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.

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.

Schadstoffe

Russfilter

Wintersmog

Im Gegensatz zum Sommersmog, bei dem Photooxidantien gesundheitsschädlich wirken, wird beim Wintersmog die schädliche Wirkung durch Verbrennungsprodukte (Schwefeldioxid, Kohlenmonoxid, Staub) verursacht.

Meteorologische Voraussetzung für den Wintersmog ist eine austauscharme Wetterlage ( Inversionswetterlage ). Hierbei liegt eine Schicht wärmerer Luftüber bodennaher (<700 m) Kaltluft, wobei die Luftbewegung in Bodennähe gering ist (<3 m/s). Der horizontale und vertikale Austausch der Luftmassen ist behindert (vgl. Graphik bei Inversionswetterlage). Die Schadstoffe, die sonst über hoheSchornsteine verteilt werden und weiter entfernt gelegene Gebiete belasten, werden nun an Ort und Stelle niedergedrückt. Zusätzlich zu den Autoabgasen (Schadstoffe aus Kfz) und Emissionen der Haushalte (Heizung), Industrie und Kraftwerke könnenSchadstoffe aus benachbarten Regionen den Smog verstärken (fremdimportierterSmog).

Die Konzentrationen z.B. von Schwefeloxiden, Schwebstaub und Kohlenmonoxid können schnell ein gesundheitsgefährdendes Ausmaß erreichen und zu Beeinträchtigungen der Atmung, zur Reizung der Schleimhäute, zu Kreislaufstörungen und nicht selten auch zum Tod führen. Gefährdet sind insb. Kleinkinder (Pseudo-Krupp), alte und kranke Menschen. An den Folgen der Londoner Smogkatastrophe (1952) sind innerhalb von 2 Wochen 4.000 Menschen gestorben; 1962 starben infolge einer Smogkatastrophe im Ruhrgebiet mehr als 150 Menschen.

Auch heute sterben noch Menschen an den Folgen des Wintersmog. Seitdem aber in den Haushalten die besonders umweltschädigende Ofenheizung auf Kohle bzw.Erdölbasis von Erdgas und Fernwärme verdrängt wurde und auch für Kraftwerkeund Industrie die Emissionen gesenkt wurden (Großfeuerungsanlagenverordnung), kommt es heute nicht mehr zu solchen Extremsituationen. Hierzu dient auch dieSmog-Verordnung, die die Wintersmog-relevanten Emissionen z.B. durch Fahrverbote begrenzen kann.

Immer größere Anteile am Zustandekommen von Wintersmog hat der Automobilverkehr (Verkehr, Schadstoffe aus Kfz).

Siehe auch: Sommersmog, Verbrennungsprodukte, Schwefeldioxid, Kohlenmonoxid, Staub

Wetter

Treibhauseffekt

Die während des Tages auf die Erde treffende kurzwellige Sonnenstrahlung wird von der Erdoberfläche und teilweise von der Atmosphäre absorbiert und in Wärmeenergie umgewandelt. Diese Energie wird kontinuierlich, vor allem in Form langwelliger Infrarotstrahlung, wieder an die Atmosphäre und in den Weltraum abgegeben.

Klimarelevante Spurengase wie Kohlendioxid (CO₂) oder Methan (CH₄) absorbieren einen Teil dieser Infrarotstrahlung und emittieren sie in alle Richtungen, auch zurück zur Erdoberfläche. Dadurch wird der Wärmeverlust der Erde verringert und die bodennahe Luftschicht erwärmt. Dieses Phänomen wird als natürlicher Treibhauseffekt bezeichnet.

Der natürliche T. stellt eine gigantische, lebensnotwendige "Klimaanlage" dar. Ohne den natürlichen T. läge die bodennahe Durchschnittstemperatur auf der Erde nicht bei +15 Grad °C, sondern bei -18 Grad °C. Seit Beginn der Industrialisierung sind die Konzentrationen der T.-Gase in der Atmosphäre durch menschliche Tätigkeiten angestiegen und zusätzliche T.-Gase, v.a. FCKW, hinzugekommen. Durch diesen zusätzlichen T. wird der natürliche T. verstärkt und die Stabilität des Weltklimas gefährdet.

Ursachen: Schaut man sich die Emittentengruppen an, so steht der Energieverbrauch mit 50 Prozent an der Spitze (Kohlendioxid, Methan, Ozon), gefolgt von der Chemie mit 20 Prozent (FCKW, Treibgase), der Landwirtschaft mit 15 Prozent (Methan, Distickoxid) und der Regenwald-Zerstörung mit 15 Prozent (Kohlendioxid, Distickoxid). Besonders hoch liegt der Anteil der Industrienationen an den T.-Gasemissionen (Kohlendioxid-Problem). Der weltweite Treibhausgasausstoß lag 2023 bei 40,9 und 2022 bei 36,6 Milliarden Tonnen CO₂.

Folgen: Auch wenn die Szenarien der Klimaforscher noch mit vielen Unsicherheiten behaftet sind, so zeichnen sich doch einige Tendenzen ab.

Bis zum Jahr 2100 wird eine Erhöhung der bodennahen Weltmitteltemperatur von 2-5 Grad °C erwartet; regional und jahreszeitlich kann diese Erwärmung, zu den Polen hin zunehmend, um ein Mehrfaches größer sein. Innerhalb der letzten 100 Jahre nahm die Temperatur bereits um 0,3-0,6 Grad °C zu, wobei die Zunahme in den nördlichen Breiten z.T. über 5 Grad °C betrug.

Sehr wahrscheinlich wird durch die Wärmeausdehnung des Wassers und das Abschmelzen des Inlandeises der Meeresspiegel steigen und zwar bis 2100 um etwa 0,2-1,4 Meter. In den letzten 100 Jahren stieg der Meeresspiegel bereits um etwa 12 cm.

Wissenschaftler gehen davon aus, dass aufgrund der beginnenden Klima-Veränderungen Häufigkeit und Intensität extremer klimatischer Ereignisse wie Orkane, Sturmfluten, sintflutartige Niederschläge und Dürrekatastrophen zunehmen werden.

Die beschriebenen Klimaveränderungen können für die Menschheit verheerende Folgen haben, die alle anderen Umwelteingriffe überschatten. Der Meeresspiegelanstieg wird großflächige Landverluste in Küstenregionen, v.a. in der Dritten Welt, zur Folge haben (Deichbau). Die zunehmende Erwärmung begünstigt die Ausbreitung der Wüsten, extreme Wetterereignisse werden ganze Regionen verwüsten.

Insgesamt werden Millionen von Menschen insbesondere in den Entwicklungsländern ihrer Lebensgrundlagen beraubt und zu Umweltflüchtlingen. Während die meisten Länder beim T. auf der Verliererseite stehen, gibt es möglicherweise auch Gewinner. Länder wie Sibirien oder Kanada rechnen sich durch das Auftauen von Dauerfrostgebieten Vorteile aus, wie z.B. die Ausdehnung der landwirtschaftlich nutzbaren Flächen, und zeigen daher wenig Interesse, für die Bekämpfung des T. Geld zu investieren.

Neben den schon spürbaren Temperaturerhöhungen mehren sich die Zeichen, dass wir bereits mitten in der Klimaveränderung stehen. In den letzten Jahren ist die Zahl der Naturkatastrophen infolge von Wetterinstabilitäten stark angestiegen. 1991 starben knapp 160.000 Menschen an den Folgen von Naturkatastrophen, 22,5 Millionen wurden obdachlos. Die angerichteten Sachschäden lagen bei fast 11 Mrd. US-Dollar. Die Werte liegen weit über dem langfristigen Durchschnitt.

Andere Anzeichen stellen Veränderungen in Flora und Fauna dar. Eine Reihe von Pflanzen und Tieren beginnen, sich in den wärmer werdenden nördlichen Regionen anzusiedeln, viele andere können sich den neuen Bedingungen nicht schnell genug anpassen; das T.-bedingte Artensterben hat bereits begonnen.

Von großer Bedeutung ist das Zusammenspiel von T. und Ozonabbau. Die Erwärmung der bodennahen Atmosphäre durch den T. ist verbunden mit einem Temperaturrückgang in der Stratosphäre, der den Ozonabbau begünstigt. Der Rückgang der stratosphärischen Ozonschicht führt zu einem Anstieg der UV-Strahlung, die insb. das Meeres-Plankton bedroht. Absterbendes Plankton wiederum setzt zusätzliches Kohlendioxid frei, das den T. weiter verstärkt.

Gegenmaßnahmen: Vordringlich ist die drastische Reduzierung der Kohlendioxid-Emissionen (Kohlendioxid-Problem) und der FCKW-Emissionen (Treibgase, Spraydosen, Kühlschrank). Klimaforscher schätzen z.B., dass die Kohlendioxid-Emissionen bis 2020 um 70 Prozent reduziert werden müssen, um den Temperaturanstieg auf 1-2 Grad °C zu begrenzen!

Gerade die Industriestaaten als Hauptverursacher des T. stellen sich dieser globalen Herausforderung bislang nicht.

Treibgase

T. dienen zur Förderung und Zerstäubung von Stoffen und Zubereitungen aus Spraydosen. Dafür wurden noch bis vor wenigen Jahren bestimmte FCKW (insb. FCKW 11 und 12) eingesetzt.

Wegen der Gefahr des Ozonabbaus und der Verstärkung des Treibhauseffektessind diese T. weitgehend substituiert worden. Lag der FCKW-Einsatz 1990 noch bei 1.585 t entsprechend 2,5% allerSpraydosen, so dürfen nach der FCKW-Halon-Verbots-Verordnung seit dem 1.1.1992 keine Druckgaspackungen mehr mit den von der Verordnung erfaßten T. in Umlauf gebracht werden. Befristete Ausnahmen gelten nur für bestimmte medizinische und technische Anwendungsformen.
Die Verordnung spricht entgegen ihrem Namen kein generelles Verbot von FCKWaus, sondern nur für einige als besonders schädlich betrachtete Vertreter dieser Verbindungsklasse. So sind durchaus teilhalogenierte FCKW wie FCKW 142b oderFCKW 152a als alternative T. in Betracht.
Als Ersatzstoffe für die problematischeren FCKW werden heute v.a. Propan, Butanund
Dimethylether (DME) verwandt. Die Lebensdauer dieser T. in der Atmosphäreliegt mit 1-2 Wochen sehr niedrig, verglichen mit der des Methans von 10 Jahren.
Ihr Abbau führt wie bei allen Kohlenwasserstoffen in Gegenwart der Stickoxide zur Erhöhung des bodennah unerwünschten Ozons. Ein weiterer Nachteil ist die Brennbarkeit dieser T..
Günstiger sind die selten benutzten T. Stickstoff, Luft und Kohlendioxid zu beurteilen. Wesentlich umweltverträglicher als die Einwegverpackung Spraydose ist aber in jedem Fall das wiederbefüllbare und treibgasfreie Pumpspray.

TA-Luft

Technische Anleitung zur Reinhaltung der Luft; erste Fassung 1974, letzte Aktualisierung 1986.

Verwaltungsvorschrift zur Genehmigung von Anlagen (Genehmigungsverfahren) und zur nachträglichen Anordnung bei bestehenden genehmigungsbedürftigen Anlagen nach dem Bundesimmissionsschutzgesetz. Die T. enthält Grundsätze für die Beurteilung von Projekten, Meßvorschriften sowieEmissionsgrenzwerte undImmissionsgrenzwerte für Luftschadstoffe.

Die Grenzwerte sollen dem Stand der Technik entsprechen und müssen deshalb regelmäßig fortgeschrieben werden. Obwohl als Verwaltungsvorschrift nur für Behörden bindend, hat die Rechtsprechung die Verbindlichkeit der T. für die Genehmigungsverfahren dadurch erhöht, daß sie ihr den Rang einer vorweggenommenen Gutachteraussage zuweist. Durch die T. von 1986 wurden erstmals auch Fristen für die Nachrüstung von Altanlagen (Altanlagensanierungsprogramm) erlassen.

Siehe auch: Immissionsgrenzwerte, Großfeuerungsanlagenverordnung

Stirlingmotor

Heißluftmotor nach Hubkolbenprinzip, der 1816 vom schottischen Pfarrer Stirling zum Patent angemeldet wurde.

Zwei Kolben schieben ein Arbeitsgas (z.B. Helium) zwischen einem kalten und einen beheizten Zylinder hin und her. Beheizt wird der Zylinder von außen durch einen kontinuierliche Verbrennung beliebiger Brennstoffe oder Sonnenstrahlen.

S. wurden um die Jahrhundertwende zu Tausenden gebaut, gerieten danach aber in Vergessenheit. Mit dem verstärkten Umweltbewußtsein ist der S. wieder ins Blickfeld gerückt. Die stete äußere Verbrennung erlaubt einen hohen Luftüberschuß und gleichbleibende Brennverhältnisse, wodurch erheblich weniger Schadstoffe emittiert werden als bei den üblichen Explosionsmotoren (Ottomotor, Dieselmotor) selbst, wenn diese mit einem Katalysator ausgerüstet sind.

Auch für die Nutzung der Solarenergie ist der S. (inkl. Generator) interessant und erreichen damit die höchsten Wirkungsgrade (30 %) aller stromerzeugendenSolarkraftwerke. Der S. könnte eine erfolgreiche Zukunft als Automotor und in Blockheizkraftwerken haben, wenn eine entsprechende Optimierung und Weiterentwicklung verfolgt wird, die mit einer deutlichen Preissenkung des S. einhergeht.

Stickstoffverbindungen

Zu den wichtigsten Stickstoffverbindungen gehören Ammoniak, Nitrate, Nitrit, Nitrosamine und Stickstoffoxide.

Ammoniak
Ammoniak ist ein farbloses, stechend riechendes, giftiges Gas, das sehr gut wasserlöslich ist. Besonders viel Ammoniak entsteht in Folge intensiver Tierhaltung bei der Lagerund und Ausbringung von Gülle und führt zu großflächigem Stickstoffeintrag in die Atmosphäre. Andererseits stellen Stickstoffquellen wie Ammoniumnitrat für die Landwirtschaftwichtigen Dünger dar und werden bei der Herstellung in großen Mengen gebraucht.

Nitrate
Die Salze der Salpetersäure werden intensiv in der Landwirtschaft als Bestandteil von Stickstoffdüngern eingesetzt. Vom Boden können Nitrate in dasGrundwasser gelangen oder werden von Pflanzen mit großer Blattoberfläche eingelagert und können so in die menschliche Nahrungskette gelangen.

Nitrit
Nitrit kann aus Nitrat durch mikrobielle Reduktion, sowohl im Boden, als auch im menschlichen Verdauungstrakt Nitrit gebildet werden. Darüber hinaus wird Nitritdirekt durch den Verzehr gepökelter Fleisch- und Wurstwaren aufgenommen.

Nitrosamine
Aus Nitrat und Nitrit können sich unter anaeroben Bedingungen Nitrosamine bilden, die zu den stärksten bekannten chemischen Karzinogenen gehören. Raucher nebenNitrosamine direkt über den Rauch auf.

Stickstoffoxide
Stickstoffoxide entstehen bei Verbrennungsprozessen. Ökologisch relevant sind v.a. Stickstoffmonoxid und Stickstoffdioxid. Sie führen zusammen mit Schwefeldioxid zur Versauerung und Nährstoffanreicherung von Böden.

Staubniederschlag

Feste Teilchen, die durch die Schwerkraft aus der Atmosphäre auf den Erdboden sinken, nennt man S..

Die gesundheitsgefährdende Bedeutung des S. besteht v.a. darin, daß sich an ihm Umweltgifte wie z.B. Blei und Cadmiumanlagern. Der S. und dessen Inhaltsstoffe tragen zur Belastung des Bodens und damit zum Eintrag von Schadstoffen in die Nahrungskette bei. In Industriegebieten treten hohe Belastungen an S. auf. So wurden im Ruhrgebiet auf ca. 200 km2 und im Saarland auf ca. 10 km2 S.-Mengen oberhalb des Grenzwertes der TA Luft (Immissionsgrenzwerte) festgestellt. Regional können hohe Blei- und Cadmiumimmissionen durch S. vorliegen.

Siehe auch: Atmosphäre, Staub

Stadtklima

Als S. bezeichnet man das gegenüber dem Umland veränderte Lokalklima in Stadt- und Industrielandschaften. Auslöser hierfür sind die Bebauungsart und –dichte, das Wärmespeichervermögen der verwendeten Baustoffe, die Bodenversiegelung, die fehlende Vegetation sowie die vermehrte Emission von Abgasen (Schadstoffe aus Kfz), Aerosolen und Abwärme.

Wechselseitig sich beeinflussend und bedingend, ergeben sich dadurch erhöhte Lufttemperaturen (Wärmeinseleffekt), Reduzierung der Luftgeschwindigkeit und -zirkulation, vermehrte Niederschläge, erhöhte Lufttrockenheit, erhöhte Lufttrübung (Dunstglocke) und eine verminderte Global- und UV-Strahlung.

Für den Menschen ungünstige Auswirkungen ergeben sich durch das vermehrte Auftreten von Smog, Schwüle und die Fülle luzftverunreinigender Stoffe. Insbesondere im Sommer kann es die verminderte Auskühlung der Städte zu Schlaflosigkeit bzw. zu Herz-Kreislauf-Beschwerden führen.

Eine Verbesserung des Stadtklimas lässt sich durch eine den Luftaustausch berücksichtigende Bebauung (Kaltluftschneisen), die Anlage von Grün- und Wasserflächen sowie die Begrünung von Höfen, Strassen, Fassaden und Dächern erreichen (Dachbegrünung).

Siehe auch: Baustoffe, Emission, Schadstoffe, Abwärme

Sommersmog

(Photochemischer Smog, Los-Angeles-Smog.) Während im WintersmogVerbrennungsprodukte (Schwefeldioxid, Kohlenmonoxid) und Stäube direkt gesundheitsschädlich wirken, wird die schädliche Wirkung des Sommersmog von Photooxidantien (v.a. Ozon, Peroxyacetylnitrat) verursacht.

Diese bilden sich unter dem Einfluß von Sonnenlicht aus Stickoxiden (NOx) und Kohlenwasserstoffen und können schon bei sehr niedrigen Konzentrationen (<1 ppm) zur Reizung der Schleimhäute und Beeinträchtigung der Lungenfunktion beim Menschen und zu Schäden an Pflanzen und Materialien führen. Da NOx und Kohlenwasserstoffe v.a. von Industrieund Verkehr emittiert werden, sind Großstädte mit hoher Sonneneinstrahlung und stabiler lokaler Meteorologie besonders gefährdet.

Bekanntestes Beispiel für Sommersmog ist Los Angeles, wo Grenzwerte für Ozontrotz erheblicher Anstrengungen zur Luftreinhaltung z.T. immer noch erheblich überschritten werden. Seit den 70er Jahren tritt Sommersmog in den Sommermonaten verstärkt auch in Deutschland auf und gilt als eine der Hauptursachen des Waldsterbens. Die derzeitige Smog-Verordnung ist nur auf denWintersmog ausgerichtet. Eine Verordnung, die auch Gegenmaßnahmen bei hohen sommerlichen Ozonwerten vorschreibt, soll 1992 verabschiedet werden.
Bodennahes Ozon, Grenzwerte und Schädigungen: Ozon

Smog-Verordnung

In den fünfziger und sechziger Jahren gab es v.a. in Deutschland und England extreme Smogsituationen, welche Anlaß gaben erste S. zu erlassen.

S. hatten zunächst den Charakter von Katatstrophenplänen, spätestens ab 1985 erhielten diese Verordnungen jedoch vorsorgenden Charakter, da sie auf die Reduzierung der hohen Konzentrationen von Luftbelastungen zielten.

Gleichzeitig wurde die Auslöseschwelle für Smogsituationen herabgesetzt, so dass beispielsweise 1985/86 und 1988/89 wesentlich häufiger der sogenannte Smogalarm ausgerufen wurde.

1987 wurde von den Landesregierungen ein bundesweiter Musterentwurf für die Kriterien der S. verabschiedet, der weitestgehend bis heute gültig ist.

Ein Smog-Frühwarnsystem wurde zwischen den zuständigen Länderbehörden und dem Umweltbundesamt (UBA) zur Frühwarnung im Falle ferntransportierten Smogs, so das ein Datenaustausch der Ergenisse der Länder- und Bundesmessnetze ermöglicht wurde. Hiermit wurde die Grundlage geschaffen Smogsituationen vorauszusagen und deren Entwicklung zu beobachten und Prognosen für die weitere Entwicklungen abzugeben.

Sferics

Die als Atmospherics (englisch für atmosphärische Störungen, abgekürzt „Sferics“) bezeichneten Erscheinungen sind natürlichen Ursprungs im Niederfrequenzbereich.

Das sind extrem kurzzeitig auftretende elektromagnetische Wellen, die durch Gewitter, Tornados und Turbulenzen in der Atmosphäre entstehen. Die Sferics werden durch die elektrischen Entladungen (Blitze) dieser Aktivitäten in der Atmosphäre erzeugt. Rund um den Globus treten ständig Gewitter auf, gehäuft in den Tropen, und die Sferics breiten sich über die gesamte Atmosphäre aus. So können Sferics auch weit entfernt vom Ort des Geschehens auftreten. Da diese Entladungen dann nicht unbedingt sichtbar sind, werden sie auch als „Dunkelblitze“ bezeichnet. Bei sehr niedrigen Frequenzen können sie sich durch Resonanz verstärken. Die Frequenzen dieser Sferics liegen im Bereich von 7–45 Hz (ELF-Bereich = Extremely low frequency, so genannte Schumann-Resonanzen) und 4–50 kHz (VLF-Bereich = very low frequency). Die Schumann-Resonanzen sind nach dem Entdecker W. O. Schumann (Physiker) benannt, der sie 1955 nachgewiesen hat. Heute gibt es viele Messstationen für Sferics, deren Daten zur Wettervorhersage verwendet werden.

Die Sferics wurden schon zu Beginn der Funktechnik Anfang des 20. Jahrhunderts registriert, da sie sich als Knacken und Knistern in den Radio-Empfangsgeräten bemerkbar machen. Man unterscheidet Wettersferics von den Geophysikalischen Sferics. Wettersferics werden direkt am Entstehungsort registriert, während die geophysikalischen von weit her kommen und nicht einem Ursprungsort zugeordnet werden können.

Seit den 1960er Jahren werden die Sferics genauer untersucht hinsichtlich ihrer Wirkung auf den Menschen. Einige Untersuchungen dazu

Sferics wirken sich auf den Menschen zum einen in Form von Wetterfühligkeit aus, die individuell das Wohlbefinden mehr oder weniger stark beeinflusst. Zum anderen werden Herz-Kreislauf-Beschwerden, Hörsturz, Phantomschmerzen, Konzentrationsstörungen und psychische Beeinträchtigungen festgestellt. Erhöhte Sferic-Aktivität kann u. a. mit erhöhten Unfallzahlen einhergehen; umgekehrt stellte man weniger Unfälle bei geringer Aktivität fest.

CO2-Speicherung

Bei der Kohlenstoffdioxid Speicherung handelt es sich um einen Prozess, bei dem versucht wird Kohlenstoffdioxid, das durch technische Abspaltung in Kraftwerken zurückgehalten wurde, der Atmosphäre zu entziehen. So versucht man die CO₂-Emissionen und den Treibhauseffekt zu reduzieren. Der technische Fachbegriff lautet CO₂ Sequestrierung.

Es gibt verschiedene Möglichkeiten der Sequestrierung: Zum einen die Speicherung in geologische Formationen, zum anderen die Speicherung in Ozeanen.

Speicherung in geologischen Formationen

Bei der Sequestrierung in geologischen Formationen kommen generell mehrere Speicherorte in Frage, die alle ihre individuellen Vor- und Nachteile haben, grundsätzlich aber auf demselben Prinzip basieren. Das Kohlenstoffdioxid wird unter sehr hohem Druck im sog. „überkritischen Zustand“ in tiefen Gesteinsschichten in eine Kammer gepresst und dort versiegelt. Mögliche Speicherorte sind stillgelegte Salzstöcke, Kohleflöze, ausgeförderte Ölfelder, ehemalige Gaslagerstätten oder tiefe salzwasserführende Gesteinsschichten (saline Aquifere).

Stillgelegte Salzstöcke gelten als ein sehr sicherer Speicherort, da die umliegenden Steinsalze nahezu gasundurchlässig sind. Allerdings gibt es eine starke Nutzungskonkurrenz, da in stillgelegten Salzstöcken oftmals auch feste Stoffe mit hohem Gefährdungspotenzial –zum Beispiel Atommüll- gelagert werden.

Da in Kohleflözen unterhalb von 1.500m die Förderung der Kohle einen zu hohen Aufwand darstellt, kann man diese als CO₂ Speicher nutzen. Zwar ist hier Methan an der Kohle adsorbiert, dieses kann jedoch vom Kohlenstoffdioxid verdrängt werden. Die Kohle kann sogar doppelt so viele CO₂ Moleküle wie Methan Moleküle adsorbieren. Da das Kohlenstoffdioxid durch die Adsorption im Kohleflöz gebunden ist, kann man ein entweichen aus der Kammer effektiver verhindern als bei gasförmigem CO₂. Allerdings wird bei diesem Prozess Methan freigesetzt, welches ein viel größeres Treibhauspotential als CO₂ hat.

Bereits während der Förderung von Öl wird CO₂ in die Ölfelder gepumpt, um das Öl durch Überdruck aus den Ölfeldern heraus zu treiben. Dieses Verfahren wird Enhanced Oil Recovery (EOR) genannt. Das dabei eingeführte Kohlenstoffdioxid kann anschließend in den ausgepumpten Ölfeldern eingeschlossen werden. Die globale Kapazität dieser Methode ist jedoch sehr gering. Das gleiche System lässt sich auch auf Erdgasvorkommen übertragen.

Das größte Speicherpotential weisen tiefgelegene Salzwasserleiter auf. Sie sind nahezu überall zu finden, was eventuelle Transportkosten von zurückgehaltenem CO₂ gering hält. Das eingepresste CO₂ löst sich im Wasser, was eine heiße und chemisch aggressive Säure entstehen lässt. Wenn sich diese Lösung durch das Gestein oder die Dichtungsmaterialien frisst, kann sie andere Grundwasserleiter verseuchen.

Eine Gefahrenquelle, die aber bei allen Sequestrierungen in geologischen Formationen gegeben ist, sind Lecks im Gestein oder an den Dichtungsanlagen. Durch diese können große Mengen an Kohlenstoffdioxid innerhalb kürzester Zeit an die Oberfläche gelangen. Da CO₂ schwerer als Luft ist, besteht die Gefahr, dass sich ein „CO₂- See“ bildet, in dem alle auf Sauerstoff angewiesenen Organismen ersticken. Bei einem vergleichbaren Unglück im Jahre 1986 am Nyos-See in Kamerun sind 1.700 Menschen ums Leben gekommen.

Speicherung in Ozeanen

Eine weitere Methode der Sequestrierung ist die Lagerung von CO₂in sehr tiefen Meeresschichten. Die derzeit einzige realisierbare Methode ist die Injektion über eine Pipeline am Meeresgrund. Dies hat jedoch extreme Auswirkungen auf die Umwelt. In der Nähe der Injektionsstelle sinkt der pH-Wert von 8 auf bis zu 4 herab. Diese Versauerung hat starke negative Auswirkungen auf nahegelegene Biozönosen.

Global wird bereits an 16 Standorten CO₂ Sequestrierung betrieben, bis 2020 soll sich die Zahl auf 20 erhöhen. In Europa gibt es jedoch nur zwei Standorte in Norwegen. Die Europäische Kommission bemängelt dies und fordert stärkere Bemühungen der EU-Mitgliedsstaaten, Projekte und Forschungen in diesem Themengebiet zu unterstützen. Vor allem drängt sie auf die Erforschung und den Aufbau einer Europäischen CO₂-Infrastruktur, um die Speicherkapazitäten zu schaffen.

Das Umweltbundesamt (UBA) sieht die Abscheidung und Speicherung von CO₂ nur als eine Übergangslösung, langzeitig könne man nur auf erneuerbare Energien setzen. Zudem ist nach Ansicht des UBA jeder CO₂-Speicher von heute als CO₂-Emissionsquelle von morgen anzusehen. Die Speicherung in Ozeanen wird wegen der extremen Belastung für die Umwelt abgelehnt.

Quellen

Europäische Kommission (2013): On the Future of Carbon Capture and Storage in Europe [Abruf am: 07.08.2013]

Global CCS Institute (2012): The Global Status of CCS 2012 [Abruf am: 07.08.2013]

Kingsley Nfor, Monde (2013): Kamerun: 27 Jahre in Auffanglagern [Abruf am: 06.08.2013]

Plötz, Christiane (2003): Sequestrierung von CO2: Technologien,Potentiale , Kosten und Umweltauswirkungen [Abruf am: 06.08.2013]

Podbregar, Nadja (2004): Wohin mit dem CO2? Auf der Suche nach „Endlagern“ in Untergrund und Ozeanen [Abruf am: 06.08.2013]

UBA (2006): Technische Abscheidung und Speicherung von CO2 – nur eine Übergangslösung { http://www.umweltbundesamt.de/energie/archiv/CC-4-2006-Kurzfassung.pdf } [Abruf am: 07.08.2013]

Schwefeldioxid

S. (SO₂)ist ein farbloses, stechend riechendes Gas, das beim Einleiten in Wasser schweflige Säure bildet. In der Natur befindet sich S. in vulkanischen Gasen und im Erdgas. 98 Prozent des industriell erzeugten S. dient zur Schwefelsäureherstellung.

S. findet vielfältige Verwendung: In der Lebensmittelchemie als Konservierungsstoff (Wein, Trockenfrüchte u.a.), in der Zellstoff- undTextilindustrie als Bleich- und Lösemittel sowie in der Abwasseraufbereitung (Abwasseraufbereitung).

Durch Verbrennung fossiler Brennstoffe ergibt sich eine große Belastung der Atmosphäre mit S: (Saurer Regen,Waldsterben, Winterssmog). Aufgrund der Bildung von schwefeliger Säure wirkt S. auf Mensch und Tier durch Reizung und Schädigung der Schleimhäute, Bronchospasmen und Reizhusten.

Konzentrationen ab 400-500 ppm S. sind kurzfristig bei Einatmung lebensbedrohlich (MAK-Wert: 2 ppm, entspricht 5 mg/m³). Die langfristige Einwirkung von S. führt zunächst zu fehlen des Geschmacks, roter Zunge und Beklemmungen, dann zu Lungenentzündungen bzw. –ödemen, zu Herz-Kreislauf-Versagen und Atemstillstand. Pflanzen reagieren entschieden empfindlicher auf die Einwirkung von S.. Anteile von 1-2 ppm S. genügen, um den natürlichen Photosynthese-Ablauf zu stören, was eine Schädigung der Blätter zur Folge hat (Blattnekrose, Waldsterben).

Schwebstaub

Alle festen Teilchen in der Atmosphäre nennt man S.. Je nach Teilchengröße unterscheidet man den Staub in Grob- und Feinstaub.

Da bei den Rauchgasentstaubungsanlagen die großen Teilchen besonders gut abgeschieden werden, besteht der in der Luft vorhandene S. zu ca. 90% aus Feinstaub. Feinstäube sind in bezug auf eine Gesundheitsgefährdung von großer Bedeutung, da sie lungengängig sind, in die Atmungsorgane des Menschen gelangen und sich so in den Lungenbläschen ablagern.

Zudem lagern sich umweltschädliche Stoffe wie Schwermetalle und polycyclische aromatische Kohlenwasserstoffe an diese Feinstäube an. Messtechnisch sind in jedem eingeatmeten m3 Luft erbgutverändernde bzw. krebserregende Substanzen feststellbar. Bei gleichzeitiger Einwirkung von Schwefeloxiden und S. in hohen Konzentrationen kommt es zu einem Anstieg von Todesfällen.

Siehe auch: Smog, Schadstoffe aus Kfz, Atmosphäre, Feinstaub

Robin Wood

1982 schlossen sich Umweltschützer zusammen, um gegen das Sterben der Wälder gewaltfrei in Aktion zu treten. Mittlerweile hat der Verein rund 2300 Mitglieder, in 20 Städten arbeiten Regionalgruppen.

Mit verschiedenen Aktionen setzen sich die haupt- und ehrenamtlichen Mitarbeiter gegen die Zerstörung der heimischen und der tropischen Wälder, gegen Energieverschwendung und für eine vernünftige Verkehrspolitik ein.
Robin Wood setzt sich auch aktiv für den sofortigen Ausstieg aus der Atomenergie und den endgültigen Stopp aller CASTOR- Transporte ein.
Folgende Schwerpunkte hat sich ROBIN WOOD für die nähere Zukunft gesetzt: die naturverträgliche Waldnutzung, das Forest Stewardship Council (FSC), die nordischen Wälder (u.a. Landrechtkonflikte der Saami im nordschwedischen Lappland) und Waldsterben durch Stickstoff-Immissionen aus der Massentierhaltung.

Das ROBIN WOOD- Magazin ist eine Zeitschrift für Umweltschutz und Ökologie, die viermal im Jahr erscheint. Die wechselnden Themenschwerpunkte liegen in den Bereichen Wald, Tropenwald, Energie, Müll, Klima und Verkehr. Dazu berichtet das Magazin über die Aktivitäten und Aktionen der Organisation ROBIN WOOD. Ein Jahresabonnement kostet € 12.

Kontakt:
ROBIN WOOD Bundesgeschäftsstelle
Postfach 102 122
28021 Bremen
Tel: 0421 - 59 828 8
Fax: 0421 - 59 828 72
eMail: geschaeftsstelle@robinwood.de
www.robinwood.de

Rauchgasentstickungsanlagen

R. sind Anlagen zur Abscheidung von Stickoxiden aus Rauchgas, die eingesetzt werden, wenn sog. Primärmaßnahmen zur Stickoxidminderung nicht ausreichen.

R. können außer bei Kohle- und Ölkraftwerken auch zur Reinigung der Rauchgase in anderen Industriezweigen (z.B. chemische Industrie, Eisen- und Stahlindustrie) eingesetzt werden. Das z.Z. am häufigsten eingesetzte Rauchgasentstickungsverfahren ist das sog. SCR-(Selective Catalytic Reduction)Verfahren. Bei diesem Verfahren werden die Stickoxide im Rauchgas in eine Reaktionskammer geleitet, wo sie mit eingedüstem Ammoniak zu den unschädlichen Reaktionsprodukten Stickstoff (N2) und Wasser umgesetzt werden.

Mit dem SCR-Verfahren kann die Stickoxidkonzentration im Rauchgas um 90% verringert werden. Eine SCR-R. für ein Kohlekraftwerk mit 700 MW elektrischer Leistung kostet ca. 70 Mio DM; lt. Beschluß der Umweltministerkonferenz vom 5.4.1984 müssen alle neuen Kohlekraftwerke der BRD mit einer Wärmeleistung von mehr als 300 MW einen Stickoxid-Grenzwert von 200 mg/m3 Rauchgas einhalten. Bei kohlebefeuerten Altanlagen muß zum frühestmöglichen Zeitpunkt der o.g. Grenzwert eingehalten werden (Altanlagensanierungsprogramm).

Siehe auch: Großfeuerungsanlagenverordnung, Kraftwerk, DESONOX-Verfahren, Stickoxiden