Ozonabbauende Substanzen und Klimawandel

Um die Bedrohung durch ozonabbauende Substanzen zu bekämpfen, hat die Welt 1987 das Montrealer Protokoll verabschiedet, das die Produktion und den Verbrauch dieser Verbindungen einschränkt. Dieses Abkommen hat dazu beigetragen, den globalen Ozonabbau in hohem Maße zu verringern, da über 98 Prozent des weltweiten Verbrauchs dieser Chemikalien nun schrittweise eingestellt werden.

Fluorchlorkohlenwasserstoffe (FCKW)

Fluorchlorkohlenwasserstoff (FCKW) ist eine synthetische Chemikalie mit einem hohen Treibhauspotenzial und wird häufig in Klimaanlagen verwendet. Es kann 52 Jahre in der Atmosphäre überdauern. Obwohl Anstrengungen unternommen wurden, um seinen Verbrauch zu reduzieren, bedroht die fortgesetzte Verwendung von FCKW die Ozonschicht. 

FCKW sind ungiftig, bauen aber die Ozonschicht ab. Diese Schicht ist ein Gürtel aus Ozonmolekülen in der Stratosphäre und schützt unseren Planeten, indem sie den größten Teil der ultravioletten Strahlung der Sonne absorbiert. Die Forscher untersuchten die chemischen Reaktionen im Zusammenhang mit dem FCKW-Abbau in der Stratosphäre. Sie fanden heraus, dass die chemischen Reaktionen, die dem Zusammenbruch der Ozonschicht folgen, FCKW für das Leben auf der Erde schädlich machen.

In den 1970er Jahren wurden FCKW häufig in alltäglichen Haushaltsprodukten verwendet, und sie bauten die Ozonschicht ab, wodurch ultraviolette Strahlung die Erdoberfläche erreichen konnte. Die US-Regierung befürwortete solide Kontrollen, internationale Zusammenarbeit und einen Konsens, um die Chemikalien in der Atmosphäre auslaufen zu lassen. Die Vereinigten Staaten haben den Vertrag 1988 einstimmig ratifiziert, und das Protokoll wird seit dreißig Jahren von beiden Parteien unterstützt.

Jüngste Schätzungen haben jedoch gezeigt, dass FCKW-Banken deutlich mehr Chemikalien enthalten als bisher angenommen. Eine Studie schätzte, dass unkontrollierte FCKW-11- und FCKW-12-Emissionen die Erholung der Ozonschicht verzögern könnten. Das entspricht neun Milliarden Tonnen Kohlendioxid, was den Verpflichtungen entspricht, die die Europäische Union im Rahmen des UN-Abkommens von Paris eingegangen ist.

Das Montrealer Protokoll hat zur Umsetzung des FCKW-Verbots beigetragen und ist ein hervorragendes Beispiel für die Macht multilateraler Initiativen. Derzeit haben 197 Länder das Montrealer Protokoll ratifiziert und setzen damit sein FCKW-Verbot durch. Es ist ermutigend festzustellen, dass die Einhaltungsrate der Unterzeichnerstaaten des Montrealer Protokolls 98% beträgt und viele ihre Ziele vorzeitig erreicht haben. Die atmosphärischen Konzentrationen wesentlicher ozonabbauender Substanzen gehen zurück, und weltweite Beobachtungen zeigen, dass sie bis zum Ende des Jahrhunderts auf die Werte vor 1980 zurückkehren werden.

Um die Auswirkungen dieser ozonabbauenden Substanzen zu verstehen, müssen wir wissen, wie sie die Ozonschicht abbauen. Durch die Zerstörung des stratosphärischen Ozons erreicht mehr schädliche UV-B-Strahlung die Erdoberfläche. FCKW bauen Ozon in katalytischen Reaktionen ab, und jedes Chloratom zerstört ungefähr 100.000 Ozonmoleküle.

Fluorkohlenwasserstoffe (HFKW)

Obwohl der Prozess zur Begrenzung der Verwendung von FCKW in der Atmosphäre noch im Gange ist, war dies ein effektiver Weg, um ihre schädlichen Auswirkungen zu bestimmen. Das Montrealer Protokoll verlangt, dass die Industrie die Menge an HFKW und anderen ozonabbauenden Substanzen, die zur globalen Erwärmung beitragen, reduziert. Die Vereinbarung ist ein lebendiges Dokument, das regelmäßig aktualisiert und an aktuelle wissenschaftliche Erkenntnisse angepasst wird. Die Regulierung des FCKW-Gehalts ist zwar unerlässlich, aber es reicht nicht aus, alle HFKW-Emissionen zu reduzieren.

Die 2007 unterzeichnete Kigali-Änderung des Montrealer Protokolls verlangt, dass alle Nationen die Menge an ozonabbauenden Substanzen in der Atmosphäre drastisch reduzieren. Während dies ein wesentlicher Schritt in Richtung eines nachhaltigen Klimas ist, wird die vollständige Erholung der Ozonschicht Jahrzehnte dauern. Aber die bisherigen Fortschritte sind ermutigend. Da die Kigali-Änderung die HFKW-Emissionen in den Industrieländern reduziert hat, ist es an der Zeit, dass die Entwicklungsländer nachziehen.

Die Kigali-Änderung verlangt, dass die EPA Zertifikate für Hersteller ausstellt, um die Verwendung von HFKW zu reduzieren. Die EPA schlug vor, den ersten Satz von Budgets für 2022 am 1. Oktober 2021 herauszugeben, und die EPA sagt, dass die Regelsetzung auf dem richtigen Weg ist, um die ersten Zuteilungen bis zum 1. Oktober 2021 herauszugeben. Die EPA ist auch auf dem richtigen Weg, wie gefordert 2022 Zertifikate auszugeben von einer Koalition aus Bund und Ländern.

Ein globaler Überblick über die Emissionen von HFKW ist erforderlich, um die Auswirkungen dieses Stoffes auf den Klimawandel zu bewerten. Das Problem besteht darin, dass die globalen Schätzungen der HFC-Emissionen widersprüchlich und oft ungenau sind, wobei Daten aus einmaligen atmosphärischen Studien nur Schätzungen für einige Jahre liefern. Bottom-up-Studien sind umfassender, haben aber nicht die gleiche Datenqualität und quantifizieren selten Unsicherheiten. Es ist auch wichtig, die räumliche Auflösung von Emissionsschätzungen zu berücksichtigen, um globale und regionale Emissionen zu vergleichen. Letzteres kann dabei helfen, politische Instrumente und Kontrollen zu bewerten, während Emissionsschätzungen auf Länderebene einen weltweiten Vergleich der HFKW-Emissionen ermöglichen können.

Der Einsatz von HFKW ist weit verbreitet. Die EPA schätzt, dass die Industrie im Jahr 2010 38 Millionen Tonnen HFKW verwendet hat, um geschlossenzellige Wärmedämmstoffe herzustellen. Ungefähr 981 TP2T dieser gesamten HFC-Nutzung findet in entwickelten Ländern statt. Im Jahr 2010 waren HFKW für etwa ein Drittel der gesamten Kohlendioxidäquivalentemissionen verantwortlich. Diese Menge entspricht ungefähr achteinhalb Millionen durchschnittlichen Benzin-Personenkraftwagen, die 18.500 Meilen pro Jahr fahren.