Fakten – die digitale Bibliothek

Klimabericht 2019 des Umweltbundesamtes

Zur Klimageschichte

Die Langzeit-Geschichte des Klimas auf unserem Planeten kann aus der Analyse von Sedimenten, von Fossilien und von Eisbohrkernen rekonstruiert werden.

Was kann man aus Eisbohrkernen ermitteln?

Beim Schneefall wird die Umgebungsluft „archiviert“. Die im Eis eingeschlossene Luft ist übrigens auch die Ursache für die blau erscheinende Färbung alten Eises (der gleiche optische Effekt wie bei der blau erscheinenden Färbung des Himmels).

Und aus der Schichtenabfolge im Eis kann man die Zeitskala (und auch Niederschlagsmengen) rekonstruieren. Man ist nun gesichert bei 800.000 Jahren vor der Jetztzeit.

Eine Analyse der Anteile der gasförmigen Komponenten in den nun zeitlich bekannten Eisschichten ergibt schließlich den CO2-Gehalt und die Anteile der beiden stabilen Sauerstoffisotope O16 und O18. Diese beiden Isotopenanteile ändern sich mit der lokalen Temperatur. Daraus errechnet man die Temperaturänderungen. Man weiß aber auch, dass während des „Kompaktieren“ des Schnees zu Eis frische Luft einwandert und „alte“ Luft auswandert. Deshalb ist das „Temperatursignal“ zeitlich „verschmiert“, Spitzen werden leicht abgebaut und Täler leicht aufgefüllt. Das Maß dieses Verschmierungsprozesses ist nicht rekonstruierbar, das macht aber auch nichts.

Jetzt wäre es noch spannend, eine Information über die Meeresspiegel-Änderungen zu erhalten.

Schalentiere bauen Sauerstoff in ihr „Exoskelett“ ein: CO2 und Kalk bilden jenes Kalziumkarbonat, aus dem das Exoskelett besteht. Hätte es diese Schalentiere nicht gegeben, gäbe es auch keine heutigen nördlichen und südlichen Kalkalpen entlang unseres Alpenbogens. Da gibt es Schalentiere der gleichen Familie, die in unterschiedlichen Wassertiefen leben bzw. gelebt haben und Sauerstoff in ihren Exoskeletten archiviert haben.  Und auch dazu gibt es ein Sauerstoff-Isotopenverhältnis. Interessanterweise hängt dies auch von der aktuellen Wassertiefe ab. So haben die Forscher die Geschichte der Wassertiefen rekonstruiert.

Die daraus abgeleitete Klimageschichte kann man im Bremuseum Fjærland in Norwegen sehen:

Die rote Kurve zeigt den CO2-Gehalt, die dunkle Kurve die jeweils herrschende lokale Temperatur, zwischen 6°C und 18°C schwankend, nicht die mittlere Atmosphärentemperatur. Man kann aber mit großer Sicherheit davon ausgehen, dass diese lokale Temperatur konform zur mittleren Atmosphärentemperatur, d.h. zur Klimageschichte, verläuft.

Und dann wird noch ein interessantes Diagramm gezeigt:

Die Ähnlichkeit im zeitlichen Ablauf aller 3 Kurven ist mehr als frappierend. In diesem Diagramm wird die rückgerechnete mittlere Atmosphärentemperatur dargestellt (Schwankung von -3,5°C bis 2°C). Wir sehen aber auch daraus, dass der rapide und starke Anstieg des CO2-Gehaltes am rechten Diagrammrand vorher noch nie so auftrat (klarerweise stammt die jüngste CO2-Geschichte nicht aus Eisbohrkernen). Übrigens halten wir aktuell in Graz bei etwa 500 ppm. In den 1980er-Jahren betrug der typische CO2-Gehalt rund 350 ppm (eigene Messungen).

Was gibt es sonst noch?

Man kann viel lernen von den Nordländern. Beim Polarkreis in Schweden (knapp südlich von Jokkmokk) gibt es eine tolle Schautafel, welche die Nord-Süd-„Wanderung“ des Polarkreises zeigt. Damit ist natürlich die Änderung der Erdachsenneigung gemeint und nicht die sogenannte Präzession, welche 23.000 Jahre dauert (diese bewirkt eine Wanderung der Jahreszeiten: in 11.500 Jahren werden „wir“ im Dezember Sommer haben und im Juli Winter). Als Präzession wird die Bewegung einer Kreiselachse bezeichnet, welche schief steht. Dann wandert sie um einen gedachten Kegel, dessen Spitze auf dem Boden fest ist. Der Neigungswinkel ändert sich dabei nicht. Wir kennen dies ja aus der Jugend.

Dann gibt es natürlich noch Änderungen der Erdumlaufbahn um die Sonne. Die Ursache dafür sind die Änderungen des Gravitationsfeldes, die sich aus der Lage der anderen Planeten zur Erde und zur Sonne ergibt. Solche Änderungen treten natürlich zyklisch auf, d.h. sie wiederholen sich. Die Auswirkung dieser Änderungen auf die Atmosphärentemperatur ist aber schon in den Temperatur-Kurven obiger Diagramme schon enthalten. Trotzdem gibt es die überraschende Übereinstimmung der Kurvenformen.

Welche Ursachen haben die enormen CO2-Änderungen in der Geschichte der Erde?

Sie stammen mit großer Sicherheit aus den vulkanischen Aktivitäten: nachdem die damaligen Erdbewohner ihre Exoskelette aus Kalk aufgebaut hatten (Kalziumcarbonat) und nach ihrem natürlichen Tod am Meeresboden kompaktiert wurden (Kalksedimente), wurden sie irgendwann zufolge der Plattentektonik unter andere Platten in das flüssige Magma hinabgedrückt. Dort verbanden sich das Kalziumkarbonat und das schon aufgeschmolzenen Silikat zu Kalzium-Silikat, CO2 wurde freigesetzt und trieb mit dem Magma solange herum, bis es durch vulkanische Tätigkeiten an die Atmosphäre abgegeben wurde. Das ist ganz grob der (fast) immerwährende CO2-Kreislauf.

Meine Schlussfolgerung

Wenn man nun das Diagramm mit den 3 Kurven CO2, globale Temperatur und Meeresspiegelhöhe nochmals betrachtet, kann der jüngste CO2-Anstieg nicht mehr als „nicht vom Menschen gemacht“ bzw. „CO2 trägt nichts zur Klimaänderung bei“ gesehen werden. Die Klimaschwankungen sind evident, aber die Anstiege der Klimagase (CO2, Methan, Lachgas) und der Temperatur waren seit 800.000 Jahren noch nie so groß wie heute.

Und wie war es noch früher?

Die Geologen und Physiker sind in der Zeitskala bereits bei 3,8 Milliarden Jahren vor der Jetztzeit angelangt. Die Zeitskala aus Wikipedia ist noch nicht dort angelangt (Achtung: die Zeitskala ist logarithmisch):

Anmerkung: am Ende des Perm (vor 200 – 250 Mio Jahren) gab es ein Massensterben: bis zu 99% allen Lebens soll umgekommen sein.

Vor ca. 3,5 Milliarden (also noch weit links außerhalb obigen Diagrammes)  Jahre lebten Bakterien, die zu den frühesten Lebensformen gezählt werden. Davon gibt es Fossilien und auch datierbare (Radionuklidmethode) Sedimente. Die ersten Sauerstoffproduzenten begannen auch um diese Zeit im Wasser (Ozeane) zu „arbeiten“ (Blaualgen oder Cyanobakterien). Von diesen Einzellern stammt auch der Chemismus, der heute im „Blattgrün“ (Chlorophyll) aus CO2 und Sonnenlicht  Zucker und Sauerstoff produziert. Das Interessante ist nun, dass es diese Prozesse nicht hätte geben können, wenn die Zusammensetzung der Erdatmosphäre so gewesen wäre wie heute.  Denn damals war die Sonnenstrahlung nur etwa 80% so stark wie heute. Die Erde wäre ein „Eisplanet“ gewesen. Um den erforderlichen Treibhauseffekt zu haben für Eisfreiheit, wäre ein CO2-Gehalt von 2% erforderlich gewesen. Man weiß aber aus der Analyse der damaligen Gesteinsschichten, dass dies nicht der Fall war. Als wahrscheinlichstes Treibhausgas verbleibt Methan, Ammoniak wäre durch die herrschende UV-Bestrahlung rasch zersetzt worden. Wäre nun damals genügend Sauerstoff in der Atmosphäre gewesen, dann hätte das Methan nicht lange „überlebt“, die „Lebenszeit“ von Methan in unserer Luft beträgt ca 10 Jahre, damals konnte es aber mehr als 10.000 Jahre in der Atmosphäre verbleiben.

Nach ca 1 Milliarde Jahre hatten die Cyanobakterien genügend Sauerstoff produziert, um alles Eisen in den Ozeanen zu oxidieren, daraus bildeten sich die Eisenerz-Lagerstätten, die z.B. heute in Australien abgebaut werden. Erst dann entwich Sauerstoff aus den Ozeanen in die Atmosphäre. Und mit der Sauerstoffanreicherung startete der Methanabbau in der Atmosphäre gefolgt von einer Abnahme des Treibhauseffektes. Die Langzeitfolge war die erste Eiszeit auf dem Planeten Erde („Paläoproterozoische Eiszeit“). Die Erde wurde zur Eiskugel, in 4 Episoden, so ca 200 Millionen Jahre lang. Und dass sie zu „Eiskugel“ wurde leitet man aus der Magnetisierungsrichtung von Moränen-Bestandteilen („Tillite“) aus jener Zeit ab, woraus man eine nördliche oder südliche Breite von 10° rekonstruierte (also deutlich äquatornahe).

191024 Walter Ospelt

Die Erde enthält 1,85 Trillionen Tonnen Kohlenstoff

Wie viel Kohlenstoff ist in der Erde? Zehn jahre lang haben sich mehr als 1.000 Forscher an dieser Frage abgearbeitet: Ihre Bilanz zeigt, wie gigantisch das Kohlenstoffvorkommen im Erdinneren ist – und wie schnell das Klima ins Kippen gerät.

Das wissenschaftliche Großprojekt Deep Carbon Observatory wurde 2009 gegründet – mit dem Ziel, den ganzen Planeten zu vermessen, vom Erdkern bis zur Atmosphäre, inklusive der Lebewesen zu Land und in den Ozeanen, denn sie alle bilden einen riesigen geschlossenen Kreislauf: Was an Kohlenstoff aus dem Erdinneren entweicht – etwa durch Vulkane – gelangt in die Luft, wird von Tieren, Pflanzen und Mikroorgansimen gebunden, landet dann in Sedimenten oder Gestein und wandert an den Randzonen tektonischer Platten wieder ins Erdinnere.

Wäre das nicht so, sähe die Erde aus wie die Venus. Die Durchschnittstemperatur beträgt dort mehr als 460 Grad Celsius, Schuld daran ist ein extremer Treibhauseffekt: „Wenn auf der Venus CO2 in die Atmosphäre entweicht, bleibt es dort“, sagt Sami Mikhail, University of St Andrews. „Auf der Erde herrscht im Gegensatz dazu ein Gleichgewicht. Was aus dem Erdinneren rauskommt, geht früher oder später wieder hinein. Das macht unseren Planeten so besonders.“

Kohlenstoff-Katastrophen

Hin und wieder gerät der globale Kohlenstoffzyklus allerdings auch auf unserem Planeten aus der Balance. Wie die Forscher in einer Sonderausgabe der Zeitschrift „Elements“ schreiben, ereigneten sich in den letzten 500 Millionen Jahren vier sogenannte Kohlenstoff-Katastrophen – Vulkanausbrüche, bei denen Magma auf einer Fläche so groß wie Kanada auf die Erdoberfläche strömte und einen für die Ökosysteme fatalen Treibhauseffekt in Gang setzte.

Der Agung-Vulkan auf Indonesien stößt riesige Aschewolken aus

Naturkatastrophen und Massensterben wurden auch durch Meteoriteneinschläge ausgelöst, das bekannteste Beispiel ist jener Himmelskörper, der vor rund 65 Millionen Jahren auf der Halbinsel Yucatán, Mexiko, in die Erdoberfläche einschlug und das Zeitalter der Dinosaurier beendete.

Besiegelt wurde der Niedergang der Riesenechsen durch die langfristigen Wirkungen des Einschlags, vor allem durch den folgenden Klimawandel, und hier bieten die Wissenschaftler einen erhellenden Vergleich an: Der Yucatán-Meteorit beförderte zwischen 425 und 1.400 Milliarden Tonnen Kohlenstoff in die Atmosphäre – das ist in etwa so viel wie die Menschheit in den letzten zehn bis zwölf Jahren an Emissionen produziert hat.

99 Prozent im Erdinneren gespeichert

Betrachtet man das gesamte Kohlenstoffreservoir, wird deutlich, wie wenig Fassungsvermögen die Atmosphäre (derzeit: 590 Milliarden Tonnen) im Vergleich zur Erdkruste und dem Erdmantel hat: 99 Prozent des Kohlenstoffs sind unterirdisch gespeichert, 1,85 Trillionen (also Milliarden Milliarden) Tonnen sind es insgesamt. So gesehen wird auch das von der Menschheit ausgestoßene CO2 wenig an der globalen Kohlenstoffbilanz ändern, sagt Celina Suarez von der University of Arkansas. „Das zusätzliche CO2 wandelt sich langfristig in Kalkstein um. Die Erde wird ein neues Gleichgewicht erreichen.“ Die aktuellen Probleme mit dem Klimawandel löse das allerdings nicht. „Diese Prozesse dauern mindestens 100.000 Jahre.“

Warum der Klimawandel beispiellos ist

„Klimawandel – den gab es doch immer schon!“ Vor allem Klimawandelskeptiker führen dieses Argument immer wieder ins Treffen. Doch dabei übersehen sie einen entscheidenden Punkt: Die aktuelle Erderwärmung ist historisch einzigartig. Und daher auch nicht „natürlich“.Volten der Klimageschichte           Ein Team um Raphael Neukom von der Uni Bern hat nun die größte Datensammlung dieser Art – die „PAGES 2k proxy database“ – für eine Rekonstruktion der letzten 2.000 Jahre ausgewertet. Die Resultate, soeben erschienen im Fachblatt „Nature“ sowie im Schwesterjournal „Nature Geoscience“, werfen Licht auf zwei ziemlich auffällige Volten, die das Klima in diesem Zeitraum gemacht hat. Während der kleinen Eiszeit (15. bis 19. Jahrhundert) sowie während der mittelalterlichen Warmzeit (10. bis 13. Jahrhundert) schlug die Temperaturkurve nach unten bzw. nach oben aus – und zwar von selbst, der Mensch war an diesen Veränderungen nicht schuld.

Kommentar WO: Und ein auffallender Zusammenhang zwischen der Zunahme der Weltbevölkerung (aus Wikipedia) und der Klimagaskonzentration in der Atmosphäre (N2O ist ein Resultat der Ackerdüngung):

Der österreichische Klimastatusbericht 2018 beinhaltet einigte sehr interessante Feststellungen (Messungen), insbesonders Abb 2.1 auf Seite 9 (Zeitreihe). Lesenswert.

https://www.scientists4future.org/fakten

Der Klimawandel, das Dauerthema

  1. Klimawandel, was ist das?
  2. Wen gefährdet der Klimawandel?
  3. Wie kommt der Klimawandel zustande?
  4. Wo und wie entstehen Treibhausgase?
  5. Warum ist Umweltschutz nicht automatisch Klimaschutz?
  6. Warum sehen wir die Natur nur „mit unseren Augen“?
  7. Warum ist der Wechsel zu erneuerbaren Energiequellen nicht ausreichend für einen wirksamen Klimaschutz?
  8. Womit sollte ich mich nun befassen?
  9. Einfach zum Nachlesen

Er wird noch Generationen beschäftigen und bewegen.

1. Klimawandel: was ist das?

Als Klimawandel wird (in üblich unpräziser Sprachanwendung) die Änderung des Klimageschehens als Folge der weltweit mittleren Atmosphärentemperatur-Zunahme bezeichnet. Man unterscheidet nun zwischen dem Klimawandel aufgrund der „natürlichen“ Vorgänge (hauptsächlich Vulkanismus und Veränderung der Sonnenaktivität) und dem vom Menschen verursachten („anthropogenen“) Klimawandel. Es entsteht nun die Frage, welche Effekte welchem Verursacher zugeordnet werden können.

Die Atmosphärentemperatur beeinflusst so ziemlich alles, was unsere  Lebensbedingungen  ausmacht: das Wettergeschehen, die Vereisung an den Polen, das Abschmelzen der Gletscher, den gesamten Wasserhaushalt (ja, auch in Österreich gibt es schon klimabedingten lokalen Wassermangel), die Vegetationszonen (somit die Nahrung), die Wüstenbildung. Aber vor allem ist ein Verschieben der Wetterphänomene festzustellen. Sie wandern weiter von den Tropen zu den Polen hin. Und sie treten zunehmend mit größerer Vehemenz auf. Sowohl Dürrephasen als auch sintflutartige Regenfälle mit Überschwemmungen dauern nun länger als  früher.

Klimawandel hat es zu allen Zeiten gegeben. Aus der Geologie ist zweifelsfrei abzulesen, dass das Leben auf der Erde zumindest 4 große Katastrophen mitmachte. Dabei sind bis zu 99% jeglichen Lebens (Tiere und Pflanzen) ausgestorben. Damals gab es den Menschen noch nicht. Der sich gerade abspielende Klimawandel wird das Leben nicht so schädigen wie die früheren. Aber er bedroht die Lebensbedingungen des heutigen Menschen ganz massiv. Da spielt auch die Zunahme der Menschheit eine große Rolle (von 3,5 Milliarden auf beinahe 8 Milliarden in „nur“ 50 Jahren, für 2050 werden 9,7 Milliarden prognostiziert), sowohl als Verursacher, als auch als darunter Leidende. Und die heute feststellbare Veränderung ist zum größten Teil vom Menschen selber verursacht, von jedem Einzelnen von uns.

Wussten Sie, dass zum Beispiel die Zahl der Gelbaugen-Pinguine auf Neuseeland in den vergangenen 15 Jahren um 86% abgenommen hat, davon gehen 70% unzweifelhaft auf eine gemessene Zunahme der dortigen Meerestemperatur um 6°C zurück, ein eindeutiger Hinweis auf den stattfindenden Klimawandel. Die Folge dieses Meerestemperaturanstieges ist das Ausbleiben von ausreichend Nahrung. Und die 16% weitere Zunahme ist auf das erstmalige Auftreten von Moskitos und Malaria unter den Pinguinen zurückzuführen (die beiden letzten Sommer waren die bisher heißesten in Neuseeland).

Wussten Sie, dass der Golfstrom, der ganz Nordeuropa beheizt, bereits um mehr als 15% abgenommen hat? Die Nordatlantik-Fähre Norröna wurde mit einer Reihe von Sensoren ausgestattet, mit denen der Golfstrom zwischen Island und Europa untersucht werden kann. Solche Maßnahmen schaffen Wissen. Diese Schwächung des Golfstromes ist nun keine Fiktion, sondern gemessene Realität. Die Physik sagt uns, dass bei den Strömungen in den Ozeanen die Dichteunterschiede der Wassermassen die wesentlichen treibenden Kräfte sind. Und diese Dichteunterschiede ändern sich mit dem Salzgehalt (oder besser gesagt mit dem Frischwasseranteil aus den schmelzenden Gletschern in den polaren Regionen) und der Wasser-Temperatur, die von der Sonnenenergie und vom Atmosphärengeschehen beeinflusst wird. Wenn er versiegt, dann werden Norwegen und Schweden „sibirisch kalt“. Wir (nein nicht wir, aber mit Gewissheit unsere Enkel und Urenkel) werden auch nicht unbeeinflusst sein.

Wussten Sie, dass vor ca 2000 Jahren große Teile der heutigen Sahara grün waren und Getreide angebaut wurde?

Wussten Sie, dass die mittlere Jahrestemperatur in der Südost-Steiermark bereits über 3,5 Grad zugenommen hat (Langzeit-Messungen der Universität Graz)?

Und dazu sagt man Klimawandel oder Klimaerwärmung, auch wenn es in manchen Gegenden kälter werden kann.

Es ist auch eine gesicherte Erkenntnis, dass die Zeitdauer solcher Änderungen der Meeres-Strömungen das menschliche Verstehen übersteigt. Man spricht hier von mehreren tausend Jahren.

Die zeitlichen Auswirkungen auf die Waldzonen in unseren Gegenden (Schutzwald, Nutzwald, „grüne Lunge“) erstrecken sich über Generationen, bestimmt mehr als 50 Jahre.

Wie lang reicht die Vorausschau im politischen Geschehen? 4 Jahre oder 5, oder nicht einmal so lange?? Es ist klar, dass die Politiker mehr um die Ohren haben als nur den Klimawandel.

Aber jeder Einzelne von uns hat die Entscheidungsfreiheit, sich für Klimaschutz einzusetzen und entsprechend zu handeln, oder dies bleiben zu lassen. Dazwischen gibt es keine weitere Möglichkeit. Und die Entscheidung sollte auf der Erkenntnis aufbauen, dass wir dies wegen der langen Zeitdauern nicht für uns tun, sondern für die kommenden Generationen. Und weil das Klimageschehen nicht nur uns betrifft, sondern den gesamten Planeten Erde: wir tun dies für die ganze Menschheit, oder eben für Niemanden.

2. Wen gefährdet der Klimawandel?

Der Klimawandel gefährdet den Weiterbestand der Menschheit und der Natur wie wir sie kennen. Wenn die Menschheit einst vom Planeten Erde verschwunden sein wird, dann hat die Natur wieder alle Chancen, sich „neu zu entwickeln“ und zur Blüte zu kommen. So hat sie es schon mindestens 4 mal in der Geschichte gemacht. Nur wird es dann sehr wenige Menschen oder gar keine mehr geben. Dies hat er selber verschuldet.

Wir brauchen uns um die Fähigkeit der Natur, sich selber wieder zu erneuern, keine Sorgen zu machen. Sie kann dies. Sie hat sich aus total lebensfeindlichen Anfangszuständen heraus entwickelt. Es ist ganz klar: es wird andere Tiere geben, es wird andere Pflanzen geben, es wird andere Klimazonen geben. Aber die Natur wird auch nach dem Menschen zu neuer Schönheit aufblühen.

Noch ein Satz zum viel beschworenen Gleichgewicht in der Natur: es gibt kein Gleichgewicht in der Natur, es ist alles in Bewegung, es findet dauernd eine Anpassung an die sich ändernden Lebensbedingungen statt. Der ständige und auch wechselnde Unterschied ist die Antriebskraft für die Entwicklung des Naturgeschehens. Gleichgewicht würde Stillstand heißen.

3. Wie kommt der Klimawandel zustande?

Sie kennen die Wirkung eines Treibhauses: drinnen ist es warm, draußen ist es kälter.

Das Treibhaus „Atmosphäre“ wirkt genau so: unter ihr ist es warm, draußen im Weltraum ist es kalt. Dieser Effekt ist uns gut bekannt.

Diese Wirkung ist das Ergebnis unterschiedlicher Strahlungen und der unterschiedlichen „Durchlässigkeiten“ der Materialien, durch die die Strahlung hindurchgeht (oder auch nicht).

Wir erfahren es ja tagtäglich mit dem Sonnenlicht: wenn kein Wolke am Himmel ist, dann ist diese zu sehen. Besonders gut, wenn kein Staub und kein Dunst sichtbar ist. Sie ist umso schlechter zu sehen (oder anders gesagt: es dringt weniger sichtbares Licht auf die Netzhaut unserer Augen) wenn mehr Staub oder Dunst sich zwischen unseren Augen und der Sonne befinden. Die „Leistung“ (Energiemenge pro Sekunde) des sichtbaren Lichtes beim Auftreffen auf die Atmosphäre beträgt etwa 1450 W je m². Das heißt: auf jeden m² der obersten Atmosphärenschicht prasseln in 1 Stunde etwa 1400 Wh oder 1,4 kWh ein. Die ganze Zeit. Bei klarem Himmel kommen dann noch ca 1000 W/ m² am Erdboden an, 450 W/m² werden von der Atmosphäre „verschluckt“. Einen Teil dieser verschluckten Energie benutzt „die Natur“, um jenes Ozon in der oberen Atmosphäre zu erzeugen, das wir zum Schutz vor dem Ultraviolett-Licht brauchen.

Der größte Teil des sichtbaren Licht von der Sonne kommt nun unten an und erwärmt alle angestrahlten (beleuchteten) Gegenstände. Diese strahlen dann in einer anderen Wellenlänge (im „infraroten Bereich“) „um sich herum“, umso heftiger je wärmer sie sind. Die Atmosphäre lässt aber nicht alle Infrarotstrahlen nach außen durch. Deshalb bleibt es warm unter der Atmosphäre. Und es wird umso wärmer, je mehr sogenannte Treibhausgase in der Atmosphäre vorhanden sind. Wir machen dieselbe Erfahrung am Morgen (vor dem Sonnenaufgang): wenn der Nachthimmel wolkenlos war, dann ist es wesentlich kälter als wenn er bedeckt war. Die Wolken hinderten die Infrarotstrahlung am Entweichen in den Weltraum.

Wir kennen dieses Prinzip auch von modernen Isolierverglasungen. Das Gas zwischen den Glasscheiben lässt das energiereiche sichtbare Licht in den Raum und hemmt die dann „nach außen wollenden“ Infrarotstrahlen. Der Strahlungsdruck der Infrarot-Strahlung im Innenraum nimmt zu, das tut dem menschlichen Körper gut, er fühlt sich wohler.

Kohlendioxid ist ein sehr wirksames Treibhausgas. Da braucht es keine hohen Konzentrationen. Vor der industriellen Revolution (so um 1750) betrug der CO2-Gehalt in der Luft 0,028%, bis 1980 stieg er 0,035%, heute beträgt er knapp 0,05%. Dies ist ein relativer Zuwachs von fast 80%. Dies sind Messergebnisse. Noch etwas weiß man über die Quellen:

aus dem Verhältnis der beiden Kohlenstoff-Isotope C12 und C13 ist abzulesen, dass der CO2-Zuwachs im Wesentlichen aus der Verbrennung von fossilen Stoffen (Erdöl, Kohle, Erdgas) stammt. Dies ist vom Menschen verursacht, nicht von Vulkanen.

Es gibt noch andere Treibhausgase, die viel stärker wirken als CO2 (die folgende Liste ist nicht vollständig):

  • Methan (Erdgas) wirkt 20-30 mal so stark,
  • Lachgas (N2O) wirkt fast 300 mal so stark,
  • die Stickoxide aus Motoren und Flugzeugen wirken auch fast 300 mal so stark.

Es ist immer die Frage, ob sich solche Treibhausgase in der Atmosphäre verteilen und langfristig halten können oder ob sie z.B. nach kurzer Zeit durch Regen ausgewaschen werden:

  • Kohlendioxid (CO2) wird praktisch nicht ausgewaschen,
  • Methan (CH4) wird nicht ausgewaschen,
  • Lachgas (N2O) wird nicht ausgewaschen,
  • Stickoxide (NO2) von bodennahen Motoren werden ausgewaschen, Stickoxide von Flugzeugen werden aber nicht mehr ausgewaschen, diese fliegen bekanntermaßen „über den Wolken“.

4. Wo und wie entstehen Treibhausgase?

Kohlendioxid entsteht bei der Verbrennung von Kohlenstoff. Kohlenstoff ist in allen fossilen Brennstoffen (Erdöl, Kohle, Erdgas) und auch im Holz vorhanden. Wenn wir nur so viel Holz dem Wald entnehmen wie auch nach wächst, dann wird genau gleich viel Kohlendioxid wieder in Holz umgewandelt wie bei der Verbrennung entsteht. Die CO2-Bilanz geht „zu Null“ aus.

Die fossilen Brennstoffe waren auch einmal Pflanzen mit eingebautem Kohlenstoff. Der war einst in der Atmosphäre mehr als reichlich vorhanden. Die Temperatur war auch viel höher als jetzt. Aber damals hat „alles zusammengepasst“, die Art der Pflanzen, die Art der Tiere. Dann hat die Natur den Kohlenstoff luftdicht abgelagert: in Erdöl, Kohle, aber auch als Kalk in den Gehäusen und Schalen von Schnecken, Muscheln und ähnlichen Tieren „mit einem äußeren Skelett“. Unsere Kalkalpen bestehen aus solchem Kalkgestein.

Die Nutzung dieser fossilen Brennstoffe hat der heutigen Atmosphäre den CO2-Anstieg aufgezwungen. Die ersten auffälligen Zunahmen des CO2-Gehaltes in der Atmosphäre sind aus Analysen von Eis-Bohrkernen genau datierbar: das Zeitalter des menschlich verursachten Klimawandels fällt mit der „Blüte“ der sogenannten industriellen Revolution in Europa und den USA zusammen: die Mitte des 19. Jahrhunderts.

Methan entsteht aber auch bei der nassen Verrottung von Abfällen (Gülle, Mist, nasses Gras, Schlamm der Kläranlagen, Pflanzenkläranlagen). Wenn dieses Methan aufgefangen und genutzt würde, dann wäre dies ein direkter Entzug dieses Methans aus dem natürlichen Kreislaufgeschehen. Methan entsteht aber auch bei jenen Vorgängen im Meer, denen wir mehr als 50% des täglich verbrauchten Sauerstoffes zu verdanken haben: Grünalgen verwandeln genau so wie die Grünpflanzen Kohlendioxid in Zucker und Sauerstoff. Den Zucker brauchen sie selber, den Sauerstoff „schenken sie uns“. Diese Grünalgen sterben und werden im Wasser abgebaut, dabei entsteht unweigerlich Methan. Ob wir das wahrhaben wollen oder nicht: kein Sauerstoff für uns ohne Methan. Methan entsteht aber auch in den Mägen von Wiederkäuern. Genauere Untersuchungen ergaben dass 1 Kuh pro Jahr etwa 100 kg Methan an die Luft abgibt. Dann gibt es noch all die Schafe und Kamele. Und die meisten dieser Tiere landen auch als Fleisch auf den Tellern. Hier tut sich die Frage nach klimaschonender Nahrung auf!

Lachgas entsteht auf ganz natürliche Weise auf dem Acker. Jede Ackerfrucht nutzt Stickstoff, entweder künstlich hinzugefügt durch Düngung, oder selbst aus der Luft erzeugt und in Wurzelknöllchen abgelagert (Stichwort „Leguminosen“, wir erinnern uns auch an den Begriff Gründüngung). Die Biochemiker der Agro-Wissenschaften stellten fest, dass 5 – 8% der Stickstoffmenge im Dünger in Lachgas umgewandelt wird und dies an die Atmosphäre abgegeben wird.

Jede Verbrennung erzeugt Stickoxide, auch der Schwedenofen. Die Menge an entstehendem Stickoxid ist aber extrem stark temperaurabhängig (nämlich exponenziell!): je höher die Verbrennungstemperatur, desto mehr Stickoxid wird gebildet. Und die höchsten Verbrennungstemperaturen treten im Dieselmotor auf (bis 3000°C in der „nachverdichteten“ Flamme). Da hilft kein Wenn und Aber. Es ist einfach so.  Im Schwedenofen und im Nahwärme-Holzkessel sind die Verbrennungstemperaturen viel niedriger (800 – 1000°C) und daher die Stickoxide in praktisch vernachlässigbarer Größenordnung (was die Abgase aber nicht partikelfrei macht, wofür es aber kostengünstige technische Lösungen gibt). Der Wald braucht auch im Gegensatz zum Acker keine Düngung (außer eventuell Kalium wenn aller Schlagrücklass eingesammelt wird und wenig Kalium im Boden ist). Aber er leidet schon unter dem Klimawandel. Und er weicht schon in höhere Lagen aus, da werden dann auch die Flächen automatisch kleiner. Ja, mit dem Klimawandel sägen wir den Ast im Wald ab, auf dem wir sitzen.

Wenn man alle klimarelevanten Gase mit ihrer Emissions-Gewichtung (im Verhältnis zu CO2) addiert, dann nennt man dieses Ergebnis CO2-Äquivalent (CO2-eq). Wir wissen, dass die Klimabeeinflussung eines Stoffes bei seiner Einführung in das Handlungsfeld der Menschen beginnt und bis zur gefahrlosen Deponierung andauert. Deshalb muss auch die ganze “Prozesskette“ beurteilt werden. Die dann erhaltene Gesamtemission an klimarelevanten Gasen nennt man dann Lebenszyklusemission. Erst dann ist man auf der realistischen Fährte. Die Behauptung, dass e-Mobilität CO2-emissionsfrei sei, wird dann als falsch erkennbar.

5. Warum ist Umweltschutz nicht automatisch Klimaschutz?

Ich weiß, dies ist für viele Mitmenschen eine provokante Frage. Jetzt müssen wir ganz nüchtern sein. Das reine Gefühl leitet uns in eine Sackgasse, da wir dazu neigen, unseren guten Wünschen für die Natur mehr Gewicht zu geben als den harten Fakten und wissenschaftlichen Erkenntnissen.

Erneuerbare Energiequellen werden üblicherweise mit Umweltschutz gleich gesetzt. Aber es gibt allgemein akzeptierte Maßnahmen unter dem Titel „Umweltschutz“, die unzweifelhaft zu einer Zunahme der klimaschädlichen Gase führen. Sie stammen meist aus jenen Bereichen, die mit der sogenannten Landnutzungsänderung zu tun haben und dem Anbau von Agro-Rohstoffen zur „Energiegewinnung“ dienen. Im ersten Schritt wird aus Wald Grünland, aus Grünland wird schließlich Acker. In aller Regel ist damit eine Zunahme der klimaschädigenden Gase verbunden. Direkt weil z.B. aus der nassen Verrottung von z.B. Gras zwangsweise Methan entsteht, das es vorher nicht in dieser Menge gab. Der Wechsel von Günland zu Acker erhöht die Emission von CO2 und Lachgas markant, da einerseits Humus abgebaut wird und ein Acker Dünger braucht. Zu diesen bedenklichen Agrarprodukten zählen Palmöl und hierzulande alle unsere Ackerfrüchte mit hohem Düngerbedarf (wegen der Flächenerträge und Produktionskosten). Dazu zählen z.B. Raps, Sonnenblume, Mais. Wenn wir damit Nahrung herstellen, dann ist der Anbau gerechtfertigt. Wenn er lediglich der Erzeugung von erneuerbaren Energiequellen dient, dann schädigen wir damit unnötig das Klima. Atmosphärenchemiker rechneten vor, dass Biodiesel aus Raps bis zu 60% schlechter fürs Klima ist als fossiler Diesel. Das muss zu denken geben.

Deshalb gilt: „Umweltschutz“ ist nicht automatisch Klimaschutz.

6. Warum sehen wir die Natur nur „mit unseren Augen“?

Man könnte auch fragen: ist unsere Sicht auf die Natur richtig? Ich meine: nicht immer.

Ein Beispiel aus dem Tierreich: Wale sind beliebt, sie bewirken in uns eine positive Gefühlsregung. Aber eben nicht alle. Orkas werden von uns mit einem negativen Zweitnamen versehen: Killerwale. Die mögen wir aber gar nicht. Delphine sind wieder so niedlich und putzig und lieb zu uns.

Wenn wir aber genauer hinsehen, dann entdecken wir gegensätzliches: ein Blauwal verschlingt mit einem einzigen Zuschnappen Millionen von Krebstierchen (Krill) oder zig-tausende Sardinen. So gesehen sind die großen Bartenwale die „schlimmeren“ Killer im Meer als die Orkas. Delphine sind auch nicht zimperlich mit ihren Futterfischen, sie „killen“ genau so viele wie sie für ihr Überleben brauchen, genauso wie der Killerwal.

Das Problem ist, dass wir unsere menschlichen Werteskalen und Gefühlswelten der Natur „überstülpen“. Es ist nicht unsere Aufgabe, die Natur in gut und schlecht einzuteilen. Die Auswirkungen unserer Betrachtungsweise sind in den meisten Fällen schlecht für die Natur, mit allen Rückwirkungen auf uns.

7. Warum ist der Wechsel zu erneuerbaren Energiequellen nicht ausreichend für einen wirksamen Klimaschutz?

Ganz einfach: weil wir in Europa zu wenig erneuerbare Energiequellen haben, um den Primärenergiebedarf zu decken.

In Österreich schaut’s so aus:

  • grob 1/3 verbraucht man für die Hausheizung und Beleuchtung
  • grob 1/3 verbraucht man für den Verkehr (Mobilität und Transport)
  • grob 1/3 verbraucht die Industrie

Deshalb ist der erste wichtige Schritt in Richtung Klimaschutz: Energie einsparen durch bessere Nutzung und Senkung des Bedarfes. Das geht am leichtesten und am besten bei der Beheizung: eine gute Haussanierung mit einer angepassten Heizung finanziert sich über die Energieeinsparung meist selber und steigert zudem den Wohn-Komfort. Das allerdings nur dann, wenn die Hausbewohner sich an die neue Bauphysik anpassen. Die Physik, lässt sich nicht verbiegen.

Die Natur passt sich bekanntlich auch nie an unsere Wünsche an. Aber sie reagiert auf unsere Aktionen. Wenn diese mit dem Ziel Klimaschutz betrieben werden, dann braucht die Natur uns nicht auszuweichen.

Deshalb steht fest: aktiver Klimaschutz ist auch immer Naturschutz.

Erst wenn man den Energiebedarf für Beheizung massiv gesenkt hat, werden die erneuerbare Energiequellen für das Maximum an Bewohnern nutzbar.

8. Womit soll ich mich nun befassen?

Wir werden es nicht schaffen, Klimawandel-Skeptiker oder Klimawandel-Leugner zu „bekehren“ (von dort kommt so oft der Vorwurf, wir würden die Gedanken für Klimaschutz fast „religiös“ betreiben). Wir sind nicht realitätsfern wenn wir sagen: wir werden es nicht schaffen, Klimawandel-Skeptiker bzw. Leugner zu überzeugen.

Wir dürfen Klimawandel-Skeptikern aber empfehlen, die Postulate eines der bedeutendsten Wissenschaftstheoretikers, Karl Popper, zu verinnerlichen. Sie lautet in einfachen Worten: erst wenn es einem nicht mehr gelingt, die eigene These zu falsifizieren, hat man „einen Zipfel“ der Wahrheit in den Händen. Das heißt, sobald man feststellt, dass an der These etwas nicht stimmen kann, ist sie „für den Mistkübel“ und man muss sich auf die Suche nach Verbesserung machen.

Aber vielleicht können wir Ihnen, dem geneigten Leser, einige wichtige Zusammenhänge um das Thema Klimawandel aufzeigen, woraus Sie selber über Veränderungen in Ihrem Lebensbereich nachdenken können.

Die Reihenfolge der Überlegungen und Entscheidungen sollte klar geworden sein:

Das erste Gebot heißt Energie sparen bzw. mit höchster Effizienz nutzen. Das betrifft alle Bereiche: Heizung, Beleuchtung, Mobilität, Konsum, Lebensstil, Nahrung.

Jeder sollte für sich selber abklopfen wo er ohne Einbuße an Lebensgefühl und Komfort Änderungen vornehmen kann. Man kommt auch öfter drauf, dass man das Lebensgefühl und den persönlichen Komfort sogar noch steigern kann. Und dann sollte man auch überlegen, was man sich dabei erspart. Mit solchen Einsparungen wie z.B. aus der thermischen Haussanierung kann man oft schon die gesamte Renovierung finanzieren.

Dann kommt die Frage nach der Nutzung alternativer Energiequellen. Wenn das Haus thermisch saniert ist, dann steigt beispielsweise der „Nutzwert“ der Solarwärme vom Dach automatisch an, man kann sogar die Heizung plötzlich unterstützen, beim unsanierten Haus war es nicht möglich.

Die schiere Zunahme der Menschheit ist ein großes Problem für sich. Aber dies enthebt uns nicht der individuellen Verantwortung, da wir wissen, womit wir negativ oder positiv auf das zukünftige Klimageschehen bzw. die Lebensbedingungen der kommenden Generationen wirken.

Und jetzt sollte die Diskussion über alle sinnvollen Möglichkeiten des Klimaschutzes beginnen.

Packen wir es an. Mit all unserer Kraft, mit kritischem und offenem Geist, hellwach.

Und blicken wir über den Tellerrand: einige unserer Nachbarländer sind schon viel weiter. Österreich rangiert im Klimaschutzindex knapp vor den USA und China. Wir sollten von unseren Nachbarländern lernen. Lernen ist bekanntlich auch ein lebenslanger Prozess. Richtig gesagt: es sollte so sein.

9. Einfach zum Nachlesen

http://www.oekosystem-erde.de/html/klimawandel.html

Ein wahrer Fundus an Information, viele Zusammenhänge und Messdaten.

http://www.oekosystem-erde.de/html/treibhausgase.html

http://www.ipcc.ch/

IPCC heißt Intergovernmental Panel on Climate Change. Dies ist eine von vielen Regierungen getragene weltweite Organsiation zur wissenschaftlichen Erforschung der Vorgänge um die auftretenden Klimaverändungen. Die daraus folgenden Konsequenzen werden dann noch von den Regierungen der teilnehmenden Staaten redigiert, wobei gar nicht so wenig kritische Feststellungen (Verursacher) und „Not“-wendige Massnahmen (wer müsste was tun) „der Politik zum Opfer fallen“. Die wissenschaftlichen Feststellungen sind nur sehr gering von den politischen Einflussnahmen betroffen, wohl aber die Maßnahmenkataloge („weltpolitischen Minimalkonsens“). Die IPCC-Reports sind eine der wichtigsten Informationsquellen, aber eine „harte“ Kost.

Das wohl aufrüttelndste Buch mit Daten, die ich sonst noch nirgends fand: „Die Menschheit schafft sich ab – Die Erde im Griff des Anthropozän“ | Harald Lesch, Klaus Kamphausen | ISBN: 9783831204243

Buchkritik dazu

Ein besonders erhellendes Kapitel beschreibt, warum die Politik heute so handelt, wie sie handelt.

Neueste Forschungsergebnisse zur CO2-Ablagerung in den Ozeanen und über die Menge des menschengemachten CO2.

Über die Abschwächung der Meeresströmungen (in Englisch)

Walter Ospelt, Thal

Wasserstoff „Der Hoffnungsträger der Politik“

Er ist jenes chemische Element, aus dem sich alle Stoffe im All entwickelt haben. Er ist heute noch das am meisten vorhandene Element im Universum. Durch Kernverschmelzung entstanden alle schwereren Elemente bis hin zum Eisen. Das passiert in unserer und jeder anderen Sonne auch heute noch. Ein Teil der bei der Kernverschmelzung frei werdenden Energie gelangt als sichtbares Licht zur Erde. Davon leben wir (kein Sonnenlicht: keine Wärme und keine Nahrung). Die schwereren Elemente als Eisen (z.B. Gold) entstanden durch das Zusammenstürzen (Kollaps) von überschweren Himmelskörpern, wenn nach dem Ende der Kernverschmelzungsprozesse die Atomkerne ineinander gepresst wurden.

Ein Molekül Wasserstoff besteht aus 2 Atomen, in jedem Atom besteht der Atomkern aus 1 Proton, um den 1 Elektron kreist. Es gibt dann noch Wasserstoffisotope, deren Kern zusätzlich 1 oder 2 Neutronen enthält.

1. Eigenschaften:

  • Größe:

Das Wasserstoff-Molekül ist klein genug, um durch alle Tankmaterialien hindurch kriechen zu können (man nennt dies Permeation). Man spricht von „technischer Dichtheit“, aber nicht von „physikalischer Dichtheit“. Das Ausmaß dieser „physikalischen Undichtheit“ ist abhängig vom Material des Tanks, sie wird größer mit höherem Druck und höherer Temperatur. Die Kraftfahrzeugindustrie Deutschlands berichtete von einem täglichen Wasserstoffverlust aus Fahrzeugtanks von 1 – 3,9% des Tanknennvolumens.

  • Reaktionsfähigkeit: relativ träge
  • Verbrennungsgeschwindigkeit: relativ niedrig , etwa 3,4 m/s
  • Explosionsgrenzen bei Mischung mit Luft:
    • Wasserstoff sehr breiter Bereich 4,1 – 56,3 Volums-%, λ = 9,9 – 0,33
    • zum Vergleich: Benzin  1,4 bis 7,6 Volums%
  • adiabate Verbrennungstemperatur mit Luft:
    •  stöchiometrisch (λ = 1):                2230°C
    • 100% Luftüberschuss (λ = 2):      1370°C
  • adiabate Verbrennungstemperatur mit Sauerstoff (Knallgas λ = 1): 3000 °C.

Bei diesem Temperaturniveau von 3000 °C tritt die sogenannte Dissoziation auf (so wie im Lichtbogen beim elektrischen Schweißen), die Flamme wird elektrisch leitend. Eine Knallgasflamme ist praktisch unsichtbar.

  •  Treibhauswirkung und stratosphärischer Ozon-Abbau: Treibhauswirkung 5,4 bis 6 mal so groß wie CO2. Der Haupteffekt tritt in der Stratosphäre auf, wo gleichzeitig Ozon abgebaut wird und Wasser gebildet wird. Der Ozonabbau findet nun nicht mehr fast ausschließlich in den Polregionen (wir erinnern uns an das „Ozonloch“) statt, sondern mit großer Wahrscheinlichkeit rund um unseren Globus. Und dabei brauchen wir das Ozon in der Stratosphäre als Schutz vor ultraviolettem Licht. In der Studie des österreichischen Umweltbundesamtes zu den Emissionen aus einer Wasserstoffnutzung werden nur unbedeutende Wasserstoff-Emissionen vermutet, was im Gegensatz zu den Befürchtungen der CALTech-Forscher steht.

2. Erzeugung:

Wasserstoff wird heute großtechnisch mittels Elektrolyse gewonnen (CO2-frei). Dabei wird Wasser mittels elektrischen Stromes in Wasserstoff und Sauerstoff gespalten. Der energetische Wirkungsgrad beträgt nach Wikipedia je nach Verfahren 70 – 80%.  D.h. von der ursprünglichen elektrischen Energie stecken gerade noch 70-80% nutzbar im Wasserstoff.

3. Speicherung:

Wasserstoff kann auf verschiedene Weise gespeichert werden:

  • als Flüssigkeit bei -253°C und 13 bar
    • Dichte                                               70,8 kg/m³
    • Brennwert                            10038 MJ/m³
    • Flüssig-Wasserstofftanks können nicht 100% wärmedicht ausgeführt werden. Das bedeutet, dass aus dem flüssigen Wasserstoff genau so viel verdampft, wie dem Isolationsverlust entspricht (man nennt dies boil-off). Dieser gasförmige Wasserstoff muss bei Stillstand abgeblasen werden (Klimagas!!). Der tägliche boil-off-Verlust aus Flüssigwasserstofftanks wird mit 3% angegeben. Dazu gehört auch, dass derartige Tanks nur im Freien betrieben werden dürfen, keine Garage, keine Tunnelfahrt, kein Auftanken oder Reparatur so einfach in einer Halle.
  • als Gas: es kommen Druckspeicher in verschiedenen Druckstufen zur Anwendung
  • 200 bar Druckstufe wie in den „klassischen Gasflaschen“
    • Dichte bei 20°C:                 16,54 kg/m³
    • Brennwert bei 20°C:          2354 MJ/m³
  • 700 bar für Automobile
    • Dichte bei 20°C:                 57,89 kg/m³
    • Brennwert bei 20°C:          8239 MJ/m³
  • chemisch gebunden als Metallhydrid: beim Tanken muss der Tankinhalt gekühlt werden um die Bildung von Metallhydrid zu unterstützen (Zeit), beim Entladen des Tanks muss er in gleicher Weise beheizt werden. Über diese Wärmemengen, die aufgewendet werden müssen, sind keine öffentlich leicht zugänglichen Angaben vorhanden.

Über die unvermeidlichen Wasserstoffverluste, die beim Komprimieren und beim Tanken entstehen, sind naturgemäß keine öffentlich leicht zugänglichen Angaben vorhanden.

4. Nutzung für Mobilität:

  • Verbrennungsmotor:

Wasserstoff kann in adaptierten Verbrennungsmotoren genutzt werden. Als Sauerstoffträger wird wie bei allen Verbrennungsmotoren die Umgebungsluft (Sauerstoffgehalt ca 21%, Stickstoffgehalt ca 78%) verwendet, mit dem Resultat, dass motorintern Stickoxide gebildet werden. Entgegen der Aussage in der Studie des österreichischen Umweltbundesamtes ist es mit einiger Gewissheit schwieriger als bei einem Dieselmotor, diese Stickoxide in einem nachgeschalteten Katalysator zu reduzieren, da im Rohabgas kein „Sauerstoffkonsument“ vorhanden ist (beim Dieselmotor sind dies die unverbrannten Kohlenwasserstoffe).

Brennstoffzellen sind schon seit langem bekannt. Solche Antriebe werden in U-Booten verwendet, da keine Betriebsgeräusche aus der Brennstoffzelle kommen und längere Tauchfahrten als mit Bleibatterien ermöglicht werden.

Die Eigenschaften der Brennstoffzelle ergeben einige potenzielle Problembereiche beim Betrieb in allgemein verwendeten KFZ:

  • Einfriergefahr, daher Begleitheizung beim Parken im Freien während der Winterzeit
  • sehr geringe Leistungs-Dynamik (sie ist eher ein Konstantleistungsgerät)
  • daher die Notwendigkeit eines ähnlich großen Akku-Packs wie bei jedem Hybrid-KFZ (warum wird dies geflissentlich verschwiegen?)
  • längere Aufwärmphase beim Neustart
  • hohe Komplexität und daher erhöhter Überwachungsaufwand.

Und jetzt stellen Sie sich vor, was in der Autowerkstatt passiert, wenn die „Brennstoffzelle nicht mehr so richtig will“: da greift kein Mechaniker mehr hin, wenn es an die Innereien geht. Da wird gleich das ganze Aggregat ausgetauscht. Das ist vergleichbar mit dem Austausch von Motor und Getriebe wenn nur das Ausrücklager der Kupplung defekt ist!

Die Durchfahrt durch längere Tunnels mit einer üblichen Wasserstofflasche (200 bar) als Transportgut war in der Vergangenheit aus Sicherheitsgründen nicht erlaubt. Die Druck-Fahrzeugtanks wurden inzwischen auf eine möglichst geringe Permeation weiter entwickelt und das Tunnelfahrverbot für solche Fahrzeuge aufgehoben.

5. Energieeffizienz:

Zuerst ein Zitat: Falls der benötigte Wasserstoff durch Elektrolyse aus Strom hergestellt würde, läge der Gesamtwirkungsgrad von Brennstoffzellenfahrzeugen bei unter 30 %, während er bei batterieelektrischen Fahrzeugen bei mindestens 65 % liegt. Damit verbrauchen Brennstoffzellenfahrzeuge, die mit regenerativem Elektrolysewasserstoff betrieben werden, zwar weniger Primärenergie als herkömmliche Fahrzeuge mit Verbrennungsmotor,  jedoch auch mehr als doppelt so viel wie batterieelektrische Fahrzeuge.

Was bedeutet dieser Satz: wir müssen die elektrischen Kraftswerkskapazitäten, die wir für batteriebetriebene e-PKWs brauchen würden (und noch nicht haben) ganz einfach verdoppeln für eine 100% Wasserstoff-Versorgung. So ganz nebenbei: es wären dies so um die 4000 bis 5000 zusätzlichen Windkraftanlagen + Stromleitungen + Stromspeicher (die effizientesten Stromspeicher sind immer noch hydraulische Pumpspeicherkraftwerke).

Wie kommt dieser enttäuschend niedrige Wirkungsgrad zustande?

Für ein Fahrzeug mit Hochdrucktank 700 bar:

1. Herstellung des Gleichstromes für Elektrolyse: 92%

2. Effizienz der Wasserstoffherstellung durch Elektrolyse: 70 – 80%

3. Kompressionsarbeit auf 700 bar: Verlust 12%

4. Effizienz der Brennstoffzelle: 70 – 80% (kann systembedingt nicht besser sein als bei Elektrolyse)

5. Effizienz des Akku (wenn nur 50% der elektrischen Energie im Akku zwischengespeichert werden muss): 75%

Mit diesen Werten liegt der Gesamtwirkungsgrad zwischen 30 und 39%. Einige der obigen Teilwirkungsgrade (Punkte 1 – 5) sind da offenbar zu optimistisch.

Für ein Fahrzeug mit Flüssig-Wasserstofftank schaut es noch schlechter aus:

1. Herstellung des Gleichstromes für Elektrolyse: 92%

2. Effizienz der Wasserstoffherstellung durch Elektrolyse: 70 – 80%

3. Aufwand für Verflüssigung: 28 – 46%

4. Verlust bei Transport zur Tankstelle: 6%

5. Effizienz der Brennstoffzelle: 70 – 80% (kann systembedingt nicht besser sein als bei Elektrolyse)

6. Effizienz des Akku (wenn nur 50% der elektrischen Energie zwischengespeichert werden muss): 75%

Gesamtwirkungsgrad: 16 – 29%

Dazu kommt noch ein 3% boil-off-Verlust für jeden Tag zwischen Verflüssigung und Nutzung im KFZ.

Kommentar: Wenn der Wirkungsgrad nur 30% beträgt, dann muss für die Nutzenergie mehr als doppelt so viel „weggeschmissen“ werden. Dazu kommt noch, dass die eingesetzte elektrische Energie die hochwertigste Energieform ist und erst mühsam hergestellt werden musste. Grottenschlecht.

Walter Ospelt, Thal

Methan-Nutzung ohne CO2-Freisetzung

Eine Königsidee?

Am 27.1.2017 hielt der Physik-Nobel-Preisträger Prof Rubbia vor der Österreichischen Akademie der Wissenschaften einen vielbeachteten Vortrag zur CO2-freien Nutzung fossiler Energiespeicher: „Wir haben kein Energieproblem, sondern ein CO2-Problem“ – so lautet die These von Carlo Rubbia: Wie man die Welt mit Energie versorgen und gleichzeitig das Klima retten könnte, verrät der italienische Physiker und Energieexperte in einem Interview.

Das Ziel ist, Methan in Wasserstoff und Kohlenstoff aufzuspalten und nur den Wasserstoff zu nutzen. Der Kohlenstoff muss dann oxidationssicher gelagert werden, so wie es die Natur mit der Steinkohle ja schon vorgezeigt hat.

Rechnen wir einmal nach für eine Energie-Umwandlungskette

  • Methan
  • + Strom zur Spaltung von Methan in Wasserstoff und Kohlenstoff
  • Nutzung des Wasserstoffes in einer Brennstoffzelle zur Erzeugung von
  • Strom

Aus 1 kmol Erdgas (=16,043 kg) werden

1 kmol Kohlenstoff (=12,011 kg)

und 2 kmol Wasserstoff (= 4,032kg).

Stoff Energieinhalt
  kJ/kg kJ/kmol Erdgas
Methan 55516 890636
Wasserstoff 141782 571664
Kohlenstoff 32970 396000

Die beiden Produkte der Umwandlung Wasserstoff und Kohlenstoff aus 1 kmol Erdgas haben dann einen Energieinhalt  von 571664 + 396000 = 967664 kJ/kmol Erdgas.

Man musste beim Spaltprozess die Differenz zwischen dieser Summe und dem Energieinhalt des Methans  aufwenden: 967664 – 890636 = 77028 kJ/kmol bzw 4801 kJ/kg Erdgas, was 8,7% des Erdgas-Energiegehaltes entspricht.

Die nun nutzbare Energie im Wasserstoff beträgt nur mehr 571664/890636 => 64,1% der ursprünglichen Energie des genutzten Methans.

Mit der berechtigten Annahme, dass sowohl die Aufspaltung des Erdgases und die nun in Verwendung kommende Brennstoffzelle einen Wirkungsgrad von 75% haben und der Einweg-Verlust im elektrischen Netz 10% betrage (Netzverlust aus Daten der e-control), dann werden nur mehr 64,1 x 0,75 x 0,75 x 0,9 = 32,5% des Erdgasenergieinhaltes ins Stromnetz gespeist werden können.

Die dabei entstandene Kohlenstoffmenge beträgt somit

12,011 / (571664 x 32,5%) = 0,0000646 kg/kJ-el

bzw 0,232 kg Kohlenstoff je kWh elektrisch.

Wenn man dies wie die Arbeitszahl einer Wärmepumpe versteht, dann wurden aus 1 kWh Strom zur Spaltung des Erdgases genau 3,76 kWh Strom der zurückgespeist. Oder anders betrachtet: der Nettogewinn ist nur 2,67 kWh. Und das ist erstaunlich wenig.

Das eigentliche Problem kommt aber noch. Der entstandene Kohlenstoff muss oxidationssicher gespeichert werden. Und das auf ewig, genau so wie die Abfälle aus der Nukleartechnik.

Um die Größe des Problems nun begreiflich zu machen:

Der Stromverbrauch des österreichischen Durchschnittshaushaltes beträgt 4415 kWh/Jahr.

Je Haushalt fallen jedes Jahr 1028 kg Kohlenstoff an.

Mit dem Gesamtstromverbrauch Österreichs (2013) von 65 TWh (= 65.000.000.000 kWh) errechnet sich die jährliche Kohlenstoffmenge auf 15.130.340 t.

Es ist kaum vorstellbar, dass dies eine Königsidee sein soll.

Walter Ospelt, Thal

Nahrung und Klimabelastung

Ein Bericht des e5-Teams Thal

Verfasst von DI Dr Walter Ospelt und DI Hermann Stern

Zusammenfassung und Schlussfolgerungen

Die Essgewohnheiten haben einen erstaunlich großen Einfluss auf die Emission von klimaschädigenden Gasen. In Tabelle 1 sind die relevanten Klimagase entsprechend ihrer Wirksamkeit berücksichtigt.

CO2-Äquivalente kg/Kopf und Jahr Nahrung aus
ökologischem Anbau konventionellem Anbau
Durchschnittlicher Fleischesser mit Tiefkühlkost 621 668
Bewusster ohne Tiefkühlkost 102 117
Veganer 66 72

Tabelle 1: Klimagase entsprechend ihrer Wirksamkeit

Besonders bemerkenswert sind in diesem Zusammenhang die folgenden Erkenntnisse:

  • Der Unterschied zwischen ökologischer und konventioneller Produktion in Bezug auf Klimagasemission ist nicht besonders groß.
  • Der bewusste Esser verursacht nur mehr 15 – 16% der klimaschädlichen Gase gegenüber dem durchschnittlichen Fleischesser.
  • Der Schritt vom bewussten Esser zum Veganer bringt eine weitere Verbesserung; diese ist aber wesentlich geringer als bei dem Schritt vom typischen Fleischesser zum bewussten Esser.

Eine sinnvolle Reduktion des Fleischverbrauches entspricht größenordnungsmäßig jener Reduktion, die in der Schweiz für eine ökologische Produktionsweise im Jahr 2050 als notwendig erachtet wird.

Die Wichtigkeit einer Umstellung der Nahrungsgewohnheiten wird deutlich im Vergleich zu den Emissionen aus der PKW-Nutzung (österreichischer Durchschnitt) und der Hausbeheizung (derzeitiger Durchschnitt der Hausqualität in unserer Klima- und Energie- Modellregion). Bemerkenswert ist hier, dass ein durchschnittlicher Fleischesser bereits halb so viele Emissionen verursacht wie der durchschnittliche österreichische Autofahrer!

Emission aus kg pro Kopf und Jahr
Durchschnittlicher Fleischesser kein ökologischer Anbau 668
Kraftstoffverbrauch PKW 1300
Hausheizung Heizöl EL 2500
Hausheizung Erdöl 1800
Hausheizung Normalstrom CO2-äqu. 1900

Tabelle 2: Vergleich Emissionen in kg pro Kopf und Jahr

Was sollte man sich von den Regierungen als ordnungspolitische Maßnahmen wünschen bzw. fordern:

  • Zurücknahme der Fleisch- und Milchproduktion auf ein ökologisch erträgliches Maß.
  • Umstellung der intensiven Tierhaltung (Mast mit Kraftfutter und oft importierten Grundstoffen) auf eine flächenzentrierte Tierhaltung (nur so viel Tiere, wie man durch Grünlandwirtschaft selbst ernähren kann).
  • Vermeidung von Futteranbau auf Ackerflächen.
  • Rückbau der frei werdenden Ackerflächen in Grünland oder Kurzumtriebsflächen zur Energieholzgewinnung.
  • Umstellung von Rapsanbau zur Speiseölgewinnung auf weniger klimaschädliche Öl-Pflanzen.

Was kann ich als Konsument bereits heute tun?

  • Kaufen Sie nur so viel Frischware, wie Sie absehbar brauchen (und vermeiden Sie damit das Wegwerfen von ehemals wertvollen Nahrungsmitteln).
  • Kaufen Sie hiesige Produkte und möglichst lokal.
  • Stellen Sie Ihren Speiseplan auf saisonale Produkte um (und vermeiden Sie damit Langzeit-Lagerung und Kühlaufwand).
  • Reduzieren Sie Ihren Fleischkonsum, es geht leichter als man anfangs glaubt!
  • Machen Sie doch einen fleischlosen Tag pro Woche.
  • Reduzieren Sie Ihren Konsum von Fertigspeisen; frisch zubereitete sind schmackhafter und gesünder.
  • Reduzieren Sie Ihren Konsum von exotischen Nahrungsmitteln, die von weit her importiert werden.
  • Erinnern Sie sich wieder an die Großmutter: sie hat selbst „eingerext“ (das ist im modernen Schweden heute noch üblich, schauen Sie sich nur einmal in den schwedischen Möbelhäusern um).
  • Reduzieren Sie Ihre Einkaufsfahrten durch bessere Planung oder durch Wechsel des Transportmittels (mit öffentlichen Verkehrsmitteln, mit dem Fahrrad, zu Fuß).
  • Bauen Sie selbst Gemüse an.
  • Vermeiden Sie in Ihrem Garten Kunstdünger; nehmen Sie lieber Kompost (am besten selbst die Bio-Abfälle in einer Gartenecke kompostieren).

1. Einleitung und Abgrenzung

Wann immer es um die Themen „Energie“ und  „Klima“ geht, geht es damit auch um die Lebensbedingungen der kommenden Generationen. Unsere Nahrung und der Umgang mit ihr sind tagtägliche Themen und haben überraschend viel mit Klimaänderung zu tun.

Packen wir das Thema an. Gemeinsam!

Das Ausmaß der Klimaänderung wird von jedem Einzelnen von uns mitbestimmt, mit Auswirkungen, die weit in die Zukunft reichen. Von der Klimaänderung ist aber Jeder betroffen, ganz egal ob er sich klimafreundlich oder klimaschädlich verhält.

Der Mensch braucht wie jedes andere Lebewesen (Pflanzen eingeschlossen) Nahrung. Er braucht diese jedoch nicht nur zur Deckung des Energiebedarfes, sondern auch wegen seines Bedarfes an Vitaminen und anderen lebensnotwendigen Spurenelementen. Er hat sich aus der natürlichen Nahrungskette, wie wir sie aus dem Tierreich kennen, entfernt denn er begann, Nahrungsquellen zweckgerichtet zu entwickeln. Es war dies der Schritt vom Jäger und Sammler zum Ackerbauern. Mit diesem Schritt wurde er zum Gestalter der Umwelt um ihn herum, mit weitreichenden Folgen, wie wir heute erkennen müssen. So wissen wir heute, dass jede Nutzungsänderung des Landes (vom Wald zum Grasland und dann zum Acker) durch den Menschen aus naturgesetzlichen Gründen unweigerlich zu einer Zunahme der Klimabelastung führen wird.

Mit diesem Bericht sollen Wege aus dem „schädlichen“ Konsumverhalten des Menschen und die dabei mögliche Minderung der Klimabelastung aufgezeigt werden. Mit der Kenntnis dieser sollte es dem geneigten Leser möglich sein, ohne Verlust an eigener Lebensqualität diejenige der zukünftigen Generationen zufolge des Klimawandels erträglicher zu gestalten.

Die Argumente der Nahrungsmittel-Ethik und der esoterischen Nahrungsdoktrinen sind in sich inkonsistent und finden daher keinen Eingang in diesen Bericht.

Beispiele gefällig?

  • Wir kennen Nahrungsketten im Tierreich: der kleine Fisch wir vom größeren verschlungen bis hin zum Hai und den Zahnwalen. Der größte Zahnwal wurde vom Menschen verachtungsvoll „Killerwal“ getauft. Sein kleinerer „Bruder“, der Delphin, ist hingegen so niedlich, obwohl auch er ein Killer für die kleineren Fische ist. Der Bartenwal (z.B.: Grau-, Blau-, Buckelwal) wird vom Menschen sehr freundlich behandelt, und doch tötet er mit einem einzigen Fangstoß Millionen von Kleinkrebsen.
  • Es gibt Menschengruppen auf unserem Planeten, die ohne Fleischkonsum nicht überleben könnten: es sind dies beispielsweise die Inuit (Eskimos), die Lappen und Rentierzüchter entlang der Arktis und die Mongolen. Sie leben nahezu ausschließlich von Fleisch. Und trotzdem können sie ein hohes Alter erreichen.

Man kann daher nicht behaupten, dass der Verzehr von Fleisch grundsätzlich unethisch oder ungesund sei.

Es sollte unbestritten sein, dass der Mensch sich als Allesfresser (also für eine Mischung aus pflanzlicher und tierischer Nahrung) entwickelt hat. Das ist weder unsere Schuld, noch unser Verdienst. Ärzte sagen, dass dies aus der Ausformung unseres Gebisses ableitbar ist. Die Natur hat uns eben dazu gemacht.

Wie fast immer im Leben geht nicht um „entweder oder“, sondern um „sowohl als auch“. Es geht um Ausgewogenheit und nicht um Einseitigkeit. Es geht auch darum, alte Gewohnheiten aus besserem Wissen abzulegen und die Klimabelastung zu vermindern.

Die Nahrung und der Umgang mit ihr sind auch im steirischen Klimaschutzplan unter dem Begriff „Klimastil“ enthalten.

In diesem Bericht wird nicht auf den sogenannten ökologischen Fußabdruck Bezug genommen. Denn einerseits sagt er nichts über die Klimabelastung aus (der ökologische Fußabdruck ist eine Darstellung der Flächengröße, die für die Herstellung eines Produktes und die „Entsorgung“ der „ökologisch unerwünschten“ Zwischen- und Endprodukte auf unserer Erde von Nöten ist), andererseits werden bedeutende Emittenten (Naturdüngemittel wie Gülle und Gründünger) nicht erfasst, da diese sich per definitionem in einem geschlossenen Kreislauf befinden. Dazu das Beispiel Äpfel: der Fußabdruckrechner führt zur Schlussfolgerung, dass die ökologische Belastung am besten durch das Weglassen von Pestiziden gemindert werden könnte. Der energetisch bedeutsame und damit klimarelevante Effekt von Kühlhäusern zur Bereitstellung von frischen Äpfeln auch im späten Frühjahr wird im ökologischen Fußabdruck nicht erfasst und findet auch keine Bewertung. Dem Klima ist es hingegen völlig „egal“, wer oder was klimaschädigende Gase freisetzt. Kohlendioxid, Lachgas oder Methan sind immer klimaschädigend, egal ob sie aus einem ökologischen Produktionszyklus stammen oder nicht.

Das Ziel dieses Berichts ist es, die bedeutsamsten Effekte, die von jedem von uns direkt beeinflussbar sind, nach bestem Wissen und Gewissen zusammen zu tragen und zu bewerten. Damit kann der Leser selbst ideologiefrei entscheiden. Das Gute daran: Eine Verhaltensänderung weg vom weit verbreiteten Konsum-Stil (oft entstanden durch Nichtwissen um die Zusammenhänge oder aus Bequemlichkeit und Gedankenlosigkeit) zu einem klimafreundlicheren Lebensstil führt in der Regel auch zu besserer Gesundheit bis ins Alter und auch zu mehr Bewusstsein und Zufriedenheit. Und das ohne Komforteinbußen.

Das e5-Team wünscht Ihnen und den Ihren weiterhin nicht nur einen guten Appetit, sondern auch eine gute Gesundheit.

2. Was ist bei Nahrung klimaschädlich?

Es beginnt schon vor dem Anbau. Jeder Wechsel vom Wald zum Grünland und dann weiter zum Acker (die Klimaforscher nennen dies „Landnutzungsänderung“) ist mit einer Freisetzung von CO2 verbunden. Dabei ist das CO2 aus dem Holz der gerodeten Bäume der mengenmäßig kleinere Teil; der weit größte Teil stammt aus der Oxidation des plötzlich offenen und ungeschützt liegenden Humus. Der Humusabbau wird durch das Pflügen des Ackers noch beschleunigt. Darin liegt auch der Beweggrund, weshalb heute Getreideäcker oft nicht mehr tiefgepflügt, sondern gegrubbert werden.

Die klimaschädigende Wirkung der Düngung kommt dann noch dazu: jegliche Düngung beim Anbau von Ackerfrüchten (Getreide, Kartoffel, Gemüse) führt zur Abgabe von Lachgas an die Atmosphäre. Die Agrarwissenschafter sagen, dass zwischen 3% und 5% des zur Düngung eingesetzten Stickstoffes in Lachgas umgewandelt werden. Lachgas ist ein sehr starkes klimaschädliches Gas, denn es ist etwa 300-mal so stark klimaschädigend wie die gleiche Menge CO2. Dabei ist es unerheblich, ob der Stickstoff durch Kunstdünger oder durch Gründüngung, z.B. mittels Zwischenanbau von Leguminosen in den Humus eingebracht wurde.

Die Tierhaltung zu Nahrungszwecken entstand aus „Bequemlichkeit“. Der Mensch der Frühzeit wollte nicht mehr vom zufälligen Jagderfolg abhängig sein. Der damalige Mensch brauchte tierisches Eiweiß, da er einen hohen Energiebedarf hatte.

Aber warum ist die Produktion von Tierprodukten im Vergleich zu pflanzlichen Nahrungsmitteln so umwelt- und klimabelastend?

Die Produktion tierlicher Lebensmittel verlängert die Nahrungskette von der Pflanze zum Menschen um das Tier. Die meiste Energie in den Futtermitteln (sie stammt bekanntlich vom Sonnenlicht) gehen bei der Fleischerzeugung für den Stoffwechsel des Tieres sowie für Wachstum von Knochen und Ähnlichem verloren, der Energieverlust beträgt im Schnitt über die Tierarten 86%: so werden aus etwa 7 Kalorien Futtermittel folgendes : 1 Kalorie Fleisch, knapp 1 Kalorie wird zu Knochen, Haut, Innereien usw. und gut 5 Kalorien verbraucht das Tier im eigenen Stoffwechsel, diese werden also letztlich in Exkremente umgewandelt. Sehr verschwenderisch! Um Fleisch zu produzieren sind daher sehr große Anbauflächen für Futtermittel nötig, viel davon in Übersee. Wenn die Fläche nicht mehr reicht, wird oft Regenwald brandgerodet, was enorme Mengen des Treibhausgases Kohlendioxid (CO2) freisetzt. Große Futteranbauflächen und enorme Mengen Futtermittel bedeuten oft auch größeren maschinellen Einsatz von Landmaschinen und mehr Transporte, was auch erhöhte CO2-Emissionen nach sich zieht. In der Regel verursachen Tierprodukte auch mehr Gülle- oder Kunstdüngerausbringung, was wiederum die Emissionen von Lachgas und auch Methan in die Höhe treibt. Wiederkäuer wie Rinder und Schafe bilden zudem in ihren Mägen große Mengen Methan (/7/). Unfreiwillig. Eine Kuh erzeugt im Laufe eines Jahres etwa 100 kg Methan. Mit dieser Methanmenge könnte man ein Erdgasauto etwa 2500 km betreiben. Wiederkäuer (Rinder, Schafe) erzeugen besonders viel Methan, Fische hingegen sehr wenig. Pferde, Schweine und Geflügel liegen dazwischen.

Die Nahrungsmittelverarbeitung, der Transport und die Lagerung sind ebenfalls mit der Bildung von klimaschädigenden Gasen verbunden. Die industrielle Nahrungsverarbeitung benötigt besonders viel Energie und mindert in der Regel den Energieinhalt im Endprodukt, sodass für das gleiche Energieangebot für den Nutzer mehr Rohstoffe angebaut werden müssen. Bei der industriellen Erzeugung von Pommes Frites kann man nicht so sparsam schälen, wie dies zu Hause gemacht wird. Aus „Qualitätsgründen“ werden die Kartoffeln „bis ins Mark“ maschinell geschält. Dieser Abfall wird dann nur zum Teil industriell weiter verwertet. Alles, was zu viel geschält wurde ist aber „Klimabelastung pur“.

Überraschend war auch für uns die Information aus dem steirischen Klimaschutzplan, dass ein frischer steirischer Apfel im März, der in einem Kühlhaus gelagert wurde, eine größere CO2-Belastung erzeugt hat, als ein frisch eingeflogener Apfel aus Neuseeland. Kühlhäuser benötigen viel Kühlenergie und sorgen daher für eine dementsprechend hohe Klimabelastung. Besonders schlimm sind Tiefkühl-Fertigprodukte: Bei diesen summieren sich die Effekte aus der Nahrungsmittelverarbeitung, der Frostung und der langen Tiefkühlkette bis zu Ihnen nach Hause.

Unser Konsumverhalten verstärkt die Klimaeffekte noch weiter: am 18. Jänner 2013 stand im Standard /1/ zu lesen, dass Kartoffelchips in ökologischer Sicht besonders schlecht abschneiden. So sind in Österreich Chips auf dem Markt, die für die Herstellung von Europa nach Fernost und retour transportiert werden. Und am 19. Jänner 2013 berichtete die Kleine Zeitung /2/, dass in Österreich jedes Jahr 157 Millionen Kilogramm Lebensmittel ungenutzt weggeworfen werden. Damit könnten 500.000 Menschen ernährt werden.

Dafür trägt aber nicht die Nahrungsmittelindustrie die Schuld, sondern unser gedankenloser Umgang.

Das Thema ist in anderen Ländern längst angekommen: das Hochglanzmagazin „Cucina Italiana“ /3/ berichtet über das ökologische Problem besonderer Lebensmittel; eine Abteilung des schwedischen Umweltministeriums erarbeitete einen Vorschlag zur Reduktion von Klimagasen zufolge des übermäßigen Fleischkonsums /4/.

Dass der Verzehr von industriell hergestellter Nahrung nicht immer gesundheitsfördernd ist, kann man zum Beispiel im „Welt der Wunder“ /5/ nachlesen. Demnach bleibt Fast Food bis zu zwei Stunden im Magen liegen, während selbst gekochtes Essen nach 20 Minuten schon in den Darm gewandert ist. Daher die Frage an die Eltern: Was ist zu tun, wenn Ihnen die Gesundheit Ihrer Kinder ein Herzensanliegen ist?

Bezüglich Nahrungsmittelindustrie sollten wir uns immer die Tatsache vor Augen halten, dass nur sechs Konzerne den Nahrungsmittelweltmarkt beherrschen. Man darf davon ausgehen, dass die Herrscher über den Nahrungsmittelweltmarkt insgeheim unser körperliches Wohlergehen und die Lebensmöglichkeiten der kommenden Generationen in einem (fast unerträglich) hohen Ausmaß bestimmen.

3. Fakten, Daten, Zahlen

Wir wollen Ihnen nun das Einsparpotenzial durch Änderung der Essgewohnheiten und das Vermeidungspotenzial aus nicht notwendigen Einkaufsfahrten aufzeigen.

Laut dem „Quiz über den Menschen“ in der ARD am 24. Jänner 2013 werden in Deutschland pro Jahr und pro Kopf folgende Nahrungsmittelmengen verbraucht:

Fleisch 89,5 kg
Gemüse  92,4 kg
Fisch    59,6 kg
Kartoffel    15,5 kg
Obst  65,6 kg
Speiseöl 11,2 kg

Tabelle 3: Nahrungsmittelkonsum in Deutschland pro Jahr und Kopf

Die Neue Zürcher Zeitung veröffentlichte am 6. März 2013 eine in vielerlei Hinsicht bemerkenswerte Studie /6/, in welcher der aktuelle Verbrauch und die ökologisch erträgliche Produktionsmenge von Nahrungsmitteln für heute und für das Jahr 2050 präsentiert wurden. Tabelle 4 zeigt beispielhaft die Werte für Fleisch und Milch.

Gebiet Schweiz Welt Menge pro Kopf und Jahr
Zeitbereich heute 2050 heute 2050
Nahrungs-mittel Ver-brauch Prod-uktion ökologisch produziert Ver-brauch ökologisch produziert
Fleisch 75 62 19 – 25 40 12 kg
Milch 380 450 253 – 320 80 25 l

Tabelle 4: Verbrauch und Produktionsmengen heute und 2050

Zwei wichtige Erkenntnisse stechen sofort heraus:

  • Wir, die industrialisierten Länder, verbrauchen pro Kopf fast doppelt so viel Fleisch wie der Durchschnitt der Weltbevölkerung und mehr als 4-mal so viel Milch.
  • Die ökologisch erträglichen Mengen sind jedoch wesentlich kleiner. Wir erinnern uns auch noch, dass die ökologische Betrachtung noch nicht notwendigerweise die klimaschädigende Wirkung direkt beurteilt.

Überraschend dürfte auch sein, dass in der Schweiz mehr als die Hälfte der gesamten Ackerfläche für Futtermittel genutzt wird. Man kann vermuten, dass dies auch für Österreich zutrifft. Diese Futtermittel dienen der Tiermast und für Fleisch, das bei einem reduzierten Fleischkonsum nicht mehr notwendig ist. Dadurch nimmt die Klimagasemission noch stärker ab als jene der eigentlichen Mast.

Der Fleischverbrauch Österreichs liegt bei etwa 100 kg pro Kopf und Jahr. Wir möchten dem Leser aufzeigen, um wie viel weniger klimaschädigende Gase erzeugt werden, wenn man den Schritt vom „durchschnittlichen Fleischesser“ zum „bewussten Esser“ macht. Man muss dafür nicht Veganer werden, man braucht lediglich bewusster einkaufen, kochen und essen.

Dazu haben unsere Freunde vom steirischen Klimabündnis einige Berechnungen für drei typische Nutzergruppen angestellt:

  • Typ „durchschnittlicher Fleischesser“: 100 kg Fleisch (1/2 Schwein, 1/4 Rind, 1/4 Huhn) pro Jahr, sowie Tiefkühl- und Fertigprodukte (z.B. Pommes Frites)
  • Typ „Bewusster Esser“: 20 kg Fleisch (1/2 Schwein, 1/4 Rind, 1/4 Huhn) pro Jahr ohne Tiefkühlprodukte
  • Typ „Veganer“: Annahme 200 kg Gemüse (1/3 frisch, 1/3 Tiefkühlware, 1/3 Konserve, es gibt ja nicht das ganze Jahr über Frischgemüse)

Es wurden alle relevanten Klimagas-Emissionen berechnet und auf die Wirkung von CO2 umgerechnet. Das ergibt dann den international üblichen Begriff CO2-Äquivalent. Tabelle 5 zeigt das auch für uns überraschende Ergebnis.

CO2-Äquivalente kg/Kopf und Jahr Nahrung aus
ökologischem Anbau konventionellem Anbau
Durchschnittlicher Fleischesser mit Tiefkühlkost 621 668
Bewusster ohne Tiefkühlkost 102 117
Veganer 66 72

Tabelle 5: CO2-Äquivalen für drei typische Nutzergruppen

Was kann man daraus lernen:

  • Der Unterschied zwischen ökologischer und konventioneller Produktion in Bezug auf Klimagasemission ist nicht besonders groß.
  • Der bewusste Esser verursacht nur mehr 15% – 16% der klimaschädlichen Gase gegenüber dem durchschnittlichen Fleischesser.
  • Der Schritt vom bewussten Esser zum Veganer bringt eine weitere Verbesserung, diese ist aber wesentlich geringer als bei dem Schritt vom typischen Fleischesser zum bewussten Esser.

Was bedeuten diese Zahlen im Vergleich zur Emission aus der Beheizung (aktuell durchschnittlicher thermischer Zustand) und dem Autofahren? In Tabelle 6 sehen Sie das Ergebnis unserer eigenen Berechnungen.

Emission aus kg pro Kopf und Jahr
Durchschnittlicher Fleischesser kein ökologischer Anbau 668
Kraftstoffverbrauch PKW 1300
Hausheizung Heizöl EL 2500
Hausheizung Erdgas 1800
Hausheizung Normalstrom CO2-äqu. 1900

Tabelle 6: Vergleich Emissionen in kg pro Kopf und Jahr

Hätten Sie sich gedacht, dass der durchschnittliche Fleischesser schon halb so viel Klimaschädigung verursacht wie der durchschnittliche österreichische Autofahrer? Wir haben es nicht im Entferntesten geahnt.

Die Nutztierhaltung ist laut UN-Landwirtschaftsorganisation FAO zu 18% an dem durch menschliche Aktivitäten verursachten Treibhausgasausstoß beteiligt, also am Klimawandel. Das ist mehr als alle PKWs, LKWs, Motorräder, Flugzeuge, Schiffe, Züge weltweit zusammengenommen. Andere Institutionen kommen sogar auf noch höhere Zahlen, das Worldwatch-Institut ist hier „Spitzenreiter“ und bezifferte 2009 den Einfluss der Nutztierhaltung auf den Klimawandel gar mit 51% (/7/).

Noch kurz zum fleischlosen Ernährungstag:

Für viele mag es überraschend sein, aber es gibt bereits heute eine große Vielfalt an pflanzlichen Alternativen, die noch dazu gesundheitliche Vorteile im Vergleich zu Tierprodukten bieten: pflanzliche Burger, Nuggets, Schnitzel, Braten, Würstel (oft sehr kreativ „Vürstel“ genannt) usw. kann man beispielsweise aus Weizeneiweiß, auch Seitan genannt, herstellen. Andere Alternativen basieren auf Tofu, Tempeh oder Sojafleisch, neuerdings auch gekeimten Sojabohnen, alles auf Sojabasis.

Mittlerweile erhält man die pflanzlichen Fleischalternativen nicht mehr nur im Reformhaus oder Bioladen, sondern auch in Supermarktketten.

Natürlich kann man auch ohne diese pflanzlichen Fleischersatz-Stoffe gut vegetarisch oder vegan, also ganz ohne Tierprodukte, leben. Aber die pflanzliche Vielfalt erleichtert natürlich den Umstieg für viele von uns – und sie schmeckt (/7/).

Das folgende Rezept stammt von einem Freund eines der Berichtsverfasser. Und dieser Freund ist Nord-Ire, also mit einer besonderen Art Humor ausgestattet:

Fünf Iren waren auf der Wanderschaft und bekamen Hunger. Da kam die Idee auf, eine Steinsuppe zu kochen. Sie nahmen 5 Flusssteine (bei uns heißen diese „Murnockerl“) , gaben diese in einen Topf und kochten sie eine Weile. Nicht lang, man weiß ja, Steine werden rasch weich. Nun schmeckten sie die Suppe ab: der Koch meinte: „Es gehört noch ein wenig Salz dazu“.

Dann der nächste: „OK, aber der Pfeffer fehlt.

der dritte meinte: “schon ganz gut, aber mit ein paar Zwiebeln würde sie noch besser“,

und so ging es weiter: „toll, vielleicht noch eine Prise Kartoffeln“

und: „noch etwas Kraut“

und: „mehr Tomaten“

„wir haben doch auch Lauch dabei, damit kann man auch würzen“.

Schließlich nahmen sie die Suppe vom Feuer, fischten die 5 Steine heraus (sonst wäre ja ein Loch in der Landschaft) und aßen die Steinsuppe mit herzlichem Vergnügen.

Seither ist die „Murnockerlsuppe“ eine Standard-Mahlzeit, steirisch verfeinert mit ein wenig Rahm und geriebenem Käse.

Wir haben noch ein weiteres Beispiel kurz nachgerechnet, an dem die Transport-Problematik deutlicher wird:

Sie fahren mit Ihrem eigenen Wagen wegen eines vergessenen Nahrungsmittels von Thal nach Graz (es gibt ja keinen lokalen Gemischtwarenladen mehr). Möglicherweise auch dann, wenn dieses im Moment gar nicht nötig wäre, oder auch dann, wenn Sie es sich vom Nachbarn ausborgen könnten. Diese dann nicht notwendige Fahrt „bezahlen“ die künftigen Generationen mit einem CO2-Aufschlag von 4 kg je Fahrt. Das ist nicht wenig. Er ist vor allem leicht vermeidbar (und eine funktionierende Nachbarschaft ist etwas ganz Tolles).

4. Schlussfolgerungen

Was kann die Gesellschaft tun?

Dies wäre eine Aufgabe für die Regierungen Europas. Ob diese es angehen ist fraglich, denn es betrifft die wirtschaftlichen Interessen großer und mächtiger Lobbys.

  • Zurücknahme der Fleisch- und Milchproduktion auf ein ökologisch erträgliches Maß.
  • Umstellung der intensiven Tierhaltung (Mast mit Kraftfutter und oft importierten Grundstoffen) auf eine flächenzentrierte Tierhaltung (nur so viel Tiere, wie man durch Grünlandwirtschaft selbst ernähren kann).
  • Vermeidung von Futteranbau auf Ackerflächen.
  • Rückbau der frei werdenden Ackerflächen in Grünland oder Kurzumtriebsflächen zur Energieholzgewinnung.
  • Umstellung von Rapsanbau zur Speiseölgewinnung auf weniger klimaschädliche Öl-Pflanzen.

Was können wir selbst tun?

Auch wenn wir die Nahrungsmittelkonzerne und die Handelsketten nicht direkt beeinflussen können: jeder Konsument hat ein Stück Macht in seiner Hand bzw. auf seinem Einkaufszettel. Und diese Macht ist größer, als wir es uns eingestehen.

  • Kaufen Sie nur so viel Frischware, wie Sie absehbar brauchen (und vermeiden Sie damit das Wegwerfen von ehemals wertvollen Nahrungsmitteln).
  • Kaufen Sie hiesige Produkte und möglichst lokal.
  • Stellen Sie Ihren Speiseplan auf saisonale Produkte um (und vermeiden Sie damit Langzeit-Lagerung und Kühlaufwand).
  • Reduzieren Sie Ihren Fleischkonsum, es geht leichter als man anfangs glaubt!
  • Machen Sie doch einen fleischlosen Tag pro Woche .
  • Reduzieren Sie Ihren Konsum von Fertigspeisen; frisch zubereitete sind schmackhafter und gesünder.
  • Reduzieren Sie Ihren Konsum von exotischen Nahrungsmitteln, die von weit her importiert werden.
  • Erinnern Sie sich wieder an die Großmutter: sie hat selbst „eingerext“ (das ist im modernen Schweden heute noch üblich, schauen Sie sich nur einmal in den schwedischen Möbelhäusern um).
  • Reduzieren Sie Ihre Einkaufsfahrten durch bessere Planung oder durch Wechsel des Transportmittels (mit öffentlichen Verkehrsmitteln, mit dem Fahrrad, zu Fuß).
  • Bauen Sie selbst Gemüse an.
  • Vermeiden Sie in Ihrem Garten Kunstdünger; nehmen Sie lieber Kompost (am besten selbst die Bio-Abfälle in einer Gartenecke kompostieren).

Wir sind uns sicher, Sie selbst haben auch noch viele Ideen.

5. Referenzen

/1/ Der Standard GmbH: Chips und Kartoffelsnacks „kaum empfehlenswert“

Internet-Ausgabe 18. Jänner 2013:

http://derstandard.at/1358303916602/Chips-und-Kartoffelsnacks-kaum-empfehlenswert

/2/ Hannes Gaisch, Kleine Zeitung Graz: „ So viel Essen im Müll“, 19. Jänner 2013

/3/ Cucina Italiana, Ausgabe Nov-Dez 2012

/4/ TAZ: „Vorschlag von schwedischer Behörde: Fleischsteuer gegen Klimagase“.

Internet-Ausgabe vom 26.1.2013: 

http://www.taz.de/Vorschlag-von-schwedischer-Behoerde/!109794/

/5/ Welt der Wunder, http://www.weltderwunder.de, Ausgabe September 2012

/6/ Neue Zürcher Zeitung, Internet Ausgabe vom 6.März 2013 http://www.nzz.ch/aktuell/schweiz/muessen-wir-bald-weniger-fleisch-essen

/7/ Die Auswirkungen des Fleischkonsums auf die Welt

Mag. Dr. Kurt Schmidinger

Geophysiker & Lebensmittelwissenschaftler

FUTURE FOOD Österreich