Der Treibhauseffekt

Die folgenden Animationen und Erklärungen sind vereinfacht. Der Unterschied zwischen langwelliger und kurzwelliger Strahlung wurde hier nicht betrachtet.

Die Erde ohne Atmosphäre

Im Weltraum ist es mit -270 Grad sehr kalt. Wenn wir keine Atmosphäre hätten, würde ein Teil der Sonnenstrahlen die Erdoberfläche erwärmen, jedoch würde auch ein großer Teil wieder reflektiert werden. In diesem Fall beträgt die Temperatur auf der Erdoberfläche noch -18 Grad.

Der natürliche Treibhauseffekt

Natürliche Treibhausgase sind Gase, die es schon vor dem Menschen in der Atmosphäre gab. Das wichtigste natürliche Treibhausgas ist Wasserstoff bzw. Wasserdampf, das mit einem Anteil von 2/3 für den natürlichen Treibhauseffekt verantwortlich ist.

Unsere Atmosphäre wirkt wie eine Art Decke. Durch Treibhausgase, die es in unserer Atmosphäre gibt, wird ein Teil der Energie der Strahlen aufgenommen und nach allen Seiten wieder abgestrahlt, auch in Richtung Erdoberfläche. Mit der Energie des direkt auftreffenden Sonnenlichtes stellt sich eine Durchschnittstemperatur von 14 Grad ein.

Die Verstärkung durch den Menschen

Der Mensch verursacht täglich neue Treibhausgase, wodurch sich die Menge der Teilchen in der Atmosphäre erhöht. Je mehr Gasteilchen sich in der Atmosphäre befinden, desto mehr Energie kann von der Sonne aufgenommen werden bzw. auf die Erdoberfläche zurückgestrahlt werden. Die Temperatur steigt weiter an.

Die Unterschiede der Treibhausgase

Bei den Treibhausgasen sind immer drei Werte wichtig:

die Wirkung, die Menge und die Verweildauer

Bei der Wirkung ist zu beachten, dass die Treibhausgase zur Vergleichbarkeit in Kohlenstoffdioxid-Einheiten umgerechnet werden. Um diese ganzen Begriffe zu verstehen, bietet hier der Alkohol einen anschaulichen Vergleich.

Wie man vielleicht aus eigener Erfahrung weiß, haben verschiedene Getränke unterschiedliche Wirkungen. Ein 0,5l Glas Bier hat eine geringere Wirkung als 0,1l Martini. Um die gleiche Wirkung, wie bei einem Martini zu erhalten, müssten Sie schon zwei Bier trinken. Dieser Vergleich für die Wirkung wird auch mit den Treibhausgasen verwendeten. So werden die verschiedenen Gase in CO₂ Vergleichseinheiten umgerechnet, da auch hier die Wirkungen der Gase auf das Klima unterschiedlich sind.

Die Verweildauer von Alkohol im Blut ergibt sich über die Abbauung von ca. 0,15 Promille/Stunde. Bei Treibhausgasen ist diese jedoch sehr unterschiedlich von einigen Jahren bis zu mehreren hundert oder sogar tausend Jahren.

Der Alkoholgehalt im Blut wird in Promille angegeben. Das heißt, dass 1 Promille im Körper 0,001g Alkohol pro Gramm Blut entspricht. Dies ist eine sinnvolle und gut lesbare Einheit. Bei den Treibhausgasen werden diese in ppm angeben. Das ist eine Abkürzung aus dem Englischen und bedeutet "parts per million", also Teile pro Millionen (Teile). Wenn es 415ppm CO₂ in der Atmosphäre gibt, heißt das, dass auf eine Millionen Teilchen 415 CO₂-Teilchen kommen.

Die Wirkung, die Menge und die Verweildauer müssen also bei der Gefahrenbewertung zusammen betrachtet werden.

Gefahrenanalyse der Treibhausgase

Die folgende Tabelle zeigt einen Vergleich der verschiedenen Treibhausgase und ihrer Gefahren. Neben der aktuellen Menge für das Jahr 2023 in unserer Atmosphäre ist auch die Veränderung gegenüber 2020 angegeben. Schwefelhexafluorid (SF₆) trägt zwar derzeit noch nicht wesentlich zum Treibhauseffekt bei, ist aber aufgrund der in den letzten Jahren stark angestiegenen Emissionen und seiner extremen Klimaschädlichkeit ebenfalls in dieser Liste enthalten.

Auch weitere Veränderungen im historischen Kontext lassen sich nur mit der menschengemachten Erderwärmung erklären: