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CO₂-Budget verstehen und Angaben vergleichen
Das CO₂-Budget ist die gesamte Menge Kohlendioxid, die höchstens ausgestoßen werden darf, damit eine festgelegte Erwärmungsgrenze mit einer bestimmten Wahrscheinlichkeit eingehalten wird. Entscheidend ist also nicht nur der Ausstoß eines einzelnen Jahres, sondern die Summe aller Emissionen.
Auf dieser Seite lernst du, Budgetangaben zu berechnen, ihre Bedingungen zu prüfen und globale von nationalen Budgets zu unterscheiden.
Hake ab, was du schon kannst — und komm am Ende hierher zurück!
Warum zählt die Summe der Emissionen?
Zwischen den kumulierten CO₂-Emissionen und der dadurch verursachten Erwärmung besteht ein annähernd linearer Zusammenhang. Kumuliert bedeutet: Die Emissionen werden über die Zeit aufsummiert.
CO₂-Budget
Ein CO₂-Budget gibt an, welche gesamte CO₂-Menge bei einem bestimmten Temperaturziel und einer bestimmten Einhaltungswahrscheinlichkeit höchstens ausgestoßen werden darf.
Dabei musst du zwei Begriffe unterscheiden:
- Das Gesamtbudget beginnt beispielsweise mit der Industrialisierung.
- Das Restbudget beginnt an einem späteren Referenzzeitpunkt und berücksichtigt, dass ein Teil des Gesamtbudgets bereits verbraucht wurde.
Je mehr CO₂ heute ausgestoßen wird, desto weniger bleibt für die Zukunft übrig. Verzögerte Minderungen verlangen deshalb später schnellere und stärkere Reduktionen.
Für die Erwärmung zählt die Summe der CO₂-Emissionen bis Netto-Null – nicht nur der Wert eines einzelnen Jahres.
Wie berechnest du die rechnerische Reichweite?
Wenn du ein Restbudget durch eine als konstant angenommene jährliche Emissionsrate teilst, erhältst du seine rechnerische Reichweite:
$$R = \frac{B}{E}$$
Dabei ist $R$ die Reichweite in Jahren, $B$ das Restbudget in Gigatonnen CO₂ und $E$ die jährliche Emissionsrate in Gigatonnen CO₂ pro Jahr.
Eine historische Berechnung setzte ab Anfang 2020 ein Restbudget von $400\,\text{Gt CO₂}$ und jährliche Emissionen von $42{,}2\,\text{Gt CO₂}$ an.
$$R = \frac{400\,\text{Gt CO₂}}{42{,}2\,\text{Gt CO₂/Jahr}} \approx 9{,}5\,\text{Jahre}$$
Die Einheit Gigatonnen CO₂ kürzt sich. Übrig bleiben Jahre. Das Ergebnis gilt nur ab dem genannten Referenzzeitpunkt und nur unter der Annahme gleichbleibender Emissionen.
Eine laufende CO₂-Uhr kann später eine kürzere Zeit anzeigen: Seit dem Referenzzeitpunkt wurden weitere Emissionen ausgestoßen. Auch veränderte Emissionsraten oder aktualisierte Berechnungen verändern die Anzeige.
Wenn das Restbudget rechnerisch abläuft, ist die Erwärmungsgrenze nicht zwingend genau in diesem Moment messbar erreicht. Die Temperaturreaktion kann zeitlich verzögert sichtbar werden.
Warum unterscheiden sich Budgetangaben?
Eine Budgetzahl ist ohne ihre Bedingungen unvollständig. Prüfe immer diese fünf Angaben:
- Temperaturgrenze: Geht es zum Beispiel um 1,5 °C oder 2 °C?
- Wahrscheinlichkeit: Mit welcher Chance soll die Grenze eingehalten werden?
- Referenzzeitpunkt: Ab welchem Jahr gilt das Restbudget?
- Emissionsannahme: Bleiben die jährlichen Emissionen konstant oder sinken sie?
- Berücksichtigte Gase: Geht es nur um CO₂ oder um mehrere Treibhausgase in CO₂-Äquivalenten?
So wurden für 1,5 °C unter anderem $400\,\text{Gt CO₂}$ ab Anfang 2020 bei einer Wahrscheinlichkeit von zwei Dritteln und etwa $250\,\text{Gt CO₂}$ ab Januar 2023 bei einer Wahrscheinlichkeit von 50 % genannt. Die Werte widersprechen sich nicht automatisch: Referenzjahr und Wahrscheinlichkeit sind verschieden.
Vergleiche niemals nur die Zahl. Vergleiche zuerst Ziel, Wahrscheinlichkeit, Referenzjahr, Emissionspfad und erfasste Gase.
Wie wird aus einem globalen ein nationales Budget?
Die Naturwissenschaft kann ein globales Budget für ein Temperaturziel abschätzen. Für seine Verteilung auf Staaten braucht es zusätzlich eine Zuteilungsregel. Diese enthält politische und normative Entscheidungen.
Mögliche Kriterien sind:
- Bevölkerungszahl,
- historische Emissionen,
- gleiche Pro-Kopf-Rechte,
- tatsächliche heutige Emissionen,
- Kosten der Emissionsminderung.
Ein Schweizer Beispiel nennt ab 2022 ein Gesamtbudget von $381\,\text{Mt CO₂}$ bis 2100. Unter Berücksichtigung von Bevölkerungszahl und historischen Emissionen wurde daraus ein jährlicher Pro-Kopf-Wert von höchstens $0{,}47\,\text{t CO₂}$ abgeleitet. Ein anderer Wert von $0{,}6\,\text{t CO₂}$ gehört zu einer älteren Berechnung für 2 °C mit dem Referenzjahr 2015.
Die beiden Pro-Kopf-Werte lassen sich deshalb nicht als bloße Aktualisierung derselben Rechnung behandeln.
Welche Rolle spielen Senken und CO₂-Entnahme?
Kohlenstoffsenken nehmen CO₂ aus der Atmosphäre auf. Dazu gehören Wälder, Böden und Ozeane. Land und Ozeane nahmen in der beschriebenen globalen Bilanz zusammen etwa die Hälfte der Emissionen auf. Sie gleichen die heutigen Emissionen jedoch nicht vollständig aus.
Senken sind außerdem veränderlich. Dürren, Brände und Abholzung können die Aufnahme an Land schwächen. Wärmeres Wasser nimmt weniger CO₂ auf. Das verbleibende Budget hängt daher auch von der künftigen Senkenleistung ab.
Netto-Null bedeutet in einer Bilanz: Verbleibende Emissionen werden durch Entnahmen ausgeglichen. Erst dann wird das CO₂-Budget nicht weiter durch zusätzliche Nettoemissionen verkleinert.
Bei einem Overshoot wird eine Temperaturgrenze zunächst überschritten. Spätere CO₂-Entnahme soll die Erwärmung wieder senken. Das ist riskant, weil die nötigen Verfahren möglicherweise nicht ausreichend skalierbar sind und zwischenzeitliche Schäden irreversibel sein können.
Für 2023 wurde der damalige Anteil künstlicher CO₂-Entnahme mit nur $0{,}000025\,\%$ der ausgestoßenen Menge angegeben. Um rechnerisch 100 % zu erreichen, wäre die viermillionenfache Entnahmeleistung nötig gewesen:
$$\frac{100}{0{,}000025} = 4.000.000$$
CO₂-Entnahme kann Restemissionen ausgleichen, ersetzt aber nicht die schnelle direkte Emissionsminderung.
Karteikasten
Überlege zuerst selbst und drehe die Karte anschließend zum Prüfen um.
Alles auf einen Blick
- CO₂-Budget
- beruht auf kumulierten Emissionen
- wird durch Temperaturziel und Wahrscheinlichkeit bestimmt
- braucht einen klaren Referenzzeitpunkt
- ergibt mit der Emissionsrate eine rechnerische Reichweite
- wird nach politischen Regeln auf Staaten verteilt
- wird durch Nettoemissionen verbraucht
- kann durch Senken und Entnahmen beeinflusst werden
- macht Overshoot-Risiken sichtbar
Abschluss-Check
Du kannst eine CO₂-Budgetangabe nun mit vier Fragen prüfen: Welches Temperaturziel? Welche Wahrscheinlichkeit? Welcher Referenzzeitpunkt? Welcher Emissions- und Entnahmepfad? Erst danach ist eine Zahl sinnvoll einzuordnen.