Schutz der Ozonschicht: FCKW- Ersatzstoffe gefährden das Klima

Es ist paradox: Das Montrealer Protokoll über ozonabbauende Stoffe verhindert Hundertausende Hautkrebserkrankungen und schützt das Klima effektiv. Indirekt f?rderte es aber Ersatzstoffe für die verbannten FCKW, die FKW, die starke Treibhausgase sind. Soll das Montrealer Protokoll auch sie regulieren? Eine Auslegeordnung anl?sslich des UN-Tags der Ozonschicht.

Vergr?sserte Ansicht: Ozon-Schicht
Schützt uns vor sch?dlicher UV-Strahlung: die Ozonschicht. (Bild: Andrey Armyagov / Colourbox)

Heute begehen wir den ?Internationalen Tag zum Schutz der Ozonschicht?. Die 49. Vollversammlung der Vereinten Nationen rief im Jahr 1994 den 16. September aus, um an die Unterzeichnung des Montrealer Protokolls über ozonzerst?rende Stoffe im Jahr 1987 zu erinnern. [1] Damals war die Wirksamkeit des Montrealer Protokolls noch nicht belegt. Im Gegenteil: Die atmosph?rischen Konzentrationen ozonzerst?render Substanzen (chlor- und bromhaltige Gase) waren so hoch wie nie zuvor, und die Ozonschicht war im globalen Mittel um mehr als 5 Prozent dünner als 1970.   

Aber sind wir heute nicht viel weiter? Hat sich aufgrund des Montrealer Protokolls der Ozonschwund nicht deutlich verlangsamt oder sogar einem allm?hlichen Heilungsprozess Platz gemacht? Ja, wie  die folgende Graphik zeigt.

Vergr?sserte Ansicht: Grafik zur Wirkung des Montraler Protokolls
Oberes Bild: Anzahl zus?tzlicher Erkrankungsf?lle pro 1.000.000 Menschen weltweit und pro Jahr. [2] Blau gestrichelt: prognostizierte Entwicklung zwischen 1980 und 2050 ohne Montrealer Protokoll. Farbig durchgezogen: Entwicklung mit Montrealer Protokoll. Unteres Bild: Heizleistung in Watt pro Quadratmeter durch fluor- und chlorhaltige Kohlenwasserstoffe. Blau gestrichelt: ohne. Durchgezogene Kurven:  mit Montrealer Protokoll bei verschiedener Nutzung chlorfreier Ersatzstoffe (FKW). Rot: starke; orange: schwache; grün: keine FKW-Nutzung. FKW unterliegen nicht dem Montrealer Protokoll, da sie Ozon nicht zerst?ren. Die Prognose ihres Verbrauchs ist entsprechend unsicher. Im Fall hohen FKW-Verbrauchs wird der Klima-Bonus des Montrealer Protokolls gef?hrdet. [3]

Meilenstein mit Makel

Dank dem Montrealer Protokoll blieben Hundertausende Menschen vor Hautkrebs und Augenerkrankungen verschont. Wir gehen davon aus, dass die Zahl der zus?tzlichen strahlungsbedingten Erkrankungen durch das Protokoll heute bereits auf 50 Prozent reduziert werden konnte (im Vergleich zu keiner Regulierung), und Mitte des Jahrhunderts k?nnte der Anteil sogar etwa 25 Prozent betragen (oberer Teil der Graphik). [2] ?hnlich beeindruckend ist der verringerte Klimaeffekt der ozonzerst?renden Gase: Die Heizleistung wurde bis zum heutigen Tag gegenüber nicht regulierter Produktion praktisch halbiert (unterer Teil der Graphik). [3] Diese sehr günstige Entwicklung würde sich so fortsetzen und sogar noch verst?rken – vorausgesetzt, dass die sogenannten FKW (Fluorkohlenwasserstoffe) nicht verst?rkt zum Einsatz kommen. FKW sind chlorfreie Ersatzstoffe für FCKW (Fluorchlorkohlenwasserstoffe) und werden in Kühlschr?nken, Air-Conditioner und industriellen Prozessen verwendet.

Super-Treibhausgase als Spielverderber

Vergr?sserte Ansicht: Air-Conditioner verwenden oft FKW als Kältemittel.
FKW dienen als K?ltemittel in Klimaanlagen – und sind starke Treibhausgase. (Bild: Fotolia / bluedesign)

Im Gegensatz zu den verbannten FCKW enthalten FKW also kein Chlor. Da nur das freigesetzte Chlor, nicht aber das Fluor in der Stratosph?re Ozon abbaut, scheinen FKW ideale Ersatzstoffe, denn sie tangieren das Montrealer Protokoll nicht. Doch einige FKW sind extrem potente Treibhausgase und ?usserst langlebig. Dadurch k?nnen diese Verbindungen die Klimawirkung von CO2 um ein Vielfaches übersteigen. FKW-23 (CHF3) zum Beispiel hat in der Atmosph?re eine durchschnittliche Lebensdauer von 270 Jahren. Eine Tonne FKW-23 hat in den ersten 100 Jahren nach der Emission einen etwa zehntausendmal st?rkeren Erw?rmungseffekt als eine Tonne CO2. Wenn wir FKW künftig stark nutzen (rote Kurve in der Graphik), k?nnte die Heizleistung dieser ?Super-Treibhausgase? bis zur Mitte des Jahrhunderts auf 0.6 Watt pro Quadratmeter (W/m2) steigen. Dies w?ren 20 Prozent der Heizleistung, die man für CO2 im Jahr 2050 prognostiziert, also ein erheblicher Anteil.

Die Situation ist paradox: Die künstlichen FKW-Gase gibt es nur, weil die FCKW durch das Montrealer Protokoll verbannt wurden. W?hrend andere Ersatzstoffe (z.B. die H-FCKW) immer noch Chlor beinhalteten und durch die Folgeabkommen des Montrealer Protokolls ebenfalls reguliert wurden, kam mit den FKW eine Stoffklasse auf den Markt, die gar kein Chlor mehr enthielt, also nicht ozonzerst?rend wirkt, und somit auch dem Montrealer Protokoll nicht mehr unterliegt. Denn wie der Name schon sagt: ?Montrealer Protokoll über Stoffe, die zu einem Abbau der Ozonschicht führen?. Und dies tun FKW nicht.

Wie k?nnen wir FKW regulieren?

FKW schonen also stratosph?risches Ozon, sind jedoch starke Treibhausgase. Solche Gase haben im Montrealer Protokoll eigentlich keinen Platz, sondern geh?ren ins Kyoto-Protokoll zum Schutz des Klimas. Ausser, man bewertet den (indirekten) Zusammenhang mit der Ozonschicht im Sinne des Verursacherprinzips als bindend. In Anbetracht der ernüchternden Bilanz des Kyoto-Protokolls und wegen der eindeutigen Verursacherlage gab es in den vergangenen zwei Jahren immer wieder Vorst?sse auf h?chster politischer Ebene, die FKW doch im Montrealer Protokoll aufzunehmen. [4 bis 8]

Am konkretesten f?llt das ?North American HFC Phase Down Amendment? aus. [9] Der Vorschlag sieht Folgendes vor (siehe Stufengraphik):

  • Stufenweise Reduktion der FKW, um genug Zeit für neue Ersatzstoffen zu gew?hren.
  • Zeitaufschub und h?here Referenzwerte für L?nder mit geringem Verbrauch, sogenannte Artikel-5-Staaten (i.A. Entwicklungsl?nder).
  • Spezielle Vorkehrungen für Super-Klimagase, wie FKW-23.
  • Verpflichtung zur Lizenzierung bei FKW-Importen und -Exporten, sowie Kontrollpflicht für nicht teilnehmende L?nder.
  • Berichtspflicht für FKW-Produktion, Verbrauch und unerwünschte Nebenproduktemissionen.
Vergr?sserte Ansicht: Geplante Reduktionsschritte für FKW.
Stufenweiser Ausstieg aus dem FKW-Konsum.  Vorschlag Nordamerikanischer Staaten (USA, Kanada, Mexiko) vom April dieses Jahres. [9]

In Fachkreisen wird bereits darüber debattiert, wie man Artikel-5-Staaten mit dem ?Multilateral Fund? finanziell unterstützen k?nnte – einer segensreichen Einrichtung, die auch in der Vergangenheit schon viele Schritte des Montrealer Prozesses erm?glicht hat. Es besteht also berechtigte Hoffnung, dass wir am 16. September 2016 die FKW als weitere regulierte Gruppe des Montrealer Protokolls begrüssen k?nnen.

Thomas Peter war als Abschlussgutachter (Review Panel Member for the Assessment for Decision Makers) am letzten WMO/UNEP-Bericht über den Zustand der Ozonschicht (2014) beteiligt (siehe dazu seinen Blogbeitrag).

UN-Tag zum Schutz der Ozonschicht 2015

Vergr?sserte Ansicht: UN-Plakat zu Ozon
(Bild: Umweltprogramm der Vereinten Nationen, UNEP)

Jedes Jahr am 16. September ist der Internationale externe SeiteTag zum Schutz der Ozonschicht der Vereinten Nationen. Wenn wir alle Ozonmoleküle in der Ozonschicht als pures Gas auf Normaldruck komprimieren k?nnten, dann w?re die resultierende Gasschicht gerade mal 3 mm dick. Ohne diese hauchdünne Schicht würde die solare ultraviolette (UV) Strahlung die ungeschützte Haut binnen weniger Minuten schwer verbrennen.

Weiterführende Informationen

[1] Hier und im Folgenden wird ?Montrealer Protokoll? als Bezeichnung benutzt nicht nur für das am 16. September 1987 von den Vertragsparteien des Wiener ?bereinkommens zum Schutz der Ozonschicht angenommene Abkommen, sondern auch für alle Folgeprotokolle (Amendments):  London 1990, Nairobi 1991, Kopenhagen 1992, Bangkok 1993, Wien 1995, Montreal 1997, Peking 1999 und Montreal 2007.

[2] Slaper, H., G.J.M. Velders, J.S. Daniel, F.R. de Gruijl, J.C. van der Leun (1996), Estimates of ozone depletion and skin cancer incidence to examine the Vienna Convention achievements, Nature, 384, 256-258

[3] Velders, G.J.M., A. R. Ravishankara, M.K. Miller, M.J. Molina, J. Alcamo, J.S. Daniel, D.W. Fahey, S.A. Montzka, S. Reimann (2012), Preserving Montreal Protocol Climate Benefits by Limiting HFCs, Science, 335, 922-923, DOI: 10.1126/science.1216414

[4] 6. Sept. 2013: ?US, China, and G-20 Leaders Announce Progress Toward HFC Phase Down“ externe SeiteLink

[5] 2. Feb. 2015: ?Modi to seek US backing for India clean energy development“ externe SeiteLink

[6] 15. April 2015: ?North American HFC Phase Down Amendment to the Montreal Protocol“ externe SeiteLink

[7] 17. April 2015:  ?India hostility to HFC phase-out thaws, submits plans to UN“ externe SeiteLink

[8] 8. Juni 2015: ?G-7 Summit Statement on Addressing HFCs“ externe SeiteLink

[9] externe SeiteNorth American HFC Phase Down Amendment

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