Wenn über Treibhausgase gesprochen wird dann meist in Zusammenhang mit Abgasen. Der Klimawandel verstärkt die Diskussionen darüber, wie Treibhausgase verhindert werden können. Zu wissen, wie der Treibhauseffekt funktioniert, heißt auch zu wissen, wie Leben auf unserer Erde möglich ist.

Der natürliche Treibhauseffekt

Treibhausgase und den Treibhauseffekt gibt es nicht seit dem Klimawandel. Vielmehr hat es den Effekt verstärkt, der seit jeher das Leben auf unserem Planeten beeinflusst. Die Atmosphäre der Erde wirkt hierbei ähnlich wie ein Treibhaus: Die Gase speichern. Leben ist dadurch erst möglich.

Hierdurch entsteht der Treibhauseffekt:

• Der Wärmestau: Unsere Atmosphäre speichert die Wärme der einfallenden Sonnenstrahlen. Sie funktioniert wie die perfekte kosmische Dämmung. Die langwellige Wärmestrahlung wird von der erwärmten Oberfläche unsere Planeten nicht direkt an das All abgegeben.  
  
  Durch die sogenannten Spurengase wie Wasserdampf, Kohlendioxid und Methan werden Wärmstrahlen absorbiert. Während ein Teil der Wärme also wieder ins Weltall abstrahlt, wird ein anderer Teil zurückgeworfen.
  

• Die Treibhausgase: Wasserdampf, Kohlendioxid, Methan, Distickstoffoxid und Ozon machen etwa nur ein Prozent der Zusammensetzung der Atmosphäre aus. Trotzdem ist ihr Einfluss auf unser Klima enorm.
  
  Während die kurzwelligen Solarstrahlen wieder in den Weltraum entweichen, absorbieren die Gase langewellige Wärmestrahlen. Wasserdampf ist hierbei das wichtigste natürliche Treibhausgas, weil es für fast 70 Prozent des natürlichen Treibhauseffektes verantwortlich ist. Kohlendioxid kommt an zweiter Stelle.
  

• Die Wellenlänge der Wärmestrahlen: Bestimmte Treibhausgase können nur einen bestimmten Anteil an Wärmewellen absorbieren. Ab 3 Mikrometer erfassen die Moleküle der Treibhausgase die Wärmewellen und halten sie so in der Atmosphäre.
  
  Wärme wird also durch schwingende und rotierende Moleküle absorbiert. Wasserdampf nimmt in den Spektralbereichen von 3, 5 und 20 Mikrometern Wärme auf. Kohlendioxid absorbiert Wärmewellen in den Bereichen von 4 und 15 Mikrometern.

Der natürliche Treibhauseffekt ist also keinesfalls etwas Schlechtes. Die so gespeicherte Wärme ist für das milde Klima auf unserem Planeten verantwortlich und ermöglicht Leben. Wenn die atmosphärische Zusammensetzung der unterschiedlichen Gase sich jedoch verändert, hat das weiterreichende Konsequenzen.

Der anthropogene Treibhauseffekt

Seit dem Industriezeitalter bestimmt eine weitere Variable den Treibhauseffekt: Der Mensch. Indem Fabriken über zweihundert Jahre hinweg Gase wie Kohlenstoffdioxid ausgestoßen haben, hat sich auch die Zusammensetzung unserer Atmosphäre verändert. Diese Gase werden als anthropogene Gase benannt.

Unsere Existenz lässt sich etwa durch das Industriegas FCKW, durch Fluorchlorkohlenwasserstoff, nachweisen. Diese chemische Verbindung kommt in der Natur nicht vor. Darüber hinaus hat sich über die vergangenen Jahrhunderte auch der Anteil an Kohlendioxid, Methan und Distickstoffen erhöht.

Die Kettenreaktion des Klimawandels

Schätzung zeigen, dass derzeit bis zu 40 Milliarden Tonnen Kohlenstoffdioxid in die Atmosphäre geblasen werden – jedes Jahr. Diese Menge ist so unvorstellbar groß, dass der Mensch bereits über die Hälfte des derzeit herrschenden Treibhauseffekts verursacht.

Immer mehr Gase in der Atmosphäre sind gesättigt und können durch ihre molekulare Zusammensetzung keine weiteren Wärmestrahlen absorbieren. Doch durch den enorm großen Ausstoß an Treibhausgasen wie FCKW, Kohlenstoffdioxid und Methan gleicht sich der Faktor der Sättigung aus.

Ein Molekül des Gases FCKW-12 kann 23.000 Mal mehr Wärme absorbieren als ein Molekül von Kohlenstoffdioxid. Hinzu kommt die verlängerte Lebensdauer der Treibhausgase. Methan hat eine 28fach höhere Lebensdauer als Kohlenstoffdioxid.

Wie in einer Kettenreaktion können die Gase immer mehr Wärme absorbieren. Gleichzeitig dauert es immer länger, bis diese Gase sich verflüchtigen. Es bräuchte mehr als ein paar Jahrzehnte.

Der Treibhauseffekt verschärft den Klimawandel

Dadurch heizt sich unser Planet immer weiter auf. Das führt zu sogenannten Kippmomenten, wie sie von der Wissenschaft beschrieben werden: Eine Entwicklung zieht eine andere nach sich.

So taut durch die stetig steigenden Temperaturen zum Beispiel Sibiriens Permafrostboden auf. Dadurch entweicht Methan aus einst gefrorenen Pflanzen- und Tierresten. Dasselbe Phänomen ist auch in der Arktis zu beobachten.

Diese Entwicklung führt zu einem weiteren Temperaturanstieg, weil sich mehr Methan in der Atmosphäre ansammelt. Wenn die Menschheit eine Chance haben will, muss sie diese ungünstige Klima-Spirale unterbrechen. Ein ökologischer Kollaps wäre sonst unvermeidlich.

Quellen: bildungsserver.wiki, eigene Recherche

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