CO2 / Kohlendioxid

Aus kaum einer Diskussion ist es mehr wegzudenken. Wenn es um die Themen Klimaschutz und Klimawandel geht spielt der Begriff Kohlenstoffdioxid (Summenformel CO2), oder kurz Kohlendioxid eine zentrale Rolle. Doch wie kann es sein, dass ein Gas Einfluss auf unser Klima nehmen kann? Alles Wissenswerte rund um das Thema CO2 und wie es zu einem Schl√ľsselfaktor unserer Zeit im Kampf gegen den Klimawandel geworden ist verraten wir Ihnen in diesem Artikel.

Was ist CO2?

Zun√§chst einmal eine kurze Definition zur chemischen Zusammensetzung von CO2. Das C stellt dass chemische Symbol f√ľr Kohlenstoff dar und das O das Symbol f√ľr Sauerstoff. CO2 besteht demnach also aus zwei Sauerstoffatomen und einem Kohlenstoffatom. Der volle Name ist Kohlenstoffdioxid. „Dioxid“ bedeutet „zwei Sauerstoffatome“. Es wird den Edelgasen zugeordnet.

Zu den wichtigsten Eigenschaften von Kohlenstoffdioxid zählen die folgenden:

  • Es ist farblos, geruchlos und nicht brennbar
  • Das Gas ist mit einem Anteil von 0,04% ein nat√ľrlicher Bestandteil unserer Luft
  • Es baut sich nicht von selbst ab, sobald es in die Luft gelangt
  • Bei einer Temperatur von minus 78 Grad Celsius geht es in einen festen Zustand √ľber

Wie entsteht CO2?

Kohlenstoffdioxid entsteht als nat√ľrliches Nebenprodukt bei der Zellatmung vieler Lebewesen. Zus√§tzlich entsteht es bei der Verbrennung von Kohle, Holz und √Ėl. Der Sektor der Energiegewinnung ist somit der gr√∂√üte Produzent von Kohlenstoffdioxid. Auch w√§hrend des Zerfalls toter Organismen entsteht CO2. Letztlich k√∂nnen auch andere nat√ľrliche Quellen wie zum Beispiel Vulkangase gro√üe Mengen Kohlendioxid freisetzen.

Was ist an CO2 sch√§dlich f√ľr den Menschen?

CO2 ist grunds√§tzlich ein ungiftiges Gas f√ľr den menschlichen K√∂rper. Es wird sogar f√ľr viele Steuerungsprozesse wie die Verbrennung von Nahrungsmitteln und zur Energiegewinnung ben√∂tigt. Wie in vielen F√§llen, spielt die Konzentration von Kohlendioxid eine wichtige Rolle. Im Normallfall transportiert der K√∂rper das entstandene CO2 √ľber das Blut in die Lunge. Hier findet dann ein Austausch von Gasen statt. CO2 wird ausgeatmet und neuer Sauerstoff wird aufgenommen und √ľber das Blut wieder in die K√∂rperzellen transportiert. Dieser Prozess funktioniert allerdings nur dann reibungslos, wenn die Konzentration von Kohlenstoffdioxid in der Luft im Normalbereich liegt. Ist die Konzentration zu hoch befindet sich zu viel CO2 im Blut und gleichzeitig kann nur weniger Sauerstoff aufgenommen werden. Dieses Problem entsteht jedoch ausschlie√ülich in geschlossenen R√§umen, in denen sich viele Menschen f√ľr einen langen Zeitraum aufhalten und kein Luftaustausch mit frischer Luft stattfindet.

Grundsätzlich entstehen bei höherer Konzentration folgende körperliche Symptome:

  • Bei 1 bis 1,5 % l√§sst die Konzentrationsf√§higkeit nach, jedoch bestehen hier nur schwache Auswirkungen
  • Bei 3 % k√∂nnen schon Kopfschmerzen und M√ľdigkeit entstehen, sowie eine vertiefte Atmung
  • Bei 4 bis 5 % erh√∂ht sich die Atemfrequenz deutlich und es kann zu Vergiftungssymptomen kommen
  • Bei 5 bis 10 % wird die Atmung sehr m√ľhsam, Kopfschmerzen werden stark bis hin zum Verlust des Urteilsverm√∂gens
  • Bei √ľber 10 % tritt innerhalb von 60 Sekunden die Bewusstlosigkeit ein und es besteht akute Lebensgefahr

Hier muss jedoch erwähnt werden, dass auch in geschlossenen Räumen mit vielen Personen keine Werte erreicht werden, bei denen Lebensgefahr besteht. Eine Konzentration von 2 % ist jedoch schon ausreichend, um das Wohlbefinden stark zu beeinträchtigen.

Warum ist CO2 sch√§dlich f√ľr unser Klima?

CO2 ist ein Treibhausgas. Es verhindert also, dass W√§rme von der Erde durch die Atmosph√§re ins Weltall entweichen kann. Grunds√§tzlich ist dieser Effekt wichtig f√ľr den Erhalt des Lebens auf der Erde. Da ohne diesen Effekt die Temperatur auf unserem Planeten bei durchschnittlich nur minus 18 Grad Celsius liegen w√ľrde. Problematisch wird es nur, wenn die CO2 Konzentration stetig ansteigt und der Treibhauseffekt immer und immer st√§rker wird. Dadurch heizt sich die Atmosph√§re und unsere Erde immer weiter auf. Gletscher und Polkappen beginnen zu schmelzen, der Meeresspiegel steigt an und in Verbindung mit der Abholzung der Regenw√§lder kann so immer weniger CO2 aus der Atmosph√§re gebunden werden.

Die daraus resultierende dauerhafte Erw√§rmung bringt das sensible √Ėkosystem aus dem Gleichgewicht. Klimakatastrophen werden beg√ľnstigt und Naturph√§nomene wie √úberschwemmungen und D√ľrren h√§ufen sich. Dies f√ľhrt nicht nur zur Zerst√∂rung des Lebensraumes vieler Lebewesen in der Tierwelt, sondern gef√§hrdet auch den Menschen. Durch D√ľrren k√∂nnen wichtige Ernten ausfallen, was in Teilen der Welt zu gro√üen Hungern√∂ten f√ľhren kann. Durch √úberschwemmungen sind sogar ganze Inselstaaten bedroht. Deshalb ist es f√ľr den Klimaschutz von elementarer Bedeutung die Produktion von CO2 zu reduzieren.

Wie hoch ist die Kohlendioxid Konzentration in der Erdatmosph√§re?

Seit Beginn der Industrialisierung ist die Konzentration von CO2 in der Atmosph√§re um 44 % gestiegen. Im Vergleich war die Konzentration innerhalb der letzten 10.000 Jahre nahezu konstant. Zu Beginn der Industrialisierung im 19. Jahrhundert lag die Kohlenstoffdioxid-Konzentration in der Atmosph√§re bei 280 ppm. Ppm bedeutet „parts per billion“, also ein Kohlendioxid Molek√ľl je einer Millionen Molek√ľle Luft. Seit dem ist dieser Wert konstant gestiegen. In den 1980er Jahren lag er bereits bei 350 ppm und im Jahr 2015 wurde erstmals eine Konzentration von √ľber 400 ppm nachgewiesen. Trotz bereits weitreichend ergriffener Ma√ünahmen zur Reduzierung von CO2, steigt die Belastung von Jahr zu Jahr schneller. So betrug der globale Anstieg in den 1950er Jahren noch 0,55 ppm pro Jahr, w√§hrend der Anstieg seit 2005 durchschnittlich 2,24 ppm j√§hrlich betr√§gt. Momentan gilt ein Wert von 450 ppm also absolute Obergrenze, um die globale Erw√§rmung dauerhaft unter 2 Grad Celsius halten zu k√∂nnen.

Wie hoch sind die CO 2 Emissionen eines Menschen?

Die CO2 Emission eines Menschen h√§ngt stark von der K√∂rpergr√∂√üe, dem Gewicht und der k√∂rperlichen Aktivit√§t ab. Deshalb ist es schwierig die Frage pauschal zu beantworten. Da der CO2-Gehalt der Ausatemluft jedoch recht konstant bei 4 % liegt ist eine Ann√§herung der Werte m√∂glich. Wenn man von den zwei Extremen ausgeht, also komplette Ruhephase und dauerhafte K√∂rperliche Belastung, l√§sst sich der Aussto√ü eines Menschen im Rahmen dieser zwei Werte eingrenzen. W√ľrde sich der menschliche K√∂rper das ganze Jahr √ľber in der Ruhephase befinden werden durchschnittlich ca. 168 Kilogramm CO2 ausgesto√üen. Bei andauernder k√∂rperlicher Belastung √ľber ein Jahr hinweg l√§ge der Aussto√ü bei ungef√§hr 2040 Kilogramm. Die meisten Menschen d√ľrften sich also ungef√§hr in der Mitte dieser zwei Werte befinden. Dadurch wird aber auch deutlich, wie stark die individuelle Lebensweise den Aussto√ü von Kohlenstoffdioxid und somit auch den Klimaschutz jedes Einzelnen beeinflusst.

Dies ist jedoch nur der Aussto√ü, der durch den menschlichen K√∂rper selbst erzeugt wird. Betrachtet man dar√ľber hinaus auch alle andere Aspekte im Leben eines Menschen, wie zum Beispiel das Wohnen, Heizen, Auto fahren, der Kauf von Produkten und die Inanspruchnahme von Dienstleistungen und die dahinterstehenden Liefer- und Produktionsprozesse, so sieht die Bilanz einer einzelnen Person deutlich anders aus. So erzeugt ein Deutscher im Jahr durchschnittlich 8,4 Tonnen CO2.

Wie viel Kohlendioxid produziert Deutschland?

Obwohl die Wirtschaft und Industrie von Jahr zu Jahr w√§chst, hat Deutschland seinen CO2-Aussto√ü in den letzten drei Jahrzehnten bereits deutlich verringert. Dies h√§ngt vor allem mit der Modernisierung in vielen Sektoren, allen voran der Energiewirtschaft zusammen. So lag der CO2-Aussto√ü von Deutschland im Jahr 1990 noch bei 1249 Millionen Tonnen. Im Jahr 2019 nur noch bei 810 Millionen Tonnen mit weiterhin sinkender Tendenz. Die mildere Witterung sorgt zus√§tzlich daf√ľr, dass weniger Energie und Strom zum Heizen ben√∂tigt wird. Ziel der Politik ist es durch das Klimaschutz-Gesetz den Aussto√ü bis zum Jahr 2030 auf 560 Millionen Tonnen zu reduzieren. Ab dem Jahr 2050 soll sogar eine Treibhausgas-Neutralit√§t erreicht werden.

Welcher Sektor verursacht die meisten CO2 Emissionen? Die Top 5 Verursacher in Deutschland

Das Umweltbundesamt erfasst detailliert den Aussto√ü von Kohlenstoffdioxid auf nationaler Ebene. So l√§sst sich der Aussto√ü auf die verschiedenen Sektoren unserer Wirtschaft aufteilen. Die Energieerzeugung ist der wichtigste Bereich und gleichzeitig auch der gr√∂√üte CO2 Produzent. J√§hrlich entfallen laut Berechnung allein ca. 39 % des gesamten deutschen Aussto√ües von CO2 auf diesen Sektor. Dies entspricht einer Menge von 312 Millionen Tonnen. Die Kohlekraftwerke sto√üen hierbei am meisten CO2 aus. Die Anlagen mit dem h√∂chsten Aussto√ü m√ľssen sich zus√§tzlich noch am Emissionshandel beteiligen.

Auf dem zweiten Platz befindet sich die Industrie. Hier entstehen jedes Jahr ca. 181 Millionen Tonnen. Vor allem die Bereiche, in denen Verbrennungsprozesse betrieben werden. Demnach wird die Liste von der Stahlproduktion angef√ľhrt, gefolgt von den Raffinerien und der Zement- und Chemieindustrie.

Der drittgr√∂√üte CO2 Verursacher ist der Verkehr mit einem j√§hrlichen Aussto√ü von 161 Millionen Tonnen. Der gr√∂√üte Teil davon entf√§llt auf den Individualverkehr. W√§hrend der Flugverkehr rund 32 Millionen Tonnen verursacht. Trotz des immer weiter anwachsenden Verkehrsaufkommens ist der Aussto√ü seit dem Jahr 1990 nahezu konstant geblieben. Durch den Fortschritt in der Autoindustrie werden Motoren immer effizienter und der Aussto√ü der Fahrzeuge verringert sich deutlich.

Platz vier belegt die Geb√§udewirtschaft. Dieser Sektor umfasst sowohl private Haushalte als auch gewerbliche genutzte Geb√§ude. Der CO2 Aussto√ü liegt hier bei 130 Millionen Tonnen pro Jahr.

Den f√ľnften Platz der gr√∂√üten CO2 Produzenten belegt die Landwirtschaft. Hier werden jedes Jahr nur neun Millionen Tonnen ausgesto√üen. Dies h√§ngt aber vor allem damit zusammen, dass in der Landwirtschaft das Treibhausgas Methan eine deutlich gr√∂√üere Rolle spielt.

Wie wirkt sich der Klimawandel auf die Welt aus?

Aus globaler Sicht wird langfristig zwar jedes Land die Auswirkungen des Klimawandels sp√ľren, allerdings werden diese sehr unterschiedlich ausfallen. Die Auswirkungen f√ľr den Mensch sind dabei jedoch nicht ausschlie√ülich negativ. In manchen Regionen wird das Klima milder und dadurch die Lebensumst√§nde vieler Menschen erleichtern. In anderen bereits sehr warmen Klimazonen kann aber genau der gegenteilige Effekt eintreten. Laut Forschern, die sich mit dem Thema Klimawandel auseinandersetzen, unter anderem die des IPCC, werden die negativen Folgen allerdings √ľberwiegen. Je nach Region k√∂nnen diese gravierend sein:

  • Gletscher, polare Eismassen und Permafrostb√∂den beginnen zu schmelzen
  • Durch Abschmelzen der polaren Eismassen steigt der Meeresspiegel. Infolge dessen werden niedrig liegende Regionen und K√ľstengebiete in Zukunft vermehrt mit √úberflutungen zu k√§mpfen haben
  • L√§ngere und H√§ufigere D√ľrren sowie Hitzewellen sind zu erwarten

In Deutschland werden sich die Auswirkungen ebenfalls regional unterscheiden. In den n√∂rdlichen Regionen in der N√§he von Wasserl√§ufen und K√ľsten werden √úberschwemmungen h√§ufiger. H√∂here Temperaturen, sowie das verst√§rkte Auftreten von St√ľrmen, Starkregen und langen Hitzeperioden werden dagegen im ganzen Land zu sp√ľren sein.

Fazit zum Thema CO2

Betrachtet man das Thema CO2 im Ganzen, so stellt man fest, dass CO2 nicht nur negative Aspekte mit sich bringt sondern auch notwendig ist, um ein Leben f√ľr viele Arten auf unserem Planeten √ľberhaupt erst zu erm√∂glichen. Wie so oft ist es die Menge die CO2 zu einem Problem werden l√§sst. N√§mlich dann, wenn neben dem nat√ľrlich entstehenden CO2 durch Lebewesen, Pflanzen und Umwelt noch gro√üe Mengen an CO 2 Emissionen durch Verbrennung und Energiegewinnung erzeugt wird und sich dieses in immer gr√∂√üer werdenden Mengen in der Erdatmosph√§re sammelt. Langfristig wird die daraus resultierende Erderw√§rmung, der sich verst√§rkende Treibhauseffekt und die negativen Folgen √ľberall zu sp√ľren sein. Deshalb sollte es im Interesse jedes Einzelnen sein, den eigenen Konsum & Lebensstil anzupassen und einen kleinen Beitrag zum Klimaschutz zu leisten und dadurch die Belastungen durch CO2 in unserer Luft zu reduzieren. Dies kann schon im eigenen Haushalt passieren, durch bewussteres Heizen und L√ľften, Produkte aus regionaler Wirtschaft kaufen, welche keine langen Transportwege zur√ľck legen mussten und hin und wieder auf die Nutzung des Autos zu verzichten Wasser sparen, etc. Stop Climate Change together now! ūüĆĪ

Bildquellen

  • CO2-Symbol-Made-Of-Green-Grass: iStock/MicroStockHub
  • CO2-in-the-clouds: iStock/acinquantadue
  • Reduce-Carbon-Dioxide-Footprint: iStock/Olivier Le Moal