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Kohlendioxid - Emissionen 1995

Einleitung

Bereits seit Ende des vergangenen Jahrhunderts ist bekannt, daß sogenannte strahlungswirksame Gase (z.B. Wasserdampf, Kohlendioxid, Methan) in der Atmosphäre zu einer allgemeinen Temperaturerhöhung führen. Sie lassen die Sonnenstrahlen nahezu ungehindert passieren, verhindern aber, daß die von der Erde abgestrahlte Wärme wieder vollständig ins Weltall abgegeben wird. Dieser Effekt, oft auch als "Treibhauseffekt" bezeichnet, ist die Ursache für die lebensfreundliche Durchschnittstemperatur auf der Erde und bildet so eine wesentliche Voraussetzung für die Existenz von Natur und menschlicher Gesellschaft.

Seit Beginn der Industrialisierung ist neben dem natürlichen Treibhauseffekt zunehmend auch ein vom Menschen verursachter ("anthropogener") Treibhauseffekt getreten. Die zunehmende Inanspruchnahme fossiler Energieressourcen (Kohle, Erdöl, Erdgas) ging notwendigerweise mit der Freisetzung von Klimagasen, vor allem dem bei jeder Verbrennung entstehenden Kohlendioxid (CO2) einher.

So hat sich die Konzentration von Kohlendioxid in der Erdatmosphäre seit Beginn der Industrialisierung von ca. 280 bis 1994 auf 358 ppm, d.h. um ca. 28 % erhöht. Aber nicht nur die Verbrennung fossiler Brennstoffe, sondern auch die Gewinnung von Erdöl und Erdgas sowie die Landwirtschaft (Reisanbau, Viehwirtschaft) tragen über die damit verbundenen Methanemissionen zur Erwärmung der Erdatmosphäre bei: Im Vergleich zur vorindustriellen Zeit hat sich so die Methankonzentration in der Erdatmosphäre von ca. 700 auf 1.720 ppm erhöht.

Sollten sich diese Entwicklungen zukünftig ungebrochen fortsetzen, so ist nach heutigem Wissen (das vor allem über aufwendige Computersimulationen gewonnen wird) mit schwerwiegenden Folgen zu rechnen:

  • Bis zum Jahr 2100, d.h. in einem erdgeschichtlich äußerst kurzen Zeitraum, könnte sich die globale Durchschnittstemperatur auf der Erde um 1 bis 3,5 °C erhöhen. Die – in einzelnen Regionen der Erde wesentlich stärkeren – Temperaturveränderungen können starke Veränderungen bei Niederschlägen und deutlichen Verschiebungen von Vegetationszonen mit weitreichenden Folgen für die Landwirtschaft zur Folge haben.
  • Der durchschnittliche Meeresspiegel könnte sich nach Modellrechnungen bis 2100 um 15 bis 95 cm erhöhen, was vor allem für Inseln und Küstenstaaten zu Problemen führen kann.

Als die wichtigsten anthropogenen Klimagase gelten neben Kohlendioxid und Methan noch Lachgas (N2O), wasserstoffhaltige Fluorkohlenwasserstoffe (HKW), perfluorierte Kohlenwasserstoffe (FKW) und Schwefelhexafluorid (SF6).

Von diesen Stoffen werden zwar vergleichsweise geringe Mengen ausgestoßen, ihre spezifische Wirkung (das sogenannte "Treibhauspotential") überschreitet die von Kohlendioxid jedoch teilweise um ein Vielfaches.

Allein die Kohlendioxidemissionen verursachen weltweit etwa die Hälfte und in Deutschland über 80 % des anthropogenen Treibhauseffektes (vgl. Tab. 1). Kohlendioxid bildet so einen Leitindikator für die Klimagasemissionen.

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Tab. 1: Wichtige Klimagase und deren Beiträge zum Treibhauseffekt für Deutschland
Bild: IPCC 1996, BMU 1996

Die Bundesregierung hat seit 1990 mit mehreren Beschlüssen ein nationales Minderungsziel für die Klimagasemissionen entwickelt. In dessen Mittelpunkt steht bis zum Jahr 2005 eine Verminderung der CO2-Emissionen auf ein Niveau, das 25 % unter dem Ausgangswert von 1990 liegt. Die Erfüllung dieses ehrgeizigen Ziels setzt umfassende und durchgreifende Veränderungen in allen Energieverbrauchsbereichen voraus (BMU 1996, Ziesing u.a. 1997, Schön u.a. 1997).

Tab. 2: CO2-Emissionen in Deutschland
Tab. 2: CO2-Emissionen in Deutschland
Bild: BMU 1996

Die Entwicklung der Berliner CO2-Emissionen über die letzten 100 Jahre (vgl. Abb. 1) verdeutlicht sowohl den Einfluß von Industrialisierung und Wirtschaftswachstum als auch die erheblichen Emissionsminderungen als Folge der deutschen Einigung. Der Berliner Senat hat vor dem Hintergrund der Klimaschutzdiskussionen in Deutschland ein eigenes CO2-Minderungsziel beschlossen. Bis zum Jahr 2010 sollen die CO2-Emissionen Berlins je Einwohner auf ein Niveau zurückgeführt werden, das um 25 % unter dem von 1990 liegt.

Tab. 3: CO2-Emissionen in Berlin
Tab. 3: CO2-Emissionen in Berlin
Bild: Berechnungen des Öko-Instituts

Von 1990 bis 1995 gingen die CO2-Emissionen Berlins unter Berücksichtigung der Stromimporte sowie der klimatischen Besonderheiten um 10 % auf 29,6 Mio. t zurück. Die größten Minderungsbeiträge erbrachten dabei die (Heiz-)Kraftwerke und Heizwerke der Energieversorger. Allein in der Strom- und Fernwärmeerzeugung sanken die CO2-Emissionen seit 1990 um ca. 2,4 Mio. t, wobei ein nicht unerheblicher Teil davon durch die verminderte Strom- und Fernwärmenachfrage der Endverbraucher vermieden wurde (indirekter Minderungsbeitrag). Haushalte, Industrie und Dienstleistungssektor erbrachten einen direkten Minderungsbeitrag von über 1 Mio. t CO2. Emissionssteigerungen sind ausschließlich für den Verkehrssektor und die Stromimporte zu verzeichnen.

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Abb. 1: Berliner CO2-Emissionen seit 1892
Bild: Öko-Institut 1994

Der Emissionsrückgang in einigen Sektoren hat verschiedene Gründe. An erster Stelle steht hier der vereinigungsbedingte Anpassungsschock für die Wirtschaft im Ostteil der Stadt, aber auch der seit 1990 in Gang gekommene wirtschaftliche Strukturwandel in der gesamten Stadt. Anstelle der im Regelfall vergleichsweise energieintensiven industriellen Produktion tritt in zunehmendem Maße die weniger energieintensive Wertschöpfung durch Dienstleistungen. Weiterhin wurden aber in den vergangenen Jahren auch erhebliche Investitionen in die Sanierung und Modernisierung von Gebäuden und Anlagen vorgenommen, mit denen eine Erhöhung der Energieeffizienz einherging. Schließlich hat die Befreiung aus der Insellage bzw. der Übergang zur Marktwirtschaft die Verfügbarkeit und die preisliche Attraktivität von Erdgas für Berliner Energieverbraucher deutlich erhöht. Vor allem Erdgas als Energieträger mit dem geringsten Kohlenstoffgehalt, also den geringsten CO2-Emissionen je Energieinhalt trat an die Stelle von sehr CO2-intensiver Braun- oder Steinkohle. Auch die in der Regel mit der "Abfallwärme" aus der Stromerzeugung gespeiste Fernwärmeversorgung konnte modernisiert und ausgebaut werden.

Tab. 4: Spezifische CO2-Emissionen verschiedener Energieträger
Tab. 4: Spezifische CO2-Emissionen verschiedener Energieträger
Bild: Berechnungen des Öko-Instituts

Der Emissionsrückgang in den 90er Jahren ist so Ergebnis von wirtschaftlichem Strukturwandel, Erhöhung der Energieeffizienz und des Übergangs zu weniger CO2-intensiven Energieträgern.

Neben den Emissionen aus der Verbrennung fossiler Energieträger sind bezüglich CO2 drei weitere Bereiche von Bedeutung:

  • CO2-Emissionen entstehen auch durch andere chemische Prozesse bei der Herstellung bestimmter Produkte (z.B. Zement, Kalk, Soda, Glas, Primäraluminium). Diese "nicht-energiebedingten" CO2-Emissionen spielen jedoch für die Situation in Berlin keine Rolle.
  • Darüber hinaus entstehen CO2-Emissionen auch durch Veränderungen der Bodennutzung. Für die Situation in Berlin spielt dieser Komplex jedoch ebenfalls nur eine untergeordnete Rolle.
  • Schließlich sind neben den Emissionen auch die Einbindungen von CO2 zu berücksichtigen. Mit dem Prozeß der Photosynthese wird CO2 aus der Atmosphäre aufgenommen und in pflanzliche Biomasse umgewandelt, wobei insbesondere Bäume und Wälder eine herausragende Rolle spielen. Obwohl die Kohlendioxideinbindung durch die Baum- und Waldbestände in Berlin noch nicht näher quantifiziert werden kann, ist sie auch für die Klimaproblematik nicht ohne Relevanz.

Die anthropogene Klimaveränderung ist ein globales Problem, bei dem keine enge Raum-Zeit-Relation zwischen Verursachung und Auswirkungen existiert. Folglich ist die räumlich differenzierte Darstellung der Emissionen in einer Karte weniger im Kontext des Problemdrucks – wie z.B. bei einer Darstellung der räumlich und zeitlich unmittelbar wirkenden SO2-Emissionen – sondern vor allem mit Blick auf die Identifikation wichtiger Handlungsfelder sinnvoll. Neben einer solchen Visualisierung der Problemverursachung kann die räumlich differenzierte Darstellung der CO2-Verursachung bei einer Fortschreibung auch für das Monitoring herangezogen werden, bei dem in regelmäßigen Abständen die Auswirkungen demographischer und ökonomischer Entwicklungen, vor allem aber auch der Klimaschutzpolitik räumlich differenziert verfolgt werden können.

Aus diesem Grund wurden die im folgenden beschriebenen Datengrundlagen und Methoden so systematisiert und aufbereitet, daß die Ermittlung der räumlich differenzierten CO2-Emissionen auf der Grundlage aktualisierter Daten relativ einfach vollzogen werden kann.