Die Atmosphäre der Erde enthält verschiedene Gase, die die von der Oberfläche des Planeten abgestrahlte Wärme absorbieren. Da sie gleichzeitig Sonnenstrahlung größtenteils passieren lassen, werden sie auch als Treibhausgase bezeichnet. Denn auch Treibhäuser lassen Sonnenstrahlung passieren und speichern Wärmestrahlung.

Natürliche Treibhausgasemissionen (THG-Emissionen) entstehen etwa durch Vulkanausbrüche und Waldbrände. Sie haben das Leben auf unserem Planeten erst möglich gemacht. Denn ohne diesen natürlichen Treibhauseffekt wäre die Erde noch immer vereist.

Aufgrund menschlicher Aktivitäten hat die Konzentration in der Atmosphäre seit dem 19. Jahrhundert jedoch deutlich zugenommen. Dabei markierte vor allem die Industrialisierung einen Wendepunkt. So wurden durch den verstärkten Einsatz fossiler Brennstoffe wie Kohle, Öl und Gas große Mengen an Treibhausgasen freigesetzt. Der dadurch ausgelöste anthropogene Treibhauseffekt sorgt dafür, dass die Durchschnittstemperatur auf der Erde in den vergangenen Jahrzehnten kontinuierlich gestiegen ist – mit zum Teil dramatischen Folgen für unser Klima.

Unterschiedliche Treibhausgase

Das am häufigsten freigesetzte Treibhausgas ist Kohlendioxid (CO2). Es entsteht vor allem bei der Verbrennung von Kohle, Öl und Gas und trägt besonders stark zur globalen Erderwärmung bei. Allerdings gibt es neben CO2 noch weitere Treibhausgase mit einer noch stärkeren Klimawirkung, die etwa durch landwirtschaftliche Prozesse wie den Einsatz von Düngemitteln sowie Pestiziden und durch industrielle Prozesse freigesetzt werden.

So hat das Kyoto-Protokoll im Dezember 1997 folgende klimaschädliche Treibhausgase benannt: Kohlendioxid (CO2), Methan (CH4), Lachgas (N2O) und die sogenannten fluorierten Treibhausgase (F-Gase), zu denen wasserstoffhaltige Fluorkohlenwasserstoffe (HFKW), perfluorierte Kohlenwasserstoffe (FKW) und Schwefelhexafluorid (SF6) gehören. Seit 2015 wird auch Stickstofftrifluorid (NF3) hinzugezählt.

Weltweit wurden im Jahr 2023 laut der Emissions Database for Global Atmospheric Research (EDGAR) rund 53 Gigatonnen an Treibhausgasen emittiert (ohne die THG-Emissionen und Senken etwa aus Landnutzung, Landnutzungsänderung und Forstwirtschaft). Der Hauptteil der Emissionen stammte dabei mit 73,7 Prozent aus fossilem Kohlendioxid – also aus der Verbrennung fossiler Energien wie Kohle, Öl und Gas. Dahinter folgten Methan mit 18,9 Prozent, Lachgas mit 4,7 Prozent und F-Gase mit 2,7 Prozent.

In Deutschland waren im Jahr 2023 laut Umweltbundesamt sogar rund 88,7 Prozent der ausgestoßenen Treibhausgase auf Kohlendioxid zurückzuführen, 6,7 Prozent auf Methan, 3,2 Prozent auf Lachgas und etwa 1,4 Prozent auf fluorierte Gase.

CO2-Äquivalente ermöglichen Vergleichbarkeit

Um die Auswirkungen verschiedener Treibhausgase auf das Klima zu messen, hat sich die Einheit CO2-Äquivalente (auch CO2e oder CO2eq) etabliert. Durch die Umrechnung unterschiedlicher Arten von Emissionen in die äquivalente Menge an Kohlendioxid lassen sich diese Auswirkungen vergleichbar machen. Dabei dient CO2 mit einem Treibhauspotenzial (Global Warming Potential, GWP) von 1 als Referenz.

Das Treibhauspotenzial wird über einen bestimmten Zeitraum (20, 100, 500 Jahre) berechnet. In der internationalen Berichterstattung ist der Zeithorizont von 100 Jahren (GWP100) verbindlich. So beträgt das GWP100 von Methan gemäß des 5. Berichtes des Weltklimarates IPCC zum Beispiel 28: Eine Tonne Methan und eine Tonne CO2 würden zusammen also 29 Tonnen CO2e entsprechen.