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Die Welt des CO₂ | Treibhausgase

Wo entstehen Treibhaus­gase?

Überall.

Die Vielzahl der Prozesse, bei denen Treibhaus­gase entstehen, ist nahezu unerschöpflich. Während natürliche Prozesse sich innerhalb ihrer Kreisläufe stetig selbst ausgleichen, fehlt dieser Ausgleich bei den menschengemachten Prozessen: Sie unterstützen zwar unseren Lebensstil, belasten jedoch die Umwelt in erheblichem Masse.

KOHLENDIOXID CO₂

Infografik zu CO₂-Quellen: natürliche und menschengemachte Entstehung von Kohlendioxid mit Landschaftsszene und Symbolen.

CO₂e = 1

CO₂ hat einen mittleren Erwärmungseffekt. Da es aber bis zu einer Million Jahre in der Atmosphäre verbleibt, beeinflusst es das Klima sehr lange.

Kohlendioxid CO₂ – Natürliche und menschengemachte Quellen

Die Infografik zeigt eine Landschaftsszene mit verschiedenen CO₂-Quellen. Oben links ist ein CO₂-Molekül dargestellt. Die Grafik ist in zwei Hauptbereiche unterteilt:

Natürliche CO₂-Quellen (linke Seite):

  • Gasaustausch an Wasseroberflächen (Ozeane, Fließgewässer und Seen)
  • Waldbrände
  • Atmung (natürliche Vegetation, Wildtiere, Menschen)
  • Zersetzungsprozesse
  • Vulkanausbrüche

Menschengemachte CO₂-Quellen (rechte Seite):

  • Verbrennung von organischem Material zur Energie- und Stromgewinnung für Mobilität, Industrie, Wohnen, Heizen, Bauen und Betrieb der digitalen Welt
  • Abfallverbrennung zur Energiegewinnung
  • Abfallbewirtschaftung in Deponien
  • Landnutzungsänderungen (Brandrodung, Bodenbearbeitung, Rodung von Wald, Trockenlegung von Feuchtgebieten, Siedlungsbau)
  • Brände
  • Atmung (Nutztiere, Kulturpflanzen)

Hinweis:

CO₂ = 1: CO₂ hat einen mittleren Erwärmungseffekt. Da es aber bis zu einer Million Jahre in der Atmosphäre verbleibt, beeinflusst es das Klima sehr lange.

Die Landschaftsszene zeigt Berge, Wald, einen See mit Joggern, Tiere, Stromleitungen, ein Kohlekraftwerk, ein Auto und ein Smartphone, um die verschiedenen CO₂-Quellen zu visualisieren.

NATÜRLICH
  • Gasaustausch an Wasseroberflächen (Ozeane, Fliessgewässer und Seen)
  • Waldbrände
  • Atmung (natürliche Vegetation, Wildtiere, Menschen)
  • Zersetzungsprozesse
  • Vulkanausbrüche
MENSCHENGEMACHT
  • Verbrennung von organischem Material (z.B. Kohle, Öl, Gas, Holz) zur Energie- und Stromgewinnung für Mobilität, Industrie, Wohnen, Heizen, Bauen, Betrieb der digitalen Welt (inkl. künstlicher Intelligenz, Surfen, Streaming, Kryptowährung) etc.
  • Abfallverbrennung zur Energiegewinnung
  • Abfallbewirtschaftung in Deponien
  • Landnutzungsänderungen (Brandrodung, Ausgasung nach Bodenbearbeitung z.B. bei Ackerbau, Rodung von Wald, Trockenlegung von Feuchtgebieten, Siedlungsbau)
  • Brände
  • Atmung (Nutztiere, Kulturpflanzen)

METHAN CH₄

NATÜRLICH
  • bakterielle Zersetzungsprozesse in Ozeanen, Sümpfen und anderen Feuchtgebieten
  • Ausgasung von auftauendem Permafrost
  • Auflösung von Methanhydratvorkommen am Meeresgrund und in polaren Küstenregionen
MENSCHENGEMACHT
  • Verdauungsprozesse bei wiederkäuenden Nutztieren in landwirtschaftlicher Viehzucht
  • Bodenbearbeitung im Ackerbau
  • bakterielle Zersetzungsprozesse im Ackerbau (z.B. Anbau von Nassreis)
  • Lagerung und Ausbringung von Düngern aus Land- und Forstwirtschaft (z.B. Festmist, Gülle)
  • Erdgas- und Erdölproduktion, Kohleabbau
  • bakterielle Zersetzungsprozesse in Abfalldeponien, Senkgruben und Klärschlammanlagen
Infografik zu Methan CH₄-Quellen: natürliche und menschengemachte Entstehung mit Landwirtschaftsszene und Klimawirkung.

CO₂e = 28

Methan erwärmt die Erde 28-mal stärker als CO₂, bleibt allerdings nur ca. 9 Jahre in der Atmosphäre. In dieser kurzen Zeit richtet es jedoch erheblichen Schaden an. Ein CO₂e von 28 bedeutet, dass 1 Tonne Methan in einem Zeitraum von 100 Jahren denselben Erwärmungseffekt hat wie 28 Tonnen CO₂.

Methan CH₄ – Natürliche und menschengemachte Quellen

Die Infografik zeigt eine Landwirtschaftsszene mit verschiedenen Methanquellen. Oben links ist ein CH₄-Molekül dargestellt. Die Grafik ist in zwei Hauptbereiche unterteilt:

Natürliche Methanquellen:

  • Bakterielle Zersetzungsprozesse in Ozeanen, Sümpfen und anderen Feuchtgebieten
  • Ausgasung von auftauendem Permafrost
  • Auflösung von Methanhydratvorkommen am Meeresgrund und in polaren Küstenregionen

Menschengemachte Methanquellen:

  • Verdauungsprozesse bei wiederkäuenden Nutztieren in landwirtschaftlicher Viehhaltung
  • Bodenbearbeitung im Ackerbau
  • Bakterielle Zersetzungsprozesse im Ackerbau (z.B. Anbau von Nassreis)
  • Lagerung und Ausbringung von Düngern aus Land- und Forstwirtschaft (z.B. Festmist, Gülle)
  • Erdgas- und Erdölproduktion, Kohleabbau
  • Bakterielle Zersetzungsprozesse in Abfalldeponien, Senkgruben und Kläranlagen

Klimawirkung von Methan:

CO₂e = 28: Methan erwärmt die Erde 28-mal stärker als CO₂, bleibt allerdings nur ca. 9 Jahre in der Atmosphäre. In dieser kurzen Zeit richtet es jedoch erheblichen Schaden an. Ein CO₂e von 28 bedeutet, dass 1 Tonne Methan in einem Zeitraum von 100 Jahren denselben Erwärmungseffekt hat wie 28 Tonnen CO₂.

Die Landschaftsszene zeigt Kühe auf einer Weide, einen Traktor auf einem Acker, Sumpfgebiete mit Methanausgasung (dargestellt durch Blasen), eine Erdölförderanlage und verschiedene natürliche Landschaftselemente, um die verschiedenen Methanquellen zu visualisieren.

DISTICKSTOFFOXID N₂O (LACHGAS)

Infografik zu Distickstoffoxid N₂O (Lachgas): natürliche und menschengemachte Quellen mit Landwirtschaftsszene.

CO₂e = 273

Lachgas ist 273-mal stärker als CO₂ und bleibt rund 100 Jahre in der Atmosphäre.

Distickstoffoxid N₂O (Lachgas) – Natürliche und menschengemachte Quellen

Die Infografik zeigt eine Landwirtschaftsszene mit verschiedenen Lachgasquellen. Oben links ist ein N₂O-Molekül dargestellt. Die Grafik ist in zwei Hauptbereiche unterteilt:

Natürliche Lachgasquellen:

  • Bakterielle Zersetzungsprozesse in sauerstoffarmer Umgebung (z.B. in Ozeanbereichen mit viel Plankton und in Böden)

Menschengemachte Lachgasquellen:

  • Bakterielle Zersetzung von landwirtschaftlichem Stickstoffdünger
  • Verbrennung von Biomasse (z.B. Pflanzenreste, Essensabfälle) und fossilen Brennstoffen

Klimawirkung von Lachgas:

CO₂e = 273: Lachgas ist 273-mal stärker als CO₂ und bleibt rund 100 Jahre in der Atmosphäre.

Die Landschaftsszene zeigt einen landwirtschaftlichen Betrieb mit Stallgebäude, Schweine, einem Traktor, Güllebehältern mit sichtbaren Ausgasungen (dargestellt durch Blasen), einem Schornstein und einem Getreidehaufen. Links ist eine Pflanze im Boden zu sehen, die natürliche Bodenprozesse symbolisiert. Die verschiedenen Elemente visualisieren sowohl natürliche als auch menschengemachte Lachgasquellen.

NATÜRLICH
  • bakterielle Zersetzungsprozesse in sauerstoffarmer Umgebung (z.B. in Ozeanbereichen mit viel Plankton und in Böden)
MENSCHENGEMACHT
  • bakterielle Zersetzung von landwirtschaftlichem Stickstoffdünger
  • Verbrennung von Biomasse und fossilen Brennstoffen

FLUORIERTE GASE (F-GASE)

KEIN NATÜRLICHES VORKOMMEN

MENSCHENGEMACHT
  • Tetrafluormethan CF4: Kältemittel in Kühlanlagen, Herstellung von Aluminium und Elektronikgeräten
  • Fluorkohlenwasserstoffe (z.B. CHF3): Kältemittel in Kühlanlagen, Füllgase bei Schaumstoffen, Treibgase für Sprühdosen
  • Stickstofftrifluorid NF3: Produktion von Solarzellen, LC-Displays und Halbleitern
  • Schwefel-Hexafluorid SF6: Schutzgas für technische Prozesse, Isolation von Stromanlagen, Gas für Autoreifen (Reifengas)
Infografik zu fluorierten Gasen (F-Gase): ausschließlich menschengemachte Quellen mit Kühlschrank und Spraydose.

CO₂e = 25 000

F-Gase kommen zwar nur in relativ kleinen Mengen vor, erwärmen die Erde aber sehr stark (bis zu 25 000-mal stärker als CO₂) und bleiben sehr lange – bis zu Tausenden von Jahren – in der Atmosphäre. Da ihre Emissionen ständig steigen und es keine natürlichen Abbauprozesse in der Atmosphäre gibt, erwärmen sie das Klima kontinuierlich.

Fluorierte Gase (F-Gase) – Ausschließlich menschengemachte Quellen

Die Infografik zeigt verschiedene Gegenstände des Alltags, die fluorierte Gase enthalten. Oben links ist ein stilisiertes F-Gas-Molekül dargestellt. Die Grafik betont, dass es kein natürliches Vorkommen dieser Gase gibt:

Kein natürliches Vorkommen

F-Gase kommen ausschließlich durch menschliche Aktivitäten in die Atmosphäre.

Menschengemachte F-Gas-Quellen:

  • Tetrafluormethan CF₄: Kältemittel in Kühlanlagen, Herstellung von Aluminium und Elektronikgeräten
  • Fluorkohlenwasserstoffe (z.B. CHF₃): Kältemittel in Kühlanlagen, Füllgase bei Schaumstoffen, Treibgase für Sprühdosen
  • Stickstofftrifluorid NF₃: Produktion von Solarzellen, LC-Displays und Halbleitern
  • Schwefel-Hexafluorid SF₆: Schutzgas für technische Prozesse, Isolation von Stromanlagen, Gas für Autoreifen (Reifengas)

Klimawirkung von F-Gasen:

CO₂e = 25.000: F-Gase kommen zwar nur in relativ kleinen Mengen vor, erwärmen die Erde aber sehr stark (bis zu 25.000-mal stärker als CO₂) und bleiben sehr lange – bis zu Tausenden von Jahren – in der Atmosphäre.

Besondere Problematik: Da ihre Emissionen ständig steigen und es keine natürlichen Abbauprozesse in der Atmosphäre gibt, erwärmen sie das Klima kontinuierlich.

Die Szene zeigt einen geöffneten Kühlschrank mit verschiedenen Lebensmitteln, eine Hand mit einer roten Spraydose, Autoreifen und technische Geräte mit sichtbaren Gasemissionen (dargestellt durch Blasen), um die verschiedenen Anwendungsbereiche von F-Gasen zu visualisieren.

Anteil der einzelnen Treibhausgase an den  gesamten menschengemachten Emissionen weltweit

CO₂-ÄQUIVALENTE (CO₂e)

Unterschiedliche Treibhausgase tragen unterschiedlich zum Klimawandel bei, da sie Wärme in der Atmosphäre unter­schiedlich stark zurückhalten und sie sich unterschiedlich lange in der Atmosphäre aufhalten. Um ihre Wirkung dennoch vergleichbar zu machen und ihren Gesamtbeitrag an die Erderwärmung besser zu verstehen, rechnet man sie in eine gemeinsame Einheit um, die CO₂-Äquivalente (CO₂e). CO₂e geben an, wie viel stärker ein Treibhausgas im Vergleich zur gleichen Menge an CO₂ über einen Zeitraum von 100 Jahren ist; bzw. wie viel CO₂ man stattdessen bräuchte, um den gleichen Erwärmungseffekt zu erzielen.