Treibhausgase – Entstehung und Auswirkungen

Bestimmt hast Du schon einmal vom Treibhauseffekt gehört und dass dieser mit dem Klimawandel in Zusammenhang steht. Eine wichtige Rolle beim Treibhauseffekt spielen auch die sogenannten Treibhausgase. Wo diese Gase entstehen und inwiefern sie den Treibhauseffekt beeinflussen, erfährst Du im nachfolgenden Beitrag.

Inhaltsverzeichnis

1. Was sind Treibhausgase?
2. Wie entstehen Treibhausgase?
3. Was gibt es alles für Treibhausgase?
4. Welches Gas ist für den Treibhauseffekt verantwortlich?
5. Welche Folgen bringt der Treibhauseffekt mit sich?
6. Was hat der Treibhauseffekt mit dem Klimawandel zu tun?
7. Wer sind die Verursacher?
8. Was hat der Wasserdampf mit dem Treibhauseffekt zu tun?

Was sind Treibhausgase?

Bei Treibhausgasen handelt es sich um Gase in der Erdatmosphäre, die den Treibhauseffekt bewirken. Es kann sich dabei um natürliche oder menschengemachte (anthropogene) Gase handeln. In der Atmosphäre befinden sich generell in geringen Mengen die Treibhausgase Methan, Kohlenstoffdioxid (CO2) und Distickstoffmonoxid, besser bekannt als Lachgas. Die natürlichen Treibhausgase sind wichtig, um den Treibhauseffekt und somit das Klima der Erde konstant zu halten, damit der Planet für den Menschen bewohnbar bleibt.

Die Konzentration der Treibhausgase in der Erdatmosphäre ist jedoch stark angestiegen, da die Menschen in vielen Bereichen des Alltags Treibhausgase in hohen Mengen produzieren. Diese reichern gewissermaßen die Atmosphäre über ein natürliches Maß hinaus an und verstärken somit den Treibhauseffekt. Hierbei spricht man dann von anthropogen erzeugten Treibhausgasen.

Wie entstehen Treibhausgase?

Die meisten Treibhausgase haben einen natürlichen Ursprung. Auf verschiedenen Wegen werden die Gase von der Erdoberfläche abgegeben und gelangen dadurch in die Erdatmosphäre. Zum Beispiel wird durch die Verdauung von Nutztieren Methangas ausgestoßen. Methangas befindet sich aber auch im Permafrost und kann freigesetzt werden und in die Atmosphäre gelangen, wenn das Eis schmilzt. Der natürliche Treibhauseffekt entsteht zu etwa zwei Dritteln durch Wasserdampf und die natürlich vorkommenden Gase Kohlendioxid, Methan und Lachgas tragen dazu bei.

Viel größere Mengen an Treibhausgasen werden aber durch menschliche Ursachen in die Atmosphäre abgegeben. Die Quellen dieser Emissionen finden sich überwiegend bei der Verbrennung fossiler Ressourcen wie Erdöl, Braunkohle und Erdgas. Die Verbrennung dieser Stoffe setzt Abgase frei, die beispielsweise CO2 enthalten, welches dann zusätzlich zu den natürlichen Treibhausgasen in die Atmosphäre gelangt.

Seit Beginn der Industrialisierung haben sich auf der Erde die Mengen an Treibhausgasen, die regelmäßig in die Erdatmosphäre abgegeben werden in bedenklichen Maßen erhöht. Der gesteigerte Bedarf von Fleisch- und Tierprodukten durch die hohe, weltweite Bevölkerungszahl, führt zudem dazu, dass in der Massentierhaltung riesige Mengen Methan entstehen, da beim Verdauungsvorgang der Tiere von gigantischen, landwirtschaftlichen Betrieben entsprechend hohe Mengen Methan ausgestoßen werden.

Was gibt es alles für Treibhausgase?

Es gibt verschiedene Treibhausgase. Bei einigen davon handelt es sich um natürliche Treibhausgase, die auf der Erde vorkommen und in die Atmosphäre des Planeten abgegeben werden. Bei anderen handelt es sich um Gase, die durch den Einfluss der Menschen entstehen und dadurch erst in die Erdatmosphäre gelangen können.

Nachfolgend findest Du eine Übersicht zu den einzelnen Treibhausgasen:

1. Kohlendioxid (CO2)
   Es handelt sich hierbei um ein natürliches Gas, welches mitunter zu den bekanntesten gehört. Es zählt zu den langlebigen Treibhausgasen, was bedeutet, dass es mindestens ein Jahr in der Atmosphäre überdauert. CO2 ist ein Teil des menschengemachten Treibhauseffekts und insofern auch am durch den Mensch verursachten Klimawandel beteiligt.
2. Methan
   Auch bei Methan handelt es sich um ein natürliches und langlebiges Gas, welches lange in der Atmosphäre verbleibt. Ebenso wie CO2 beeinflusst es den menschengemachten Klimawandel. .
3. Distickstoffmonoxid (Lachgas)
   Das als Lachgas bekannte Gas gehört zu den natürlichen Gasen und ist ebenso langlebig in der Atmosphäre wie Kohlendioxid und Methan. Es besitzt eine Verweilzeit von etwa 114 Jahren in der Atmosphäre. Es wurde festgestellt, dass sich der Lachgasgehalt in der Erdatmosphäre in den letzten Jahrtausenden wahrscheinlich nur wenig verändert hat. Ein Anstieg ist erst seit dem Jahr 1750 erkennbar. Auch dieses Gas trägt erheblich zum Treibhauseffekt bei.
4. FCKW (Fluorchlorkohlenwasserstoffe)
   Dieses Gas zählt ebenso wie die bereits genannten zu den langlebigen Treibhausgasen. Im Gegensatz zu den anderen Gasen ist FCKW ausschließlich menschengemachten Ursprungs. Es handelt sich dabei um eine Zusammensetzung von Stoffen, die seit etwa 1930 von Chemikern künstlich hergestellt wurden. Man findet sie beispielsweise als Treibmittel in Sprühdosen von Haarspray oder Insektensprays. In der Atmosphäre verbleiben FCKW zwischen 45 und 100 Jahre, da sie keine Reaktionen mit anderen Stoffen eingehen, durch die sie zerstört werden könnten.
5. Ozon
   Ozon ist ein Gas, welches sich in der Atmosphäre unter anderem durch Sonnenstrahlung bildet. In Erdnähe entsteht Ozon durch eine Reaktion zwischen Sauerstoff und Stickstoffdioxid, ausgelöst mitunter durch UV-Strahlung. Ozon ist bereits in geringen Mengen gesundheitsschädlich für den Menschen. Bei hohen Ozon-Werten klagen viele Menschen beispielsweise über Kopfschmerzen.
6. Wasserdampf
   Neben dem flüssigen (Wasser) und gefrorenen (Eis) Zustand von Wasser, kommt es auch als Gas in Form von Wasserdampf vor. Gemeint ist damit jedoch nicht der Wasserdampf, der zum Beispiel beim Kochen entsteht. Wissenschaftler sprechen bei Wasserdampf von einem geruchlosen Gas, welches durch die Verdunstung flüssigen Wassers entsteht und welches durch das Kondensieren wieder zu seinem flüssigen Zustand zurückkehrt. Wasserdampf kann auch direkt durch Eis entstehen, wenn starke Sonneneinstrahlung auf das Eis trifft, ohne dass das Eis zuvor schmilzt. Wasserdampf zählt zu den natürlichen Treibhausgasen und verstärkt den Treibhauseffekt insofern, dass die menschengemachten Treibhausgase für mehr Wasserdampf in der Atmosphäre sorgen.

Welches Gas ist für den Treibhauseffekt verantwortlich?

Ein Gemisch von Gasen in der Atmosphäre der Erde löst den Treibhauseffekt aus. Die Konzentration bestimmter Gase hat dabei eine größere Wirkung als die anderer. Für den natürlichen Treibhauseffekt ist zu etwa zwei Dritteln der Wasserdampf in der Erdatmosphäre verantwortlich. Zum natürlichen Treibhauseffekt tragen zudem mit geringem Anteil auch die Gase Kohlendioxid (CO2), Methan, Lachgas und Ozon bei. Anders verhält es sich bei dem menschengemachten (anthropogenen) Treibhauseffekt. Dieser entsteht durch die überhöhten Mengen der genannten Treibhausgase sowie dem künstlich erzeugten Gas FCKW.

Kohlendioxid (CO2) hat dabei mit etwa 60 Prozent die größten Auswirkungen auf den Treibhauseffekt. Methan macht mit 20 Prozent ebenfalls einen nicht unerheblichen Teil aus, während Lachgas mit fünf bis sechs Prozent einen eher geringen Einfluss hat. Jedoch darf es dadurch nicht ignoriert werden, da es zum Beispiel mit einer Verweildauer von etwa 114 Jahren lange in der Atmosphäre verbleibt. FCKW haben hingegen einen Anteil von etwa zehn Prozent an der Erderwärmung. Einige der enthaltenen Stoffe von FCKW sind bis zu 14.800 mal klimawirksamer als Kohlendioxid und haben das Potenzial den Treibhauseffekt stark anzutreiben.

Welche Folgen bringt der Treibhauseffekt mit sich?

Der Treibhauseffekt verursacht die Erwärmung der Erde. Dies bleibt nicht ohne Folgen für Ökosysteme und Lebewesen auf dem Planeten, den Mensch eingeschlossen. Da die Erderwärmung so schnell voranschreitet, können sich Tiere und Pflanzen nicht an die neuen Bedingungen anpassen. Dies führt zum Verlust zahlreicher Arten und somit dazu, dass die Artenvielfalt der Erde verschwindet.

Aufgrund der Erwärmung schmelzen zudem die Polarkappen und es verschwinden Gletscher, wie zum Beispiel der Okjökull in Island dieses Jahr. Das schmelzende Eis trägt gleichzeitig dazu bei, dass der Meeresspiegel weltweit ansteigt. Durch die Erwärmung der Ozeane, sterben außerdem weitere Arten aus, da sie sich nicht anpassen können und ihre Lebensbedingungen nicht mehr gegeben sind.

Bestimmt hast Du auch schon gemerkt, dass sich das Wetter verändert und sich immer mehr in Extremen äußert, wie beispielsweise starke Niederschläge oder Schneefälle und lange Hitzewellen.

Diese Veränderung verursacht Schäden an den Ökosystemen der Erde. Durch Dürren versanden Gebiete, die zuvor fruchtbares Ackerland waren und Menschen wie Landwirte verlieren ihre Lebensgrundlage. Beispiele für den Treibhauseffekt sind auch Überschwemmungen und Waldbrände. Ausgelöst durch starke Regenfälle, sorgen Überschwemmungen für große Schäden und ehemals fruchtbares Land verwandelt sich in Flächen, die nicht mehr bewirtschaftet werden können, weil der Boden verseucht ist. Zudem lösen lange Hitzewellen und Dürren mitunter Waldbrände aus, die viel Zerstörung anrichten und durch ihre Emissionen den Treibhauseffekt noch verstärken. All diese Auswirkungen des Treibhauseffekts verursachen steigende Kosten für Wirtschaft und Gesellschaft. Die Schäden an Wohnflächen und Gebäuden in Städten treiben die Kosten immer weiter in die Höhe.

Was hat der Treibhauseffekt mit dem Klimawandel zu tun?

JDer Treibhauseffekt ist ein natürlicher Vorgang auf der Erde. Durch die Sonneneinstrahlung erreicht die Erde kurzwellige Strahlung, wird dann in langwellige Strahlung übertragen und anschließend wieder zurückgestrahlt. Wenn die Strahlen bei diesem Vorgang auf ein Hindernis treffen, werden sie wieder zurück reflektiert. In Bezug darauf, entstand der Begriff Treibhauseffekt für diesen Ablauf, da Du dir diesen vorstellen musst wie Sonnenstrahlen, die auf das Dach eines Gewächshauses aus Glas treffen. Bei einem Treibhaus sorgen die Strahlen dafür, dass sich dieses erwärmt. Durch diesen natürlichen Ablauf ist es den Menschen möglich auf der Erde bei einem stabilen Klima zu leben. Gäbe es die Gasschicht der Erdatmosphäre nicht, wäre die Barriere für die Reflektion nicht gegeben, die den Treibhauseffekt auslöst. Die Erde wäre dann zu kalt, um für die Menschen bewohnbar zu sein. Der Treibhauseffekt ist ein Bestandteil des funktionierenden Klimas auf dem Planeten. Durch den erhöhten Ausstoß von menschengemachten Treibhausgasen wird der Treibhauseffekt jedoch erheblich verstärkt. Der natürliche Klimawandel wird dadurch beschleunigt und gefährdet das Klima der Erde, da es zur Erderwärmung kommt. Die Erwärmung schreitet nach aktuellen Erkenntnissen zu schnell fort, als dass sich die Ökosysteme erfolgreich daran anpassen könnten, um für die Menschen weiterhin als Lebensgrundlage zu dienen.

Wer sind die Verursacher?

Verursacher, der hohen Treibhausgas-Emissionen sind die Menschen. Erkenntnisse der Forschung haben ergeben, dass die menschengemachten Treibhausgase seit Beginn der Industrialisierung dazu beitragen, dass der natürliche Klimawandel schneller fortschreitet, als dies eigentlich der Fall wäre. Durch die Nutzung von Bodenschätzen wie Erdöl und Braunkohle entstehen bei deren Verbrennung große Mengen Kohlendioxid, welches die Erdatmosphäre weiter anreichert und sich dort mit weiteren Treibhausgasen wie Methan vermischt. Methan entsteht in der Landwirtschaft im Zuge der Produktion tierischer Erzeugnisse, für die es weltweit einen immer größeren Bedarf gibt. Die natürliche Menge an Treibhausgasen in der Atmosphäre, die den Treibhauseffekt reguliert, erhöht sich durch steigende Emissionen immer weiter und hat inzwischen ein besorgniserregendes Level erreicht. Die Ursachen der steigenden Konzentration von Treibhausgasen in der Erdatmosphäre sind mittlerweile überwiegend menschlichem Handeln geschuldet. Durch die Verbrennung von nicht erneuerbaren Rohstoffen wie Öl ist insbesondere der Anteil von CO2 angestiegen. Da durch Rodungen weltweit immer mehr Waldflächen verschwinden, fehlen auch Bäume, die CO2 aufnehmen und somit neutralisieren könnten. Der Treibhauseffekt wird also weiter begünstigt. Bedenklich sind auch die Stoffe, die durch das Treibhausgas FCKW in die Atmosphäre gelangen. Da dieses Gas keinen natürlichen Ursprung hat, reagiert es nicht mit anderen Stoffen und kann dadurch nicht neutralisiert werden. Die Erderwärmung sorgt dafür, dass der Permafrost in den kalten Regionen der Erde auftaut und dabei riesige Mengen Methangas freisetzt, die im Eis gespeichert sind. Neben dem tierisch erzeugten Methan, gelangt daher durch die Einwirkung des Menschen auch Methan in die Atmosphäre, welches bislang im Eis eingeschlossen und somit harmlos war.

Was hat der Wasserdampf mit dem Treibhauseffekt zu tun?

Wasserdampf trägt bei wolkenlosem Himmel zu etwa 60 Prozent zum natürlichen Treibhauseffekt bei. Der Wasserdampf entsteht innerhalb des globalen Wasserkreislaufs, bestehend aus den Ozeanen, Regen und Verdunstung, sowie der Speicher von Wasser in den Böden. Durch die menschengemachte globale Erwärmung steigt der Anteil an Wasserdampf in der Erdatmosphäre an. Auslöser hierfür ist eine erhöhte Lufttemperatur, die dafür sorgt, dass größere Mengen Wasser verdunsten. Man bezeichnet diesen Vorgang als Rückkopplungseffekt, der ein zentrales Element der Erderwärmung ist und somit den Treibhauseffekt ankurbelt. Wasserdampf für sich ist also kein schädliches Treibhausgas, durch den menschlichen Einfluss wird jedoch der anthropogene Treibhauseffekt durch Wasserdampf begünstigt und es entsteht ein Kreislauf, der sich negativ auf den Klimawandel auswirkt. Um dies zu stoppen, ist es wichtig weniger Emissionen zu erzeugen.