Die Erdoberfläche strahlt langwellige Wärmestrahlung (Infrarotstrahlung) ab. Treibhausgase absorbieren in der Erdatmosphäre diese Wärmestrahlung, die sonst an den Weltraum abgegeben würde. Die wichtigsten Treibhausgase sind Kohlendioxid, Methan, Lachgas, fluorierte Kohlenwasserstoffe, Stickstofftrifluorid und Schwefelhexafluorid. Ohne den durch die Treibhausgase verursachten Treibhauseffekt läge die mittlere globale Temperatur der Erde bei -18 Grad Celsius und nicht wie aktuell bei 15 Grad Celsius. Die vom Menschen verursachten Treibhausgasemissionen verstärken diesen Effekt und führen zu einer globalen Klimaveränderung mit gravierenden ökologischen, wirtschaftlichen und sozialen Folgen.

Kohlendioxid ist das wichtigste Treibhausgas

Kohlendioxid (CO₂) aus fossilen Quellen hat aufgrund der ausgestoßenen Menge von 56,8 Millionen Tonnen im Jahr 2022 (Luftschadstoff-Emissionskataster der LUBW) den größten Anteil an den klimarelevanten Emissionen in Baden-Württemberg. Doch woher stammt Kohlendioxid?

Bei der vom Menschen verursachten Freisetzung von Kohlendioxid unterscheidet man zwischen zwei Arten von Emissionen:

• Energiebedingte Emissionen entstehen durch die Verbrennung von kohlenstoffhaltigen Brennstoffen wie Erdgas, Biomasse oder Kohle. Durch die Verbrennung wird Energie zur Erzeugung von Strom und Wärme oder zum Antrieb von Fahrzeugen und Maschinen erzeugt.
• ​​​​​​​Prozessbezogene Emissionen fallen bei Umwandlungsvorgängen in der Industrie an, zum Beispiel bei der Zementherstellung.

Kohlendioxid entsteht auch natürlich

Kohlendioxid kommt auch natürlich in der Erdatmosphäre vor. Das Gas entsteht durch natürliche Prozesse, wie zum Beispiel bei der Zellatmung von Pflanzen und Tieren. Wenn Pflanzen und Tiere sterben, entsteht Kohlendioxid bei deren Zersetzung. Diese Kohlendioxid-Quellen sind jedoch Teil des Kohlenstoffkreislaufs und tragen nicht zum Klimawandel bei, da der Kohlenstoff zuvor aus der Atmosphäre entnommen wurde.

Auch bei Vulkanausbrüchen werden große Mengen Kohlendioxid freigesetzt.

Was bedeutet Kohlendioxid-Äquivalent?

Um die Treibhauswirkung verschiedener Gase vergleichen zu können, wird das Treibhauspotential (engl. global warming potential, GWP) der Gase mit der von Kohlendioxid verglichen und als sogenanntes „Kohlendioxid-Äquivalent“ ausgewiesen. Zum Beispiel entspricht ein Methanmolekül (CH₄) etwa 28 Kohlendioxidäquivalenten. Das heißt, auf einen Zeitraum von 100 Jahren bezogen, ist das Treibhauspotential von einem Kilogramm Methan 28-mal höher als das von einem Kilogramm Kohlendioxid.

Methan ist das zweitwichtigste Treibhausgas

Mengenmäßig ist Methan (CH₄) das zweitwichtigste Treibhausgas. In Baden-Württemberg wurde 2022 eine Menge von 0,13 Millionen Tonnen emittiert. Da es ein 28-fach stärkeres Treibhauspotential als Kohlendioxid hat, entspricht dies 3,7 Millionen Tonnen Kohlendioxidäquivalenten.

Methan entsteht, wenn abgestorbenes organisches Material, wie Pflanzen oder Tiere, unter Ausschluss von Sauerstoff zersetzt werden.

Die größte Quelle von Methan in Baden-Württemberg ist die Nutztierhaltung (69% der Gesamtemissionen von Methan). Methan entsteht dabei in einem Teil des Magens (Pansen) von Wiederkäuern (Rinder, Schafe, Ziegen) bei der Verdauung des Futters sowie bei der Lagerung von Gülle.

Eine weitere Quelle sind Erdgasleitungen. Erdgas besteht zum großen Teil aus Methan, da es vor Millionen von Jahren durch die Zersetzung von abgestorbenen Pflanzen gebildet wurde. Deshalb tragen undichte Leitungen zu Methanemissionen bei.

Methan entweicht auch aus Hausmülldeponien, in denen organisches Material zersetzt wird.

Eine natürliche Quelle von Methan sind Moore und Sümpfe, in denen abgestorbene Pflanzen unter Luftabschluss zersetzt werden.

Lachgas stammt aus der Landwirtschaft

Lachgas (Distickstoffmonoxid, N₂O) entsteht, wenn stickstoffhaltige Verbindungen im Boden abgebaut werden. Der Einsatz von Stickstoffdüngern in der Landwirtschaft trägt damit maßgeblich zu Lachgasemissionen bei.

Lachgas wird zwar in weitaus geringeren Mengen als Kohlendioxid oder Methan freigesetzt, es hat aber ein fast 300-fach stärkeres Treibhauspotential als Kohlendioxid. 2022 wurden 3,3 Millionen Tonnen Kohlendioxidäquivalente in Form von Lachgas freigesetzt.

Fluorierte Gase sind hochwirksame Treibhausgase

Fluorierte Gase, sogenannte F-Gase, kommen nicht natürlich vor. Sie werden industriell hergestellt und zum Beispiel in Klimaanlagen und Kühlschränken, als Feuerlöschmittel oder als Treibmittel in Schäumen und Dämmstoffen verwendet.

Zu den klimarelevanten F-Gasen zählen:

• teilfluorierten Kohlenwasserstoffe (HFC), zum Beispiel aus Kühlmitteln und der chemischen Industrie
• perfluorierte Kohlenwasserstoffe (PFC), zum Beispiel aus der Aluminiumproduktion
• Schwefelhexafluorid (SF₆), zum Beispiel aus Elektroindustrie und chemischer Industrie
• Stickstofftrifluorid (NF₃), zum Beispiel Halbleiterindustrie und
• andere Treibhausgase, die Fluor enthalten, oder Gemische, die einen dieser Stoffe enthalten.

Die F-Gase besitzen ein starkes Treibhauspotential, das bis zu 24.300-mal größer sein kann als das von Kohlendioxid. Allerdings werden Sie nur in sehr geringen Mengen emittiert. Ihr gesamter Beitrag zu den Treibhausgasemissionen ist daher gering (6.000 Tonnen Kohlendioxidäquivalente).

Viele der teilfluorierten und perfluorierten Kohlenwasserstoffe sind auch schädigend für die Ozonschicht und wurden im Rahmen des Montreal-Protokolls reguliert.

Ziele zur Minderung der Treibhausgasemissionen

Mit dem Kyoto-Protokoll von 1997 wurden erstmals völkerrechtlich verbindliche Minderungsziele für die Treibhausgasemission für die Industrieländer ausgegeben. Im Jahr 2015 wurde das Übereinkommen von Paris verabschiedet, mit dem Ziel die globale Erwärmung auf deutlich unter 2 Grad Celsius, möglichst auf 1,5 Grad Celsius zu begrenzen. Zum Inkrafttreten des Übereinkommens im Jahr 2016 haben sich die meisten Staaten der Welt dem Übereinkommen von Paris verpflichtet. Dazu sollen die Vertragsstaaten ihre Treibhausgasemissionen um national festgelegte Mengen verringern.

Mit dem am 30. Juli 2021 in Kraft getretenen Europäischen Klimaschutzgesetz soll der Rahmen für die Verwirklichung der Klimaneutralität der EU bis 2050 geschaffen werden. Als Klimaziel für 2030 wird eine Reduzierung der Treibhausgasemissionen um mindestens 55 Prozent gegenüber 1990 formuliert.

Mit dem 2019 verabschiedeten Bundes-Klimaschutzgesetz wurden für verschiedene Sektoren verbindliche Treibhausgas-Minderungsziele festgelegt. Mit der Änderung des Klimaschutzgesetzes im August 2021 verschärft die Bundesregierung die Klimaschutzvorgaben und verankert das Ziel der Treibhausgasneutralität bis 2045. Bereits bis 2030 sollen die Emissionen um 65 Prozent gegenüber 1990 sinken. Mit der Novelle vom April 2024, werden die Klimaschutzziele beibehalten, sie sollen nun allerdings sektorübergreifend überprüft werden.

Am 1. Februar 2023 hat der Landtag von Baden-Württemberg das Klimaschutz- und Klimawandelanpassungsgesetz Baden-Württemberg (KlimaG BW) verabschiedet. Mit diesem Gesetz wird das Klimaschutzgesetz Baden-Württemberg (KSG BW) aus dem Jahr 2013 weiterentwickelt. Danach soll Baden-Württemberg bis 2040 Netto-Treibhausgasneutralität erreichen. Im Zwischenschritt soll bis 2030 eine Senkung um mindestens 65 Prozent im Vergleich zu den Gesamtemissionen des Jahres 1990 erreicht werden. Maßnahmen zur Erreichung dieser Ziele sind im Klima-Maßnahmen-Register (KMR) zusammengestellt.