A surreal depiction of a floating slice of Earth showing farmland, highways, cattle, and factories, with molten lava below and a glowing coin above symbolizing sustainability and industry.

Die geschichtete Anatomie der CO₂-Emissionen.

Wir sprechen oft über „globale Erwärmung“ oder „Netto-Null bis 2050“, ohne zu sehen, dass verschiedene Gesellschaftsbereiche — Energie, Verkehr, Nahrung, Herstellung und sogar das Militär — auf subtile und überraschende Weise miteinander interagieren. Das Zerlegen dieser Bereiche hilft uns, die wirkungsvollsten Hebelpunkte zu finden, bessere Politik zu beeinflussen und sogar alltägliche Entscheidungen in unseren Haushalten zu gestalten.

Die geschichtete Anatomie der CO₂-Emissionen.

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 Einführung 

Sprechen Sie mit irgendjemandem über den Klimawandel, und Sie hören so etwas wie „Es geht um Emissionen — aber woher kommen sie?“ Dieser Artikel zieht den Vorhang zurück mit einer geschichteten, sektorweisen Erklärung für Leser, die nicht nur das „Was“, sondern auch das „Warum“ hinter dem weltweiten CO₂-Fußabdruck verstehen wollen.  [1]

 Warum Emissionen aufschlüsseln? 

Wir sprechen oft über „globale Erwärmung“ oder „Netto-Null bis 2050“, ohne zu sehen, dass verschiedene Gesellschaftsbereiche — Energie, Verkehr, Nahrung, Herstellung und sogar das Militär — auf subtile und überraschende Weise miteinander interagieren. Das Zerlegen dieser Bereiche hilft uns, die wirkungsvollsten Hebelpunkte zu finden, bessere Politik zu beeinflussen und sogar alltägliche Entscheidungen in unseren Haushalten zu gestalten.  [2]  [3]

Strom- und Wärmeerzeugung: Der Riese der globalen Emissionen 

Strom- und Wärmeerzeugung machen etwa 33 % der globalen CO₂-Emissionen aus und sind damit der mit Abstand bedeutendste Sektor für Klimaschutzmaßnahmen. Die Kohlendioxidbelastung dieses Sektors hängt stark von der Wahl der Brennstoffe ab. In kohlebasierten Netzen kann jede Kilowattstunde über ein Kilogramm CO₂ verursachen, während erneuerbare Energien und Kernenergie eine nahezu direkte Null-Bilanz aufweisen. [4] [5]

Analyse des Strom- und Wärmesektors

Der Sektor Strom- und Wärmeerzeugung ist die größte Einzelquelle globaler CO2-Emissionen mit 33 % (16,7 Milliarden Tonnen pro Jahr). Lassen Sie mich genau erläutern, woher diese Emissionen stammen und welche Teilsektoren innerhalb von Strom und Wärme beteiligt sind.

Wie Strom erzeugt wird (Die Brennstoffquellen)

Der entscheidende Faktor, der die Emissionen im Stromsektor bestimmt, ist welchen Brennstoff wir zur Stromerzeugung einsetzen. Hier ist die Aufschlüsselung für 2024:

Vergleich, der zeigt, dass Kohle nur 16 % des Stroms erzeugt, aber 46 % der Emissionen im Energiesektor verursacht, während erneuerbare Energien Strom ohne operative Emissionen erzeugen

Kohle verursacht unverhältnismäßig viele Emissionen: Obwohl sie nur 16 % des US-Stroms erzeugt, ist die Kohleverbrennung für 46 % aller CO2-Emissionen im Stromsektor verantwortlich. Kohle emittiert 2,31 kg CO2 pro Kilowattstunde (kWh) und ist damit die schmutzigste Stromquelle.

Erdgas dominiert, verschmutzt aber weiterhin: Erdgas erzeugt 43 % des US-Stroms und verursacht 52 % der Emissionen im Energiesektor. Obwohl es weniger CO2 ausstößt als Kohle mit 0,96 kg CO2 pro kWh (etwa 58 % weniger), ist seine schiere Menge die größte Emissionsquelle.

Emissionenfreie Quellen nehmen zu: Kernenergie (19 %), Wind- und Solarenergie zusammen (16 %) und Wasserkraft (6 %) erzeugen keine direkten betrieblichen Emissionen. Zum ersten Mal im Jahr 2024 überstiegen Solar- und Windkraft die Kohle im US-Strommix.

Wo Strom verwendet wird

Zu verstehen, wo Strom verbraucht wird, hilft, Einsparpotenziale zu erkennen:

Wohnsektor (38 % des Stroms)

Der Wohnsektor verbraucht etwa 38 % des gesamten US-Stroms und verursacht jährlich rund 580 Millionen Tonnen CO2.

Der Stromverbrauch im Haushalt zeigt, dass HLK-Systeme (Kühlung, Heizung, Lüftung) 52 % des Stromverbrauchs ausmachen, hinzu kommen 12 % für Warmwasserbereitung

HLK-Systeme dominieren den Stromverbrauch zu Hause:

  • Raumkühlung (Klimaanlage): 19 % des Haushaltsstroms
  • Raumheizung: 15,9 %
  • Lüftung und Ventilatoren: 17,1 %
  • Kombinierte HLK-Gesamtsumme: 52 % des gesamten Stromverbrauchs im Haushalt

Weitere bedeutende Stromverbraucher im Haushalt:

  • Wassererwärmung: 12 % (elektrische Warmwasserbereiter verbrauchen 380-500 kWh pro Monat)
  • Elektronik und Unterhaltung: 10 % (Fernseher, Computer, Spielkonsolen)
  • Kühlung: 7 %
  • Beleuchtung: 5 % (deutlich reduziert durch LED-Nutzung)
  • Waschmaschinen und Trockner: 5 %
Gewerblicher Sektor (36 % des Stromverbrauchs)

Gewerbliche Gebäude machen 36 % des Stromverbrauchs in den USA aus und etwa 550 Millionen Tonnen CO2 pro Jahr.

Stromverbrauch in gewerblichen Gebäuden, wobei HLK (34 %) und Beleuchtung (30 %) nahezu zwei Drittel des Gesamtverbrauchs ausmachen

HLK und Beleuchtung dominieren in gewerblichen Gebäuden:

  • HLK (Heizung, Lüftung, Klimatisierung): 34 % des gewerblichen Stromverbrauchs
  • Beleuchtung: 30 % (der zweitgrößte Verbraucher im Gewerbebereich)
  • Büroausstattung und Elektronik: 20 % (Computer, Drucker, Kopierer, Server)
  • Kühlung: 5 %
  • Wassererwärmung: 4 %
Industrieller Sektor (25 % des Stromverbrauchs)

Die Industrie verbraucht 25 % des gesamten Stroms (ca. 380 Millionen Tonnen CO2/Jahr), nutzt aber auch große Mengen Direktherdung.

Industrielle Wärmeerzeugung macht 29 % des weltweiten Energieverbrauchs aus und ist für 15 % aller Treibhausgasemissionen verantwortlich. Industrielle Prozesse benötigen extrem hohe Temperaturen, die traditionell mit fossilen Brennstoffen erreicht werden:

  • Prozesswärme aus fossilen Brennstoffen: 50 % der industriellen Energie (Hochtemperaturprozesse für Fertigung, Chemikalien, Metalle)
  • Strom für Maschinen: 30 % (Motoren, Ausrüstung, Anlagenbetrieb)
  • Dampferzeugung: 15 %
  • Direkte Brennstoffnutzung: 5 %
Wärmeerzeugung jenseits von Strom
Fernwärmesysteme

Fernwärme verteilt Wärme von einer zentralen Quelle zu mehreren Gebäuden durch isolierte Rohrleitungen. In Europa deckt Fernwärme etwa 5 % des Endenergiebedarfs und verursacht rund 160 Millionen Tonnen CO2 pro Jahr.

Fernwärme-Brennstoffquellen (EU):

  • Erdgas: 44 % (hohe Emissionen)
  • Kohle: 18 % (sehr hohe Emissionen)
  • Biomasse: 15 % (geringe Emissionen)
  • Abwärme/KWK (Kraft-Wärme-Kopplung): 10 % (geringe Emissionen)
  • Geothermie: 8 % (sehr geringe Emissionen)
  • Andere Erneuerbare: 5 %

Transport: Bewegende Berge (von Emissionen)

Transport — Autos, Lkw, Flugzeuge, Schiffe, Züge — machen fast 16 % der weltweiten Emissionen aus. Der weitaus größte Teil stammt von Straßenfahrzeugen: 74 % der CO₂-Emissionen im globalen Verkehrssektor entfallen auf den Straßenverkehr, angeführt von Pkw (darunter zunehmend große SUVs) und Lkw für den Güterverkehr.  [8]

Luftfahrt und Seeschifffahrt haben einen überproportional hohen Einfluss, wenn man die Emissionen pro Tonnenmeile oder pro Passagier betrachtet – vor allem internationale Reisen, insbesondere mit dem Flugzeug, sind pro Fahrt stark kohlenstoffintensiv.  [9]

Verkehrssektor: Emissionsaufteilung

Der Verkehrssektor ist für etwa 16 % der weltweiten CO₂-Gesamtemissionen verantwortlich und produziert rund 6,9 Milliarden Tonnen CO₂ pro Jahr. Er ist die schnellstwachsende Hauptquelle von Emissionen weltweit, getrieben durch den kontinuierlichen Anstieg des Fahrzeugbesitzes, der Nachfrage nach Flugreisen und dem globalen Güterverkehr.

Globale Verkehrsemissionen nach Teilsektoren:

Globale CO₂-Emissionen des Verkehrs nach Verkehrsmittel, wobei der Straßenverkehr allein nahezu drei Viertel der gesamten Verkehrsemissionen ausmacht

Der Verkehrssektor lässt sich in mehrere unterschiedliche Teilsektoren unterteilen, basierend auf dem Verkehrsmittel. Hier ist der Emissionsanteil jedes einzelnen:

VerkehrsmittelAnteil an den globalen VerkehrsemissionenAnteil am gesamten globalen CO₂Ca. CO₂e (Milliarden Tonnen/Jahr)
Personenkraftwagen & Leichte Lkw45%9,5 %3,1
Mittlere & Schwere Lkw (Güterverkehr)29%6,1 %2,0
Luftfahrt (kommerziell + privat)12%2,5 %0,83
Schifffahrt & Maritime11%2,3 %0,76
Eisenbahn1%0,2 %0,07
Pipelines2%0,4 %0,14
Gelände, Bau, Landwirtschaft0,5 %0,1 %0,05

Wichtigste Erkenntnis:
Der Straßenverkehr dominiert mit 74 % der globalen Verkehrsemissionen. Dies umfasst sowohl Personenkraftwagen als auch Lastkraftwagen, die zusammen den größten einzelnen Anteil am CO2-Fußabdruck des Verkehrs ausmachen.

Straßenverkehr (72 % aller Verkehrsemissionen)

Der Großteil der Emissionen des Straßenverkehrs stammt von benzin- und dieselbetriebenen Fahrzeugen, obwohl die Elektrifizierung bereits eine spürbare Wirkung zeigt.

Fahrzeugtyp StraßeAnteil der Emissionen des StraßenverkehrsKraftstoffart
Personenkraftwagen57 %Benzin
Leichte Nutzfahrzeuge (SUVs, Vans)15 %Gemischt Benzin/Diesel
Mittelschwere Lastkraftwagen10 %Diesel
Schwere Lastkraftwagen12 %Diesel
Busse5 %Diesel/Erdgas
Zwei- und Dreiräder1 %Benzin

Hauptverursacher: SUVs und Pickup-Trucks sind die am schnellsten wachsende Ursache für CO2-Emissionen im Straßenverkehr. Laut EPA und IEA haben SUVs seit 2010 allein ~700 Millionen Tonnen CO2 pro Jahr hinzugefügt, was nahezu die weltweiten Fortschritte durch Elektrofahrzeuge ausgleicht.

Pfad zur Dekarbonisierung:

  1. Elektrifizierung von Personen- und leichten Nutzfahrzeugen (EVs).
  2. Umstellung von Lastkraftwagen auf Wasserstoff- oder Biokraftstoff-Hybride.
  3. Ausbau des öffentlichen Nahverkehrs und Gestaltung aktiver Mobilität.
Luftverkehr: 12 % der Verkehrsemissionen (0,83 Milliarden Tonnen CO2e/Jahr)

Die Luftfahrt trägt ungefähr 2,5 % zu den gesamten globalen CO₂-Emissionen bei, wobei internationale Flüge den Großteil verursachen.

LuftfahrttypAnteil der Emissionen aus der LuftfahrtCO₂e (Million Tonnen)
Kommerzieller Inlandsverkehr40%330
Kommerzieller internationaler Verkehr50%420
Private/Firmenjets10%80

Wichtige Hinweise:

  • Langstreckenflüge verursachen die meisten Emissionen aufgrund des Kraftstoffverbrauchs in der Reiseflugphase.
  • Vielflieger (1 % der Reisenden) sind verantwortlich für über 50 % der CO₂-Emissionen der kommerziellen Luftfahrt.
  • Lösungen: nachhaltige Flugkraftstoffe (SAFs), leichte Flugzeugmaterialien und hybride elektrische Systeme bleiben entscheidend für kurzfristige Reduzierungen.
Schifffahrt & Maritime: 11 % der Transportemissionen (0,76 Milliarden Tonnen CO₂e/Jahr)

Die Schifffahrt transportiert rund 80 % des globalen Handels nach Volumen emitieren aber etwa 2,3 % der globalen CO₂-Emissionen.

Maritimer SektorAnteil der maritimen EmissionenCO₂e (Million Tonnen)
Internationale Schifffahrt70%532
Inländische Schifffahrt20%152
Binnenschifffahrt7%53
Fischerboote3%23

Wichtige Hinweise:

  • Die meisten Schiffe verbrennen Schweröl, eines der schmutzigsten fossilen Brennstoffe.
  • Die Internationale Seeschifffahrtsorganisation (IMO) strebt Netto-Null bis 2050 an, mit Übergangstechnologien wie Methanol, Ammoniak und windunterstütztem Antrieb.
  • Effizienzsteigerungen durch langsames Fahren (Reduzierung der Schiffs­geschwindigkeit) können die Emissionen sofort um 20–30 % senken.
Schiene, Pipelines und Geländefahrzeuge: Geringe Beiträge (≤3%)
  • Eisenbahnen (1%): Werden zunehmend elektrifiziert; niedrigste CO₂-Intensität pro Tonnenmeile unter den Verkehrsträgern.
  • Pipelines (2%): Werden für den Transport von Öl, Gas und CO₂ genutzt; Emissionen hauptsächlich durch Kompressoren und Leckagen.
  • Geländefahrzeuge (Bau, Landwirtschaft): Tragen global unter 1 % bei, sind jedoch lokal in Industriegebieten bedeutend.

 Fertigung & Bau: Die materielle Welt 

Schwermetallindustrie und Bau verursachen etwa 13 % der globalen CO₂-Emissionen, doch ihre Wirkung geht noch tiefer, wenn man Prozess­emissionen (Chemie, nicht nur fossile Brennstoff­nutzung) und den „verkörperten“ Kohlenstoff in unseren Gebäuden und Infrastrukturen berücksichtigt.  [10]

Lassen Sie uns das aufschlüsseln:

  1. Chemische und petrochemische Produktion: Verursacht 25 % der Emissionen des Sektors (denken Sie an Kunststoffe, Düngemittel, Lösungsmittel)
  2. Stahl: 24 %, hauptsächlich aus Hochöfen (Kohle als Energiequelle und chemisches Hilfsmittel)
  3. Ölraffination: 20 %
  4. Zement & Kalk: 14 %, großer Teil ist unvermeidbar (Kalzinierung von Kalkstein)

Siehe die Grafik unten für eine Übersicht über die wichtigsten industriellen Teilbereiche.

Herstellungsemissionen nach Branchen mit Chemikalien, Stahl und Erdölraffination als den drei größten Verursachern, die 69 % der gesamten CO2-Emissionen der Herstellung ausmachen

Der Wechsel in der Stahl- und Zementherstellung sowie die Auswahl der Materialien im Bauwesen sind entscheidend für systemische Veränderungen, wie das folgende Diagramm zu Produktionswegen von Stahl zeigt:

Chemische Industrie: 5 % der globalen Emissionen

Die chemische Industrie emittiert 1,3-2,5 Milliarden Tonnen CO₂e pro Jahr, was ungefähr 5 % der globalen Emissionen entspricht. Chemikalien werden in allem verwendet, von Düngemitteln über Kunststoffe bis hin zu Pharmazeutika.

Hauptquellen der Chemieemissionen

In der chemischen Industrie dominieren nur wenige Produkte die Emissionen:

Chemisches ProduktAnteil an den ChemieemissionenHauptverwendungen
Ammoniak35 %Düngemittel, Wasserstoffträger
Ethylene30 %Kunststoffe, Polymere
Methanol12 %Lösungsmittel, Kraftstoffzusatz
Propylen10 %Kunststoffe, Chemikalien
Benzol8 %Kunststoffe, Chemikalien
Andere Chemikalien5 %Verschiedene industrielle Anwendungen

Ammoniak und Ethylen machen zusammen 65 % der Emissionen der Chemieindustrie aus. Beide benötigen Hochtemperaturprozesse und verwenden Erdgas sowohl als Rohstoff (Ausgangsmaterial) als auch als Brennstoff.

Herausforderungen bei der Dekarbonisierung der Chemieindustrie

Die chemische Industrie ist schwer zu dekarbonisieren, weil:

  1. Doppelte Rolle fossiler Brennstoffe: Erdgas dient sowohl als Energiequelle als auch als chemischer Baustoff
  2. Hohe Prozesstemperaturen: Viele Reaktionen erfordern 400-800°C oder mehr
  3. Prozessemissionen: Einige Reaktionen setzen von Natur aus CO₂ frei
  4. Komplexe globale Lieferketten: Zehntausende von de
Stahlproduktion: 7-9 % der globalen Emissionen

Die Stahlindustrie produziert 2,6-3,7 Milliarden Tonnen CO₂ pro Jahr, was 7-9 % der globalen Emissionen entspricht (11 % bei Einbeziehung der indirekten Emissionen aus dem Energieverbrauch). Stahl ist unerlässlich für den Bau, Fahrzeuge, Windkraftanlagen und unzählige weitere Anwendungen.

Vergleich der Stahlproduktionsmethoden zeigt, dass der Elektroofen mit Schrott 75 % weniger CO2 emittiert als herkömmliche Hochöfen, aber nur 25 % der globalen Produktion ausmacht

Stahlproduktionsmethoden und ihre Emissionen

Es gibt drei Hauptwege, Stahl herzustellen, mit sehr unterschiedlichen CO2-Fußabdrücken:

ProduktionsmethodeCO₂ pro Tonne StahlAnteil an der globalen ProduktionPrimäre Energiequelle
Hochofen + LD-Konverter (BF-BOF)2,3 Tonnen73 %Kohle/Koks
Direktreduziertes Eisen + Elektroofen (DRI-EAF)1,4 Tonnen2 %Erdgas
Elektroofen mit Schrott (Scrap-EAF)0,4 Tonnen25 %Strom + recycelter Schrott

Kritische Erkenntnis: Trotz der höchsten CO₂-Intensität . Diese Methode nutzt Kohle, um Eisenerz in Hochöfen bei Temperaturen um 2.800°F (1.540°C) zu schmelzen, wobei massive Mengen CO₂ freigesetzt werden.

Im Gegensatz dazu verursacht die Stahlherstellung im Elektroofen aus recyceltem Schrott 75-83 % weniger Emissionen als Hochöfen. In den Vereinigten Staaten werden etwa 70 % des Stahls mithilfe der EAF-Technologie hergestellt, was zu einer geringeren Gesamtemissionsintensität beiträgt.

Warum Stahl schwer zu dekarbonisieren ist

Die Herausforderung beim Stahl ist dreifach:

  1. Extrem hohe erforderliche Temperaturen (über 1.400°C) zum Schmelzen von Eisenerz
  2. Kohle erfüllt doppelte Funktion: sowohl als Brennstoff als auch als chemisches Reduktionsmittel zur Eisengewinnung aus Erz
  3. Produktionsumfang: Über 1,9 Milliarden Tonnen Stahl werden jährlich produziert
Zementproduktion: 7-8 % der globalen Emissionen

Zement ist das wichtigste Baumaterial und verursacht 1,5-1,6 Milliarden Tonnen CO₂ pro Jahr — etwa 7-8 % der gesamten globalen Emissionen. Wäre Zement ein Land, wäre es der dritt- oder viertgrößte CO₂-Emittent der Welt.

CO2-Emissionen bei der Zementproduktion, wobei 60 % aus unvermeidbaren Prozessemissionen bei der Kalkstein-Calkanlage stammen und 35 % aus der Verbrennung von Brennstoffen zum Heizen

Woher die Zementemissionen stammen

Die Zementproduktion hat ein einzigartiges Emissionsprofil:

  • Prozessemissionen (60%): Wenn Kalkstein (CaCO₃) auf 600-900°C erhitzt wird, in einem Prozess, der als Kalzinierung bezeichnet wird, zerfällt er chemisch in Kalk (CaO) und setzt CO₂ frei. Dies ist eine chemische Reaktion, die nicht vermieden werden kann indem man den Brennstoff wechselt – sie ist inhärent bei der Zementherstellung.
  • Brennstoffverbrennung (35%): Das Erhitzen des Ofens auf 1.450°C erfordert enorme Energiemengen, die traditionell durch das Verbrennen von Kohle, Petroleumkoks oder Erdgas bereitgestellt werden.
  • Stromverbrauch (3%): Mahlen von Rohstoffen und fertigem Zement zu Pulver.
  • Transport (2%): Transport von Rohstoffen und Fertigprodukten.

Die Herausforderung: Weil 60 % der Zementemissionen aus dem chemischen Prozess selbst stammen, kann die Umstellung auf erneuerbare Energien nur 35-40 % des Problems lösen. Die verbleibenden Emissionen erfordern technologische Lösungen wie Kohlenstoffabscheidung oder alternative Bindematerialien.

Dekarbonisierungspfade für Zement

Entwickelte Lösungen umfassen:

  1. Zementersatz: Ersetzen eines Teils des Klinkers durch Flugasche, Schlacke oder andere Zusatzstoffe (SCMs)
  2. Alternative Bindemittel: Entwicklung von Geopolymerzementen oder anderen kohlenstoffarmen Bindematerialien
  3. Kohlenstoffabscheidung und -speicherung (CCS): Abscheidung des bei der Kalzinierung freigesetzten CO₂
  4. Alternative Brennstoffe: Ersatz von Kohle durch Biomasse, Abfallstoffe oder Wasserstoff (behandelt 35 % der Emissionen)
  5. Designoptimierung: Verwendung von weniger Beton durch bessere Strukturplanung

Vergleich der Stahlproduktionsmethoden zeigt, dass ein Elektroofen mit Schrott 75 % weniger CO2 emittiert als traditionelle Hochöfen, jedoch nur 25 % der weltweiten Produktion ausmacht

Ähnlich kann beim Abbau eines Gebäudes das „eingebettete Kohlendioxid“ (aus dem gesamten verwendeten Beton, Stahl und Aluminium) fast so bedeutend sein wie der Energieverbrauch während der gesamten Lebensdauer:

Vergleich des eingebetteten Kohlendioxids zeigt, dass Aluminium mit 11,5 kg CO2 pro kg die höchste Kohlenstoffintensität hat, während Holz mit nur 0,1 kg CO2 pro kg Kohlenstoffspeicher ist

Landwirtschaft: Rülpsen, Dünger & Lebensmittel 

Die Rolle der Landwirtschaft wird oft missverstanden. Sie ist für etwa 12 % der weltweiten Emissionen verantwortlich, aber ein Großteil davon stammt nicht aus fossilen Brennstoffen. Stattdessen sind die Hauptverursacher:

  1. Methan aus der Verdauung von Nutztieren („enterische Fermentation“): 40 % der landwirtschaftlichen CO₂-Äquivalente
  2. Nitrogendüngerausbringung (N₂O-Emissionen): 30%
  3. Güllemanagement: 14%
  4. Überschwemmte Reisfelder: 10% (Methan aus anaerobem Abbau)

Die Emissionen aus der Tierhaltung werden hauptsächlich von Rindfleischrindern dominiert, wie dieses beispielhafte Diagramm zeigt:

Treibhausgasemissionen aus der Tierhaltung nach Tierarten, wobei Rinder (Fleisch-, Milch- und andere) mit 70% aller Tierhaltungsemissionen überwiegen

Das Tortendiagramm unten visualisiert die Hauptquellen der Landwirtschaft:

Landwirtschaftliche Emissionen nach Quelle mit enterischer Fermentation bei Nutztieren als größtem Beitrag mit 40%, gefolgt von Düngemitteln mit 30% und Güllemanagement mit 14%

Emissionen aus Industrieprozessen & Gebäuden: Zwei Seiten derselben Medaille

Emissionen aus Industrieprozessen – wie Beton-, Aluminium- oder Kältemittelherstellung – unterscheiden sich grundlegend von denen durch fossile Brennstoffe. Manchmal gibt die chemische Umwandlung selbst CO₂ oder sogar noch wirksamere Treibhausgase (wie HFKW und SF₆) ab. [11] [12]

Fluorierte Gase (verwendet in Kühlung, Isolierung, Klimaanlagen) sind besonders potent – einige haben ein Treibhauspotenzial, das 10.000-mal höher ist als das von CO₂, auch wenn ihre gesamte atmosphärische Konzentration deutlich niedriger ist. [13]

Gebäude (Wohn- & Gewerbegebäude) spielen eine doppelte Rolle. Sie verursachen sowohl direkte Emissionen (durch Gasheizung, Kochen und Warmwasser) als auch indirekte (über Stromerzeugung). Die nächste Grafik zeigt die Hauptquellen in Gebäuden:

Direkte Gebäudeeemissionen mit dominierender Erdgasheizung sowohl im Wohnsektor (55%) als auch im Gewerbesektor (50%), wobei Warmwassererzeugung die zweitgrößte Quelle ist

Aufschlüsselung der Gebäudeeemissionen mit 72% operativem Kohlenstoff (Heizen, Kühlen, Beleuchtung) und 28% verkörpertem Kohlenstoff (Materialien, Bau), wobei der Anteil des verkörperten Kohlenstoffs zunimmt

Haushalts-CO₂-Emissionen: Was passiert zu Hause? 

Es ist leicht zu übersehen, aber der Haushalt ist selbst ein Mikrokosmos des Energieverbrauchs und der Emissionen der Gesellschaft. Ein typisches US-amerikanisches Zuhause erzeugt 7–10 metrische Tonnen CO₂ pro Jahr (variiert weltweit), mit folgender Aufschlüsselung:

  • Raumheizung: 41%
  • Wassererwärmung: 19%
  • Kühlung: 8%
  • Klimaanlage: 6%
  • Beleuchtung: 5%
  • Kochen, Wäsche, „Plug Loads“ (Elektronik, Computer, TV usw.): verbleibende ca. 21%

Lassen Sie uns dies mit einem Haushaltsdiagramm veranschaulichen:

Haushalts-CO2-Emissionen nach Endnutzung, wobei die Raumheizung den größten Anteil ausmacht, gefolgt von Wassererwärmung und Kühlung. Die Zahlen beziehen sich auf typische US-Haushalte.

Im Gegensatz zu sektoralen Grafiken werden die Haushalts-Emissionen sowohl durch das Haus als auch durch die darin gelebten Gewohnheiten bestimmt. In kälteren Klimazonen oder bei undichten Häusern wird die Raumheizung den größten Teil ausmachen. Kleinere Wohnungen in milderen Klimazonen verschieben die Anteile naturgemäß eher zu Geräten und Plug Loads. Wassererwärmung und Kühlung sind das ganze Jahr über konstante Beitragsleister, während die Beleuchtung dank LED-Technik stetig zurückgegangen ist.  [14]  [15]  [16]

Internationale Vergleiche zeigen noch größere Unterschiede: In Skandinavien ist Elektroheizung verbreitet, während in vielen Teilen der Entwicklungsländer Kochbrennstoff den Haushalts-Fußabdruck dominiert. Technologie, Effizienz, Klima und Verhalten spielen alle eine Rolle.  [15]  [16]

 Flüchtige Emissionen (Öl- & Gasinfrastruktur): Die Lecks 

Ungefähr 6 % der globalen Treibhausgasemissionen stammen aus „flüchtigen“ Verlusten und Freisetzungen entlang der Öl- und Gas-Wertschöpfungskette. Methan ist der Hauptverursacher, der absichtlich abgegeben oder durch Lecks in Pipelines, Verarbeitungsanlagen und verlassenen Bohrlöchern verloren geht. Um dies visuell darzustellen, sehen Sie sich die nächsten beiden Grafiken an:

Aufschlüsselung der flüchtigen Emissionen zeigt, dass das Abblasen (absichtliche Freisetzung) 64 % der Methanemissionen aus Öl und Gas ausmacht, flüchtige Lecks 25 % und das Abfackeln 11 %

Methanemissionen aus Öl und Gas nach Segment zeigen, dass die Produktionsphase aus der Förderung 40 % der Emissionen ausmacht, während die Infrastruktur der Mittelstufe (Sammlung, Verarbeitung, Transport) 45 % beiträgt

Bemerkenswert ist, dass neue Satelliten- und Luftdaten zeigen, dass die realen Methanemissionen wahrscheinlich viermal so hoch sind wie die von der Industrie gemeldeten Werte. Branchenübliche Praktiken hinken bei Leckerkennung und -reparatur hinterher, und kleine, verstreute Quellen machen einen überraschend großen Anteil der Gesamtemissionen aus. [17] [18]

Abfall: Die Methan-Maschine 

Abfall – insbesondere von Deponien und Abwasser – wird oft übersehen, macht aber weltweit etwa 3 % der direkten Emissionen aus. Wenn organisches Material (wie Lebensmittel- oder Gartenabfälle) anaerob zersetzt wird, entsteht Methan: ein Treibhausgas, das auf kurzen Zeitskalen 84-mal wirksamer ist als CO₂. [19]

Die unten stehende Grafik zeigt, wie dominant Deponien bei den gesamten Abfallemissionen sind und warum Kompostierung, ordnungsgemäße Gaserfassung und -verarbeitung effektive Klimastrategien sind:

Emissionen im Abfallsektor zeigen, dass Deponien mit 72 % (1.224 Mt CO2e) dominieren und damit die drittgrößte Quelle der Methanemissionen in den USA sind

Vergleich der Abfallwirtschaft zeigt, dass anaerobe Vergärung negative Emissionen aufweist (-50 kg CO2e/Tonne), während Deponien ohne Gaserfassung 550 kg CO2e/Tonne emittieren – ein Unterschied um den Faktor 11

Landnutzungsänderungen & Forstwirtschaft: Kohlenstoffsenken in Gefahr 

Wälder und Land, als Sektor, balancieren auf einem Drahtseil zwischen CO₂-Emissionen und -Aufnahme. Entwaldung (besonders in den Tropen) ist für 10–12 % der weltweiten Emissionen verantwortlich, aber gesunde Wälder absorbieren riesige Mengen Kohlenstoff – bis zu 30 % der jährlichen Emissionen fossiler Brennstoffe.  [20]  [21]

So sieht das aktuelle globale „Waldkohlenstoff-Gleichgewicht“ aus: In einem guten Jahr sind Wälder eine Netto-Senke, aber dieser Nutzen schrumpft schnell, da Waldbrände und Rodungen zunehmen. Allein der Amazonas verursacht mehr als ein Drittel aller Entwaldungsemissionen, meist im Zusammenhang mit Rindfleisch- und Sojaproduktion.  [22]  [23]

Regionale Entwaldungsemissionen zeigen, dass der Amazonas-Regenwald 35 % der weltweiten Entwaldungsemissionen mit 2.345 Millionen Tonnen pro Jahr ausmacht, hauptsächlich verursacht durch Rinderzucht und Sojaanbau

Tropische und entwässerte Torfgebiete sind die ultimative „Kohlenstoffbombe“ – ein einzelner Hektar, der von Torfsumpfwald zu einer Ölpalmenplantage umgewandelt wird, wechselt von der Kohlenstoffaufnahme zur Emission von 55 Tonnen CO₂ pro Jahr.

Militärausgaben für Treibstoff: Der verborgene Riese 

Obwohl sie selten in nationalen Klimazielen berücksichtigt werden, ist das kollektive Militär für zwischen 1 und 5,5 % der globalen Emissionen verantwortlich. Das US-Verteidigungsministerium verbraucht mehr fossilen Brennstoff als viele ganze Länder und ist der weltweit größte einzelne institutionelle Emittent. Flugzeug-Kerosin ist der größte Anteil, wie unten gezeigt:

US-Militäremissionen zeigen, dass Flugzeug-Kerosin 55 % (132 Millionen Tonnen) der gesamten Militäremissionen ausmacht, gefolgt von Marinefahrzeugen mit 20 %

Militäremissionen sind nicht nur groß, sondern auch schwer fassbar: internationale Protokolle befreien sie oft oder ignorieren sie, dennoch zeigen Trends, dass die Militäremissionen weltweit steigen, während die Verteidigungsausgaben zunehmen. [24] [25] [26]

Fazit

Die Aufschlüsselung des Puzzles der CO₂-Emissionen zeigt, wie entscheidend sektorspezifische, subsektorale und sogar haushaltsbezogene Entscheidungen sind. Während die Dekarbonisierung der Stromerzeugung und die Elektrifizierung aller Bereiche große Hebel darstellen, gibt es echte Fortschritte und Einflussmöglichkeiten beim Umgang mit unsichtbarem Methan, der Beendigung der Entwaldung, der Verbesserung der Abfallbewirtschaftung und der Entmystifizierung von Militäremissionen.

Durch das Verständnis wird das globale Patchwork der Emissionen zu einem Bauplan für Lösungen – und für Verantwortung.


  1. IEA, „CO₂-Emissionen nach Sektor und Land.“ https://www.iea.org/
  2. Our World in Data, „Treibhausgasemissionen nach Sektor.“ https://ourworldindata.org/emissions-by-sector
  3. U.S. EIA, „Kohlenstoffdioxidemissionen – Überblick.“ https://www.eia.gov/environment/emissions/
  4. IPCC, Bewertungsberichte. https://www.ipcc.ch/
  5. EPA, US-amerikanisches Treibhausgasinventar. https://www.epa.gov/ghgemissions/
  6. U.S. EIA, „Energieverbrauch in Haushalten.“ https://www.eia.gov/energyexplained/use-of-energy/homes.php
  7. U.S. EIA, „Stromverbrauch in Haushalten.“ https://www.eia.gov/energyexplained/use-of-energy/electricity-use-in-homes.php
  8. Our World in Data, „Transportemissionen.“ https://ourworldindata.org/transport-emissions
  9. IEA, Emissionsdaten zur Mobilität. https://www.iea.org/data-and-statistics
  10. WRI, „Herstellungsbedingte CO₂-Emissionen.“ https://www.wri.org/
  11. EPA, „Emissionen aus industriellen Prozessen.“ https://www.epa.gov/ghgemissions/industry-sector-emissions
  12. Nature, „Emissionen fluorierter Gase.“ https://www.nature.com/articles/s41467-024-52434-y
  13. Europäische Kommission, „Über F-Gase.“ https://climate.ec.europa.eu/
  14. Center for Sustainable Systems, Universität Michigan. https://css.umich.edu/
  15. EIA, „Umfrage zum Energieverbrauch in Haushalten.“ https://www.eia.gov/consumption/residential/
  16. Goldstein, B. et al., „Der CO₂-Fußabdruck des Energieverbrauchs in US-Haushalten,“ PNAS. https://www.pnas.org/doi/10.1073/pnas.1922205117
  17. EDF, „Methanemissionen aus der US-Öl- und Gasindustrie.“ https://www.edf.org/
  18. Weltbank, „Bericht zum globalen Gasfackel-Tracker.“ https://www.worldbank.org/
  19. RMI, „Methanmanagement im Abfallsektor.“ https://rmi.org/our-work/
  20. Global Forest Watch. https://www.globalforestwatch.org/
  21. UN-Klimaberichte. https://www.un.org/en/climatechange/science/climate-issues/land
  22. World Resources Institute. https://www.wri.org/insights/
  23. Woodwell Climate. https://www.woodwellclimate.org/global-forest-carbon-storage-explained/
  24. SGR, „Militärische Kohlenstoffemissionen.“ https://www.sgr.org.uk/resources/how-big-are-global-military-carbon-emissions
  25. CEOBS, „Schätzung der Militäremissionen.“ https://ceobs.org/
  26. PLOS Climate, „Militärausgaben und Emissionen.“ https://journals.plos.org/climate/

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