Energie und Klimawandel: Wie wir etwas bewirken  

Übersicht   

Im Übereinkommen von Paris aus dem Jahr 2015 versicherten die Regierungen der Welt, den globalen Temperaturanstieg einzuschränken. Die Höchstgrenze wurde auf einen Temperaturanstieg von maximal 1,5 °C im Vergleich zum vorindustriellen Niveau festgelegt, wobei dieses Ziel primär mit der Reduktion von Treibhausgasen erreicht werden sollte.  

Viele Treibhausgase wie Methan, Kohlendioxid (CO₂) und Stickstoffoxid kommen ohne menschliches Zutun in der Natur vor. Über Jahrhunderte hielt sich der Kohlenstoffkreislauf – der CO₂-Fluss zwischen Atmosphäre, Biosphäre, den Ozeanen und der Erdkruste – in einem relativen Gleichgewicht. Dadurch blieb die Oberflächentemperatur stabil.  

Der schnelle Kohlenstoffkreislauf ist uns bekannt – CO₂, das über den Tag von einem Baum aufgenommen oder mit der Atemluft ausgestossen wird. Es gibt jedoch auch noch einen langsamen, 100–200 Millionen Jahre andauernden Teil des Kreislaufs, in dem Kohlenstoff in Sedimente, Fossilien und Gestein übertragen wird. Kohlenstoff kann ewig unter der Erde lagern und wird vor allem durch Vulkanausbrüche freigesetzt. Aber als wir mit dem Abbau und der Verbrennung dieser Fossilien in riesigen Mengen anfingen, wurde eine entsprechend grosse Menge Kohlenstoff zurück in die Atmosphäre gegeben. Mittlerweile wird so viel davon freigesetzt, dass die Weltmeere und die Vegetation es nicht mehr schaffen, alles aufzunehmen. 

Ein anderes wesentliches Treibhausgas ist Methan, welches vor allem von Vieh und Mülldeponien emittiert wird. Es besitzt die 20-fache Kapazität von CO₂, den Planeten aufzuheizen (das sog. Treibhauspotenzial), im Gegensatz dazu aber eine sehr viel kürzere Lebenszeit. Methan-Emissionen können durch verbesserte Landwirtschaftspraktiken (oder den kompletten Verzicht auf rotes Fleisch) und Abfallwirtschaft (Recycling, Verbot von Biomüll auf Mülldeponien) reduziert werden.  

Es gibt einen fast linearen Zusammenhang zwischen globaler Erwärmung und der sich in unserer Atmosphäre ansammelnden Menge an Emissionen. Aus dieser Erkenntnis ergab sich das Konzept „CO₂-Budget“ – die Menge an kumulierten Emissionen, die nicht überschritten werden darf. Ist dieser Puffer einmal aufgebraucht, ist eine Erwärmung über dem gesteckten Ziel zu erwarten. Der Zwischenstaatliche Ausschuss für Klimaänderungen (Intergovernmental Panel on Climate Change, IPCC) schätzt das noch vorhandene „CO₂-Budget“ des Planeten auf 580 Gigatonnen (Gt) CO₂ ein und die Wahrscheinlichkeit, die Erwärmung auf 1,5 °C zu beschränken, auf 50 %.  

Wie viel CO₂ stossen wir aus?

2019 lag der weltweite Ausstoss von CO₂bei 43,04 Gt (wenn die Flächennutzung mit einberechnet wird), was einen kontinuierlichen Anstieg von den 42,11 Gt im Jahr 2018 darstellt.  

Eine solche Konzentration an CO₂ gab es in 800 000 Jahren nicht. Ein zeitweiser Rückgang der Emissionen 2020 hatte nur einen geringen Einfluss auf die CO₂-Konzentration in der Atmosphäre. 

Die COVID-19-Pandemie brach 2020 aus und führte zu einer Reduzierung der Emissionen um 6,4 %, die mit einer Schrumpfung des weltweiten Bruttoinlandprodukts um 6,9 % einherging. Aus diesem Grund sind wir der Auffassung, dass die Konjunkturprogramme die Dynamik dieses Emissionsrückgangs nicht nutzen werden. 

Schaffen wir es noch, den Klimawandel zu stoppen? 

Um den weltweiten Temperaturanstieg auf 1,5 °C zu begrenzen, müssen Emissionen schnell gesenkt werden, damit bis 2030 das Ziel von 25 Gt erreicht wird. Das ist viel weniger als die Menge, die wir aktuell ausstossen (verglichen mit den 42,11 Gt von 2018, von denen 36,42 Gt von der Industrie und fossilen Brennstoffen stammen).  

Auf Grundlage des jetzigen Engagements und wirtschaftlichen Verlaufs gäbe es 2030 eine Emissionsmenge von 56 Gt, mehr als doppelt so viel wie vorgesehen.  

Bei der momentan vorliegenden Geschwindigkeit der Zugeständnisse prognostizieren Wissenschaftler die Erschöpfung des CO₂-Budgets im 1,5-°C-Szenario für das Jahr 2028. Wir sehen also: Eine Reduzierung der Emissionen ist dringend und sollte in allen Branchen verfolgt werden. Wenn jedes Jahr mit verzögerten Handlungen das Budget weiter geleert wird, müssten spätere Klimamassnahmen viel drastischer statt langsam ansteigend erfolgen.  

Szenarien 

IPCC und IEA zeigen zwei Szenarien auf, die häufig zur Erklärung des Klimawandels und zur Modellierung eines Richtungswechsels hin zur Nachhaltigkeit genutzt werden.  

•Der IPCC (Zwischenstaatlicher Ausschuss für Klimaänderungen) ist eine Institution der Vereinten Nationen und stellt wissenschaftliche Informationen zum Klimawandel in regelmässig angefertigten Sachstandsberichten zur Verfügung. Die Beteiligten betreiben keine Forschung, sondern erstellen Gutachten und Zusammenfassungen von veröffentlichter Literatur zum Thema und bewerten den Sicherheitsgrad der Erkenntnisse.  

•Die IEA (Internationale Energieagentur, International Energy Agency) wurde im Rahmen der OECD gegründet. Sie stellt Informationen speziell zum globalen Energiesystem und dessen Zusammenhang mit dem Klimawandel bereit. Sie fungiert als Politikberatung für ihre Mitgliedsstaaten und grosse Schwellenländer. Regelmässig bringt sie einen Bericht zur Energiewende heraus: den World Energy Outlook. 

Szenarien des Zwischenstaatlichen Ausschusses für Klimaänderungen 

Zu den am häufigsten zitierten gehören die repräsentativen Konzentrationspfade (RCPs) des IPCC. Diese beschreiben verschiedene Klimawandelszenarien für das 21. Jahrhundert, die sich auf die Anzahl der Emissionen, die atmosphärischen Treibhausgasemissionen und (wie der Name vermuten lässt) die damit einhergehenden Klimaauswirkungen beziehen. Sie liefern eine allgemeine Vorstellung davon, wie schnell wir uns auf die Erderwärmung zubewegen und wann Emissionen reduziert werden sollten. Diese Szenarien sind keine Politikempfehlungen, sondern Klimamodelle mit verschiedenen Ausgängen. Die vier repräsentativen Konzentrationspfade umfassen ein Emissionsminderungsszenario (RCP2.6), zwei Stabilisierungsszenarien (RCP4.5 und RCP6) und ein Szenario mit sehr hohen Treibhausgasemissionen (RCP8.5). 

Die IEA entwickelt spezifischere Szenarien für die Industrie mit einem Fokus auf nachhaltige Energieentwicklung (saubere Energie, Zugang zu Energie usw.). Sie arbeitet mit dem Sustainable Development Scenario (SDS, dt. nachhaltiges Entwicklungsszenario), dem Entwurf einer Energiewende und dem Stated Policies Scenario (STEPS), dessen Richtwerte die aktuell getroffenen Massnahmen widerspiegeln. Kürzlich entwickelte sie ein weiteres Szenario namens NZE (Net Zero Emissions, dt.: Netto-Null-Emissionen). 

Stated Policies Scenario (STEPS)  

Die IEA bewertet hier aktuelle Massnahmen, Ziele und nationale Strategien in Bezug auf die Klima- und Energiewende. Verglichen mit dem bereits erwähnten Szenario RCP8.5 ist dieses nicht das Schlimmstfall-Szenario. Es setzt voraus, dass die bestehenden Strategien in die Tat umgesetzt werden. Trotzdem kommt die IEA zu dem Schluss, dass diese nicht ausreichen, um Nachhaltigkeit zu gewährleisten. Die von sauberen Energietechnologien ausgehende Dynamik ist nicht stark genug, die Auswirkungen der global expandierenden Wirtschaft und des Bevölkerungswachstums auszugleichen. Zwar steigen die Emissionen langsamer an, aber wenn der höchste Stand nicht in absehbarer Zeit erreicht wird, ist die Welt weit davon entfernt, ihre Nachhaltigkeitsziele zu erreichen. Zum Vergleich hat die IEA ein nachhaltiges Entwicklungsszenario erstellt, welches die Lücke zwischen momentan bestehenden Richtlinien und den tatsächlich notwendigen Massnahmen veranschaulicht. 

Sustainable Development Scenario (SDS) 

Im SDS bleibt der Temperaturanstieg unter 1,8 °C mit einer Wahrscheinlichkeit von 66 %. Dieses Szenario steht mit dem Übereinkommen von Paris im Einklang. Zum Erreichen des Temperaturziels ruft das Übereinkommen von Paris dazu auf, den Höchstwert der Emissionen sobald wie möglich festzulegen, ihn nicht zu überschreiten und die Emissionen dann rasch zu reduzieren, damit ein Gleichgewicht zwischen anthropogenen Emissionen je nach Quelle und deren Abbau durch Senken (d. h. Netto-Null) hergestellt werden kann. Es enthält ausserdem die Forderung nach universellem Zugang zu moderner Energie und einer Reduzierung der gesundheitlichen Folgen von energiebedingter Luftverschmutzung. Im SDS wird erklärt, dass die weltweiten CO₂ -Emissionen aus dem Energiesektor und aus industriellen Prozessen von 35,8 Milliarden Tonnen im Jahr 2019 auf weniger als 10 Milliarden Tonnen bis 2050 gesenkt werden müssten, damit bis 2070 Netto-Null-Emissionen erreicht werden. Die IEA gibt an, dass die Menschheit nicht im Prozess ist, dieses Szenario zu realisieren.  

Szenario „Netto-Null-Emissionen bis 2050 “ (NZE) 

2021 publizierte die IEA einen neuen Bericht mit dem Titel: „Net Zero by 2050: A Roadmap for the Global Energy Sector (Netto-Null-Emissionen bis 2050: Ein Fahrplan für den globalen Energiesektor)“. In diesem erarbeitete sie im Genaueren, wie die Ziele sicherer Energie bei gleichzeitiger Begrenzung der maximalen Erwärmung um 1,5 °C erreicht werden können. Das Paper zeigt einen Fahrplan mit Fristen auf, entwickelt die Konzepte aus dem SDS weiter und legt noch grösseren Wert auf eine Abkehr von fossilen Brennstoffen. 

In diesem Szenario sinken die weltweiten energie- und industriebedingten Emissionen zwischen 2020 und 2030 um 40 % und kommen 2050 bei null an, was sowohl von sofortigen Massnahmen als auch zukünftigen Innovationen abhängt.  

Solar- und Windkraft werden zu führenden Energiequellen (70 % im Jahr 2050) während fossiler Brennstoffe rasch zurückgehen. Die Nachfrage nach Kohle sinkt 2050 um 90 %, diejenige nach Öl um 75 % und diejenige nach Erdgas um 55 %. CO₂ -arme Stromquellen statt fossiler Brennstoffe führen zu etwa einem Fünftel der Emissionsreduktion bis 2050. Im Bereich Transport steigt der Anteil an Elektrofahrzeugen von weniger als 2 % 2020 auf etwa 45 % im Jahr 2050. 

Techniken, die noch in der Entwicklung oder Prototypenphase stecken (wie CO₂ -Luftabscheidung und -Speicherung, innovative Akkus, Wasserstoff-Elektrolyseure) wird eine bedeutende Rolle zugeschrieben, wodurch Forschung und Entwicklung in den Mittelpunkt rücken. Ein weiterer wichtiger Beitrag ist eine Minimierung des Anstiegs des Energiebedarfs durch Energieeffizienz. 

Welches Szenario sollte verwendet werden? 

Es gibt kaum Forschung, die glasklare Anweisungen mit Garantie gibt. 2021 publizierte die IEA einen neuen Bericht mit dem Titel: „Net Zero by 2050: A Roadmap for the Global Energy Sector (Netto-Null-Emissionen bis 2050: Ein Fahrplan für den globalen Energiesektor)“. Sie verfolgt das Ziel, Prognosen mit einem gewissen Unsicherheitsgrad zu erstellen. Die Unsicherheit ergibt sich aus einer Abhängigkeit von CO₂ -Abscheidungstechnologien, die noch nicht vollständig entwickelt sind, aus unbekannten Verstärkungseffekten von schmelzendem Permafrost oder der abnehmenden Schneedecke auf die Erwärmung und anderen Faktoren. Gleichwohl sind IEA-Szenarien genauer und geben an, welche Technologien, Produkte und Dienstleistungen einen Beitrag zur Energiewende leisten. Wir nutzen Daten, Prognosen und Empfehlungen des IPCC und der IEA zur Erstellung unserer Theorie des Wandels, die uns dabei hilft, dieses Wissen in Taten umzusetzen. 

Das Wichtigste in Kürze 

• Es gibt einen fast linearen Zusammenhang zwischen dem Klimawandel und anthropogenen Treibhausgasemissionen. 
• Das meistemittierte Treibhausgas ist CO₂ . Wir messen CO₂ -Rekordwerte in der Atmosphäre.  
• Im aktuellen Tempo des Emissionsausstosses haben wir des CO₂ -Budgets im Jahr 2028 aufgebraucht. Das CO₂ -Budget ist ein Schwellenwert mit einer Höchstgrenze von 1,5 °C. Wenn wir gravierende Klimafolgen vermeiden wollen, sollten wir die Emissionen besser früher als später reduzieren.    
• Die globale Oberflächentemperatur könnte um 1,5 °C ansteigen. Die Emissionsmenge muss bis 2030 bei 25 Gt liegen, um den Temperaturanstieg einzugrenzen. Das ist eine weitaus geringere Menge, als wir momentan ausstossen (gegenüber den 42,11 Gt aus dem Jahr 2018, von denen 36,42 von der Industrie und fossilen Brennstoffen stammen).  
• Szenarien der Institution Intergovernmental Panel on Climate Change liefern eine allgemeine Vorstellung von der CO₂ -Konzentration und der daraus folgenden Erwärmung. In ihrem „drastischen“ Szenario, RCP2.6, kann die Erwärmung auf 1,5 °C beschränkt werden. Dafür ist es notwendig, dass die CO₂ -Emissionen ab 2020 abnehmen und bis 2100 bei Null sind. Szenarien mit höheren Konzentrationen prognostizieren sehr viel massivere Folgen des Klimawandels.
• Das Urteil der International Energy Agency lautet: Aktuell bestehende Strategien und Massnahmen reichen nicht aus, um für Nachhaltigkeit zu sorgen, und die von sauberen Energietechnologien ausgehende Dynamik genügt nicht. Fossile Brennstoffe müssen möglichst bald aus dem Verkehr gezogen werden. Die Verbesserung der Energieeffizienz und die Elektrifizierung müssen beschleunigt werden. 

***

Haftungsausschluss:
Der Inhalt jedes Beitrags auf dieser Website dient nur zu Infomationszwecken.
Alpian wird seine Produkte und Dienstleistungen kurz nach Inkrafttreten seiner Banklizenz auf den Markt bringen und im dritten Quartal 2022 für die Öffentlichkeit zugänglich sein.