Was die industrielle Revolution mit dem Anthropozän zu tun hat
Die Menschheit ist dabei, den einzigen lebensfreundlichen Planeten des Sonnensystems zu schädigen. Noch kann sie die Klimaerwärmung aber stoppen – indem die Netto-Emissionen bis zum Jahr 2050 auf Null gesenkt werden.
Vor 122 Jahren berechnete zum ersten Mal ein Wissenschaftler den Effekt von CO2 aufs Klima. Dabei kam Svante Arrhenius zu einem erstaunlich präzisen Resultat: Wenn sich die CO2-Konzentration in der Atmosphäre verdoppelt, dann erwärmt sich das Klima um fünf bis sechs Grad. In Anbetracht der geringen CO2-Emissionen seiner Zeit erwartete er aber, dass dies erst in einigen Tausend Jahren geschehen würde. Hier täuschte sich Arrhenius wie die Grafik unten zeigt. Seit dem Jahr 1950 ist die Konzentration von CO2 in der Athmosphäre von 310 CO2-Molekülen pro eine Million ‚Luftteilchen‘ (ppm von ‚parts per million‘) auf gut 410 ppm angestiegen. [1] Geht der Anstieg ungebremst weiter, dann ist die Verdoppelung bereits Mitte des nächsten Jahrhunderts erreicht. Dabei ist die CO2-Konzentration schon heute höher als in den letzten 400‘000 Jahren:
Je höher die Konzentration von CO2 und anderen Treibhausgasen in der Atmosphäre ist, desto stärker ist deren Treibhauswirkung. Wie Arrhenius richtig vorausgesehen hat, lässt sich das mittlerweile an der Temperatur ablesen. Seit dem Jahr 1880 hat sich das Klima um knapp 1,1 Grad erwärmt. [2] Dieser Wert unterschätzt die tatsächliche Klimaerwärmung aber aus zwei Gründen: Zum einen begann die industrielle Revolution und damit die massenhafte Freisetzung von CO2 rund 50 Jahre früher. Zum anderen verfälscht Luftverschmutzung den Wert. Dreckige Luft kühlt den Planeten. Sobald also Länder wie China und Indien ihr Smogproblem in den Griff bekommen, steigt die Erwärmung sprunghaft an. Dabei hat sich die Erwärmung in den letzten Jahren eh schon beschleunigt. 17 der 18 wärmsten Jahre waren in diesem Jahrhundert.
Ein solcher Temperaturanstieg bleibt nicht ohne Folgen. Derzeit verliert Grönland pro Jahr 286 Milliarden Tonnen Eis und die Antarktis 127 Milliarden Tonnen. [3] Zusammen führt dies zu einem Anstieg des Meeresspiegels um knapp einen Millimeter pro Jahr. [4] Hinzu kommt der Eisverlust im Himalaya, in den Alpen und in anderen Gebirgen. Der Meeresspiegel steigt aber deutlich schneller: um 3,2 Millimeter pro Jahr. [5] Der Hauptgrund für den Anstieg ist denn auch nicht der Eisverlust sondern die Ausdehnung des Wassers durch die Erwärmung. Seit 1880 ist der durchschnittliche Meeresspiegel so um gut 22 Zentimeter gestiegen. [5]
Der US-Folk Sänger Steve Forbert veröffentlichte im Jahr 1996 das Lied ‘Good Planets Are Hard to Find’ (‚Gute Planeten sind schwer zu finden‘). [6] Aus diesem Grund wäre es sinnvoll, wenn die Menschheit die Klimaerwärmung stoppt. Das Paris Abkommen hat zum Ziel die Erwärmung auf „deutlich unter zwei Grad“ zu begrenzen und wenn möglich sogar auf nur 1,5 Grad. Aus diesen Vorgaben lässt sich berechnen, wieviel CO2 noch emittiert werden darf – das CO2-Budget der Menschheit. Dieses ist aber nicht einfach gegeben, sondern hängt auch von der Risikofreudigkeit der Menschheit ab: Reicht es, wenn die Zwei-Grad-Marke mit 33 Prozent Wahrscheinlichkeit erreicht wird? Oder sollte zumindest die gleiche Chance wie beim Wurf einer Münze bestehen, also 50 Prozent? In Anbetracht der Tatsache, dass in unserem Sonnensystem kein zweiter lebensfreundlicher Planet existiert, könnte die Menschheit aber auch auf ‚Nummer Sicher‘ gehen und sogar eine Wahrscheinlichkeit von 66 Prozent anstreben.
Die Auswirkungen dieser Risikoabwägung auf das CO2-Budget sind dramatisch: Für 1,5 Grad mit eine Zwei-Drittel-Wahrscheinlichkeit ist das Budget schon in 3,1 Jahren aufgebraucht. Für zwei Grad und dem Münzwurfrisiko kann die Menschheit hingegen noch 25,6 Jahre weiter soviele Treibhausgase produzieren wie heute. [7, 8]
Der Klimacountdown geht davon aus, dass wir die aktuellen Emissionen von 40 Milliarden Tonnen CO2 pro Jahr beibehalten und diese dann plötzlich auf Null abfallen. Praktisch werden die Emissionen aber über einen längeren Zeitraum fallen bis die Menschheit und ihre Wirtschaft Klimaneutralität erreicht haben. Um zu zeigen, wie schnell die Emissionen fallen müssen, hat Johan Rockström vom Potsdam Institut ein ‚CO2-Gesetz‘ formuliert. [9, 10] In den Jahren 2020 bis 2030 müssen die CO2 Emissionen halbiert werden und im folgenden Jahrzehnt erneut und dann nochmal. Im Jahr 2050 lägen die Treibhausgasemissionen der Menschheit so bei fünf Milliarden Tonnen pro Jahr. Diese müssen dann kompensiert werden, indem man der Atmosphäre fünf Milliarden Tonnen CO2 entzieht. Das ist knapp doppelt so viel, wie jährlich durch Wälder und Böden gebunden werden. „Wir wollten zeigen, was es bedeutet, das Paris-Ziel einzuhalten“, sagte Rockström gegenüber der US-Publikation Vox. [11]
Bei seinem ‚CO2-Gesetz‘ hat sich Rockström an ‚Moores Gesetz‘ aus der Computerindustrie orientiert. Dieses besagt, dass sich die Zahl der Transistoren auf einem Computerchip alle zwei Jahre verdoppelt. Über vierzig Jahre lang hatte diese Voraussage bestand, nicht zuletzt weil sich die Chipentwickler daran orientiert haben. Eine ähnlich Wirkung erhofft sich Rockström von seinem ‚CO2-Gesetz‘: „Man könnte sich vorstellen, dass dies eine selbsterfüllende Prophezeiung wird: Länder beginnen die Zwischenziele ernst zu nehmen und fangen dann an, die nötigen Innovationen zu entwickeln, damit die Prophezeiung wahr wird.“ [11]
Was die Einhaltung von Rockströms Klimagesetz kosten würde, haben der grösste Vermögensverwalter der Welt, Blackrock, der Öl- und Gaskonzern Shell, der Minenbetreiber BHP Billiton, der deutsche Energiekonzern Innogy und einige andere Konzerne untersucht. [12, 10] In ihrer Studie betonen die Konzerne, dass der Energieverbrauch in Ländern mit Energiearmut deutlich steigen muss, während die Emissionen weltweit schnell fallen. Diese doppelte Zielsetzung halten sie aber für „technisch und wirtschaftlich“ machbar. Pro Jahr seien zusätzliche Investitionen von 300 bis 600 Milliarden Dollar erforderlich. Vor dem Hintergrund von jährlichen Investitionen in Höhe von 20‘000 Milliarden (20 Billionen) würden die zusätzlichen Investitionen aber „keine grössere, volkswirtschaftliche Herausforderung“ darstellen. [12]
Dies liegt nicht zuletzt an den schnell fallenden Kosten für die wesentlichen Schlüsseltechnologien. Massenproduktion und zunehmende Erfahrung sorgen für eine immer effizientere Fertigung. So fallen bei Solarzellen die Kosten um ein Fünftel bei jeder Verdoppelung der jemals gefertigten Stückzahl. [13, 10] Daraus ergibt sich eine Kostenkurve, die anfangs sehr schnell fällt und dann langsam abflacht. Über die Jahre ergeben sich so deutliche Kostenverbesserungen. So sind die Kosten für Solaranlagen seit der gescheiterten Klimakonferenz in Kopenhagen im Jahr 2009 um 54 respektive um 64 Prozent gefallen. Noch spektakulärer ist die Verbesserung bei LED-Leuchten: Diese sind zwischen 2008 und 2015 um 94 Prozent billiger geworden. [14] Mit dem schrittweise Verbot von herkömmlichen Glühbirnen in der EU ab dem Jahr 2009 entstand ein riesiger Markt für Energiesparlampen und die Hersteller konnten so ihre Produktion schnell steigern.
Wie das Beispiel der Energiesparlampen zeigt, kann durch einfache Regulierung eine massive Kostensenkung ausgelöst werden. Der Preis von Klimatechnologien ist also aus politischer Sicht kein exogener Faktor, sondern kann durch geeignete Massnahmen beeinflusst werden. Dabei reicht es oft schon, wenn eine kleine Ländergruppe voran geht. Das zeigt eine Studie der Forscher hinter dem ‚Climate Action Tracker‘ mit dem Titel: „Es braucht nur wenige Akteure, um den Ball ins Rollen zu bringen“. [15, 10] Als Beispiel dient ihnen der Erfolg der Erneuerbaren: „Unterstützungsmechanismen in wenigen Vorreiterländern (Dänemark, Deutschland und Spanien) und Bundesstaaten (Kalifornien und Texas) haben Forschung und Entwicklung sowie die Nachfrage angetrieben.“ Bei Elekrofahrzeugen sehen sie nun eine ähnliche Koalition am Werk: „Norwegen, die Niederlande, Kalifornien und zuletzt China haben Märkte für Elektroautos geschaffen und dazu beigetragen, dass im Jahr 2016 knapp einen Million Elektroautos verkauft wurden.“ Die Forscher kommen daher zum Schluss: „Einzelne Länder, die parallel handeln, haben Dynamiken ausgelöst, die globale Märkte verändern.“
Auch bei der Umsetzung von Klimaschutzmassnahmen kommt es letzlich nur auf wenige Akteure an. Die UN-Klimakonvention hat zwar 197 Mitglieder aber die meisten sind belanglos. Drei Länder, China, die USA und die EU, sind für mehr als die Hälfte der globalen Emissionen verantwortlich und die zehn grössten Emittenten machen knapp drei Viertel aller Emissionen aus. [16] Die verbleibenden 187 Staaten teilen sich folglich den Rest.
Kaum ein Land geniesst international soviel Ansehen für seine Klima- und Energiepolitik wie Deutschland. Fast allein hat es dafür gesorgt, dass Wind- und Solarstrom mittlerweile fast überall billiger sind als Strom aus einem neuen Kohlekraftwerk. Doch die Klimapolitik Deutschlands ist nicht weltmeisterlich, weder bei der bereits erzielten Reduktion der Emissionen noch bei den Zielen für die Jahre 2020 und 2030. Hinzu kommt, dass das 2020-Ziel voraussichtlich gerissen wird. Für das 2030 Ziel gilt dann bereits ‚Rockströms CO2-Gesetz‘. Das bedeutet, dass die Emissionen des Jahres 2020 bis 2030 halbiert werden müssen. Im Vergleich zum Jahr 1990 müssen die Emissionen daher um 70 Prozent und nicht nur um 55 Prozent gesenkt werden.
Der Klimawandel kann nur gestoppt werden, wenn die CO2 Emissionen auf Null fallen. Es gibt aber noch andere Treibhausgase, die beim Kampf gegen die Klimaerwärmung sowohl eine Chance als auch eine Gefahr darstellen. Nach CO2 ist Methan (CH4) das zweitwichtigste Gas. Auch dessen Konzentration steigt in der Atmosphäre – schnell. 1880 enthielt die Atmosphäre noch 820 Methanmoleküle pro eine Milliarde ‚Luftteilchen‘ (ppb von ‚parts per billion‘). Heute liegt dieser Wert bei 1860 ppb. [18] Gründe dafür gibt es viele: Mehr Rindermägen die Methan ausstossen, grössere Reisfelder und Verluste bei der Förderung und dem Transport von Erdgas, das mehrheitlich aus Methan besteht. Die gute Nachricht ist hier: Ein Grossteil der Methanemissionen lässt sich mit relativ einfachen Mitteln reduzieren. Die Methanemissionen aus Rindermägen lassen sich durch anderes Futter um rund ein Drittel senken. Dank der starken Konzentration in der Futtermittelindustrie sind hier zudem nur wenige Akteure entscheidend. Das gleiche gilt für die Gasindustrie. David Allen von der Universität Texas hat die Emissionen bei der Gasförderung mittels Fracking in den USA untersucht und kommt zum Schluss: „Ein kleiner Teil der Bohrlöcher ist für einen Grossteil der Emissionen verantwortlich.“ [19, 20] Genauer: Ein Fünftel der Bohrlöcher verursacht drei Viertel der Emissionen. Diese Emissionen zu stoppen sei daher „einer der schnellsten und kostengünstigsten Wege um Treibhausgase zu reduzieren“, sagt Allen. [19] Die grösste Herausforderung sind die Emissionen aus Reisfeldern: Hier kann man sich nicht auf einige wenige Futtermittel- oder Energieproduzenten konzentrieren, sondern muss Millionen von Kleinbauern in Asien davon überzeugen, ihre traditionelle Anbaumethode zu ändern. In gefluteten Reisfeldern wird Methan von Mikroorganismen produziert, die Pflanzenreste zersetzen. Lässt man die Felder zeitweise trocken fallen, sterben diese Mikroben ab. Dadurch sinken die Methanemissionen um rund ein Viertel. [20]
Gute Nachrichten gibt es auch bei einer Klasse von Super-Treibhausgasen, den Fluorkohlenwasserstoffen (FKWs) mit einer bis zu 23‘000-fach stärkeren Treibhauswirkung als CO2. Diese dienen als Ersatz für die ozonschädlichen FCKWs in Klimaanlagen und Kühlschränken. Im Jahr 2016 wurde aber das Montreal Protokoll zum Schutz der Ozonschicht um das ‚Kigali Amendment‘ ergänzt. Dieses sorgt dafür, dass auch FKWs abgeschafft werden so wie zuvor FCKWs. [21] Damit erspart sich die Menschheit ein halbes Grad an Erwärmung:
Den Klimawandel zu stoppen, ist die komplexeste Herausforderung in der Geschichte der Menschheit aber nicht die drängendste. Letzteres muss die Abschaffung von Hunger und extremer Armut sein. Richtigerweise sind dies auch die beiden ersten Ziele in der Liste der Nachhaltigen Entwicklungsziele (SDGs). Gleichzeitig wächst die Weltbevölkerung von heute 7,6 Milliarden Menschen auf 8,6 Milliarden in nur zwölf Jahren und dann auf 9,8 Milliarden im Jahr 2050 und schliesslich 11,2 Milliarden am Ende des Jahrhunderts. [22] Um für alle diese Menschen die Erreichung der SDGs sicherzustellen, muss auch die Weltwirtschaft weiter wachsen, nicht zuletzt die Nahrungsmittelprodukion. Damit wird fast zwangsläufig auch der Energie- und Ressourcenbedarf weiter zunehmen.
Vor diesem Hintergrund trifft es sich schlecht, dass die Klimakrise nicht das einzige Umweltproblem der Menschheit ist. Diese sprengt bereits heute in zwei weiteren Bereichen die ‚ökologischen Belastungsgrenzen‘ des Planeten: Beim Verlust an Tier- und Pflanzenarten und beim Stickstoffkreislauf. [23] Beide Probleme sind primär eine Folge der Landwirtschaft respektive der Bodennutzung. Viele Tier- und Pflanzenarten haben kaum noch Rückzugsgebiete und durch den Einsatz von Stickstoffdünger auf Feldern sind selbst die Weltmeere mittlerweile überdüngt. Mit der Zunahme der Weltbevölkerung werden sich diese Probleme weiter verschärfen, wenn die Menschheit nicht hart gegensteuert.
Wie hart sie gegensteuern muss, erklärt der US-Evolutions- und Soziobiologe Edward Wilson in seinem Buch ‚Half-Earth‘ aus dem Jahr 2016. Wilson fordert darin, dass die halbe Erde unter Schutz gestellt wird. „Wir sind verletzlich und wenn wir die aktuellen Trends bei der Nutzung der Erde fortsetzen, könnte es zu einer Katastrophe kommen“, sagte Wilson gegenüber dem US-Magazin ‚National Geographic‘. [24]
Doch zurück zum Klima: ‚Rockströms CO2-Gesetz‘ zeigt, dass wir der Atmosphäre CO2 entziehen müssen. Das grösste Potential hat hier aktuell BECCS. Dieses Akronym steht für ‚Bioenergy with Carbon Capture and Storage‘ also ‚Bioenergie mit CO2-Abscheidung und Einlagerung‘. Praktisch funktioniert das so: Aus Pflanzenresten oder Energiepflanzen wird Biogas hergestellt. Dieses wird in einem Gaskraftwerk zur Stromerzeugung verbrannt. Das dabei entstehende CO2 wird dann abgesondert und schliesslich in geeigneten Gesteinsformationen verpresst. Damit hat BECCS eine negative CO2-Bilanz. Der ursprünglich in den Pflanzen enthaltene Kohlenstoff ist der Atmosphäre dauerhaft entzogen.
Um dies in grosem Stil machen zu können, wird man um Energiepflanzen und seien es Bäume nicht herumkommen. Doch auch diese brauchen – Platz. Damit besteht bei der Bodennutzung eine dreifache Nutzungskonkurrenz aus Nahrungsmittelproduktion, Artenschutzgebieten und Energiepflanzen. Oder anders: Wir müssen den Planeten gleichzeitig menschen-, arten- und klimagerecht nutzen. Noch hat dieser Dreiklang aber weder ins öffentlichen Bewusstsein noch in die Klimapolitik Eingang gefunden. Die Klimapolitik befindet sich vielmehr noch in einer ersten Phase, wo es darum geht, die Emissionen aus fossilen Energieträgern zu reduzieren. Um die Klimakrise zu stoppen, reichen Grünstrom und Elektroautos aber nicht aus. Mittelfristig wird daher eine zweite Phase erforderlich sein, in der es insbesondere um die menschen-, arten- und klimagerechte Optimierung der globalen Bodennutzung geht.
Wie wichtig diese zweite Phase ist, zeigt erneut eine Grafik von Johan Rockström, der das Konzept der ‚ökologischen Belastungsgrenzen‘ (englisch ‚Planetary Boundaries‘) zusammen mit anderen Erdsystem-Forschern im Jahr 2009 vorgestellt hat. [23] Das Klima ist da nur ein Problem unter anderen:
Die Belastungsgrenzen zeigen wie stark der Mensch bereits in die planetaren Stoffkreisläufe eingreift und welchen Einfluss er auf das filigrane Netzwerk allen Lebens auf der Erde hat. Daher wurde auf dem Internationalen Geologischen Kongress im Jahr 2016 beschlossen, dass eine neue geologische Epoche begonnen hat. Wir leben nicht länger im Holozän mit seinem stabilen Klima, sondern im Anthropozän – dem Zeitalter des Menschen.
Für Geologen ist der Begriff rein deskriptiv. Er beschreibt, dass der Mensch zum entscheidenden geologischen Faktor geworden ist. Der Begriff hat aber auch eine verantwortungsethische Komponente. Für den deutschen Philosophen Max Weber bedeutet dies, „dass man für die (voraussehbaren) Folgen seines Handelns aufzukommen hat.” Oder anders: Im Anthropozän hat der Mensch die Verantwortung für das Wohlergehen allen Lebens und das Funktionieren der planetaren Stoffkreisläufe übernommen. Für die Herausgeber des Wissenschaftsmagazins ‚Anthropocene Review‘ hat dies weitreichende Folgen: „Das hat den Effekt, dass der Gegensatz zwischen Mensch und Natur eingerissen wird.“ [25] Um seiner Verantwortung gerecht zu werden, darf sich der Mensch also nicht länger im Gegensatz zur ‚Natur‘ definieren, die es zu unterjochen gilt. Er muss sich vielmehr als Teil eines ‚Erdsystems‘ verstehen, als Teil eines kollektiven Ganzen, eines Meta-Organismus. Dann wird klar, dass die Befriedigung menschlicher Bedürfnisse nur möglich ist, wenn auch den Bedürnissen aller anderen Teile dieses Meta-Organismus Sorge getragen wird. Für den Kampf gegen den Klimawandel bedeutet dies konkret: Kurzfristig mögen technische, wirtschaftliche und politische Frage im Vordergrund stehen. Langfristig wird aber eine philosophische Frage entscheidend sein: Was sind wir?
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[1] Nasa, Stand 05.05.2018: Carbon Dioxide
[2] Nasa, Stand 05.05.2018: Global Temperature
[3] Nasa, Stand 05.05.2018: Ice sheets
[4] ClimateSanity, Stand 05.05.2018: Conversion factors for ice and water mass and volume
[5] Nasa, Stand 05.05.2018: Sea Level
[6] Steve Forbert, 1996: Good Planets Are Hard To Find (Video)
[7] CarbonBrief, 05.04.2017: Just four years left of the 1.5C carbon budget
[8] [7] gibt den Stand per Anfang 2017 wieder. Ich habe folglich von den Zahlen je ein Jahr abgezogen.
[9] Johan Rockström et al., 24.03.2017: A roadmap for rapid decarbonization
[10] weltinnenpolitik, 27.04.2017: Das Klimapuzzle kommt zusammen
[12] Energy Transitions Commission, April 2017: Better Energy, Greater Prosperity (PDF)
[13] Nancy Haegel et al., 14.04.2017: Terawatt-scale photovoltaics: Trajectories and challenges (PDF)
[14] US Department of Energy, September 2016: The Future Arrives for Five Clean Energy Technologies (PDF)
[16] WRI, 11.04.2017: This Interactive Chart Explains World’s Top 10 Emitters, and How They’ve Changed
[17] Die Grafik beruht auf Zahlen des Umweltbundesamts. Diese finden sich in dieser Excel-Tabelle.
[18] methanlevels, Stand 05.05.2018: Global CH4 Levels
[19] Yale360, 25.10.2016: What is Causing the Recent Rise in Methane Emissions?
[20] weltinnenpolitik, 29.05.2017: Das Treibhausgas aus Rindermägen und Reisfeldern
[21] weltinnenpolitik, 15.10.2016: Welt erspart Klima ein halbes Grad
[22] Worldometers, Stand 05.05.2018: World Population
[23] Rockström et al., 23.09.2099: A safe operating space for humanity
[24] National Geographic, 27.03.2016: Saving Half the Planet for Nature Isn’t As Crazy As It Seems