Von Agrarwende bis Zero Emission...

Die Landwirtschaft ist weltweit im Umbruch – von Quantität zu Qualität. Die Verbraucher werden kritischer und verlangen immer mehr biologische Produkte. Landwirte, Umweltschützer und die Politik beginnen, gemeinsam den Umstieg zu gestalten. So will Bayern bis 2030 etwa ein Drittel Ökolandwirtschaft. Auch große Länder wie Indien folgen diesem Beispiel, mehr Öko-Landbau ist überall angesagt. Denn fruchtbarer Boden ist das wahre Kapital einer zukunftsfähigen Gesellschaft. Übrigens: Unsere Welt leidet unter dem größten Artensterben aller Zeiten. Täglich rotten wir 150 Tier- und Pflanzenarten aus. In Deutschland sind in den letzten 25 Jahren 76% aller Insektenarten ausgestorben. Das Bienensterben wurde zum Politikum. Welche Rolle spielt bei dieser Entwicklung die chemie-orientierte Landwirtschaft?

Der Mensch setzt Kohlenstoffdioxid (CO2) frei, z.B. durch Industrie, Landwirtschaft und Verkehr. Gelangt mehr CO2 in die Umwelt, als die Natur (insbesondere durch Wälder) binden kann, steigt der Anteil in der Atmosphäre und bewirkt den so genannten Treibhauseffekt, der für den Klimawandel verantwortlich ist.

Der CO2-Abdruck - auch CO2-Fußabdruck oder carbon footprint genannt - beschreibt die gesamte Menge an Kohlenstoffdioxid, die in einer bestimmten Zeitspanne ausgestoßen wird. Der CO2-Abdruck kann sich auf einzelne Personen, auf Unternehmen, Produkte oder Dienstleistungen beziehen.

In Deutschland haben wir aktuell einen durchschnittlichen CO2-Abdruck von etwas über 9 Tonnen pro Jahr. In Tunesien ist es gerade mal 1 Tonne, in den USA sind es fast 18 Tonnen.

Ein Tipp: Ihren eigenen CO2-Abdruck können CO2-Rechner wie der des Umweltbundesamtes berechnen.

Um den globalen Klimawandel abzubremsen, ist eine Reduktion der globalen Emissionen an Treibhausgasen erforderlich. Eine rationale Klimapolitik sollte dem ökonomischen Prinzip der Arbeitsteilung folgen, um die volkswirtschaftlichen Kosten dieser Anstrengung möglichst gering zu halten. Dann würde die jeweils nächste Einheit Treibhausgase dort vermieden, wo dies nach dem aktuellen Stand der (technischen) Gegebenheiten am günstigsten möglich ist, unabhängig davon, an welchem Ort die Emission entsteht und wer der Emittent ist.

Dies erfordert, dass unzählige Einzelentscheidungen, die Haushalte und Unternehmen bei der Energienutzung treffen, so koordiniert werden, dass sich dieses Vorgehen ergibt. Das ideale Signal dafür wäre ein einheitlicher Preis (ein „CO2-Preis“) für alle Emissionen, die aus dem Einsatz fossiler Energieträger wie Kohle und Erdgas entstehen. Im besten Falle würde er global einheitlich erhoben. Meist umfasst der Einflussbereich der Klimapolitik aber höchstens eine Gruppe von Volkswirtschaften wie die Europäische Union. Doch selbst ein einheitlicher CO2-Preis für ganz Europa wurde bis heute noch nicht vollständig umgesetzt.

Bislang unterliegen nur die Emissionen der Industrie und der Energiewirtschaft der Regelung des europäischen Emissionshandels für Treibhausgasemissionen (ETS). Dieser Mechanismus gibt für eine maximal zulässige Menge an Emissionen Berechtigungsscheine aus. Da diese frei gehandelt werden, ergibt sich als Marktergebnis ein einheitlicher CO2-Preis, der im Zeitablauf schwankt. Alternativ dazu könnte eine CO2-Steuer erhoben werden: Der Steuersatz pro Mengeneinheit eingesetzter fossiler Energieträger wäre somit der festgelegte CO2-Preis. Dann würde sich die Menge an Emissionen als Marktergebnis herausschälen.

Cradle to Cradle (Von der Wiege zur Wiege) - für eine Welt ohne Abfall

Energie sparen, enthaltsam sein, die Produktionsprozesse effizienter und weniger schädlich gestalten - diese Prinzipien von Nachhaltigkeit, wie wir sie heute verstehen, klingen nicht besonders attraktiv. Das Cradle to Cradle-Prinzip hingegen orientiert sich an der Natur: Denn die Natur geht als ideales Beispiel voran, indem sie verschwenderisch produziert.

Cradle to Cradle bedeutet, dass Produkte und Produktionsprozesse so entwickelt werden müssen, dass Verschwendung kein Problem mehr ist. Sie sind für Mensch und Natur nicht nur komplett unschädlich, sondern der Mensch ist nützlich mit dem, was er tut! Es müssen Produkte aus Nährstoffen hergestellt werden, die die Natur und alle Lebewesen unterstützen und anschließend in die Biosphäre oder in die Technosphäre gehen können. „Abfälle“ existieren in diesem Sinne nicht, d.h. Abfall ist - wie in der Natur - gleichbedeutend mit Nährstoff.

Das Cradle to Cradle-Designkonzept wurde von Prof. Michael Braungart und William McDonough entwickelt und bereitet den Weg zu einem neuen Wirtschaftssystem, in dem Innovation, Qualität und Schönheit im Mittelpunkt stehen. Inzwischen wurden weltweit bereits über 11.000 Produkte nach dem Cradle to Cradle-Prinzip hergestellt.

Bislang unterliegen die Emissionen von Industrie und Energiewirtschaft der Regelung des europäischen Emissionshandels für Treibhausgasemissionen (ETS). Dieser Mechanismus gibt für eine maximal zulässige Menge an Emissionen Berechtigungsscheine aus. Da diese frei gehandelt werden, ergibt sich als Marktergebnis ein einheitlicher CO2-Preis, der im Zeitablauf schwankt. Alternativ dazu könnte eine CO2-Steuer erhoben werden: Der Steuersatz pro Mengeneinheit eingesetzter fossiler Energieträger wäre somit der festgelegte CO2-Preis. Dann würde sich die Menge an Emissionen als Marktergebnis herausschälen.

Energieautarkes Wohnen in Mehrfamilienhäusern hat etwas mit Selbstbestimmung zu tun. Diese innovativen Gebäude versorgen sich selbst mit Wärme, Strom und Elektromobilität aus der Sonne und sind im Betrieb 100% CO2-frei. Weil sie enttechnisiert, wartungsarm und langlebig sind, machen sie ihre Bewohner unabhängig. Gleichzeitig stehen sie – durch Vernetzung – der Allgemeinheit zur Verfügung. Als Mehrfamilienhäuser bieten sie ihren Bewohnern langfristig stabile und damit kalkulierbare Pauschalmieten mit Energie-Flatrate. Für 10 Jahre sind alle Kosten für Wohnen, Wärme, Strom und das Betanken des Elektroautos bereits enthalten. Diese energieautarken Gebäude sind Teil einer Transformation, die unsere Gesellschaft fundamental verändern wird. Nicht Verzicht und schlechtes Gewissen sind Dreh- und Angelpunkt dieser energetischen Konzepte, sondern die kluge Nutzung der zur Verfügung stehenden Ressourcen.

Im 21. Jahrhundert steht die Menschheit vor einem Zivilisationsumbruch, der durchaus mit dem der industriellen Revolution im 19. Jahrhundert zu vergleichen ist. Um ein gutes Leben für knapp zehn Milliarden Menschen auf einem ökologisch begrenzten Planeten zu ermöglichen, sind massive technologische, ökonomische, aber auch institutionelle und kulturelle Veränderungen notwendig. Dieser Umbruch wird in der Nachhaltigkeitsdiskussion als „Große Transformation“ bezeichnet. Sie reicht vom Umbau des Energie- und Mobilitätssystems über Visionen einer Kreislaufwirtschaft bis hin zu neuen Formen der Stadtgestaltung und global verallgemeinerungsfähigen Wohlstandsmodellen. Diese Transformation als einen durch globale und Generationen-Verantwortung getragenen fretheitlichen Prozess zu gestalten, ist die Zivilisationsherausforderung des 21. Jahrhunderts.

In rund 10 Kilometern Höhe windet sich in den mittleren Breiten ein Starkwindband um unseren Planeten – der Jetstream. Dieser Höhenwind ist wichtig für unser Wetter, denn er steuert die Verlagerung von Hoch- und Tiefdruckgebieten am Boden. Er ist verantwortlich dafür, dass bei uns wechselhaftes Westwindwetter tonangebend ist.

Die Ursache dieses Höhenwindes liegt im Temperaturunterschied zwischen der kalten Arktis und den warmen Tropen. Je größer dieser Temperaturunterschied ist, desto stärker weht der Jetstream. In den letzten Jahrzehnten hat sich der Klimawandel auch auf diesen Temperaturunterschied ausgewirkt, weil sich die Polarregion deutlich stärker erwärmt hat als die Tropen. Der Temperaturunterschied zwischen Nord und Süd hat also abgenommen – und damit die Windgeschwindigkeit in diesem Starkwindband.

Als eine der Folgen des schwächeren Jetstreams verlagern sich unsere Hochs und Tiefs nicht mehr so schnell von West nach Ost – so geschehen im langen Sommer von 2018.

Ein Kipp-Element ist dadurch gekennzeichnet, dass ein kleiner äußerer Anstoß an einer neuralgischen Stelle/zu einem kritischen Zeitpunkt (“Kipp-Punkt”) das Element in große Bewegung/tiefgreifende Veränderung versetzen kann. Ein simples Beispiel wäre eine Reihe von hintereinander aufgestellten Dominosteinen.

Entscheidend ist neben dem gewaltigen Ursache-Wirkung-Verhältnis die weitgehende Unumkehrbarkeit des Ereignisses. In der modernen Klimaforschung werden als Kipp-Elemente große Untersysteme der globalen Umwelt (Amazonas-Regenwald, Grönländischer Eisschild etc.) bezeichnet, die z.B. bei bestimmten Erhöhungen der planetaren Mitteltemperatur “umkippen” dürften.

Klimaneutralität ist ein Konzept, das darauf abzielt, Treibhausgasemissionen zu kompensieren, insbesondere solche, die nicht weiter reduziert werden können. Für jede Tonne Kohlendioxid zahlt ein Unternehmen oder eine Einzelperson einen bestimmten Betrag, der in Klimaschutzmaßnahmen investiert wird. Sich freiwillig klimaneutral zu stellen ist wichtig. Denn zwischen dem Ziel, die Erderwärmung auf 2°C zu begrenzen, und den weltweiten Anstrengungen zur Reduktion von Treibhausgasen klafft eine riesige Lücke. Diese Lücke gilt es zu schließen. Das einfachste und günstigste Mittel: Klimaneutral werden mit Bäumen! Denn Bäume binden CO2 und helfen so, die 2°C-Grenze hoffentlich doch noch einzuhalten, indem sie den Kohlenstoff im Holz speichern. Die Hälfte der menschengemachten Emissionen könnte auf diese Weise kompensiert werden. Dafür brauchen wir 1.000 Milliarden Bäume.

Der Rebound Effekt, manchmal auch Bumerang-Effekt genannt, bedeutet, dass die erfreulichen Zugewinne an Energieeffizienz in aller Regel zu keiner Entlastung der Natur oder des Klimas führen. Stattdessen führen diese Zugewinne meistens dazu, dass zum Beispiel Heizung, Beleuchtung oder Mobilität billiger werden und hierdurch häufiger oder heftiger genutzt werden. Der Übergang von der Glühbirne auf die LED-Lampe führt nachweislich dazu, dass mehr beleuchtet wird.

Damit der Effizienzfortschritt hauptsächlich dem Klima zugute kommt, sollte man die Emission von klimaschädigenden Gasen, also zum Beispiel CO2, Methan oder Lachgas mindestens in dem Maße teurer machen, wie die Effizienz zugenommen hat. Das ist die Idee der CO2-Steuer.

Bislang wurden die Sektoren Strom, Wärme und Verkehr getrennt voneinander betrachtet. Die Stromversorgung und die Bereitstellung von Treibstoffen für den Verkehr waren zwei komplett unterschiedliche Bereiche. Dies wird sich künftig vollständig ändern. Die Stromversorgung muss noch vor 2040 vollständig auf erneuerbare Energien umgestellt werden, wenn wir das Pariser Klimaschutzabkommen einhalten wollen. Eine Stromversorgung auf Basis von Solar- und Windenergie erzeugt aber an vielen Stunden im Jahr deutliche Überschüsse, die dann zum Beispiel bei der Wärmeversorgung oder zum Laden von Elektroautos genutzt werden können. Dann spricht man von der Sektorkopplung. Setzen wir diese beherzt um, ergeben sich für den Wirtschaftsstandort Deutschland und für den Klimaschutz ungeahnte neue Möglichkeiten.

Solar-Plus-Häuser erzeugen mehr Energie, als in ihnen verbraucht wird. Die erste Solar-Energie-Plus-Siedlung in Deutschland baute der Solar-Architekt Rolf Disch 1995 in Freiburg/Brsg. Die Häuser erzeugen dreimal so viel Strom wie in ihnen verbraucht wird: über eine Fotovoltaik-Anlage auf dem Dach und sämtliche Wärme erneuerbar über ein Fernwärmenetz, das mit Holzhackschnitzel betrieben wird.

Ein Solar-Energie- Plus-Haus ist komplett mit wohngesunden Baustoffen gebaut, überwiegend mit heimischem Holz und gut gedämmt. Deshalb weisen sie eine sehr gute Gesamtenergie-Bilanz aus. Solar-Plus-Häuser sind nicht nur ökologisch, sondern auch ökonomisch attraktiv. Denn diese Häuser verdienen durch ihren Energie-Überschuss gutes Geld. Sie helfen ganz entscheidend, die Pariser Klimaschutzziele zu erreichen. Das Geheimnis: Die Sonne schickt nie eine Rechnung.

Hätte die Erde keine Atmosphäre, wäre die Oberflächentemperatur ausschließlich durch die Bilanz der einfallenden Sonnenstrahlung, abzüglich des in den Weltraum zurück reflektierten Teils, und der von der Erde abgestrahlten Wärme- oder Infrarotstrahlung bestimmt. In diesem Fall wäre es auf der Erdoberfläche mit im Mittel ungefähr -18°C bitterkalt. Da unsere Erde aber eine Atmosphäre hat, müssen wir deren Funktion als „Decke“ mitberücksichtigen. Die Luftmoleküle absorbieren nur einen kleinen Teil der einfallenden Sonnenstrahlung, aber einen Großteil der von der Erde ausgehenden Infrarotstrahlung. Sie emittieren ihrerseits aber ebenfalls Infrarotstrahlung, und dies in alle Richtungen. Damit erhält die Oberfläche zusätzlich Energie, die man als Gegenstrahlung bezeichnet. Ein Gleichgewicht kann sich nur einstellen, wenn sich die Erdoberfläche erwärmt und sich ihre infrarote Abstrahlung erhöht. Das ist der Treibhauseffekt.

Der Treibhauseffekt sorgt für die milden Temperaturen auf der Erde von im Mittel +15°C. Der Wasserdampf ist mit einem Anteil von etwas mehr als 60 Prozent das für den natürlichen Treibhauseffekt mit Abstand wichtigste Gas, gefolgt von Kohlendioxid (CO2) mit einem Anteil von etwas mehr als 20 Prozent. Die Menschheit verstärkt durch den Ausstoß bestimmter Gase, allen voran CO2, den Treibhauseffekt. An diesem anthropogenen Treibhauseffekt hat CO2 einen Anteil von etwa Zweidrittel. Die Temperatur der Erde ist infolge des anthropogenen Treibhauseffekts schon um ca. 1°C gegenüber der vorindustriellen Zeit angestiegen. Ohne Klimaschutz könnten es gegen Ende des Jahrhunderts bis zu 5°C sein - eine in Ausmaß und Geschwindigkeit für die Menschheit einmalige globale Erwärmung.

Die Lebensqualität in den Städten wird durch den motorisierten Verkehr massiv beeinträchtigt, die Klimaschutzziele im Verkehrssektor werden weit verfehlt. Die Attraktivität der Innenstädte leidet durch die Überlastung mit dem motorisierten Verkehr, Lärm und Schadstoffbelastung. Deshalb ist die Verkehrswende dringend, um die Klimaschutzziele des Bundes und der EU noch zu erreichen, die in vielen Städten immer noch nicht eingehaltenen Luftqualitätsziele sicherzustellen und die Lärmbelastung zu reduzieren. Zentraler Ansatzpunkt ist der motorisierte Verkehr. Eine rein technologiegetriebene Strategie, die lediglich auf die Substitution fossiler Kraftstoffe abzielt, ist alleine nicht zielführend.

Die Lebensqualität in den Städten wird nicht durch eine möglichst hohe Auto-Erreichbarkeit, sondern durch eine sozial gerechte und nachhaltige Mobilität und das damit verbundene Zurückdrängen des Autoverkehrs verbessert. Die Konflikte durch die Flächenansprüche des Autoverkehrs führen zu Verkehrssicherheitsproblemen und geringerAufenthaltsqualität. Für eine Verkehrswende müssen Fuß- und Radverkehr deutlich mehr Raum erhalten und der ÖPNV ausgebaut werden, um die Mobilität auch ohne Auto zu gewährleisten. Der Güterverkehr muss klimaverträglich gestaltet werden, d.h. massive Verlagerung auf die Schiene und Versorgung in der Fläche mit Elektro-Lkw.

Unter „Zero Emission Vehicle“ wird meistens ein Fahrzeug betrachtet, dass keine Abgasemissionen aufweist. Das können Batteriefahrzeuge oder auch Fahrzeuge mit Brennstoffzellenantrieb und Wasserstoff als Kraftstoff sein. Diese Definition wurde in Kalifornien als Weiterführung der „Low“ bzw der „Ultra low emissions“ Fahrzeuge entwickelt. Dabei werden aber sowohl die Emissionen bei der Herstellung der Fahrzeuge, besonders die bei der Batterieproduktion, als auch die beim Betrieb z.B. durch Bremsen- und Reifenabrieb ausgeblendet. Auch die Lärmemissionen der Fahrzeuge werden bei dieser Definition nicht einbezogen. Ein echtes „Zero Emission Vehicle“ kann es also nicht geben, sondern nur in Einzelbereichen. Aber es bleibt die Herausforderung, alle Emissionen so weit wie notwendig zu minimieren.