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INHALTSVERZEICHNIS

Inhaltsverzeichnis   II

Abk  ürzungsverzeichnis  III

Symbolverzeichnis   IV

Tabellenverzeichnis V   

1.  Kurzfassung  1

2.  Problemstellung  2

3.  Der Treibhauseffekt  3

3.1  Natürlicher Treibhauseffekt.  3

3.2  Anthropogener Treibhauseffekt.  4

3.3  Treibhausgase  5

3.3.1  Kohlendioxid.  5

3.3.2  Methan.  6

3.3.3  Distickstoffoxid und sonstige Treibhausgase.  7

3.4  Das Kyoto-Protokoll und die EU-Richtlinie.  8

4.  Ökobilanzen als Instrument zur Abschätzung von Umweltwirkungen  10

4.1  Eigenschaften und Aufgaben  10

4.2  Systematik einer Ökobilanz  11

4.2.1  Ziel und Untersuchungsrahmen  11

4.2.2  Sachbilanz  12

4.2.3  Wirkungsabschätzung  12

4.2.4  Auswertung  13

5.  Das Konzept des Global Warming Potential  14

5.1  Allgemeines  14

5.2  Einflussgrößen und Berechnung.  15

5.3  Verknüpfung von Treibhauspotenzial und Emissionshandel  17

6.  Zusammenfassung  18

Literaturverzeichnis   19

III

ABKÜRZUNGSVERZEICHNIS

Abb. Abbildung Art. Artikel Aufl. Auflage bspw. beispielsweise CH 4 Methan chem. chemische CO 2 Kohlendioxid CO 2eq Kohlendioxid-Äquivalente COP-3 The Third Conference of the Parties / Vertragsstaatenkonferenz DIN Deutsches Institut für Normung et al. et alii / und andere EU Europäische Union FCCC Framework Convention on Climate Change / Rahmenübereinkommen der Vereinten Nationen über Klimaveränderungen GWP Global Warming Potential / Treibhauspotenzial IPCC Intergovernmental Panel on Climate Change / Zwischenstaatliches Gremium über Klimaveränderungen ISO International Organization für Standardization m.E. meines Erachtens N 2 0 Distickstoffoxid ppbv Maß für die Konzentration in Teile pro 1 Milliarde Moleküle in einem Volumen v ppmv Maß für die Konzentration in Teile pro 1 Million Moleküle in einem Volumen v sog. so genannte TEHG Treibhausgasemissionshandelsgesetz ZuG Zuteilungsgesetz 2007

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SYMBOLVERZEICHNIS

a Wärmeabsorbtionskoeffizient c Konzentration GWP i individuelles GWP des betrachteten Gases i i Laufindex des Treibhausgases t Parameter der Zeit von 0, …, T

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ABBILDUNGSVERZEICHNIS   

Abbildung  1: Das Grundprinzip des Treibhauseffektes  

Abbildung  2: Globale oberflächennahe Durchschnittstemperatur (1860-2000) in  

Relation  zur gemittelten Temperatur der Jahre 1961-1990.  

Abbildung  3: Anstieg der Konzentration von CO 2 in der Erdatmosphäre  

Abbildung  4: Anstieg der Konzentration von CH 4 in der Erdatmosphäre  

Abbildung  5: Anstieg der Konzentration von N 2 O in der Erdatmosphäre  

Abbildung  6: Der anthropogene Treibhauseffekt.  

Abbildung  7: Schritte in einer Ökobilanz nach ISO 14040  

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TABELLENVERZEICHNIS

Tabelle 1: Überblick über Emissionen im Basisjahr und Reduktionsziele .......................9 Tabelle 2: Treibhauspotenzial von ausgewählten Stoffen bezogen auf einen

Zeithorizont von 100 Jahren...........................................................................15

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1. KURZFASSUNG

Die weltweite Klimaerwärmung stellt eines der komplexesten und zugleich brisantesten Umweltprobleme der heutigen Zeit dar. Besonders in der jüngeren Vergangenheit wurde begonnen, die Lösung dieser Problematik in Angriff zu nehmen. Neben wesentlichen Forschritten in der Forschung wurde mit dem Kyoto-Protokoll endlich auch in der Politik ein Durchbruch geschafft. Mit dem Emissionshandel wurde beispielsweise ein zentrales umweltpolitisches System geschaffen, das zur Treibhausgasemissionsreduktion beitragen kann.

Aufgabe dieser Seminararbeit ist es, über ein spezielles Instrument innerhalb der Treibhausproblematik, das sog. Global Warming Potential (GWP), zu informieren und eine Anwendung im Emissionshandelssystem zu diskutieren. Dazu ist es vorab notwendig, auf die grundlegenden Zusammenhänge des Treibhauseffektes, die wesentlichsten Treibhausgase sowie die geschaffenen politischen Rahmenbedingungen, einzugehen. Im Anschluss daran werden die grundlegenden Aufgaben und Elemente von Ökobilanzen skizziert. Dies ist deshalb von Nöten, da das Global Warming Potential als Hilfsmittel zur Abschätzung von Umweltauswirkungen verstanden werden kann, weshalb sein Ursprung im Rahmen von Ökobilanzen zu suchen ist. Das darauf folgende Kapitel widmet sich schließlich der intensiven Darstellung des GWP. Insbesondere wird hier auf die Darstellung der Berechnung, der Einflussgrößen und der Anwendungsmöglichkeit im Emissionshandel Wert gelegt, bevor abschließend eine Zusammenfassung der wesentlichen Informationen vorgenommen wird.

Schlagwörter:

Emissionshandel Global Warming Potential (GWP) Kyoto-Protokoll Treibhauseffekt Treibhauspotenzial

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2. PROBLEMSTELLUNG

Mit der industriellen Entwicklung hat für die Menschheit ein Experiment mit ungewissem Ausgang begonnen - eine Änderung der Zusammensetzung der Atmosphäre durch menschliche Beeinflussung. Wurde bereits vor über 100 Jahren über einen erhöhten Treibhauseffekt spekuliert, ¹ so stellt die Lösung dieser Problematik nun eine der größten Herausforderungen des 21. Jahrhunderts dar.

Das 1997 auf der dritten Vertragsstaatenkonferenz der Klimarahmenkonvention (COP-3) verabschiedete Kyoto-Protokoll, das für Industrieländer erstmalig rechtsverbindliche Begrenzungs- bzw. Rückführungspflichten für Treibhausgasemissionen vorsieht, bedient sich mehrerer ökonomischer Instrumente, die eine möglichst kosteneffiziente Erfüllung dieser Pflichten garantieren sollen. ² Zentraler Bestandteil des Protokolls ist die Etablierung eines Zertifikatehandels für Treibhausgasemissionen, dessen Ziel eine Begrenzung der Nutzung des Kollektivguts Atmosphäre mittels Vergabe einer begrenzten Menge von Nutzungsrechten an die einzelnen Länder ist. ³ Im Rahmen des Kyoto-Protokolls wird das Global Warming Potential (GWP) als eine Maßeinheit verwendet, die es ermöglicht, den Einfluss von Treibhausgasemissionen auf das Klima zu messen. Erstmals wurden den verschiedenen am Treibhauseffekt beteiligten Gasen ein individueller GWP-Wert im Jahr 1990 durch das Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC) zugewiesen. ⁴ Was genau unter dem GWP zu verstehen ist, warum es gebildet wurde und wie es zu berechnen und einzuschätzen ist, wird Inhalt dieser Seminararbeit sein. Dazu ist es zunächst notwendig, auf die grundlegenden Hintergründe des Treibhauseffektes, auf Treibhausgase und auf politische Sachlagen einzugehen. Dies geschieht in Kapitel 3. Aufgrund dessen, dass das Instrument des Global Warming Potentials auf der Wirkungsebene der Ökobilanzierung angewendet wird, beschäftigt sich das anschließende Kapitel mit den Hintergründen und dem grundsätzlichen Aufbau

¹ Bereits im Jahr 1896 warnte der schwedische Wissenschaftler Svante Arrhenius vor einem vergrößerten Treibhauseffekt verursacht durch die ansteigende Verbrennung von Kohle. Vgl. dazu Böttcher, Metzner 1994, S. 13f.

² Vgl. Schiffer 2005, S. 363.

³ Zum Begriff des „Kollektivguts“ vgl. Gschwendtner 1993, S. 57-59.

⁴ Unter dem IPCC versteht man einen zwischenstaatlichen Ausschuss über Klimaänderungen, der im Auftrag der UN-Vollversammlung 1988 gegründet wurde. Zu den Aufgaben des IPCC gehören die Er-forschung des Treibhauseffektes sowie die Darstellung und Bewertung der möglichen Auswirkungen und politischen Handlungsoptionen. Über den aktuellen Erkenntnisstand informiert das IPCC in regelmäßigen Abständen durch sog. Sachstandsberichte. Vgl. ausführlich Wissenschaftlicher Beirat der Bundesregierung Globale Umweltveränderungen 1998, S. 141.

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von Ökobilanzen. Vor diesem notwendigen Hintergrund ist es dann möglich, die Ziele und Aufgaben des GWP und deren individuelle Berechnungswege in den Fokus zu nehmen. Daneben bietet sich im 5. Kapitel die Gelegenheit zu Überlegungen über mögliche Implikationen und Auswirkungen des GWP-Ansatzes auf den Emissionshandel von Kohlendioxid, Methan, Distickstoffoxid und anderen Gasen. Abschließend erfolgt eine kritische Zusammenfassung der Ergebnisse.

3. DER TREIBHAUSEFFEKT

3.1 Natürlicher Treibhauseffekt

Das Prinzip des Treibhauseffektes ähnelt den physikalischen Vorgängen in einem Gewächshaus. Dabei gelangt die Energie der Sonne in Form von kurzwelliger Wärmestrahlung fast vollständig in den Innenraum des Hauses und auf den Erdboden. Auf-grund dessen steigt die Temperatur im Hausinneren und auf dem Boden.

Als natürlichen oder atmosphärischen Treibhauseffekt bezeichnet man den Vorgang, bei dem die Temperatur der bodennahen Gebiete auf unserem Planeten aufgrund eines atmosphärischen Wärmestaus steigt. ⁵ Dieser Effekt basiert auf einer natürlich vorkommenden Konzentration von Treibhausgasen. ⁶ Aufgrund ihrer molekularen Struktur besitzen diese Gase eine höhere Durchlässigkeit für kurzwellige als für langwellige Wärmestrahlung. Dies sorgt dafür, dass die von der Sonne ausgesandte kurzwellige Energie fast ungehindert bis zur Erdoberfläche durchdringen kann. Diese aufgenommene Strahlung gibt die Erde vollständig, allerdings in langwelliger Form ⁷ , wieder ab. Würde die aufgenommene Wärmeenergie der Sonne stets in vollem Umfang in den Weltraum zurückgestrahlt, läge die durchschnittliche Temperatur der Erdoberfläche allerdings bei -18°C. Tatsächlich beträgt dieser Wert aktuell ca. +15°C. Zu erklären ist dies damit, dass die von der Erde abgegebene Energie eben nicht in vollem Umfang die Atmosphäre der Erde verlässt. Die natürlich vorkommenden Treibhausgase der Atmosphäre absorbieren die langwellige Erdstrahlung zu einem großen Teil. Dies führt letztendlich dazu, dass diese Wärme teilweise nicht in den Weltraum, sondern zurück

⁵ Vgl. Wikipedia 2005a, Treibhauseffekt [eingesehen am: 22.11.2005].

⁶ Neben Wasserdampf und Kohlendioxid zählt Methan zu den wichtigsten natürlich vorkommenden Treibhausgasen.

⁷ Die von der Erde abgegebene Wärmestrahlung liegt mit Wellenlängen zwischen 10 ^-5 m bis 10 ^-6 m im Infrarotbereich.