Was ist eigentlich CO2? Definition, Entstehung und der Einfluss auf das Klima

Klimaschutz, Klimawandel, Treibhauseffekt – in allen diesen Themenbereichen spielt ein Begriff eine zentrale Rolle: Kohlenstoffdioxid oder kurz CO2. Doch wie kann ein Gas Einfluss auf unser Klima haben? Und was genau steckt überhaupt hinter dem Begriff „Treibhauseffekt“? Diese und viele weitere Fragen beantwortet Ihnen dieser Artikel.

Kraftwerk mit Rauchschwaden(c) iStock/MichaelUtech

CO2 ist die chemische Summenformel für das aus Kohlenstoff und Sauerstoffstoff bestehende Element Kohlenstoffdioxid, auch als Kohlendioxid bekannt. Das Gas Kohlenstoffdioxid ist farblos, gut in Wasser löslich, nicht brennbar, geruchlos und ungiftig. Es ist neben Stickstoff, Sauerstoff und sogenannten Edelgasen ein natürlicher Bestandteil der Luft und ist eines der bedeutendsten Treibhausgase. Obwohl CO2 mit nur etwa 0,038 Prozent einen geringen Teil der Luft ausmacht, hat es in seiner Funktion als Treibhausgas einen entscheidende Rolle für unser Klima: Es absorbiert einen Teil der von der Erde in das Weltall abgegebenen Wärme und strahlt diese zurück auf die Erde. Durch diesen natürlichen Treibhauseffekt entsteht auf der Erde das uns bekannte gemäßigte Klima, welches Flora und Fauna gedeihen lässt.

Entstehung, Abbau und Speicherung von CO2

Kohlenstoffdioxid kommt natürlich und in großen Mengen in der Erdatmosphäre vor. Es ist ein natürliches Nebenprodukt der Zellatmung vieler Lebewesen (wie beispielsweise Mensch und Tier) und entsteht zudem bei der Verbrennung von Holz, Kohle, Öl oder Gas. Auch beim Zerfall toter Organismen oder durch natürliche CO2-Quellen, wie beispielsweise Vulkangase, wird Kohlenstoffdioxid frei.

Einmal in die Atmosphäre abgesondert, baut sich CO2 im Gegensatz zu anderen Stoffen nicht selbst ab. Im Zuge des so genannten „Kohlenstoffkreislauf“ wird freigesetztes CO2 entweder durch Gewässer physikalisch gespeichert oder durch Grünpflanzen im Zuge der Photosynthese abgebaut. Dabei wird mit Hilfe von Sonnenlicht Kohlenstoffdioxid in Glucose (als kohlenhydrathaltige Biomasse Grundstoff für alle Organismen) und Sauerstoff umgewandelt. Der Sauerstoff wird an die Umgebung abgegeben. Diese natürlichen Kohlenstoffdioxidspeicher werden auch „Kohlenstoffsenken“ genannt.

Welchen Effekt hat CO2 auf das Klima?

Nicht nur natürliche Prozesse setzten CO2 frei, sondern vor allem der Mensch hinterlässt einen großen CO2-Fußabdruck auf der Erde. Durch die Verbrennung von Kohle, Erdöl oder Erdgas in der Industrie oder beim Heizen wird seit dem Beginn der Industrialisierung weltweit immer mehr Kohlenstoffdioxid freigesetzt. Allein seit Mitte des 20. Jahrhundert hat sich der globale Kohlendioxid-Anstieg mehr als verdreifacht (Quelle: Bundesumweltamt). Was bedeutet das für unser Klima?

Die natürlichen Kohlestoffsenken sind nicht in der Lage, das durch den Menschen zusätzlich verursachte CO2 gänzlich zu binden oder umzuwandeln. In der Folge steigt die Sättigung der Atmosphäre mit Kohlenstoffdioxid. Die erste Messung der CO2-Dichte in der Luft wurde im Jahr 1958 von dem 2005 verstorbenen Wissenschaftler Charles David Keeling an einer eigens eingerichteten Messtation in Hawaii durchgeführt. Seitdem sind einige Messstationen dazu gekommen und das Ergebnis ist eindeutig: Die Anreicherung der Atmosphäre mit Kohlenstoffdioxid nimmt in jedem Jahr zu.

Diese Grafik des Bundesumweltamtes vergleicht die Messwerte weltweiter CO2-Messstationen seit 1955 miteinander:

Durch den Anstieg der CO2-Teilchen in der Atmosphäre kann immer weniger der von der Erde abgestrahlte Wärme ins Weltall entweichen. Die Konsequenzen: Das Erdklima erwärmt sich, die Polkappen und Gletscher schmelzen ab und der Wasserspiegel der Ozeane erhöht sich. Die Klimaveränderungen führen wahrscheinlich außerdem zur Zunahme extremer Wetterphänomene, wie Hitzewellen oder Dürren. Die Abholzung der Regenwälder und die langsame Erwärmung der Ozeane führen außerdem dazu, dass noch weniger CO2 aus der Atmosphäre gebunden werden kann.

Die langsame Erwärmung der Erdtemperatur hat große Auswirkungen auf die Lebensbedingungen von Mensch, Tier und Pflanzenwelt. Gerade in den äquatornahen und oft zu den Entwicklungsländern gehörenden Gebieten sorgen Dürren oder Überschwemmungen für den Ausfall lebenswichtiger Ernten. Anderenorts sind durch den Anstieg des Meeresspiegels ganze Inselstaaten vom Untergang bedroht. Mehr Informationen zu den Folgen des Klimawandels finden Sie in unserem Artikel „Klimawandel regional und global“.

Klima schützen – aber wie?

Da der Treibhausgaseffekt mittlerweile hinreichend durch wissenschaftliche Studien belegt ist, versuchen Politik und Industrie seit einigen Jahren, dem Klimawandel entgegenzusteuern. International sind sich fast alle Staaten der Welt einig, dass der CO2-Austoß weltweit massiv zurückgehen muss, um die globale Erderwärmung auf das überschaubare Maß von maximal zwei Grad Celsius zu begrenzen. Um dieses Ziel zu erreichen, beraten die Staatschef fast aller Weltstaaten im Rahmen der Vertragsstaatenkonferenzen (COP) über neue Klimaschutzstrategien und -verpflichtungen. Deutschland nimmt in diesem Prozess, vor allem bei der Umstellung auf erneuerbare Energien und in den Anforderungen an eine energieeffiziente Industrie, eine Vorreiterrolle ein.

Doch auch Privatpersonen können mit ihren Entscheidungen für mehr Energieeffizienz Zuhause viel CO2  einsparen und so das Klima schützen. Um Hausbesitzer und Mieter in diesem Bemühen zu unterstützen, bietet co2online verschiedene EnergiesparChecks für alle Haushaltsbereiche an. Außerdem informieren unsere Themendossiers darüber, wie Sie durch energetisches Sanieren und Bauen oder mit einfachen Tipps Energie sparen – und so die CO2-Emissionen verringern. Unsere Tipps zu staatlichen Fördermitteln helfen beim energieeffizienten Bauen. Unser Dossier Klima schützen informiert Sie rund um alle weiteren Möglichkeiten, CO2 einzusparen und hält Sie in Sachen Klimaschutz auf dem Laufenden.

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