Die Klimalösung – Zwei Notwendigkeiten des Zwei-Grad-Ziels
Wir müssen gefährlichen Klimawandel vermeiden und dafür unter zwei Grad globaler Erwärmung bleiben. So lautet seit 1996 das politische Ziel der Europäischen Union[1]. Es basiert auf der Hoffnung, dass in diesem Fall die Folgen und Risiken des Klimawandels in Grenzen gehalten werden (KlimaLounge: "Sicherheitsrisiko Klimaspiralen - ..."). Praktische Aspekte der Einhaltung dieses Ziels sind sicher kompliziert. Es gibt jedoch zwei Säulen – relativ simple Wahrheiten - an denen sich diese Details orientieren müssen und sie bestimmen die Richtung, in die es gehen muss.
Die erste unbequeme Wahrheit – Praktisch emissionsfrei bis Ende des Jahrhunderts
Stellen Sie einen Eimer unter einen Wasserhahn. Solange Wasser läuft füllt sich der Eimer. Irgendwann ist er voll und läuft über. Sie können den Wasserhahn etwas zudrehen. Dann dauert es länger bis der Eimer voll ist, aber überlaufen wird er trotzdem - nach einer gewissen Zeit. Mit der Treibhausgaskonzentration der Atmosphäre verhält es sich ähnlich. Solange Kohlendioxid ausgestoßen wird, solange wird es sich in der Atmosphäre anhäufen.
Dies gilt, falls der Eimer kein Loch hat. Derzeit nehmen Landvegetation und Ozeane fast die Hälfte des vom Menschen ausgestoßenen Kohlendioxids auf (KlimaLounge: „Keine Angst vor den Ozeanen“). Nur die übrigen 56% tragen zur Erwärmung bei. Es gibt also ein Loch im Eimer. Leider läuft das Wasser aus diesem Loch nicht in ein unendlich großes Reservoir, sondern einfach nur in einen anderen Eimer, der sich auch füllt. Die Aufnahmekapazitäten von Ozean und Landvegetation sind begrenzt und wir kennen sie nicht präzise.
Diese Unsicherheit ändert aber an einer zentralen Wahrheit nichts. Das Klimasystem besitzt nahezu keine permanenten Senken für Kohlendioxid. Irgendwann wird die Rate, mit der CO2 aus der Atmosphäre in andere Komponenten des Klimasystems übergeht und damit nicht mehr zur weiteren Erwärmung beiträgt, die gleiche sein, mit der die fossilen Brennstoffe entstanden sind. Das dauerte Hunderte von Millionen Jahre.
Eindrucksvoll wird dies in einem Artikel von David Archer und Victor Brovkin in der nächsten Ausgabe der Fachzeitschrift Climatic Change gezeigt (Grafik 1). Selbst nachdem die Kohlendioxid-Emissionen verschwunden sind, bleibt ein großer Teil des Treibhausgases für viele Jahrtausende in der Atmosphäre. Weil Ozean und Landvegetation eine endliche Aufnahmekapazität haben, hängt die Restmenge des Kohlendioxids in der Atmosphäre nach sagen wir 10,000 Jahren, von der Gesamtmenge des Ausstoßes ab. Je mehr emittiertes CO2 desto mehr ist auch nach langer Zeit noch da. So einfach ist das leider.
Praktisch bedeutet dies, dass eine Stabilisierung der Treibhausgaskonzentrationen und damit der Temperatur nur möglich ist, wenn wir die Emissionen auf praktisch Null verringern. Das ist keine radikal politische Forderung, sondern eine relativ gradlinige Konsequenz aus dem derzeitigen Verständnis des Kohlenstoffzyklus der Erde
Grafik 1: Zwei mögliche Zukunftsszenarien Rot: Allebereits gefundenen fossilen Brennstoffe werden verbrannt und Grün: Der Ausstoß ist durch das Zwei-Grad-Ziel begrenzt. A: Kohlendioxid-Ausstoß (die nächsten 1000 Jahre), B: Resultierende Kohlendioxid-Konzentration in der Atmosphäre (die nächsten 10.000 Jahre) und C: Resultierende Temperaturerhöhung (die nächsten 10.000 Jahre). Obwohl noch Unsicherheiten bezüglich der genauen Zahlen bestehen, sind die Hauptaussagen klar: (1) Kohlendioxid bleibt für eine lange Zeit in der Atmosphäre und (2) Die Temperatur kann nur bei praktisch Null Emissionen stabilisiert werden (aus Archer & Brovkin, 2008).
Die zweite unbequeme Wahrheit – Baldige Umkehr
Wie viel Zeit haben wir für eine signifikante Reduktion? In den letzten 100 Jahren ist die Temperatur um etwa 0.7±0.1 Grad angestiegen. Die Meeresoberfläche hat dabei noch nicht die Temperatur erreicht, die sie eigentlich haben müsste, wäre das Klima bereits im Gleichgewicht[2]. Das bedeutet, dass selbst bei einer sofortigen Stabilisierung der Treibhausgaskonzentrationen auf dem derzeitigen Niveau die globale Oberflächentemperatur noch um etwa 0.6 Grad ansteigen würde. Dieses sogenannte „warming commitment“ bringt uns in den Bereich von 1.3 ±0.1 Grad über vorindustriellen Temperaturen. Bis zu den zwei Grad bleibt nicht mehr viel Raum.
Derzeit steigt der Ausstoß global weiter an - ein Anstieg des Anstiegs der Konzentration von Treibhausgasen in der Atmosphäre. Um das zwei Grad Ziel nicht drastisch zu überschreiten müssen diese globalen Emissionen schnell und signifikant reduziert werden – bis 2050 um etwa die Hälfte des Ausstoßes von 1990 (Grafik 2). Es könnten auch nur 40% sein; vielleicht benötigen wir auch 70% Reduktion[3]. Diese Spanne hat im Wesentlichen zwei Gründe.
Zum einen gibt es noch eine gewisse Unsicherheit bei der Übersetzung von Treibhausgaskonzentration in globale Erwärmung. Die relevante Zahl ist hier die sogenannte Klimasensitivität, die angibt, um wie viel die globale Oberflächentemperatur ansteigt, wenn man den Kohlendioxid-Gehalt der Atmosphäre im Vergleich zum vorindustriellen Wert auf 560 ppm[4] verdoppelt. Der wahrscheinlichste Wert ist 3 Grad – vielleicht ist es ein Grad mehr oder weniger (KlimaLounge „Der Hansen-Faktor“). Die zweite Unsicherheit rührt aus den Rückkopplungen im Kohlenstoffkreislauf der Erde. Was geschieht mit der Landvegetation, was mit den Algen im Meer? Wie viel Kohlenstoff kann der Ozean noch aufnehmen, wie verändern sich die Hauptaufnahmegebiete in Nordatlantik und Südlichen Ozean? Fragen wie diese werden unter Klimaforschern lebhaft diskutiert und schränken die Genauigkeit der Aussage derzeit noch ein.
Aber hat das wirklich Konsequenzen für die politischen und ökonomischen Folgerungen? In der Quintessenz ist es nicht entscheidend, ob wir tatsächlich um 40% oder 70% reduzieren müssen. Denn was all diese Zahlen bedeuten, ist folgendes. Wir müssen die Umkehr in eine praktisch emissionsfreie Welt innerhalb der nächsten 10-20 Jahre einleiten. Wenn wir bis 2050, wie es Frau Merkel fordert, jedem Erdenbürger die gleiche Menge an Treibhausgasausstoß zugestehen[5], dann bedeutet eine globale Reduktion um 50% in der Tat etwa 80% für Europa. Die USA müssen um ~90% reduzieren.
Das wiederum heißt aber, dass diese Gesellschaften bis zur Mitte des Jahrhunderts bereits einen sehr weiten Weg in Richtung Emissionsfreiheit zurückgelegt haben müssen. Wen interessiert es dann noch ob es mal 40% waren oder 70%? Wenn wir den Stein bis 2050 auf die Spitze des Berges gerollt haben, dann rollt er von alleine weiter. Genau wie mittlerweile in Windenergie nicht mehr nur aus ökologischen Gründen sondern aus rein wirtschaftlichen investiert wird. Die Zweite Industrielle Revolution - die Einführung von Computern in unsere Gesellschaft – hat viele Umstrukturierungen mit sich gebracht, aber sie war sicher nicht schlecht für die Wirtschaft. Spätestens seit dem Bericht des ehemaligen Weltbank Chefökonoms Sir Nicolas Stern im November 2006 und dem IPCC Bericht vom Mai 2007 wissen wir, dass die Einhaltung des Zwei-Grad-Ziels wesentlich besser für die wirtschaftliche Entwicklung ist als nichts zu tun[6]. Aber für die Dritte Industrielle Revolution bedarf es eines Anstoßes. Es ist kein kleines Unterfangen aber es gibt keine Alternative
Grafik 2 Benötigte Emissionsreduktion zur Einhaltung des Zwei-Grad-Ziels relativ zum Ausstoß von 1990. Im grünen Szenario würde das Zwei-Grad-Ziel mit deutlich über 50% Wahrscheinlichkeit eingehalten, im grauen mit um die 50% Wahrscheinlichkeit und im roten mit unter 25% (aus Meinshausen, 2006).
Aktueller Bezug
Archer & Brovkin, 2008, Millennial atmospheric lifetime of anthropogenic CO2, Climatic Change, 88, (online first), (Vordruck).
Artikel zum Thema
Meinshausen, M., Kapitel 28 im Buch: Schellnhuber, H.J. et al. (Eds.), 2006. Avoiding Dangerous Climate Change. Cambridge University Press.
Politikpapier Neue Impulse für die Klimapolitik: Chancen der deutschen Doppelpräsidentschaft nutzen des Wissenschaftlichen Beirats der Bundesregierung Globale Umweltveränderungen (WBGU), 2007.
Stern, N., 2007, The Economics of Climate Change, The Stern Review, Cambridge University Press.
Vierter Sachstandsbericht des Intergovernmental Panel on Climate Change, 2007, 3. Arbeitsgruppe Nachhaltige Lösungen. Hierin speziell die Zusammenfassung.[1] Beschluss des 1939. EU Council Treffens von 1996. In dieser UNFCCC Konvention wurde zuvor im Artikel 2 erklärt, daß gefährliche anthropogene Intervention in das Klimasystem vermieden werden muss.
[2] Im Ozean werden große Wärmemengen in die Tiefe transportiert. Man kann sagen der tiefe Ozean kühlt die Meeresoberfläche bis er sich selbst entsprechend der globalen Erwärmung aufgeheizt hat.
[3] Alle Reduktionswerte beziehen sich auf das Emissionslevel von 1990 dem Referenzpunkt des Kyoto Protokolls.
[4] Die CO2 Konzentration 560 ppm (parts per million) bedeutet 560 Anteile CO2 in einer Millionen Anteile Luft.
[5] Die sogenannte Cap and Convergence Strategie begrenzt den globalen Ausstoß von Treibhausgasen (Cap) und gleicht die globalen Unterschiede im Pro-Kopf-Ausstoß während einer Übergangszeit (z.B. bis 2050) aus (Convergence).
[6] Obwohl weder die dritte Arbeitsgruppe des IPCC noch Sir N. Stern mögliche große Überraschungen wie die Klimaspiralen berücksichtigt haben, kommen sie zu dem Schluss, dass nur die Einhaltung des Zwei-Grad-Ziels die Kosten des Klimawandels in einem vertretbaren Maß hält.
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...Zeitpunkt, oder nicht?
Die RSS und UAH Satellitendaten für den Monat April 2008 liegen mit 0,08°C und 0,02°C weiterhin bei einer Temperaturanomalie von Null.
Sie haben außerdem das Glück, dass sie die Lösungen für "Emissionsfrei bis 2100" nicht anbieten brauchen.
Da kommt dann meine Berufsgruppe ins Spiel. Und leider ist keine Solche Lösung auch nur annähernd in Sicht.
Sie loben zwar die Windkraft und sprechen von "billigster Strom". Sie verschweigen aber, dass Windkraft(und Solar) nicht Grundlastfähig ist und des weiteren rieseige regelungstechnische Probleme verursacht werden. Noch düsterer siehts beim Thema Mobilität aus. Da ist eigentlich gar keine Kohlenstoff-freie Technologie in Sicht (die im entsprechenden Maßstab (8Mrd. Menschen) ), die realisierbar erscheint.
Und so wird der Stein leider nicht von alleine weiter Rollen, sondern umkehren und uns überrollen.
Lieber Anders,
ich stimme in weiten Teilen dem Beitrag zu. Nur was die Verteilung von Reduktionspflichten angeht, halte ich den hier vertretenen Ansatz von Contraction and Convergence für nicht gerecht. Denn er unterscheidet nicht zwischen dem Ort der Emissionsreduktion (bei uns oder in Entwicklungsländern) und der Autorenschaft. Ich habe das einmal in einem Blogeintrag ausformuliert: http://www.klima-der-gerechtigkeit.de/in-und-von/
[Antwort: Lieber Jörg, vielen Dank für Deinen Kommentar. Ich vertrete in meinem Beitrag keinen der politischen Vorschläge, sondern beschreibe nur, was der Vorschlag von Sunita Nahrain, der dann von Angela Merkel aufgegriffen wurde, für Konsequenzen für einige Länder hat. Anders Levermann]
@Rainhait: bitte hier weiterlesen: http://climateprogress.org/...e-are-still-warming/
Und ansonsten würde ich drum bitten, sich mit dem Thema des Blogeintrags in den Kommentaren zu befassen und nicht sachfremd zu kommentieren.
Sehr geehrter Professor Levermann,
die beiden von Ihnen angeführten unbequemen Wahrheiten sind in dieser Form korrekt dargestellt. Allerdings nur unter folgenden Voraussetzungen:
1). Ein Anstieg der so genannten Treibhausgase führt zu den vom IPCC prognostizierten Szenarien.
2). Die Darstellung ökonomischer Zusammenhänge, nach denen die positiven Aspekte der Reduzierung von Treibhausgasen die negativen Aspekte der globalen Erwärmung übertreffen, korrekt ist.
Beide Punkte sind allerdings weit davon entfernt, als geklärt oder gar als unstrittig bezeichnet werden zu können.
Zu Punkt 1:
Vor allem bei der Klimasensitivität herrscht eine große Unsicherheit, auch unter Befürwortern des starken menschlichen Einflusses an der globalen Erwärmung . In diesem Artikel (Nature 2007) und ähnlich vom IPCC wird die mögliche Spanne mit 1,5-6,2 °C Erwärmung bei einer Verdopplung des CO2-Gehalts angegeben. Bei solch starker Schwankungsbreite fragt man sich natürlich zu Recht, was die mit diesen Modellen gewonnen Aussagen eigentlich wert sind.
Des weiteren ist anzumerken, dass in der Vergangenheit keine positive Korrelation zwischen dem CO2 Gehalt in der Atmosphäre und der Temperatur festgestellt werden konnte. Was man sieht ist, dass einem Temperaturanstieg häufig ein Anstieg der Kohlendioxidkonzentration (durch Ausgasung aus den dann wärmeren Meeren?) folgte.
Andere Einflüsse außer CO2 auf das Klima werden in den Modellen weniger berücksichtigt. Hauptsächlich deshalb, weil die Berechnungen dadurch unendlich kompliziert würden und auch weil viele Zusammenhänge schlicht nicht gut genug verstanden sind. Wichtige weitere Einflussgrößen auf das Wetter (und damit das Klima) sind:
-Solare Einflüsse
-Wolkenbedeckung
-weitere (bisher unbekannte?) Einflüsse
Auch die Temperaturentwicklung der letzten Jahre, in denen eine leichte globale Abkühlung zu beobachten war, spricht nicht sehr für die „Hauptsächlich-Anthropogene-Einflüsse-und-es-wird-immer-wärmer“ Hypothese.
Das Wetter wird wohl doch maßgeblich von äußeren Faktoren bestimmt, die wir a) nicht gut genug kennen und b) vermutlich nicht beeinflussen können.
Zu Punkt 2:
In Ihrem Artikel verweisen Sie auf die Studie von Sir Nicolas Stern, in der apokalyptische Auswirkungen des Klimawandels vorausgesagt werden. Die Einschätzungen von Stern werden von vielen anderen Ökonomen nicht geteilt.
Björn Lomborg weist in Seinem Buch „Cool It“ auf 3 besonders strittige Punkte hin:
-Die Präsentation der wissenschaftlichen Sachverhalte ist grob in Richtung furchterregender Szenarien übertrieben.
-Die Schäden durch den Klimawandel (und der Nutzen durch Gegenmaßnahmen) werden massiv überzeichnet.
-Die Kosten für politisches Handeln werden gewaltig unterschätzt.
An dieser Stelle muss man anmerken, dass Lomborg durchaus kein „Klimaskeptiker“ ist. Er glaubt, dass die IPCC Szenarien das Beste sind was wir zur Zeit zur Abschätzung haben. Nur hält Lomborg nichts von unrealistischen Weltuntergangsbotschaften. Und er ist der Meinung, dass Maßnahmen wie das Kioto-Protokoll praktisch nichts bringen aber sehr viel Geld kosten. Und das dieses Geld an anderer Stelle viel Dringender gebraucht würde (wie z.B. zur Malariabekämpfung oder zur Versorgung von Afrikanern mit Trinkwasser und Nahrung).
Vor allem aufgrund der riesigen Kosten, die mit dem Glauben daran verbunden sind dass CO2 als DER Klimaveränderer angesehen wird, erscheint es doch angebracht zu fragen, wie zuverlässig die Voraussagen auf ein Klima in 100 Jahren wirklich sind. Vor allem vor dem Hintergrund, dass man kaum das Wetter in 3 Tage präzise voraussagen kann.
Was wissen wir denn momentan laut offizieller Lesart? Gemäß sämtlicher IPCC Szenarien (AR4) wird es in nächster Zeit wärmer werden (viel wärmer!). Punkt. (Diskussion beendet).
Laut einer aktuellen Studie die im Mai in Nature publiziert wurde kommt es bis 2015 eher zu einer Abkühlung als zu einer Erwärmung.
Ein weiterer Artikel, im gleichen Heft publiziert, kommt zu folgendem Ergebnis:
„the Intergovernmental Panel on Climate Change recently projected that, even in the next 20 years, the global climate will warm by around 0.
(Richard Wood is at the Met Office Hadley Centre, FitzRoy Road, Exeter, Devon EX1 3PB, UK.)“
Beide Forschergruppen kann man durchaus als IPCC-nah bezeichnen.
Momentan scheint der so oft beschworene „Konsens in der Klimaforschung“ ein wenig aus dem Gleichgewicht gekommen zu sein.
Nach offizieller Lesart heißt es zurzeit, die Erwärmung „versteckt“ sich hinter einer Abkühlung. Gründe für diese Abkühlung werden auch genannt:
„Das Klima der Erde schwankt von sich aus, ohne dass man einen speziellen Antrieb dafür braucht.”
Der Weltklimarat IPCC ist die Grundlage für politische Entscheidungen in globalem Maßstab. Und diese Art von vermeintlich wissenschaftlichen Erkenntnissen ist auch Basis der aktuellen umweltpolitischen Meinungsbildung sowohl in der deutschen Bevölkerung, wie auch in der Bundesregierung.
Mit solch wackeligen Ergebnissen als Grundlage werden politische Entscheidungen gefällt, die das Leben und Überleben von Millionen (Milliarden?) Menschen betreffen. Das hinterlässt schon ein etwas mulmiges Gefühl.
Wenn ich nun aber in die reale politische Welt schaue, sehe ich doch eine sehr absonderliche Situation:
1. Das Beispiel unseres Nachbarn Frankreich mit nur ca. 60% der deutschen CO2-Pro-Kopfproduktion zeigt, dass grundsätzlich eine deutliche CO2-Reduzierung ohne Einschränkung des Komforts möglich wäre.
2. Klimaweltmeister Deutschland wird aber die Masse seine CO2-Anstengungen in völlig nutzlose Solarstromssubventionen (ca. 0.00001Grad Temperatureffekt) investieren.
3. Der globale CO2-Ausstoß ist aber in den letzten 5 Jahren trotz Kyoto und Friedensnobelpreise um ca. 17% (China 90%) stärker als die Energieerzeugung gestiegen.
Um bei diesem Szenario zu glauben, dass eine CO2-Verdopplung vermieden werden könnte, muss man schon in einem Elfenbeinturm sitzen, der die Höhe der Mondumlaufbahn kratzt. Die einzige sinnvolle Konsequenz wäre es doch, die verfügbaren Ressourcen in Anpassstrategien an die Folgen einer Temperaturerhöhung zu investieren, und nicht sinnlos zu vergeuden.
Wer alles dafür tut, um Gefahren des Klimawandels herunterzuspielen, Klimaschutzmaßnahmen lächerlich zu machen, die notwendigen technologischen Entwicklungen der erneuerbaren Energien zu bremsen, der schafft die Grundlage dafür, dass seine Prophezeiung (das ist doch alles nicht machbar) auch Wirklichkeit wird. Eines selbst-erfüllende Prophezeiung, ein zynisches, defätistisches Spiel.
Hätte solch eine Mentalität...
- Adolf Hitler hat in der Klimadebatte nichts verloren. Danke für Ihr Verständnis. -
Die Redaktion
"Yes we can" sagt Obama. Das ist die Haltung die wir auch im Kampf gegen den Klimawandel brauchen, keine selbst-erfüllenden Prophezeiungen.
@Adenosine
#1. Das Beispiel unseres Nachbarn Frankreich mit nur ca. 60% der deutschen CO2-Pro-Kopfproduktion zeigt, dass grundsätzlich eine deutliche CO2-Reduzierung ohne Einschränkung des Komforts möglich wäre.#
Hast Du im Gegenzug mal geprüft, wieviel % Strom aus AKWs kommt ?
#Wer alles dafür tut, um Gefahren des Klimawandels herunterzuspielen,#
Welche Gefahren ?
Ist die Erwärmung eine Gefahr ?
Heißt das warme, möglicherweise wärmere mittelalterliche Optimum zufällig "Optimum" ?
Horrorszenarien propagieren kann jeder.
Zum Glück sind wir zivilisiert, unter den Azteken hätte man wahrscheinlich dem Wetter - / Klimagott Feueropfer dargebracht, kopfüber in die Flammen gestumpt.
"Das ist die Haltung die wir auch im Kampf gegen den Klimawandel brauchen, keine selbst-erfüllenden Prophezeiungen."
Kampf gegen den Klimawandel? Vergleiche mit dem 2WK?
Wollen wir mal auf dem Boden der Tatsachen bleiben. Das Klima hat sich schon immer gewandelt. Das IPCC stellt Szeanrien und Projektionen auf Basis von Computermodellen zusammen. Man ist sich da keineswegs sicher. Das sage ich als Geowissenschaftler, der Mitwirkende am IPCC-Prozess kennt.
http://www.brandeins.de/...&MenuID=8&MagID
Erneuerbare Energien (EE) gibt es nicht.
Nach den Gesetzen der Physik (1. und 2. Hauptsatz der Thermodynamik) kann Energie weder aus dem Nichts erzeugt noch vernichtet werden. Energie kann nur von einer in eine andere Energieform umgewandelt werden (auch wenn ihr technisch nutzbarer Anteil mit jeder Umwandlung kleiner wird). Von daher ist der Begriff „erneuerbare Energie“ aus naturwissenschaftlichen Sicht falsch und irreführend.
Notwendige technologische Entwicklungen werden vor allem von Klimaschützern verhindert. (Z.B. Kernfusionstechnik, mit der Begründung, dass der Strom angeblich teurer wäre als Strom aus den sog. EE, ...)