Kohlendioxid und Methan sind die stärksten Treiber des menschengemachten Klimawandels. Die Konzentration dieser beiden wichtigsten Treibhausgase in Österreich und weltweit hat am Sonnblick-Observatorium (in 3.100 Meter Seehöhe) im April 2023 einen neuen Rekordwert erreicht: Das Monatsmittel der Konzentration von Kohlendioxid lag bei 425,3 ppm (parts per million = Millionstel-Anteil) und von Methan bei 2,014 ppm.

Das Umweltbundesamt misst am Sonnblick-Observatorium der Geosphere Austria (früher ZAMG) Kohlendioxid zwar erst seit 2001 und Methan seit 2012. Die Messkurven verlaufen aber ganz ähnlich wie an anderen Standorten der Erde. Denn durch die großen Windsysteme werden die Treibhausgase schnell weltweit verteilt, egal wo sie freigesetzt wurden.

Auswirkungen auf das Klima

Regional sehr unterschiedlich fallen hingegen die Auswirkungen auf das Klima aus: Letzte Woche veröffentlichte Daten von Copernicus, dem Erdbeobachtungsprogramm der Europäischen Kommission, zeigen einen Anstieg der Temperatur in Europa um 2,2 Grad gegenüber dem vorindustriellen Zeitalter (Mittel der letzten fünf Jahre im Vergleich zum Mittel 1850–1900). Der weltweite Anstieg betrug 1,15 Grad. In Österreich ist die Temperatur im gleichen Zeitraum um 2,7 Grad gestiegen.

Am Sonnblick beträgt der Anstieg allein seit den 1960er-Jahren bereits 2,5 Grad Celsius. Auch aus diesem Grund meldete das Observatorium Sonnblick im Vorjahr erstmals bereits im Juli, dass es schneefrei war.

Hauptgrund für den stärkeren Temperaturanstieg in Europa und Österreich im Vergleich zum globalen Mittel ist die Tatsache, dass sich Landmassen schneller erwärmen als die thermisch trägeren Ozeane. Beschleunigt wird die Erwärmung insbesondere in Zentral- und Osteuropa seit den 1980er-Jahren durch einen Anstieg der Sonnenstrahlung zurück auf ein Niveau der 1950er-Jahre aufgrund von Luftreinehaltemaßnahmen (abnehmende Aerosolkonzentrationen). Dadurch kann sich nun die aufheizende Wirkung der Treibhausgase wie Kohlendioxid und Methan voll entfalten.

Weitere Faktoren bei der stärkeren Erwärmung in Österreich im Vergleich zu Europa sind der schwache maritime Einfluss in Österreich und Änderungen in der großräumigen atmosphärischen Zirkulation. Letztere sind noch Gegenstand aktueller Forschung.

Quellen und Wirkung der Treibhausgase

Die Hauptquellen für Kohlendioxid sind Industrie, Energieerzeugung, Verkehr und Gebäude, in denen fossile Brenn- oder Treibstoffe eingesetzt werden. Kohlendioxid (CO2) hatte 2021 den größten Anteil (rund 85 Prozent) an den gesamten Treibhausgasemissionen in Österreich.

Methan entsteht in erster Linie bei mikrobiologischen Gärungsprozessen auf Deponien oder in den Mägen von Wiederkäuern (Rinderhaltung). Methan (CH4) ist in Österreich das zweitwichtigste Treibhausgas, im Jahr 2021 mit einem Anteil von mehr als acht Prozent.

Beide Treibhausgase nehmen einen Teil der Wärmestrahlung der Erdoberfläche auf und vermindern so das Abstrahlen dieser Wärme ins Weltall, die Erde heizt sich auf. Diese Erwärmung ermöglicht Leben auf der Erde. Die zusätzlich durch den Menschen in die Atmosphäre gebrachten Mengen an fossilen Treibhausgasen (59 Gigatonnen Kohlendioxid-Äquivalent im Jahr 2019) führen zu einer Heizleistung von derzeit 2,5 Watt pro Quadratmeter, was summiert über den Erdball dem 73-Fachen des Weltenergiebedarfs entspricht.

Diese Überschussenergie (die von Satelliten gemessen wird) verursacht seit Beginn der 1900er-Jahre einen deutlichen Anstieg der Temperatur und zahlreiche Änderungen im Wetter- und Klimasystem mit dramatischen Folgen für Mensch und Natur.

Hauptverantwortlich für Klimaerwärmung

"Untersuchungen zeigen eindeutig, dass die durch den Menschen verursachten globalen Emissionen von fossilem Kohlendioxid und Methan den Hauptanteil der weltweiten Erwärmung samt Folgen verursachen", sagt Marc Olefs, Leiter der Abteilung Klimafolgenforschung der Geosphere Austria, "der Beitrag von Kohlendioxid beträgt dabei rund die Hälfte, der von Methan ungefähr ein Drittel."

Da Kohlendioxid bis zu 100.000 Jahre in der Atmosphäre bleibt, sind die Folgen der bisherigen und der zukünftigen Emissionen unumkehrbar, außer es würde der Menschheit gelingen, diese gigantischen Mengen an Kohlendioxid der Atmosphäre wieder zu entziehen. Daher ist eine drastische und sehr rasche Reduktion der weiteren Emissionen wichtig. Globale Netto-Null-Emissionen von Kohlendioxid sind notwendig, um die weitere Erwärmung und Schwere an Folgen zumindest zu stabilisieren.

Unterschiedliche Zukunftsszenarien

"Die Klimamodelle zeigen uns klar, wie unterschiedlich die weitere Zukunft in Österreich verlaufen kann, je nach Ausmaß des weltweiten Klimaschutzes", sagt Klimaforscher Marc Olefs, "bei einem weltweit ungebremsten Ausstoß von Treibhausgasen wird zum Beispiel der winterliche Schnee im Dauersiedlungsraum nahezu verschwinden und derzeit extreme Hitzejahre zum neuen Normal werden. Bei Einhaltung der Pariser Klimaziele würde sich die Abnahme der Schneedecke hingegen halbieren und die Hitzetage knapp über dem derzeitigen Niveau einpendeln." (Klaus Taschwer, 3.5.2023)