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StartseiteForschung aktuellDie Rolle der Aerosole für die globalen Klimaziele21.08.2020

Auswirkung auf CO2-Budget Die Rolle der Aerosole für die globalen Klimaziele

Um die globale Erwärmung bei 1,5 Grad Celsius zu stoppen, ist unter anderem ein Ausstieg aus der Kohlenutzung unabdingbar. Doch ausgerechnet die schmutzigen Kohlekraftwerke produzieren durch Schwebstaubpartikel kühlende Aerosole. Fehlen diese, treibt das die Erwärmung noch schneller auf die Grenze zu.

Von Volker Mrasek

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Eine Frau auf einem Elekrofahrrad fährt an einem Kohlekraftwerk in China, Huaian city, Jiangsu vorbei (picture alliance / dpa / Zhou Changguo)
Aus schmutzigen Kohlekraftwerken gehen Schwefel- und Stickoxide in die Luft, aus denen sich Schwebstaubpartikel entwickeln. Diese lösen Smog aus, kühlen aber auch die Atmosphäre (picture alliance / dpa / Zhou Changguo)

Kohlekraftwerke emittieren klimaschädliches CO2. Das ist richtig. Aber auch noch mehr, wenn ihr Abgas nicht entstickt und entschwefelt wird wie bei vielen Anlagen in China und Indien. Dann gehen auch große Mengen Schwefel- und Stickoxide in die Luft, aus denen sich später Sulfat- und Nitrataerosole bilden - Schwebstaubpartikel, die Smog auslösen, aber auch die Atmosphäre abkühlen, da sie einfallendes Sonnenlicht reflektieren. 

Nadine Mengis befasst sich mit diesen Aerosolen, als wissenschaftliche Mitarbeiterin im Helmholtz-Zentrum für Ozeanforschung GEOMAR in Kiel: "Der beste Wert, den wir im Moment haben für die Strahlungswirkung von Aerosolen, ist eine kühlende Wirkung von ungefähr einem 1 Watt pro Quadratmeter. CO2 ist ungefähr bei 2 Watt. Das heißt, die Hälfte von dem, was von CO2 erwärmt wird, wird im Moment von den Aerosolen kompensiert, sagen wir mal." 
 
Das muss man berücksichtigen in allen Szenarien für einen Kohleausstieg: "Wenn wir CO2-Emissionen reduzieren, indem wir solche Kraftwerke nach und nach abstellen, würden wir diese kühlende Wirkung innerhalb von fünf bis zehn Jahren verlieren." 

Späte Abkühlungseffekte bei Stopp von CO2-Emissionen

Das führt zu einer paradoxen Situation: Nimmt man die vielen schmutzigen Kohlekraftwerke vom Netz, provoziert man kurzfristig eine Erwärmung, weil die abschattenden Aerosole so zügig verschwinden. Regen wäscht sie aus der Atmosphäre. Abkühlungseffekte durch den Stopp der CO2-Emissionen machen sich dagegen erst viel später bemerkbar – weil Kohlendioxid äußerst lange in der Luft verweilt, gut durchmischt und sowieso im Übermaß vorhanden ist. 

Das alles hat Nadine Mengis jetzt in Klimaszenarien genauer untersucht, zusammen mit einem kanadischen Kollegen. Die beiden orientierten sich dabei am 1,5-Grad-Ziel. Ein konsequenter Ausstieg aus der Kohlenutzung sei unabdingbar, um es noch zu erreichen, sagt die Atmosphärenphysikerin. 

Nur fallen damit eben auch die kühlenden Aerosole weg, und das treibt die globale Erwärmung noch schneller auf die 1,5-Grad-Schwelle zu. Damit schrumpft auch die Menge CO2, die wir überhaupt noch ausstoßen dürfen: "Abhängig vom Szenario kann das eine Reduktion von bis zu 300, 400 Milliarden Tonnen CO2 bedeuten, also eine Reduktion des Kohlenstoffbudgets."

"Keine Alternative, CO2-Emissionen nicht runterzuschrauben"

Der Weltklimarat ging vor zwei Jahren davon aus, dass noch etwa 400 bis 600 Milliarden Tonnen zulässig sind. Bis heute sind aber noch weitere Emissionen hinzugekommen, vermutlich um die 80 Milliarden Tonnen CO2. Und dann, so die Kieler Forscherin, "ist das halt ziemlich nah am gesamten Budget."   

  (Sean Gallup / Getty Images) (Sean Gallup / Getty Images)

Es könnte also sein, dass wir unser 1,5-Grad-Konto schon heute überzogen haben, wegen der Aerosol-Hypothek: "Für mich ist die Schlussfolgerung, dass wir einfach noch schneller und noch mehr daran arbeiten müssen, unsere Emissionen runterzukriegen. Also, es ist für mich keine Alternative, CO2-Emissionen nicht runterzuschrauben, nur um die Aerosole in der Atmosphäre zu belassen."                                              

Lieber ganz auf fossile Energieträger verzichten

Ganz ähnlich argumentiert Christopher Smith. Der britische Mathematiker von der Universität Leeds forscht auf demselben Gebiet. Die Sulfat- und Nitrataerosole seien ja zugleich gesundheitsschädlich, sagt Smith. Deswegen gebe es ohnehin Bestrebungen, die Emissionen der Smog-Partikel einzudämmen – ganz unabhängig von ihrem Klimaeffekt: 

"Wir haben aktuelle Beobachtungen aus China. Sie deuten darauf hin, dass die Luftverschmutzung dort in den letzten Jahren abgenommen hat. Es ist natürlich gut für die Gesundheit, wenn man das Rauchgas von den Aerosolen reinigt. Aber es ist schlecht fürs Klima! Da sollte man doch lieber gleich ganz auf fossile Energieträger verzichten. Das nutzt beidem – der Gesundheit und dem Klima."

Smith hält unser CO2-Budget allerdings noch nicht unbedingt für erschöpft. Es gebe nämlich noch gewisse Unsicherheiten, was die Kühlwirkung der Aerosole angehe, vor allem im Zusammenspiel mit der Wolkenbildung. Unsere Galgenfrist verlängert sich dadurch laut Smith aber höchstens um ein paar Jahre.

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