dem vergangenen Jahrzehnt (2014-2023) haben hauptsächlich die Emissionen von Kohlendioxid durch Verbrennung fossiler Brennstoffe sowie die durch menschliche Aktivitäten verursachten Emissionen von Methan und Distickstoffoxid eine globale Erwärmung von 1,47 °C bewirkt. Dagegen haben anthropogene Aerosole, die ebenfalls primär durch die Verbrennung fossiler Energieträger entstanden sind, und Landnutzungsänderungen mit -0,27 °C einen negativen Beitrag geleistet. Dadurch hat sich zwischen 1850-1900 und 2014-2023 eine Netto-Erwärmung durch den Menschen von 1,2 °C ergeben.

Abb. 3: Anteil der wichtigsten heutigen CO2-Emittenten an den kumulativen globalen CO2-Emissionen seit 1750 in %.

Abb. 4: Historische CO2-Emissionen nach wichtigen Ländern und der EU 1750-2022

Zu Beginn der Industrialisierung waren die durch den Menschen verursachten Treibhausgasemissionen im Wesentlichen durch Änderungen der Landnutzung bestimmt, vor allem durch die Umwandlung von Wald in landwirtschaftliche Nutzfläche. Erst seit 1950 überwogen bei dem wichtigsten Treibhausgas Kohlendioxid die fossilen Emissionen. In den ersten 50 Jahren der Industrialisierung fielen Emissionen durch die Verbrennung fossiler Rohstoffe, und zwar der Kohle, fast ausschließlich in Großbritannien an (Abb. 3), auch wenn die absoluten Emissionsmengen im Vergleich zu heute verschwindend gering waren (Abb. 4). Erst nach 1800 zogen einige Staaten auf dem europäischen Kontinent nach und erreichten den kumulativen Anteil der britischen industriellen Revolution an den globalen Emissionen um 1900, als wenig später auch die Vereinigten Staaten mit den anderen beiden industrialisierten Regionen gleichzogen und diese bald übertrafen (Abb. 3). Betrachtet man dagegen die jüngsten jährlichen Emissionen, hat China die USA bereits in den 2000er Jahren überholt und emittiert aktuell mehr als das Doppelte der US-Emissionen an Kohlendioxid. Auch Indien ist gerade an den EU-Staaten vorbeigezogen (Abb. 4).

Abb. 5: Staaten bzw. Staatengruppe (EU 27) mit dem höchsten Anteil an der globalen Erwärmung in °C durch kumulative Emissionen der Treibhausgase CO₂, CH₄ und N₂O über den Zeitraum 1851-2021.

Zur Bestimmung des Anteils einzelner Nationen an dem anthropogenen Treibhauseffekt bzw. der globalen Erwärmung ist es nötig, die Wirkung der kumulativen (aufsummierten) Treibhausgas-Emissionen über das gesamte industrielle Zeitalter (1851-2021) auf die globale Erwärmung zu berücksichtigen. Der Grund ist, dass Kohlendioxid mehrere Jahrhunderte bis 1000 Jahre in der Atmosphäre verbleibt und auch Disticksoffoxid eine Verweilzeit von über 100 Jahren besitzt. Im Zeitraum 1851-2021 wurden nach einer aktuellen Untersuchung von Jones et al. (2023) 2.471 PgCO₂ durch menschliche Aktivitäten emittiert, was eine Erhöhung der globalen Mitteltemperatur um 1,11 °C zur Folge hatte. Davon betrugen die fossilen Emissionen von Kohlendioxid 1.732 PgCO₂ und die aus der Landnutzungsänderung 739 PgCO₂ mit der Folge einer Erwärmung um 0,78 °C bzw. 0,33 °C. Anthropogenes Methan wurde im industriellen Zeitalter umgerechnet in CO₂-Äquivalent in einem Umfang von 921 CO₂äq emittiert und Distickstoffoxid in 185 CO₂äq, jeweils mit einem Erwärmungseffekt von 0,41 °C und 0,08 °C. Dabei stammt Methan hauptsächlich aus fossilen Quellen, Distickstoffoxid primär aus der Landnutzungsänderung.

Aus den kumulativen Emissionen der wichtigsten Treibhausgase schätzen Jones et al. (2023) die Anteile einzelner Staaten an den Emissionen und damit an der globalen Erwärmung ab. Die Autoren berücksichtigen in ihrer grundlegenden Untersuchung nur die drei wichtigsten Treibhausgase CO₂, CH₄ und N₂O. Die Treibhauswirkung der übrigen Gase wie der F-Gase, von Ozon u.a. wurden durch die abkühlende Wirkung der anthropogenen Aerosole weitgehend ausgeglichen. Bei den so bestimmten wichtigsten Verursachern des Klimawandels belegen die USA den ersten Platz, vor China, den 27 EU-Staaten und Russland (Abb. 5). Durch ihre kumulativen Emissionen haben die Vereinigten Staaten allein eine Erwärmung von 0,28 °C bewirkt und damit 17,3% der gesamten globlen Erwärmung verursacht. China liegt mit 0,2 °C bzw. 12,3% auf dem zweiten, die EU mit 0,17 °C bzw. 10,4% auf dem dritten Platz.

Weblinks

• EDGAR - Emissions Database for Global Atmospheric Research (2023): GHG emissions of all world countries, Treibhausgasemissionen nach Ländern, Report 2023

Bildergalerie zum Thema

• Bilder zu: Treibhausgasemissionen (Bilder)

Lizenzhinweis

Kontakt: Dieter Kasang