Das Zeitalter der Industrie

Der 5. UN-Klimareport

Arbeitsgruppe III: Minderung des Klimawandels

Im Jahr 2013 hat der Klimarat der Vereinten Nationen (IPCC) begonnen, seinen fünften Klimareport zu veröffentlichen. Der Klimareport fasst regelmäßig den Stand der weltweiten Klimaforschung zusammen. Arbeitsgruppe III hat im April 2014 die Untersuchungen über die Möglichkeiten, den Klimawandel zu begrenzen, zusammengefasst. Die wesentlichen Ergebnisse sind im Folgenden dargestellt.

Ansätze zur Minderung des Klimawandels

Unter "Minderung des Klimawandels" werden alle menschlichen Aktivitäten betrachtet, die entweder darauf abzielen, den Ausstoß von Treibhausgase zu vermindern oder aber die Senken (z. B. Ökosysteme wie Wälder, die Treibhausgase aufnehmen) zu stärken. Da die meisten Treibhausgase lange in der Atmosphäre bleiben und sich über die ganze Erde verteilen, kann eine Minderung des Klimawandels nur durch internationale Kooperation erreicht werden. Dabei treten Fragen von Gerechtigkeit und Fairness in der Vordergrund: die einzelnen Länder haben historisch unterschiedlich stark zum Klimawandel beigetragen und unterschiedliche Möglichkeiten zur Minderung des und Anpassung an den Klimawandel. Die Minderung des Klimawandels muss daher in ein Konzept der nachhaltigen Entwicklung eingebunden werden, um beispielsweise nicht die Bekämpfung der Armut zu gefährden. Auch Wechselwirkungen mit anderen Politikfeldern sind zu beachten: So können Maßnahmen zur Minderung des Klimawandels Auswirkungen auf die Luftreinhaltung, den Schutz der Artenvielfalt, den Zugang zu modernen Energieformen etc. haben; und umgekehrt Maßnahmen zu diesen Politikfeldern Auswirkungen auf den Klimawandel.

Treibhausgase, Emissionen und ihre Treiber

Die Emissionen von Treibhausgasen steigen - den Anstrengungen zur Minderung des Klimawandels zum Trotz - seit 1970 unvermindert an; von 2001 bis 2010 hat sich dieser Anstieg sogar beschleunigt:

Entwicklung der Treibhausgasemissionen von 1970 bis 2010

Entwicklung der Emissionen von Treibhausgasen von 1970 bis 2010, aufgeteilt nach Gruppen von Treibhausgasen. Beim Kohlendioxid wird unterschieden in Kohlendioxid aus der Abholzung von Wäldern und anderen Änderungen der Landnutzung und Kohlendioxid aus der Verbrennung fossiler Brennstoffe und anderer industrieller Prozesse. Die Zahlenangaben beziehen sich auf Milliarden Tonnen (Gigatonnen, Gt) >> Kohlendioxid-Äquivalent. Quelle der Abbildung: IPCC: Climate Change 2014: Mitigation of Climate Change. Summary for Policymakers, Abb. SPM 1 (Auszug), eigene Übersetzung.

Über den Zeitraum von 1970 bis 2010 hat Kohlendioxid aus der Verbrennung fossiler Brennstoffe und anderer industrieller Prozesse rund 78 Prozent der Treibhausgasemissionen ausgemacht; im Jahr 2010 wurden 32 Milliarden Tonnen emittiert (2011 und 2012 sind die Emissionen weiter angestiegen). Auch wenn man die z.T. stärkere Klimawirksamkeit anderer Treibhausgase berücksichtigt, sind die Verbrennung fossiler Brennstoffe und andere industrielle Prozesse zu rund zwei Dritteln für den Klimawandel verantwortlich. Der Ausstoß von 1970 bis 2010 entspricht ungefähr dem Ausstoß der Treibhausgase von 1750 bis 1969 - also rund der Hälfte der vom Menschen während des gesamten Industriezeitalters verursachten Treibhausgasemissionen!

Die Herkunft der Treibhausgase aus den einzelnen Wirtschaftssektoren im Jahr 2010 zeigt die folgende Abbildung. Gebäude tragen z.B. mit 6,4 Prozent zu den Treibhausgasen bei. Wenn man jedoch den Teil der Strom- und Wärmeerzeugung, der in Gebäuden genutzt wird, diesen zurechnet, steigt der Anteil um 12 Prozent auf 18,4 Prozent.

Anteil der Wirtschaftssektoren an den Treibhausgasemissionen

Anteil der Wirtschaftssektoren an den Treibhausgasemissionen 2010. Zusätzlich zu den direkten
Emissionen ist auch dargestellt, wie die Strom- und Wärmeerzeugung den einzelnen Sektoren
zuzuordnen ist (indirekte Emissionen). Quelle der Abbildung: IPCC: Climate Change 2014: Mitigation of Climate Change. Summary for Policymakers, Abb. SPM 2, eigene Übersetzung.

Zu den wichtigsten Treibern des Anstiegs der Emissionen gehören seit 1970 das Wachstum der Weltbevölkerung und (am stärksten im letzten Jahrzehnt) das Wirtschaftswachstum. Außerdem hat die verstärkte Nutzung von Kohle den in den vorhergehenden Jahrzehnten zu beobachtenden Trend zur "Dekarbonisierung" der Energieerzeugung (weniger Kohlendioxid-Emissionen pro Einheit erzeugte Energie) wieder umgekehrt, die Kohlendioxid-Emissionen stiegen pro Einheit erzeugte Energie von 2001 bis 2010 leicht an:

Treiber das Anstiegs der Kohlendioxid-Emissionen seit 1970

Treiber der Veränderungen der Treibhausgasemissionen: Während das Bruttosozialprodukt
(BSP) mit immer weniger Energie erzeugt wird und bis zum Jahr 2000 die Energieerzeugung
immer weniger Emissionen an Kohlendioxid verursachte, nahmen die Bevölkerung und das
BSP pro Kopf zu. Im letzten Jahrzehnt nahm auch die Emission von Kohlendioxid pro erzeugter
Energie-Einheit (die Kohlenstoff-Intensität der Energieerzeugung) wieder zu. Das liegt an der
vermehrten Kohlenutzung. Quelle der Abbildung: IPCC: Climate Change 2014: Mitigation of
Climate Change.
Summary for Policymakers, Abb. SPM 3, eigene Übersetzung.

Aufgrund des weiteren Bevölkerungs- und Wirtschaftswachstums wird ohne zusätzliche Maßnahmen zur Minderung des Klimawandels der Ausstoß an Treibhausgasen weiter anwachsen. Im Jahr 2100 ist dann mit einer Temperaturerhöhung um 3,7 bis 4,8 Grad Celsius zu rechnen (hohes Vertrauen).

Pfade zur Verminderung des Klimawandels

Für den Bericht wurden rund 900 verschiedene Szenarien mit unterschiedlichen Annahmen zur Klimapolitik untersucht. Wenn im Jahr 2100 die Temperaturerhöhung wahrscheinlich auf höchstens zwei Grad Celsius gegenüber dem vorindustriellen Wert begrenzt werden soll, darf die Kohlendioxid-Äquivalent-Konzentration in der Atmosphäre nicht über 450 ppm steigen (hohes Vertrauen). Dass es damit gelingt, den Anstieg auf 1,5 Grad Celsius zu begrenzen, ist weniger wahrscheinlich. Bei einer Konzentration von 500 ppm ist es offen, ob der Wert von zwei Grad Celsius eingehalten wird (und hängt unter anderem vom Verlauf der Konzentration vor dem Jahr 2100 ab).

Alle Szenarien, bei denen die Konzentration von 450 ppm erreicht wird, umfassen deutliche Emissionsverminderungen durch tief greifende Änderungen der Energieerzeugung und zumeist auch der Landnutzung bis Mitte des Jahrhunderts. Typischerweise sind die Emissionen in den Szenarien im Jahr 2030 um bis zu 40 Prozent und bis zum Jahr 2050 um 40 bis 70 Prozent gegenüber 2010 gesunken, und im Jahr 2100 wird netto kein Kohlendioxid mehr ausgestoßen. Erreicht werden kann dies zum Beispiel durch schnellere Verbesserung der Effizienz der Energienutzung, einen drei- bis viermal so hohen Anteil "kohlenstoffarmer Energien" (erneuerbare Energien oder die Nutzung von Biomasse und fossilen Energien mit Kohlendioxidabscheidung), wie die folgende Abbildung zeigt.

Darstellung, die den Anteil erneuerbarer Energien verschiedener Klimaszenarien bis zum Jahr 2100 anzeigt.

Anteil kohlenstoffarmer Energie am Primärenergieverbrauch in verschiedenen Szenarien (die im Jahr 2100 zu der links oben aufgeführten Treibhausgaskonzentration in der Atmosphäre führen). Wenn die angestrebte Obergrenze der Temperaturerhöhung von zwei Grad Celsius nicht überschritten werden soll, muss sich der Anteil erneuerbarer Energien bis 2050 mehr als verdreifachen und im Jahr 2100 bei deutlich über 90 Prozent liegen. Quelle der Abbildung: IPCC: Climate Change 2014: Mitigation of Climate Change. Summary for Policymakers, Abb. SPM 4 (Auszug), eigene Übersetzung.

In vielen Szenarien wird die Konzentration von 450 ppm zunächst überschritten, und dann muss in der zweiten Hälfte des Jahrhunderts durch die Nutzung von Biomasse mit Kohlendioxidabscheidung oder Aufforstung von Wäldern in großem Maßstab die Konzentration wieder gesenkt werden. Die Kohlendioxidabscheidung ist aber großtechnisch noch nicht erprobt und mit hohem Aufwand verbunden; die Umsetzbarkeit ist daher - ebenso wie die einer großräumigen Aufforstung - fraglich. Die bisher von den Staaten in der Folge des >> Klimagipfels von Cancún zugesagten Maßnahmen zur Verminderung des Klimawandels reichen jedoch nicht aus, die Konzentration von 450 ppm einzuhalten, die Treibhausgasemissionen würden dennoch im Jahr 2030 über 50 Milliarden Tonnen liegen. Je länger die notwendigen Maßnahmen aber hinausgezögert werden, desto aufwändiger und schwieriger wird es, die Obergrenze einzuhalten (hohes Vertrauen).

Die Schätzung über die Kosten der Maßnahmen schwanken - abhängig von den Annahmen, den Technologien und der Zeitplanung in den Szenarien - erheblich; so würde der Zielwert von 450 ppm bis Ende des Jahrhunderts unter günstigen Bedingungen und sofortigem Beginn jedes Jahr das Wachstum um 0,04 bis 0,14 % verringern (gegenüber einer Ausgangsbasis, bei der es um 1,6 bis 3 % pro Jahr steigt); bei ungünstigen Bedingungen (etwa, dass die notwendigen Technologien nicht frei zur Verfügung stehen) und späterem Beginn können sie aber auch erheblich höher liegen. Die Maßnahmen bewirken aber auch anderweitige Verbesserungen, wie eine Verringerung der Luftverschmutzung, die Vermeidung von Energieengpässen etc., deren finanzieller (und gesundheitlicher) Nutzen in den Studien nicht durchgängig bewertet wurde. Auch weitere Auswirkungen sind noch nicht gut verstanden: Während Erdöl- und Kohleexporteure unter den Maßnahmen zu Klimaschutz leiden dürften, sind die Auswirkungen auf Gasexporteure beispielswiese umstritten.

(Um die Temperaturerhöhung auf 1,5 Grad Celsius zu begrenzen, dürfte die Kohlendioxid-Äquivalent-Konzentration im Jahr 2100 nicht über 430 ppm liegen (hohes Vertrauen). Hierzu liegen nur wenige fundierte Untersuchungen vor.)

Sektorenübergreifende Maßnahmen

Ohne zusätzliche Maßnahmen werden die Treibhausgasemissionen -mit Ausnahme der Kohlendioxidemissionen aus Land- und Forstwirtschaft und Landnutzungsänderungen - weiter ansteigen. Eine Abstimmung der Maßnahmen in den einzelnen Sektoren (Energie, Industrie, Forstwirtschaft, ...) führt zur kostengünstigsten Gesamtlösung. So kann der Umbau der Energieerzeugung hin zu erneuerbaren Energien wirkungsvoll durch Maßnahmen zu einer effizienteren Energienutzung und durch Verhaltensänderungen unterstützt werden, die die Energienachfrage reduzieren.

Sektorenspezifische Maßnahmen

Ohne Änderungen in der Energieversorgung könnte sich der Kohlendioxidausstoß des Energiesektors bis 2050 verdoppeln oder verdreifachen. Die "Dekarbonisierung" - die Verringerung des Anteils kohlenstoffhaltiger Brennstoffe an der Energieversorgung - wäre der wirkungsvollste Beitrag des Energiesektors zur Verminderung des Klimawandels und unverzichtbar, wenn die Zwei-Grad-Obergrenze eingehalten werden soll (hohe Übereinstimmung). Erneuerbare Energien haben sich seit dem 4. UN-Klimareport weiterentwickelt und stellen heute in großem Maßstab eine praktikable Alternative dar (hohe Übereinstimmung). Auch die Atomenergie ist eine kohlenstoffarme Technologie, ihr Beitrag zur Stromversorgung sinkt aber seit 1993 aufgrund der mit ihr verbundenen Sicherheitsrisiken, der ungelösten Atommüllfrage und des Widerstands in der Bevölkerung. Die Emissionen des Energiesektors könnten auch durch der Ersatz von Kohlekraftwerken durch moderne gasbetriebene Gas-und Dampfkraftwerke und Kraft-Wärme-Koppelung reduziert werden. Techniken zur Kohlenstoffabscheidung aus Kohlekraftwerken sind im industriellen Maßstab noch unerprobt und die möglichen Folgen werden gerade erforscht. Die Verbindung der Verbrennung von Biomasse und Kohlenstoffabscheidung wird jedoch in vielen Szenarien betrachtet, um Kohlendioxid wieder aus der Atmosphäre zu entfernen, wenn die Emissionsreduktionen nicht schnell genug erfolgen, um die Zwei-Grad-Obergrenze einzuhalten.

Auch die Kohlendioxidemissionen des Transportsektors könnten sich bis 2050 verdoppeln; mit ernsthaften Maßnahmen (Ausbau der Eisenbahn statt Inlandsflüge, Förderung des Fahrrad-und Fußgängerverkehrs in Städten) könnten sie aber auch 40 Prozent weniger stark ansteigen. Sie bedingen eine veränderte Städte- und Infrastrukturplanung. Eine "Dekarbonisierung" (siehe oben) der Treibstoffe ist ebenfalls möglich, in großem Umfang  (Elektromobilität oder Wasserstofferzeugung mit erneuerbaren Energien) ist sie jedoch eher eine langfristige Strategie.

Im Gebäudesektor wird der Energieverbrauch ohne zusätzliche Maßnahmen durch steigenden Lebensstandard, neue Technologien und Verstädterung ohne zusätzliche Maßnahmen bis 2050 um 50 bis 150 Prozent ansteigen. Es gibt jedoch erprobte Techniken, den Energieverbrauch bei Neubauten deutlich und selbst bei bestehenden Bauten um 50 bis 90 Prozent zu reduzieren; mit diesen könnte der Verbrauch des Sektors sogar sinken. Energieeffizientere Gebäude haben zahlreiche positive "Nebenwirkungen", von einer geringeren Abhängigkeit von Energieträger aus politisch unzuverlässigen Herkunftsländern bis zum Abbau der Energiearmut in armen Ländern. Allerdings werden aufgrund schlechter Rahmenbedingungen (z.B. Vermieter muss zahlen, aber Mieter profitiert) selbst an sich wirtschaftliche Maßnahmen oft nicht umgesetzt.

Im Industriesektor könnte der Energieverbrauch um 25 Prozent sinken, wenn überall die beste verfügbare Technik eingesetzt würde - insbesondere in Ländern, wo dieses noch nicht Standard ist und in nicht-energieintensiven Industrien, die sich noch nicht intensiv mit dem Thema beschäftigt haben. Technologische Innovationen könnten weitere 20 Prozent bringen. Weitere Fortschritte sind mit Verbesserungen in der Ressourceneffizienz und einer Verlängerung der Produktlebensdauer möglich.

Land- und Forstwirtschaft sowie Landnutzungsänderungen sind der Sektor, in dem aufgrund zurückgehender Abholzung und vermehrter Aufforstung ohnehin ein Rückgang der Kohlendioxid-Emissionen erwartet wird. Es gibt aber auch hier noch Potenzial für eine Verbesserung - besserer Schutz der Wälder, Verbesserung der Böden in der Landwirtschaft -, mit denen weitere Emissionsreduktionen erzielt werden können. Die Auswirkungen einer verstärkten Nutzung von Biomasse auf die Treibhausgasemissionen, wenn man die Landnutzungsänderungen mitbetrachtet, ist nach wie vor ungeklärt und hängen auch von der spezifischen Form der Biomasse ab; ein kleinräumige Biogasnutzung im ländlichen Raum ist etwa in armen Ländern wahrscheinlich klimafreundlich (mittlere Übereinstimmung).

Rahmenbedingungen und Institutionen

Um den notwendigen Übergang zu einer kohlenstoffarmen Energieerzeugung und effizienten Energienutzung zu erreichen, muss weltweit mehr Geld in erneuerbare Energien und weniger in konventionelle Kraftwerke fließen. Dazu können politische Strategien und gesetzliche Regelungen - etwa Effizienzstandards - beitragen. Wo diese bereits ergriffen wurden, haben sie sich als wirksam erwiesen (mittlere Übereinstimmung), über das Ausmaß des "Rebound-Effektes" (effizienter Technik führt dazu, dass sie breiter angewendet wird, was einen Teil der Einsparung ausgleicht) besteht keine Einigkeit.

Emissionshandelssysteme sind in einigen Ländern und Regionen eingeführt worden, haben sich aber nur als begrenzt wirksam erwiesen (mittlere Übereinstimmung), was daran lag, dass aufgrund von Wirtschaftskrisen oder neuen Energiequellen die festgelegten Emissions-Obergrenzen ohnehin nicht erreicht wurden und die Preise der Emissionszertifikate daher keinen Anreiz für wirkungsvolle Maßnahmen darstellten. In einigen Ländern wurden Kohlenstoffemissionen oder (mit ähnlicher Wirkung) fossile Brennstoffe auch mit Abgaben belegt oder besteuert, dieses erwies sich als wirksam bei der Entkoppelung von Wirtschaftswachstum und Treibhausgasemissionen (hohes Vertrauen), ebenso wie der Abbau von Subventionen für Aktivitäten, bei denen besonders viele Treibhausgase freigesetzt werden (hohes Vertrauen).

Die verschiedenen Maßnahmen können sich ergänzen oder aber gegenseitig in ihrer Wirksamkeit einschränken: So verstärken sich die Förderung erneuerbarer Energien und die Besteuerung von Kohlendioxid-Emissionen gegenseitig, während die Förderung erneuerbarer Energien dann nicht zu zusätzlichen Emissionsreduktionen führt, wenn ein Emissionshandelssystem mit wirksamen (siehe oben) Emissions-Obergrenzen besteht.

Die internationale Kooperation im Klimaschutz findet überwiegend im Rahmen der >> UN-Klimarahmenkonvention statt

Weitere Informationen

Der Bericht der Arbeitsgruppe 3 "Minderung des Klimawandels" und die offizielle Zusammenfassung "Summary for Policymakers" können in englischer Sprache als pdf-Datei auf der Webseite >> http://mitigation2014.org/report heruntergeladen werden.

Zur Zusammenfassung des vorherigen >> 4. UN-Klimareport.

 

Klimawandel gefährdet die Funktionsfähigkeit der Ökosysteme

Eine empfehlenswerte Einführung zum Thema:

 Logo der Website "Den Klimawandel verstehen"

Weitere Seiten zum >> Klimawandel (Ökosystem Erde)

Zur >> Energiewende und zu den Strategien für die >> zukünftige Energieversorgung

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© Text Jürgen Paeger 2014
© Abbildungen IPCC 2014: WG3-5AR

Der Entwurf des dritten Teil des 5. UN-Klimareports ("Mitigation of Climate Change") wurde am 13.04.2014  veröffentlicht (3). Diese Zusammenfassung beruht im wesentlichen auf der Summary for Policymakers.

Ein Syntheseband soll im Oktober 2014 erscheinen.

Um das Stand unseres Wissens zu dokumentieren, wurden die Aussagen im Klimareport entweder von dem Autorenteam qualitativ bewertet ("sehr geringes" bis "sehr hohes" Vertrauen) oder - wenn möglich - folgende quantitative Wahrscheinlichkeiten angegeben:

praktisch sicher:
99 -100 % Wahrscheinlichkeit

sehr wahrscheinlich: 90 - 100 %

wahrscheinlich:
66 - 100 %

unklar:
33 - 66 %

unwahrscheinlich:
0 - 33 %

sehr unwahrscheinlich:
0 - 10 %

besonders unwahrscheinlich:
0 - 1 %.

Verwendet werden auch extrem wahrscheinlich (95 - 100 %), eher wahrscheinlich als unwahrscheinlich (> 50 - 100 %) und extrem unwahrscheinlich (0 - 5 %).

Diese Angaben aus dem Klimareport sind im nebenstehenden Text kursiv wiedergegeben.

Fakten wurden als solche - ohne Angabe von Vertrauen oder Wahrscheinlichkeiten - dargestellt.