Klimafinanzierung

Die Klimafinanzierung umfasst Ressourcen und Förderinstrumente, die eingesetzt werden, um Maßnahmen im Zusammenhang mit dem Klimawandel zu finanzieren. Klimafinanzierung ist entscheidend, um dem Klimawandel zu begegnen, da groß angelegte Investitionen notwendig sind, um den Übergang zu einer Weltwirtschaft mit geringen Kohlenstoffemissionen zu ermöglichen und Gesellschaften dabei zu unterstützen, ihre Widerstandsfähigkeit zu erhöhen und sich an die Auswirkungen des Klimawandels anzupassen.

Klimafinanzierung kann aus verschiedenen Quellen – öffentlich oder privat, national oder international, bilateral oder multilateral – stammen und in Form verschiedener Instrumente bereitgestellt werden, wie Zuschüsse und Spenden, grüne Anleihen, Schuldentausch, Garantien und günstige Darlehen.

Multilaterale Fonds, auf die Länder zugreifen können, sind beispielsweise der Grüne Klimafonds (GCF), der Globale Umweltfonds (GEF) und der Anpassungsfonds (AF). Hoch entwickelte Länder, die historisch gesehen wesentlich zum Klimawandel beigetragen haben, haben sich verpflichtet, jährlich 100 Milliarden US-Dollar für Klimamaßnahmen in Entwicklungsländern durch den GCF bereitzustellen.

Kohlenstoffsenke

Kohlenstoffsenken resultieren aus Prozessen die mehr Kohlendioxid aus der Atmosphäre aufnehmen, als sie freisetzen. Boden, Ozeane und Wälder sind die größten Kohlenstoffsenken der Welt.

Ozeane nehmen Kohlendioxid aus der Atmosphäre durch marine Ökosysteme und die darin beheimatete Flora und Fauna auf. Der Prozess der Kohlenstoffbindung in marinen Ökosystemen wird allgemein als ‚blauer Kohlenstoff‘ bezeichnet. Auch terrestrische Ökosysteme wie Böden, Moore und Wälder speichern Kohlenstoff in Bäumen, Pflanzen und deren organischen Zersetzungsprodukten.

Menschliche Aktivitäten wie die Verbrennung fossiler Brennstoffe und die Entwaldung führen dazu, dass mehr Kohlenstoff in die Atmosphäre gelangt, als natürliche Kohlenstoffsenken der Erde aufnehmen können, was zu globaler Erwärmung und Klimawandel führt. Menschliche Aktivitäten und der daraus resultierende Klimawandel führen zudem zur Degradation natürlicher Kohlenstoffsenken, was das Risiko birgt, dass der gespeicherte Kohlenstoff in die Atmosphäre freigesetzt wird. Daher sind der Schutz und die Ausweitung der Kohlenstoffsenken eine Schlüsselstrategie zur Bewältigung des Klimawandels und zur Stabilisierung des Klimas.

Kohlenstoffmärkte

Kohlenstoffmärkte sind Handelssysteme, die finanzielle Anreize für Aktivitäten schaffen, die die Emissionen von Treibhausgasen reduzieren oder eliminieren. In diesen Systemen werden die Emissionen in ‚Kohlenstoffguthaben‘ quantifiziert, die gekauft und verkauft werden können. Ein handelbares Kohlenstoffguthaben entspricht einer Tonne Kohlendioxid oder der äquivalenten Menge eines anderen reduzierten, gespeicherten oder vermiedenen Treibhausgases.

Länder können Kohlenstoffguthaben als Teil ihrer Strategie für national festgelegte Beiträge (Nationally Determined Contributions NDCs) kaufen, ebenso wie Unternehmen mit Nachhaltigkeitszielen und Einzelpersonen, die ihre Kohlenstoffbilanz verbessern möchten.

Die Bereitstellung von Kohlenstoffguthaben erfolgt durch private Einrichtungen oder Regierungen, die Programme zur Reduzierung oder Beseitigung von Emissionen entwickeln. Diese Programme werden von einer Drittpartei zertifiziert und unterliegen einem Kohlenstoffmarktstandard.

Damit Kohlenstoffmärkte erfolgreich sind, müssen Länder kooperieren, um eine solide Kohlenstoffbuchhaltung zu gewährleisten, Transparenz bei Kohlenstoffmarkttransaktionen sicherzustellen, Schutzmechanismen gegen Menschenrechtsverletzungen und andere nachteilige Auswirkungen auf die Gesellschaft zu implementieren und Greenwashing sowie die irreführende Darstellung von kohlenstoffneutralen Produkten und Dienstleistungen zu bekämpfen.

Kohlenstoff-Fußabdruck

Der Kohlenstoff-Fußabdruck ist ein Maß für die Treibhausgasemissionen, die von einer Person, einer Organisation als Folge eines Produkts oder einer Aktivität freigesetzt werden. Ein größerer Kohlenstoff-Fußabdruck bedeutet mehr Kohlendioxid- und Methanemissionen und somit einen größeren Beitrag zur Klimakrise.

Die Messung des Kohlenstoff-Fußabdrucks einer Person oder Organisation beinhaltet die Analyse der direkten Emissionen, die sie durch die Verbrennung fossiler Brennstoffe zur Energieerzeugung, Heizung sowie Luft- und Landtransport verursachen, sowie der indirekten Emissionen, die durch die Herstellung und Entsorgung der konsumierten Lebensmittel, Güter und Dienstleistungen entstehen.

Der Kohlenstoff-Fußabdruck kann reduziert werden, indem man Energiequellen mit geringen Kohlenstoffemissionen wie Wind- und Solarenergie verwendet, die Energieeffizienz von technischen Geräten verbessert, die Politik- und Regulierungsrahmen der Industrien verschärft, Einkaufs- und Reisegewohnheiten ändert und den Fleischkonsum sowie die Lebensmittelverschwendung reduziert.

Kohlenstoffentfernung vs. Kohlenstoffbindung

Treibhausgasemissionen aus der Atmosphäre können entweder durch natürliche Lösungen wie Aufforstung und Bodenmanagement oder durch technologische Lösungen wie die direkte Luftabscheidung und verbesserte Mineralisierung reduziert werden. Die CO²-Entfernung ist zwar kein Ersatz für die Reduzierung von Treibhausgasemissionen, kann jedoch den Klimawandel verlangsamen und ist insbesondere notwendig, falls wir vorübergehend unsere Klimaziele überschreiten.

Die Kohlenstoffbindung und -speicherung ist der Prozess, bei dem bei der Nutzung fossiler Energiespeicher (Brennstoffkraftwerken oder industrielle Fertigung) entstehende Kohlenstoffemissionen, eingefangen werden, bevor sie in die Atmosphäre gelangen und tief unter der Erde gespeichert werden. Kohlenstoffabscheidung und -speicherung sollten nicht als Alternative zum Übergang zu grüner Energie betrachtet werden, sondern wurden als Möglichkeit vorgeschlagen, Emissionen aus Sektoren anzugehen, die schwer zu dekarbonisieren sind, insbesondere Schwerindustrien wie Zement, Stahl oder Chemie.

Diese Technologien befinden sich jedoch noch in einem frühen Entwicklungsstadium und erfordern sorgfältig gestaltete Richtlinien. Die drastische Reduzierung von Treibhausgasemissionen muss weiterhin oberste Priorität haben, um der Klimakrise entgegenzuwirken.

Blaue Wirtschaft

Die Ozeane der Welt steuern– durch ihre Temperatur und Strömungen, Flora und Fauna und Funktion als CO₂-Speicher–globale Systeme, die die Erde für die Menschheit bewohnbar machen. Unser Regenwasser, Trinkwasser, Wetter, Klima, Gezeiten, ein großer Teil unserer Nahrung, Medikamente und sogar der Sauerstoff in der Luft, den wir atmen, werden von den Meeren bereitgestellt und reguliert.

Aufgrund verschiedener Faktoren wie Überfischung, Plastikmüll, Versauerung der Gewässer und Klimawandel ist die Gesundheit unserer Ozeane heute stark gefährdet.

Das Konzept der ‚blauen Wirtschaft zielt darauf ab, wirtschaftliche Entwicklung, soziale Integration und die Erhaltung oder Verbesserung der Lebensgrundlagen zu fördern, während gleichzeitig die Umweltverträglichkeit der Ozeane und Küstengebiete gewährleistet wird.

Zur ‚blaue Wirtschaft‘ tragen unter anderem traditionelle anthropogene Eingriffe in Form von Fischerei, Tourismus und maritimem Transport bei, aber auch neu aufkommende Aktivitäten wie Offshore-Erzeugung erneuerbarer Energien, Aquakultur, Meeresbodengewinnung und marine Biotechnologie.

Klimaanpassung

Klimawandelanpassung bezieht sich auf Maßnahmen, die dazu beitragen, die Anfälligkeit gegenüber den aktuellen oder erwarteten Auswirkungen des Klimawandels zu reduzieren. Dazu zählen Wetterextreme und Naturkatastrophen, der Anstieg des Meeresspiegels, der Verlust von Biodiversität oder Nahrungsmittel- und Wasserknappheit. Anpassungsmaßnahmen müssen in der Regel auf lokaler Ebene umgesetzt werden, sodass ländliche Gemeinden und Städte eine zentrale Rolle spielen.

Solche lokalen Maßnahmen umfassen den Umstieg auf Pflanzensorten, die widerstandsfähiger gegen Dürre sind, die Praxis der regenerativen Landwirtschaft, die Verbesserung der Wasserspeicherung und -nutzung, die Bewirtschaftung von Land zur Reduzierung von Waldbrandrisiken da Waldbrände Treibhausgase freisetzen und die Struktur der Landschaft verändern; sowie den Ausbau von Schutzvorrichtungen gegen extreme Wetterereignisse wie Überschwemmungen und Hitzewellen.

Dennoch müssen die Anpassungen auch auf nationaler und internationaler Ebene vorangetrieben werden. Neben der Entwicklung der erforderlichen Richtlinien zur Lenkung der Anpassungen müssen Regierungen groß angelegte Maßnahmen in Betracht ziehen, wie beispielsweise die Stärkung oder Verlegung von Infrastrukturen aus Küstengebieten, die vom Anstieg des Meeresspiegels betroffen sind, den Bau von Infrastrukturen, die extremen Wetterbedingungen standhalten können, die Verbesserung von Frühwarnsystemen und den Zugang zu Katastropheninformationen, die Entwicklung von Versicherungen, die spezifisch auf klimabedingte Bedrohungen ausgerichtet sind, sowie die Schaffung neuer Schutzmaßnahmen für die Tierwelt und natürliche Ökosysteme.

Ökologischer Fußabdruck

Der ö. F., der in den 90ern als Indikator für die Nachhaltigkeit unseres Handelns entwickelt wurde, beschreibt, wieviel Biokapazität der Erde wir als Individuum für unseren Ressourcenverbrauch benötigen und wie dies im Verhältnis zu der global verfügbaren Biokapazität, d.h. den vorhandenen Anbauflächen und deren biologischer Produktivität, steht.

Dabei spielen sowohl die Ernährungsweise, das Mobilitäts- und Konsumverhalten sowie die Wohnverhältnisse eine Rolle. Der Wert, der sich dabei ergibt, wird in der Einheit globale Hektar‘ (gha) angegeben. Durch Ermittlung dieses Werts lässt sich herausfinden, wie viele Erden mit der Biokapazität unserer Erde in einem Jahr gebraucht werden würden, um der Nachfrage an Ressourcen gerecht zu werden, wenn die gesamte Weltbevölkerung so wie der Durchschnitt in einem betrachteten Land leben würde. Es zeigt sich dabei, dass das natürliche Angebot der Natur zumeist nicht mit unserer Ressourcennutzung übereinkommt [1]. Dies verdeutlicht das folgende Beispiel: Bei den für die Lebensweise der Deutschen erforderlichen 4,6 gha bräuchte man heute ganze drei Erden pro Jahr. Im Vergleich: in Äthiopien liegt der Verbrauch bei gha pro Person. Der ö. F. hängt vom Entwicklungsstand eines Landes ab. Wohlhabendere Staaten haben einen deutlich höheren Verbrauch mit entsprechenden Konsequenzen für die Ressourcen, die sich bei übermäßigem Verbrauch nicht so schnell regenerieren können wie es nötig wäre. Dies gefährdet neben der Biodiversität auch die Ernährungssicherheit der Menschen. Die Biokapaziät, die für jeden Menschen eigentlich nur verfügbar ist, beträgt 1,6 gha. Dies ist weit entfernt von den Verhältnissen in Deutschland und auch weltweit liegt der Durchschnitt mit 2,7 gha deutlich darüber [2].

Seit einigen Jahren wird der Earth Overshoot Day ermittelt, der angibt, wann die Ressourcen verbraucht sind, die eigentlich für ein Jahr reichen sollten. Jedes Jahr liegt der Tag etwas früher. 2022 ist es der 28.Juli, 1980 war es noch der 8.November und 1971 sogar der 25.Dezember [3]. Um den globalen ö. F. zu verringern, muss jeder Mensch bei sich selbst schauen, wie er seinen Ressourcenverbrauch einschränken kann, indem er z.B. seinen Konsum reduziert und Lebensmittelverschwendung vermeidet [4].

Hier kann man seinen eigenen ö. F. berechnen und sich Tipps einholen, wie man sein Leben nachhaltiger gestalten und die Ressourcen dieser Welt auf eine nachhaltige und sparsamere Weise nutzt, damit der persönliche und globale ö. F. verringert wird und auch zukünftige Generationen noch ein gutes Leben in dieser Welt führen können.

Quellen:

[1] Deutsche Welthungerhilfe e.V. (2022). Auf großem Fuß: Was ist der ökologische Fußabdruck? Von Welthungerhilfe-Website: https://www.welthungerhilfe.de/lebensmittelverschwendung/was-ist-der-oekologische-fussabdruck abgerufen

[2] Brot für die Welt. (2021). Über den Ökologischen Fußabdruck. Von www.brot-fuer-die-welt.de: https://www.fussabdruck.de/oekologischer-fussabdruck/ueber-den-oekologischen-fussabdruck/ abgerufen

[3] Global Footprint Network. (2022). Past Earth Overshoot Days. Von overshootday.org: https://www.overshootday.org/newsroom/past-earth-overshoot-days/ abgerufen

[4] Deutsche Welthungerhilfe e.V. (2022). Earth Overshoot Day – eine Erde reicht nicht. Von Welthungerhilfe-Website: https://www.welthungerhilfe.de/informieren/themen/klimawandel/earth-overshoot-day-welthungerhilfe abgerufen

Ozeanversauerung

Unter der O. versteht man den zunehmenden Säureanteil in den Meeren, der aus der Freisetzung von klimaschädlichen Gasen durch den Menschen resultiert. Die Messung des pH-Werts, ein Maß dafür, wie sauer oder basisch eine Lösung ist, bezeugt dies. Je niedriger dieser Wert, desto saurer die Lösung. Seit der Industrialisierung sank der ursprünglich um 8,2 liegende pH-Wert an der Meeresoberfläche um 0,1 und liegt heute bei rund 8,1. Dies klingt nach einer geringen Veränderung, bedeutet aber eine Versauerung um etwa 30 Prozent [1].

Die Ursache liegt bei dem anthropogenen Treibhausgas CO₂, welches durch die Verbrennung von fossilen Brennstoffen, der Waldrodung u.v.m. verstärkt in die Atmosphäre gelangt. Die Ozeane nehmen bis zu 25 Prozent dieses für den zunehmenden Klimawandel verantwortlichen Gases auf und werden daher auch als CO₂-Senken bezeichnet. Was darauf folgt, sind chemische Reaktionen, die zu der genannten O. führen und einen zerstörenden Einfluss auf die Ökosysteme der Ozeane haben. CO₂ reagiert mit Wasser zu Kohlensäure, die angesichts der zunehmenden CO₂ Emissionen den pH-Wert der Meere sinken lässt. Es folgen weitere Reaktionen, die u.a. dazu führen, dass kalkbildende Organismen ihre lebensnotwendigen Schalen nicht mehr im erforderlichen Umfang aufbauen können, da der Kalkgehalt durch die O. zunehmend sinkt. Dadurch werden sie verletzlicher und sterben schließlich [2]. Ein sichtbares Zeichen ist das als Korallenbleiche bezeichnete Ausbleichen von Steinkorallen. Auch das marine Nahrungsnetz wird durch die O. geschädigt. Das kalkbildende Plankton, Grundlage der marinen Nahrungskette, wird zunehmend dezimiert, mit weitreichenden Konsequenzen für die nachfolgenden Konsumenten in der Kette. Die Sterblichkeitsrate des Fisch-Nachwuchses nimmt zu und den nachfolgenden Lebewesen in der Nahrungskette wird ihre Nahrungsquelle entzogen. Das hat auch eine negative Auswirkung auf die Fangquoten der Fischerei [3].

Der Körperhaushalt vieler Meerestiere kann nicht mit dem immer saurer werdenden Milieu in Einklang gebracht werden. Pflanzen und Tiere, die von der O. profitieren und sich stärker vermehren können, wie das Phytoplankton, bedrohen das fragile Gleichgewicht der Meere [4].

Laut wissenschaftlicher Prognosen soll der pH-Wert bis Ende des Jahrhunderts um 0,3 bis 0,4 weiter abnehmen, was den schon heute katastrophalen Zustand der Meere ins Unermessliche steigern wird. Um dieses globale Problem in den Griff zu bekommen, müssen enorme Klimaschutzmaßnahmen ergriffen werden [1].

Quellen:

[1] Alfred-Wegener-Institut. (28. Juni 2022). Fakten zur Ozeanversauerung. Von AWI-Website: https://www.awi.de/im-fokus/ozeanversauerung/fakten-zur-ozeanversauerung.html abgerufen

[2] BIOACID. (2015). Gewinner und Verlierer in der Plankton-Gemeinschaft. Von BIOACID-Website: https://www.bioacid.de/plankton-gemeinschaft/ abgerufen

[3] Wille, J. (30. November 2018). Das Meer wird saurer. Von klimareporter: https://www.klimareporter.de/erdsystem/das-meer-wird-sauer abgerufen

[4] BIOACID. (2015). Was ist Ozeanversauerung. Von BIOACID-Website: https://www.bioacid.de/ozeanversauerung/ abgerufen

Schadstoffbelastung Frachtcontainer

Über Frachtcontainer wird 90 Prozent des weltweiten Güterverkehrs abgewickelt. Container werden im Ausland, besonders im asiatischen Raum begast, um Pilze und Insekten aus anderen Ländern fern zu halten. Zum Begasen wird meistens Methylbromid genutzt, welches in der EU verboten ist. Ebenfalls lassen sich Rückstände von Phosphorwasserstoff, Benzol oder 1,2-Dichlorethan feststellen. Zudem sondern einige geladene Produkte Gase ab, so entsteht ein Chemie-Cocktail der ein Gesundheitsrisiko für die Arbeitnehmer darstellt, die den Container öffnen, letztlich aber auch für den Verbraucher, der mit den kontaminierten Waren in Kontakt kommt.

In Deutschland sind nach Untersuchungen vom Institut für Arbeitsschutz der Deutschen Gesetzlichen Unfallversicherung (IFA) 20 Prozent aller Container von solchen Verunreinigungen betroffen, von denen rund 25 Prozent durch Rückstände von Begasungsmittel belastet sind. Die restlichen 75 Prozent sind durch Industriechemikalien, also von Rückständen der Produktion, belastet. Die meisten Container passieren den deutschen Zoll allerdings unkontrolliert, im Durchschnitt wird nur ein giftiger Container am Tag gefunden, obwohl im Durchschnitt täglich 770 Frachtcontainer betroffen und 40 hochgradig giftig sind, also bleibende Schäden hinterlassen können. In den Niederlanden dagegen werden Container in den Häfen systematisch überprüft. Lassen sich Gase feststellen, wird der Container professionell entgast.

Die kontaminierten Container sind nicht von gekennzeichnet, die Arbeitnehmer die sie öffnen werden großen gesundheitlichen Belastungen ausgesetzt ohne sich davor schützen zu können. Einige der eingesetzten Substanzen sind Erbgut schädigend, krebserregend oder machen Unfruchtbar.

Verbraucherinnen und Verbraucher sind ebenfalls betroffen, da viele der Gase durch die Verpackungen in die Waren eindringen und noch über Wochen und Monate nachweisbar sind. Ein großes Problem sind beispielsweise Matratzen, die aus Luftkammern bestehen in denen sich während des Transportes Gase sammeln können. Ebenfalls problematisch sind Schuhe, welche häufig schon bei Fertigungsprozess mit dem krebserregenden Stoff Benzol in Verbindung kommen. Beim Transport werden diese noch mit weiteren Stoffen belastet.

Literatur

Siebert, Kristin „Gift im Container“, ZDF: Planet E, 20.08.2017, https://www.zdf.de/dokumentation/planet-e/planet-e-gift-im-container-100.html

IFA: Praxishilfen: „Gefahrenschwerpunk Frachtcontainer“, Institut für Arbeitsschutz der Deutschen Gesetzlichen Unfallversicherung (IFA), http://www.dguv.de/ifa/praxishilfen/gefahrenschwerpunkt-frachtcontainer/index.jsp, Zugriff 30.8.2017

Aquaponic

„Aquaponic“-Farmen verknüpfen Aquakulturen (Fischzucht) und Hydroponic (Pflanzenanbau ohne Erde), in einem ökologischen Kreislauf. Der Kreislauf ist der Natur nachempfunden und Parameter wie Feuchtigkeit, Sauerstoff und Temperatur werden durch Computersteuerung automatisch überwacht.

In Fischtanks oder separaten Becken findet die kontrollierte Aufzucht von Fischen statt. Die anfallenden Ausscheidungen der Tiere gelangen in einen Filter, der nach festen, gröberen und feinen Partikeln sortiert. Nur die feinen Fischkot-Partikel bleiben im Wasserkreislauf und bei deren Zersetzung wird das für Fische giftige Ammoniak (NH₃ / NH₄⁺) frei. Daher befinden sich in dem nächsten Filter Bakterien, die das Ammoniak durch Oxidation zu Nitrit (NO₂^-) verstoffwechseln. Eine weitere Bakterienkultur wandelt das Nitrit in Nitrat (NO₃^-) um. Statt in Erde sind die Pflanzen in anorganischem Substrat wie Blähton, Kies und Mineralwolle kultiviert. Über die Wasserzufuhr wird das zuvor bakteriell erzeugte Nitrat von den Pflanzenwurzeln absorbiert und als Nährstoff verwertet. Anschließend gelangt das gereinigte Wasser zurück in den Fischtank, wo der Kreislauf von neuem beginnt.

Die benötigte Prozessenergie kann z.B. über Photovoltaikanlagen erzeugt, Wasser über abgefangenes Regenwasser gewonnen und aufbereitet werden. Im Vergleich zur konventionellen Fischzucht ist das System der Aquaponic unter professioneller Installation und bei qualifiziertem Einsatz mit geringeren Kosten verbunden. Aquaponik eröffnet die Chance auch außerhalb von landwirtschaftlichen Flächen die Kombination von Fischzucht und Gemüse- / Salatanbau z.B. in städtischen Bereichen und kann die Nachfrage nach regionalen lokalen Lebensmitteln bereichern. Indem Gebäude verschattet, das städtische Mikroklima verbessert und lange Transporte der Lebensmittel-Produktion erspart werden, trägt Aquaponic zur Reduzierung von Treibhausgasen bei.

Qualitätsstandards für Obst und Gemüse

Rahmenrichtlinie Vermarktungs-/Handelsnormen

Die EU-Kommission hat mit Blick auf die Reduzierung der Lebensmittelverschwendung hinderliche und unverhältnismäßige Vermarktungs- und Handelsnormen in den letzten Jahren kritisch überprüft und reduziert. Die entsprechend geänderte Durchführungsverordnung (EU) 2021/1890 (EU-Kommission 2021) sieht vor, dass Obst und Gemüse sowie deren Verarbeitungserzeugnisse Anforderungen an ‚Mindestqualität‘ erfüllen wie gesund (bspw. ohne Fäulnisbefall), sauber, frei von Schädlingen und fremdem Geruch und/oder Geschmack zu sein. Sie ermöglicht aber auch Produkte mit Qualitätsmängeln legal zu vermarkten. So können beispielsweise Äpfel und Birnen auch ohne Klassifizierung und mit einem Hinweis wie „zur häuslichen Verarbeitung" vermarktet werden.

Obst und Gemüse unterliegt aber nicht nur den auf der EU-Ebene gesetzlich vorgegebenen Vermarktungs- und Qualitätsnormen, sondern auch freiwilligen Qualitätsstandards wie den ‚Schönheitsnormen‘ des Handels. Sie führen dazu, dass Obst und Gemüse mit nicht normgerechten äußerlichen Merkmalen wie Größe, Form und Farbe - in England auch als ugly foods bezeichnet –systematisch aussortiert und zu Lebensmittelabfällen werden, obwohl sie sich geschmacklich und von der Zusammensetzung (Inhaltsstoffen) nicht von ‚normgerechten‘ Lebensmitteln unterscheiden, also ebenso gesund und genießbar sind. Um Wirtschaftsbeteiligte dafür zu sensibilisieren, auf Standards zu verzichten, die sich auf die bloße Optik der Lebensmittel beziehen (Schönheitsnormen) und ein Vermarktungshindernis für zwar optisch beeinträchtigte, aber unverändert für den Verzehr geeignete Lebensmittel darstellen, hat das Umweltbundesamt (UBA) eine Studie zu umwelt- und klima- relevanten Qualitätsstandards im Lebensmitteleinzelhandel (UBA 2020) und Empfehlungen zur Senkung handelsspezifischer Vorgaben im Hinblick auf das Aussehen und die Größe von Obst und Gemüse (UBA 2022) veröffentlicht.

Das UBA empfiehlt generell sich von unternehmensspezifischen Vorgaben zu trennen und vorrangig die Vorgaben der allgemeinen zuletzt durch die Durchführungsverordnung (EU) 2021/1890 (EU-Kommission 2021) geänderten Vermarktungsnorm der EU-Kommission zu verfolgen. Indikator für die Verkaufsfähigkeit von Obst und Gemüse sollten Haltbarkeit und Gewicht sein und damit die Aussortierung nach Größe und Aussehen verhindert werden. Polierte Kartoffeln oder mit Blattschmuck angebotene Bundmöhren oder Radieschen zeigen beispielhaft, dass Kriterien wie Aussehen oder Größe zweifelhaft sind, da bei der Politur der Kartoffel, um sie von Erde zu säubern, Beschädigungen verursacht werden und Blattschmuck den Wasserverlust beschleunigt, was die Qualität mindert und zu Entsorgung führen kann. Für die Umsetzung dieses Vorhabens empfiehlt das UBA, Verkaufsvorgaben branchenweit zur selben Zeit umzusetzen und Verbraucher umfänglich zu informieren.

Literatur

UBA (2020): Umwelt- und klimarelevante Qualitätsstandards im Lebensmitteleinzel-handel. Ursachen und Lösungen. Dessau-Roßlau: Umweltbundesamt (Texte, 72).

UBA (2022): Mehr Natürlichkeit im Obst- und Gemüseregal – gut für Umwelt und Klima. Empfehlungen des Umweltbundesamtes zur Senkung handelsspezifischer Vorgaben. Dessau-Roßlau: Umweltbundesamt.

Lebensmittelverschwendung

Aufkommen an Lebensmittelverlusten und Lebensmittelabfällen

Weltweit gehen konservativ geschätzt rund 2,5 Milliarden Tonnen bzw. 30 bis 40 Prozent der für die menschliche Ernährung bestimmten landwirtschaftlichen Erzeugnisse jährlich verloren. Davon entfallen rund 1,2 Milliarden Tonnen auf Lebensmittelverluste in der Primärproduktion und laut älteren Schätzungen der Ernährungs- und Landwirtschaftsorganisation der Vereinten Nationen (FAO) in den sich anschließenden Phasen der Wertschöpfungskette 1,3 Milliarden Tonnen auf genießbare Lebensmittelabfälle (FAO 2013). Nach dem neusten Food Waste Index Report 2024 des Umweltprogramms der Vereinten Nationen (UNEP) fallen über die Lieferkette in den Sektoren Groß- und Einzelhandel, Außerhaus-Verpflegung und private Haushalte weltweit rund 1,05 Milliarden Tonnen Lebensmittelabfälle (2021 931 Mio. t) an. Das entspricht rund 19 Prozent der 5,5 Milliarden Lebensmitteln, die laut den neuesten Food Balance-Daten (FAOSTAT) im Jahr 2020 zum Konsum zur Verfügung standen, bzw. einem durchschnittlichen Pro-Kopf-Aufkommen von 132 kg. Zu in der Lebensmittelherstellung anfallenden Lebensmittelabfällen konnten keine belastbaren Daten ermittelt und somit keine Aussagen getroffen werden (UNEP 2024). Vorliegende Studien können zudem auch die Verluste in der Primärproduktion im Ernte- und Nacherntebereich, nur unzureichend abdecken.

Ansatzpunkte zur Reduzierung von Lebensmittelverlusten sind die insbesondere durch Anforderungen des Handels entstehenden Einbußen im Ernte- und Nachernteprozess. Im Einzelnen durch Aussortierung von Obst, Gemüse und Kartoffeln (siehe Qualitätsstandards für Obst und Gemüse) als nach äußerlichen Merkmalen nicht vermarktungsfähige Ware, um den vorgegebenen Größen- und Schönheitsanforderungen zu genügen, Überproduktion infolge der Anforderung ‚Qualitätsware‘ in ausreichenden Kapazitäten gewährleisten zu müssen sowie nicht mehr rentable Vermarktung von landwirtschaftlichen Erzeugnissen infolge zu geringer Erzeugerpreise. Zu den Verlusten in der landwirtschaftlichen Erzeugung gibt es bislang keine belastbaren Datengrundlage.

Die EU-Kommission hat die EU-Mitgliedstaaten im Jahr 2019 per Durchführungsbeschluss (EU) 2019/2000 (EU-Kommission 2019) verpflichtet die Menge der Lebensmittelabfälle jährlich auf allen Stufen der Lebensmittelversorgungskette – erstmalig zum Erhebungsjahr 2020 – systematisch zu erfassen und an die EU-Kommission zu berichten. Laut dem im Juni 2022 an die EU-Kommission übermittelten Bericht sind in Deutschland im Jahr 2020 über die Lebensmittelversorgungskette rund 11 Mio. Tonnen Lebensmittelabfälle angefallen, die 20 Prozent des aktuellen Lebensmittelverbrauchs von 54,5 Mio. Tonnen entsprechen. Der von einem Konsortium aus Bundesumweltministerium, Umweltbundesamt, Statistischem Bundesamt und mehreren Forschungsinstituten verfasste Bericht wurde bis dato nicht veröffentlicht, der im Juni 2023 fällige Bericht für das Jahr 2021 von Deutschland (wie auch von Griechenland, Italien, Lettland, Malta, Spanien, Tschechien und Zypern) noch nicht vorgelegt.

Laut der zweiten EU-weiten Überwachung der Lebensmittelverschwendung beliefen sich die gesamten im Jahr 2021 gemessenen Lebensmittelabfälle auf mehr als 58,4 Mio. Tonnen Frischmasse (2020 58,1 Mio. Tonnen Frischmasse). Das durchschnittliche Pro-Kopf-Aufkommen lag bei 131 kg Lebensmittelabfällen pro Einwohner:in (2020 127 kg) und im Sektor private Haushalte bei 70 kg pro Einwohner:in. Die im Erhebungszeitraum 2020 für Deutschland ermittelten Werte lagen mit einem durchschnittlichen Pro-Kopf-Aufkommen in Höhe von 131 kg insgesamt etwas über dem europäischen Durchschnittswert (und gemeinsam mit Luxemburg an vierzehnter Stelle im europäischen Ranking), mit 78 kg pro Haushalt erzeugten Lebensmittelabfällen etwas stärker über dem diesbezüglichen europäischen Durchschnittswert und an 19. Stelle im europäischen Ranking.

Nationale Strategie zur Reduzierung der Lebensmittelverschwendung

Deutschland sieht sich dem von der Staatengemeinschaft im Rahmen der Agenda 2030 beschlossenen Nachhaltigkeitsziel verpflichtet, vermeidbare Lebensmittelabfälle auf Einzelhandels- und Verbraucherebene bis 2030 zu halbieren (Sustainable Development Goal, SDG, 12.3) und hat die Reduzierung der Lebensmittelverschwendung als relevanten Aspekt ‚Nachhaltiger Agrar- und Ernährungssysteme‘ in der ‚Deutschen Nachhaltigkeitsstrategie‘ bekräftigt (Die Bundesregierung 2020).

Um dieses Ziel zu erreichen, wurde im Februar 2019 die Nationale Strategie zur Reduzierung der Lebensmittelverschwendung (StLMV) verabschiedet (BMEL 2019). Die StLMV setzt auf Zusammenarbeit mit allen Akteuren der Lebensmittelkette, freiwillige Maßnahmen von Lebensmittelindustrie, Handel und Gastronomie sowie das zur Dachmarke der Strategie ausgebaute Portal ‚Zu gut für die Tonne‘, das mit der Verbreitung von sektorspezifischen Ergebnissen und Best-Practice-Beispielen, Tipps, Bildungs- und Informationsmaterialien sensibilisieren und verändertem Umgang mit der Lebensmittelverschwendung beitragen soll.

Klima- und Umweltrelevanz der Lebensmittelverschwendung

Die Reduzierung der Lebensmittelverschwendung ist eine klimapolitisch hoch relevante Herausforderung. Laut älteren Schätzungen der Ernährungs- und Landwirtschaftsorganisation der Vereinten Nationen (FAO) gelangen durch verschwendete Lebensmittel jährlich rund 4,4 Milliarden Tonnen Treibhausgase in die Atmosphäre (FAO 2015). Aktuellere Schätzungen gehen davon aus, dass das globale Ernährungssystem mit Lebensmittelabfällen zu rund zehn Prozent zu den globalen Treibhausgasemissionen (THG) beiträgt (vgl. auch weltweiter Treibhausgasausstoß), zu circa zwölf Prozent mit direkten THG-Emissionen (Methan aus Reisanbau und von Wiederkäuern, Lachgas aus landwirtschaftlich genutzten Böden) und inklusive weiterer THG-relevanter Prozessschritte wie bspw. Transport, zur Lebensmittelerzeugung und -verarbeitung eingesetzter Energie oder Verpackung insgesamt mit bis zu 37 Prozent (WWF Deutschland 2022). Eine konsequente Reduzierung von Lebensmittelabfällen kann somit einen relevanten Beitrag leisten zur Erreichung der Klimaziele der Bundesregierung, die den Ausstoß von Treibhausgasen bis 2030 im Vergleich zu 1990 um 65 Prozent reduzieren will, sowie zu Ressourcenschonung und Umweltschutz (Flächen-, Wasser- und Energieverbräuche) beitragen und Biodiversitätsverlusten entgegenwirken. Mit der politisch angestrebten Halbierung der vermeidbaren Lebensmittelabfälle in Handel und Konsum könnten schätzungsweise 17 Mio. t CO₂-Äquivalente, vier Mio. Hektar landwirtschaftliche Nutzfläche und 368 Mio. GJ zur Lebensmittelerzeugung eingesetzter Energie eingespart werden (Schmidt et al. 2019).

Literatur

BMEL (2019): Nationale Strategie zur Reduzierung der Lebensmittelverschwendung. Berlin: Bundesministerium für Ernährung und Landwirtschaft.

Die Bundesregierung (2020): Deutsche Nachhaltigkeitsstrategie. Weiterentwicklung 2021. Berlin.

EU-Kommission (2019): Delegierter Beschluss (EU) 2019/1597 der Kommission vom 03.05.2019 zur Ergänzung der Richtlinie 2008/98/EG des Europäischen Parlaments und des Rates im Hinblick auf eine gemeinsame Methodik und Mindestqualitätsanforderungen für die einheitliche Messung des Umfangs von Lebensmittelabfällen. In: Amtsblatt der Europäischen Union (L 248), S. 77–80.

EU-Kommission (2021): DELEGIERTE VERORDNUNG (EU) 2021/1890 vom 2. August 2021 zur Änderung der Durchführungsverordnung (EU) Nr. 543/2011 hinsichtlich der Vermarktungsnormen im Sektor Obst und Gemüse. In: Amtsblatt der Europäischen Union (L 384), S. 23–83.

FAO (2013): Food wastage footprint. Impacts on natural resources : summary report. Rome: Food and Agriculture Organization of the United Nations. ISBN 978-92-5-107752-8.

FAO (2015): Food wastage footprint & Climate Change. Rome: Food and Agriculture Organization of the United Nations.

Schmidt, T G; Baumgardt, S et al. (2019): Wege zur Reduzierung von Lebensmittelabfällen - Pathways to reduce food waste (REFOWAS). Maßnahmen, Bewertungsrahmen und Analysewerkzeuge sowie zukunftsfähige Ansätze für einen nachhaltigen Umgang mit Lebensmitteln unter Einbindung sozio-ökologischer Innovationen. Volume 1. Braunschweig: Johann Heinrich von Thünen-Institut (Thünen Report 73). DOI: 10.3220/REP1569247044000.

UNEP (2024): Food Waste Index Report 2024. Think Eat Save: Tracking Progress to Halve Global Food Waste.: United Nations Environment Programme.

WWF Deutschland (2022): Ernährung & Klimawandel: Essen wir das Klima auf? Berlin.

Rotguss

Rotguss hat gute Gleiteigenschaften, ist verschleißfest und kavitationsbeständig. Er findet Einsatz bei der Produktion von hydraulischen Anlagen, Gleitlagern, Zahnrädern, Schleifringen und Schneckenrädern. In der Sanitärinstallationstechnik ist Rotguss der Werkstoff schlechthin und wird für die Herstellung von Absperr-, Sicherungs- und Regulierarmaturen und für Fittinge eingesetzt. Rotguss ist salzwasserbeständig und besitzt eine Zugfestigkeit von 15 - 30 kp/mm². Rotguss ist universell einsetzbar und kann mit allen bekannten Installationswerkstoffen beliebig kombiniert werden, z. B. in der Rohrsystem-Verbindungstechnik mit Kupfer, Edelstahl, verzinktem Stahl und mit Kunststoff. Rotguss lässt sich sehr gut bearbeiten und findet Anwendung in den unterschiedlichsten Pressverbindungssystemen. Während bei Bauteilen aus Messing Zugspannungen bedingt durch den Herstellungsprozess des Bauteiles auftreten können, z. B. Pressen oder durch fehlerhafte Montage, z. B. Überhanfen eines Gewindes. Rotgussteile sind dagegen frei von Spannungsrisskorrosion. Rotguss ist ein nach EN 1982 (modifiziert nach DIN 50930/6) genormter Armaturen- und Installationswerkstoff. Die Beeinflussung der Trinkwasserbeschaffenheit wird in der DIN 50930 Teil 6 - 8.7.2 und 8.7.3 geregelt, danach darf Rotguss max. 3 Prozent Blei 3,0 Prozent und max. 0,6 Prozent Nickel enthalten. Legierungen aus Rotguss für Armaturen und Rohrverbinder müssen in Ihren Bestandteilen und in den für die Herstellung erforderlichen Begleitelementen bestimmte Anforderungen erfüllen, die durch die Deutsche Vereinigung des Gas- und Wasserfaches (DVGW) mit einer Kennzeichnung bestätigt werden. Danach ist Rotguss ein Werkstoff, der für alle Trinkwässer verwendet werden kann, da die Abgabe von Legierungsbestandteilen im Rahmen der deutschen Trinkwasserverordnung (TrinkwV) liegen. Rotguss wird heute überwiegend aus recyclten Material hergestellt und schont somit Umwelt und Ressourcen.

Abiogenese

Abiogenese bezeichnet man den weitgehend unbekannten Mechanismus der Entstehung von Lebewesen aus organischen Stoffen.
Zurzeit des Bombardements, das vor ca. 4 Milliarden Jahren 100.000 Jahre andauerte, schlugen Meteorite und Kometen im Minutentakt auf der Erde ein. Diese luden zehnmal mehr Wasser ab, als derzeit in den Ozeanen der Erde vorhanden ist, und tausendmal mehr Gase, als die heutige Atmosphäre enthält. Und das ist noch nicht alles: Sie lieferten auch das reiche Büfett der organischen Moleküle, die wir im interstellaren Raum finden, und das in einer atemberaubenden Zahl von Portionen. Mindestens 10 Billionen Tonnen (oder 10.000.000.000.000.000 kg) organischer Kohlenstoff, vielleicht auch hundertmal so viel, sind aus dem Weltraum in unsere Atmosphäre eingedrungen. Das ist mindestens das Zehnfache der gesamten Kohlenstoffmenge, die heute durch lebende Zellen zirkuliert.
Das gesamte Wasser der Erde fließt einmal in 100.000 Jahren durch jeden denkbaren Punkt des Planeten. Also durch jeden hydrothermalen Schlot, an dem sich heute in unvorstellbarer Tiefe noch Leben existiert. Diese Schlote werden bis zu 60 Meter tief.
Was aber muss sich dort zusammenfinden und in welcher Reihenfolge? Wenn das Problem bereits gelöst wäre, könnten wir Leben im Labor erzeugen.

Ein paar der bekanntesten Hypothesen:
Die Liposomen-Welt-Hypothese: Die Abiogenese muss sich auf engem Platz abgespielt haben. Z.B. am Rande eines Felsen oder in dessen Mikrorissen in einer Tiefe von ca. 25 Meter unter der Meeresoberfläche, wo die UV-Strahlung die zusammenfindenden Moleküle nicht sofort wieder aufspaltet. Dort sammeltn sich Lipidschichten an die sich an den Gegenpolen anzogen und somit auf der Außenseite hydrophil (wasserliebend) und auf der Innenseite hydrophob waren. Sie bilden quasi Membranen die einige passierende Aminosäuren und jegliche organische Substanzen auffingen (dafür braucht es bewiesenermaßen keine Proteinkanäle wie in hochkomplexen Membranen). Eine Membran ist sehr wichtig, denn jeder Organismus hat die Eigenschaft seine „Innereien“ zusammen zu halten und von der Umwelt zu trennen und zu schützen.
Kaum hatten sich einige wenige Peptide und Nukleotide dort gebunden, so kamen sie aus der Membran nicht raus, da sie zu groß waren und die Membran zu unflexibel. Kleine Lipid-Bläschen bildeten sich im Druck des Wassers und lösten sich durch Wellen oder Erosionen wieder auf. Eine weitere wichtige Eigenschaft, welche alles Leben eint, ist die Selbstreplikation. Also die Autokatalyse (die sich selbst katalysierende Reaktion) mit Informationsweitergabe.
Ein Polymer (Makromolekül), der Kopien von sich anfertigen kann, ist bspw. Phosphatamidat-DNA. Es ist dazu auch noch zur Polymerisation (Fusion von Makromolekülen) fähig, was interessant wird, wenn wir annehmen, dass sich solch ein Polymer in einer heißen Quelle unter Wasser bildete. Dort sprudeln Vesikel, Liposome und all die anderen Fusionspotentiale für das sich bildende Leben. Und wenn man die Temperaturschwankungen und Dichteunterschiede miteinberechnet, dann kann man auch mit Schwankungen in der Bindungsfähigkeit rechnen und mit mechanischer Flexibilität der Bläschen rechnen. Der osmotische (von innen heraus ausdehnende) Druck kommt vor allem dann dazu, wenn die Substanz „metabolismusfähig“ ist, also stoffwechseln kann. Somit hätten wir auch schon eine Definition von primitivem Leben:
Ein sich selbsterhaltendes System, das zu Stoffwechsel, Replikation und Informationsweitergabe fähig ist und am evolutionärem Wettrennen teilnimmt.
Das ist wichtig für anstehende Projekte, denn nur wenn man weiß wonach man sucht kann man übergreifende Forschung möglich machen.

Stichwort Evolution: Die stabileren Membranen überlebten. Die schnelleren Replikatoren zeugtn mehr von sich. Daraus ergibt sich, dass sich die enzymatischen so wie die informellen Eigenschaften bspw. einer RNA bereits gut zeigten. Man kann von zufälligem Informationsaustausch sprechen. Fehler bei dem Replizieren werden von der natürlichen Auslese bestraft oder die „Erbsubstanz“ hat Erfolg. Erfolg + Erfolg = Mehr Erfolg (exponentiell). Das heißt, die Anfänge des Lebens waren viel mehr vom „verändere/verbessere dich oder ‚stirb‘“-Prinzip gekennzeichnet als das komplexe Leben heute. Zur Erinnerung: Unsere Erbsubstanz macht unter 1.000.000 (DNA-)Kopien nur einen Fehler.
Dadurch lief die Evolution damals aber schneller ab, was wichtig war, denn die Halbwertzeiten der molekularen Verbunde und das Schicksal auf der Urerde waren eine große Herausforderung für die Biogenese.

Die amerikanischen Wissenschaftler sind optimistischer was das Thema Abiogenese angeht. Sie haben einen breiteren Fokus, da viele der Meinung sind, Leben könnte interstellar entstanden und bereits in fertiger Form auf einem Träger (z.B. Meteorit) auf die Erde gebracht worden sein. Auch sind viele Wissenschaftler der Meinung, Leben kann selbst ohne Sonneneinstrahlung nur durch thermische Energien zu ersten Protozellen evolviert worden sein (ähnlich der heutigen Archaeen). Diese hydrothermalen Quellen findet man am mittelozeanischen Rücken, an dem durch Plattendrift Magma aus dem Erdmantel aufsteigt und neuer Meeresboden entsteht. Das Wasser kann einige hundert Grad erreichen (bei Ozeantiefen von 2000-3000 m). Die Geologen unterscheiden zwei Arten hydrothermaler Systeme:
- sedimentfreie, achsennahe Systeme (on-axis-systems) an plattentektonischen Spreizungszentren mit steilem Temperaturgradienten, da sie direkt über den Magmakammern liegen. Mittlere Temperatur des ausströmenden Wassers ~360 °C; Durchsatz 24 km³*a^-1
- achsenferne Systeme (off-axis-systems), sie werden durch frei Konvektion angetrieben, entsprechend der Kühlung durch die Ozeankruste, mit Quellwassertemperaturen von etwa 150 °C.

Vor allem die Arbeiten von Russel (1989) und Wächterhäuser (1988) modifizierten das Modell der hydrothermalen Synthesen von Biomolekülen.
Wächterhäuser steht besonders in Kontrast zu den bisher genannten und beschriebenen Hypothesen. Seine Hypothese verneint das übliche präbiotische Ursuppenmodell, sowie das Vorliegen anderer "Welten (z. B. der RNA-Welt, Ton-Kristall-Welt usw.). Vorallem aber behauptet Wächterhäuser, dass nicht der primitive, genetische Apparat sondern ein einfacher Metabolismus (Stoffwechsel) funktionieren müsste um Biomoleküle zu einem System zusammen zu bringen.
Dieser geforderte Metabolismus lief an der Oberfläche bestimmter Mineralien ab, die nach Meinung vieler Geologne auf der Urerde reichlich vorhanden waren. Die für den Aufbau wichtiger Moleküle aus einfachen Bausteinen wie z. B. CO₂ oder CO (wir Lebewesen sind nämlich Kohlenstoffgebilde) stammen aus der oxidativen Bildung von Pyrit.
Die Fixierung von CO₂ an der Pyrit-Oberfläche führt zu anionischen Gruppen, wobei die Produkte in ihrem wachsenden Zustand gebunden werden. Ihre Verweilzeit am Pyrit entspricht ihrer Oberflächen-Bindungsstärke. Stark gebundene Produkte haben Zeit, um bestimme Reaktionen einzugehen. Sie bilden ein zweidimensionales Reaktionssystem, d. h. den Oberflächen-Metabolismus (bzw. zwei-dimensionalen Stoffwechsel).
Da Pyrit positiv geladen ist und die anionischen organischen Moleküle besser binden kann, gehe ich hier nur auf die „Pyrit-Hypothese“ ein, wobei es solche Überlegungen auch mit Tonmineralien gibt.
Mit Hilfe des Oberflächen-Metabolismus lassen sich auch Fragen zur Entstehung erster Zellstrukturen diskutieren. So könnte beispielsweise für den Zellmembran-Aufbau benötigte Moleküle im sog. reduktiven Citronensäure-Cyclus aufgebaut werden.
Abschließend stellte Wächterhäuser auch seine These über mögliche Nucleinsäure-Vorläufer vor. Danach bestand die prä-DNA nur aus Purinbasen. Die Pyrimidine konnten erst später enzymatisch synthetisiert werden.
Das Gebiet Astrobiologie und Abiogenese gehören zu den jüngsten Wissenschaften, was hoffentlich bedeutet, dass die nächsten Jahre und Jahrzehnte zu noch größeren Erkenntnissen und Lösungen für das Biogenese-Problem führen werden.

Chemische Evolution

Die chemische Evolution beschreibt die chemischen Prozesse nach dem Urknall.
Sekundenbruchteile nach der Urexplosion bildeten sich erste Strukturen aus. Aus Erkenntnissen der Teilchenphysik lassen sich kosmische Prozesse berechnen und vorhersagen. So ist zu erwarten, dass sich noch innerhalb der ersten Sekunde jeweils drei Quarks zu einem Proton bzw. einem Neutron vereinigten. Dabei sank die Temperatur auf 10¹⁰ Grad. Bei dieser Energiedichte können aus Photonen nicht mehr Elektronen und ihre Antiteilchen, die Positronen, erzeugt werden. Positronen und Elektronen anihilieren, d. h. zerstrahlen – es bleibt ein geringfügiger Überschuss an Elektronen. Bereits eine Minute nach dem Urknall vereinigen sich jeweils zwei Neutronen mit zwei Protonen zum Atomkern He²⁺(Helium). Nach drei Minuten ist die Temperatur auf 10⁹ Grad gefallen. Das expandierende Weltall setzt sich jetzt aus etwa 24% Helium und etwa 76% Wasserstoffkernen zusammen (sowie Spuren leichter Elemente). Elemente mit höherer Ordnungszahl als Helium (von den Astronomen als „Metalle“ bezeichnet) wurden in späteren Entwicklungsstadien des Kosmos gebildet. Bei weiterer Abkühlung des Universums entstanden elektroneutrale Wasserstoff- und Heliumatome (sowie Spuren von Lithium) durch Elektroneneinfang. Dieser Prozess reduzierte drastisch die Anzahl freier Elektronen und der Kosmos wurde „durchsichtig“, d. h. Photonen vermochten nun ungehindert den Raum zu durchqueren, ohne an freien Elektronen gestreut zu werden. Etwa 300.000 Jahre nach dem Urknall herrschten Temperaturen, bei denen sich Elektronen und Kerne zu Atomen vereinigen konnten. In den folgenden Zeiträumen bildeten sich an einigen Stellen des Alls Massenverdichtungen. Es entstanden die ersten Gestirne. Diese ersten Sterne bestanden nur aus Wasserstoff und Helium, wodurch ihre Lebenszeit im Vergleich zu rezenten Sternen „nur“ bei wenigen Millionen Jahren lag.
Nach weiteren hunderten Millionen Jahren nach dem Urknall (einige Astrophysiker nennen etwa eine Milliarde Jahre) betrug die Temperatur nur noch etwa 18 K, um dann bis zum Wert von 3 K (genau: 2,73 +- 0,01 K) abzusinken.
Bei diversen „Brennprozessen“ der Sterne bilden sich mittelschwere Elemente (He, C, O, N, S etc.). Ein Beispiel: Bei einem dreifachen Alpha-Prozess – d. h. freie Heliumkerne, die aufeinander treffen – entsteht ¹²C (Kohlenstoff). Welche Elemente gebildet werden können hängt von der Masse der Sterne ab.
Die Synthese schwerer Elemente (Metalle) erfolgt bei Supernova-Explosionen (Tod eines Sterns).
Der weitere Verlauf, d. h. die Verbindung der Atome zu Molekülen, hängt in den häufigsten Fällen mit thermischen Energien als Katalysator zusammen. In den seltensten Fällen auch autokatalytisch. Letzteres aber vor allem bei der Biogenese. Über diese gibt es heute aber wenig Wissen jedoch viele Hypothesen.

Tetrachlordibenzo-p-dioxin

Tempolimit

Deutschland ist eines der wenigen Länder auf der Welt, wo kein Tempolimit auf Autobahnen gilt, in Europa mit Ausnahme der Isle of Man sogar das einzige. Ein generelles Tempolimit auf Bundesautobahnen einzuführen, um die Treibhausgasemissionen zu verringern, ist in der politischen Debatte trotzdem so aktuell wie lange nicht mehr. Dabei gab es während der Ölkrise 1973 in der Bundesrepublik bereits ein erstes Tempolimit, bei dem eine Geschwindigkeitsbegrenzung von 100km/h galt. Dieses Tempolimit wurde 1974 wieder abgeschafft und eine Richtgeschwindigkeit von 130km/h eingeführt, die bis heute bestand hat.[1]

Das Umweltbundesamt (UBA) befürwortet nun erneut ein generelles Tempolimit auf Bundesautobahnen, als eine Maßnahme, um gegen den Klimawandel vorzugehen. Laut Berechnungen des UBAs können schätzungsweise 1,9 Mio. Tonnen Kohlenstoffdioxid (CO₂) bei einem Tempolimit von 130 km/h jährlich reduziert werden, bei einem Tempolimit von 100km/h sogar ganze 5,4 Mio. Tonnen. [2]

Doch trotz diesen Erkenntnissen bleibt ein generelles Tempolimit in Deutschland bislang aus. Grund dafür ist vor allem die deutsche Automobilindustrie, die bei 5,4 Mio. Tonnen eingespartem CO₂ im Vergleich zu den Gesamt-Emissionen in Deutschland von insgesamt 762 Mio. Tonnen CO₂ im Jahr 2021[3] den Effekt als zu gering ansieht. Zudem seien die Bundesautobahnen die sichersten Straßen in Deutschland und es gebe keinen direkten Zusammenhang zwischen einem Tempolimit und dem Sicherheitsniveau auf Bundesautobahnen.[4]

Die Meinungen in der Bevölkerung gehen beim Tempolimit stark auseinander. Dennoch lässt sich in den letzten Jahren beobachten, dass immer mehr Autofahrer:innen ein generelles Tempolimit auf Bundesautobanen befürworten. Waren es 2012 nur 40% der Bevölkerung, die sich für ein Tempolimit aussprachen, sind es 2022 bereits 52%.[4]

[1] Gerhard, Saskia (2020): Das wissen wir über Tempolimits. Quarks https://www.quarks.de/impressum/

[2] Lange, Martin; Hendzlik, Manuel; Schmied, Martin (2020): Klimaschutz durch Tempolimit. Wirkung einer generellen Tempolimits auf Bundesautobahnen auf die Treibhausgasemissionen. Bundesumweltamt https://www.umweltbundesamt.de/publikationen/klimaschutz-durch-tempolimit

[3] UBA (2022): Treibhausgas-Emissionen in Deutschland https://www.umweltbundesamt.de/daten/klima/treibhausgas-emissionen-in-deutschland

[4] ADAC (2022): Tempolimit auf Autobahnen https://www.adac.de/verkehr/standpunkte-studien/positionen/tempolimit-autobahn-deutschland/

Temperatur

Teflon

Teeröl

Der bei der Steinkohlenverkokung (Kokerei) anfallende Teer kann destillativ in Leichtöl, Siedepunkt 80-180 Grad C, Mittelöl 180-230 Grad C, Schweröl 230-270 Grad C, Anthracenöl 270-400 Grad C und Pech aufgetrennt werden.

Während aus diesen Fraktionen bis 1960 54% der Primärchemikalien bereitgestellt wurden, waren es 1970 nur noch 9% und ab 1976 nahezu gleichbleibend 3-4%. Aus T. lassen sich so wichtige Verbindungen (s.Tab.) herstellen wie die Teerfarben, die die Grundlage für die großtechnische Chemieproduktion darstellen. Mit der Synthese der Teerfarben war es möglich, die großen Mengen T. aus der Koksherstellung aufzuarbeiten, die mit der industriellen Revolution verbunden waren. Man schätzt, daß mehrere 10.000 Verbindungen in T. enthalten sind, von denen nur ein Bruchteil bekannt ist und etliche als krebserzeugend (Krebs) einzustufen sind.

Lit.: Das Blaue Wunder, Köln 1990

Technetium

Chemisches Element der VII. Nebengruppe, Symbol Tc, Ordnungszahl 43, Schmelzpunkt 2.140 °C, Siedepunkt 5.030 °C, Dichte 11,5 g/cm³. Es existieren 21 Isotope, die alle instabil (Radioaktivität) sind.

Technetium gehört mit seinem metastabilen radioaktiven Isotop Tc 99m zu den wichtigsten künstlichen Radionukliden in der medizinischen Diagnostik. Technetium zerfällt unter Aussendung von Beta- und Gammastrahlung. Wegen seiner kurzen physikalischen Halbwertszeit von 6 h (Tc 99m) und seinem guten Anreicherungsverfahren eignet es ich für die Nuklearmedizin und ersetzt zunehmend das früher verwandte Iod 131, welches zu erheblich grösseren Strahlenbelastungen führt.
Siehe auch unter Iod

TCDD

Taupunkt

Wird Luft kontinuierlich abgekühlt, steigt bei gleichbleibender absoluter Luftfeuchtigkeit die relative Luftfeuchtigkeit bis auf 100% an.

Dann besitzt die abgekühlte Luft den bei dieser Temperatur maximal möglichen Gehalt an Wasserdampf. Man sagt, die Luft hat ihren T. (besser: Tautemperatur) erreicht. Bei weiterem Abkühlen fällt notwendigerweise Wasser aus. Die Tautemperatur ist also ein Kriterium dafür, ob an einer Oberfläche Tauwasser anfällt oder nicht (z.B. Kondensatbildung an Fensterscheibe, als kältester Ort in einem Wohnraum). Die Angabe eines T. im Inneren eines Bauteils bedeutet nicht zwangsläufig, dass dort auch wirklich Tauwasser ausfällt. Die Klärung dieser Frage erfordert zusätzlich die Berücksichtigung der Dampfdiffusion behindernden Wirkung der Baustoffschichten (Diffusionswiderstand) und nicht nur die Bestimmung des T. von Luft und des Temperaturprofils im Bauteil.
Bauphysik

Lit.: P.Lutz et al.: Lehrbuch der Bauphysik, Stuttgart 1989

Tankerunfälle

T. verursachen durch Öleintrag ins Meer schwere Schäden an Tier- und Pflanzenwelt (Ölpest, Meeresverschmutzung).

Hauptursache für T. ist der harte wirtschaftliche Konkurrenzkampf innerhalb der Tankerbranche. Daraus resultieren: schlechte Wartung, hohes Alter der Schiffe, fehlende doppelte Schiffswand und zu kleine und übermüdete Besatzungen.

Die von T. ausgelöste akute Ölpest auf offener See kann durch folgende Maßnahmen bekämpft werden:

- schwimmende Barrieren verhindern bei ruhiger See die Ausbreitung des Öls;
- mit Spezialschiffen kann das Öl bei geringem Seegang abgesaugt werden;
- Chemikalien zersetzen das Erdöl, wenn es noch nicht zu stark verwässert ist; sie können aber für die Meeresbiologie schädlich sein.
Die biologische Bekämpfung mit Bakterien ist Anfang der 90er Jahre nur für kleinere Ölteppiche ausreichend entwickelt. Das Abfackeln des Öls ist wegen der damit verbundenen Luftverschmutzung und der Verbrennungsrückstände ebenfalls umweltschädlich.
Langfristig schlimmer als die akute Ölpest durch T. ist die chronische Ölverseuchung der Meere (Ölpest). Die vermeidbaren Verschmutzungen durch Tankspülwässer spielen dabei eine große Rolle.