Was ist der Treibhauseffekt?

Der Treibhauseffekt ist grundsätzlich ein natürlicher Prozess, der die Temperatur auf der Erde massgeblich bestimmt. Allerdings steigt seit Beginn der Industrialisierung das Vorkommen langlebiger Treibhausgase drastisch.

Durch das natürliche Vorhandensein der Treibhausgase Wasserdampf und Kohlenstoffdioxid
Was sind THG? ergibt sich nach bisherigem Forschungssand ein Temperaturunterschied von 33°C. Unsere globale Durchschnittstemperatur von +15°C läge somit ohne den natürlichen Treibhauseffekt bei nur -18°C. Wasserdampf als wichtigstes Treibhausgas trägt zu etwa 2/3, d.h. zu einer Temperaturerhöhung von 22°C bei, wohingegen die Bedeutung von Kohlenstoffdioxid als Treibhausgas für den natürlichen Treibhauseffekt nur eine nebensächliche Rolle spielt. 
Schematisch erklärt, wird die Erdoberfläche von der einfallenden kurzwelligen Sonnenstrahlung erwärmt. Die Erdoberfläche reflektiert die einfallende Strahlung als langwellige Wärmestrahlung (Infrarotstrahlung), die von den atmosphärischen Treibhausen teilweise absorbiert wird. Durch anschließende Emission der aufgenommenen Energie wird ein Teil der Strahlung zur Erde zurückgestrahlt und die Erdoberfläche und untere Atmosphärenschicht erwärmt. Dieser Gesamtprozess wird als Treibhauseffekt bezeichnet.
Allerdings steigen seit Beginn der Industrialisierung die Emissionen von klimawirksamen Gasen wie Kohlenstoffdioxid (CO2), Methan (CH4) und Lachgas (N2O) drastisch an. Was sind die Ursachen? Zu vorindustrieller Zeit lag die CO2-Konzentration in der Atmosphäre bei etwa 278 ppm (parts per million, eine relative Angabe für die Konzentration von Spurengasen in der Luft, auf eine Million Moleküle werden 278 Moleküle CO2 gezählt), die von CH4 bei etwa 722 ppb und von N2O bei 270 ppb (parts per billion). Im Jahr 2015 lagen die Messwerte der CO2-Konzentrationen im Durchschnitt bei 400 ppm, Methan erreichte ein Niveau von 1840 ppb und Lachgas von 328 ppb. Um das Ziel zu erreichen, die globale Temperaturerhöhung auf unter 2° gegenüber dem vorindustriellen Niveau zu beschränken, darf eine CO2-Konzentration von 415 ppm nicht überschritten werden.
Somit nimmt auch der Einfluss des Treibhauseffektes auf das globale Klima zu, es wird von dem „anthropogenen“ Treibhauseffekt gesprochen. Veränderungen in der globalen Durchschnittstemperatur speziell seit Beginn des 20. Jahrhunderts können statistisch nachgewiesen werden. Was sind die Folgen? 

Quellen: Bundesamt für Umwelt (BAFU) 2018; Umweltbundesamt (UBA) 2017; IPCC 2013 Assessment Report 5; IPCC 2007 Glossar

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