Das Thema Klimawandel an niedersächsischen Schulen

Inhaltsverzeichnis

Inhaltsverzeichnis

Abkürzungsverzeichnis

Abbildungsverzeichnis

Tabellenverzeichnis

1 Einleitung
1.1 Situationsbeschreibung
1.2 Verlauf der Arbeit

2 Der Klimawandel
2.1 Naturwissenschaftliche Grundlagen zum Klimawandel
2.1.1 Das Klima
2.1.2 Der natürliche Treibhauseffekt
2.1.3 Der natürliche Kohlenstoffkreislauf
2.2 Der anthropogene Treibhauseffekt
2.3 Emissionsszenarien und Klimawandelfolgen
2.3.1 SRES-Szenarien
2.3.2 Temperaturanstieg
2.3.3 Eisschmelze und Meeresspiegelanstieg
2.3.4 Änderung von Niederschlägen und Extremwetterereignissen
2.3.5 Kippelemente
2.3.6 Weitere Klimawandelfolgen für Mensch und Natur
2.4 Klimaschutz und Klimaanpassung als Handlungsoptionen
2.4.1 Klimaschutz
2.4.2 Klimaanpassung

3 Bewertung der öffentlichen Wahrnehmung des Themas
3.1 Klimaexperten räumen Zweifel am Klimawandel aus
3.2 Öffentliches Bewusstsein für den Klimawandel
3.3 Wissenslücken und Fehleinschätzungen

4 Internationale und deutsche Klimapolitik
4.1 Meilensteine internationaler Klimapolitik
4.2 Klimaschutzpolitik in Deutschland und der Europäischen Union
4.3 Berücksichtigung der Bildung in Strategiepapieren

5 Zwischenfazit und Ausblick

6 Das Untersuchungsdesign
6.1 Die Inhaltsanalyse
6.2 Die Kategorienbildung
6.3 Besonderheiten dieser Untersuchung

7 Klimawandel als Thema in niedersächsischen Schulen
7.1 Vorhandene Unterrichtsmaterialien
7.2 Analyse der Lehrpläne in der Sekundarstufe I
7.2.1 Hauptschule
7.2.2 Realschule
7.2.3 Gymnasium
7.2.4 Zusammenfassung Sekundarstufe I
7.3 Analyse der Lehrpläne berufsbildender Schulen

8 Fazit

Literaturverzeichnis

Anhang

Abkürzungsverzeichnis

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildungsverzeichnis

Abbildung 1: Das Klimasystem und seine Komponenten

Abbildung 2: Der natürliche Treibhauseffekt

Abbildung 3: Entwicklung der Kohlendioxidemissionen in die Atmosphäre von 1959 bis 2006

Abbildung 4: Verbleib des Kohlendioxids von 1959 bis 2006

Abbildung 5: Die zugrundeliegenden Annahmen der Szenarien des IPCC 2007

Abbildung 6: Projektionen der Kohlenstoffemissionen und CO2-Konzentrationen für das 21. Jahrhundert

Abbildung 7: Kippelemente mit Temperaturschwellen (gegenüber 1880), die in diesem Jahrhundert angestoßen werden könnten

Abbildung 8: Antworten auf die Frage: Was denken Sie, wie ernst ist derzeit das Problem des Klimawandels, bzw. der globalen Erwärmung?

Abbildung 9: Klimabarometer

Tabellenverzeichnis

Tabelle 1: Tipps und Ideen zum individuellen Klimaschutz

1 Einleitung

1.1 Situationsbeschreibung

"Ein Weiter-So gibt es nicht. Der Klimaschutz ist die größte Herausforderung des 21. Jahrhunderts."

Bereits 2007 verdeutlichte Bundeskanzlerin Angela Merkel mit dieser Aussage auf einem Energiegipfel in Berlin den Stellenwert des Klimaschutzes innerhalb der deutschen Politik. Dass der Klimawandel im Wesentlichen vom Menschen verursacht worden ist und weiterhin verursacht wird, ist dabei nahezu unbestritten. Zwar lassen sich immer wieder klimawandelskeptische Berichte in verschiedenen Medien finden, unter Wissenschaftlern^[1] und Politikern gilt die Existenz des anthropogenen Klimawandels jedoch als bewiesen. Im Laufe dieser Arbeit wird dieser Aspekt wieder aufgegriffen. Die Ergebnisse der Sachstandsberichte des Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC^[2] ) werden zum großen Teil Grundlage der fachlichen Klärung des Klimawandels sein.

Deutschland möchte in Bezug auf den Klimaschutz eine internationale Vorreiterrolle einnehmen. Dies zeigt unter anderem die Übererfüllung der Ziele aus dem sogenannten Kyoto-Protokoll, bei dem sich die Industrieländer zur Reduzierung ihrer Treibhausgasemissionen verpflichtet haben. Auch die Klimaschutzziele der nächsten Jahrzehnte sind ehrgeizig. Deutschland investiert massiv in Klimaschutzprogramme, Energieeffizienz und den Ausbau erneuerbarer Energien. Mittlerweile fließen jedes Jahr 2,6 Milliarden Euro in den Klimaschutz (vgl. Bundesregierung 2013). Ungeachtet der auf den ersten Blick intensiven Bemühungen Deutschlands lassen sich Schwächen in der Klimapolitik erkennen. Insbesondere die internationale Politik bereitet in dem Zusammenhang Sorgen. Denn trotz intensiver Bemühungen ist es auf den letzten Konferenzen zum internationalen Klimaschutz nicht gelungen, sich auf ein weltweites Klimaschutzprogramm, im Speziellen auf die Emissionsminderung von Treibhausgasen, zu einigen. Nimmt man die deutsche Klimapolitik genauer ins Blickfeld, so lassen sich zudem auch in Deutschland einige Probleme und Mängel identifizieren. Zwar ist man im internationalen Vergleich immer noch unter den klimafreundlichsten Ländern zu finden, dies liegt aber größtenteils an den mangelhaften Bemühungen anderer, besonders nicht-europäischer Länder. Neben der Reduzierung des eigenen Ausstoßes von Treibhausgasen geht es daher für Deutschland besonders um das Einnehmen einer Vorbildfunktion in Sachen Klimaschutz. Zeigt man der Welt, dass eine positive wirtschaftliche Entwicklung und eine klimafreundliche Politik parallel möglich sind und sich nicht ausschließen, so ist in Zukunft ein internationales Klimaabkommen, in dem sich alle Staaten zum klimaschützenden Handeln verpflichten, möglich. Dass die Zeit drängt zeigen neueste Klimaforschungen, die neue Rekordwerte des Treibhausgases Kohlenstoffdioxid in der Erdatmosphäre nachweisen und für die nächsten Jahrzehnte einen weiteren Anstieg befürchten (vgl. FocusOnline 2013).

Neben den Versuchen, die internationale Politik im Sinne eines umfassenden Klimaschutzes zu beeinflussen, ist es besonders wichtig, den Klimaschutz im eigenen Land voranzutreiben. Die direkten Aktivitäten der Bundesregierung zur CO2-Minderung sind dabei nur ein Weg, den Klimawandel zu bekämpfen. Eine andere Möglichkeit ist die Förderung des Klimabewusstseins der eigenen Bevölkerung. Ein grundlegender Wandel zu einem klimabewussten Handeln der Menschen erfordert jedoch zuerst eine vollständige Aufklärung zu diesem Thema. Sollte ein Großteil der Bevölkerung die Folgen des Klimawandels unterschätzen, die Existenz leugnen oder sich nicht bewusst sein, dass jeder Einzelne unmittelbar einen individuellen Beitrag zum klimabewussten Handeln leisten kann, ist ein grundlegender Wandel in Richtung einer klimabewussten Gesellschaft kaum möglich. Es ist zu vermuten, dass klimabewusstes Handeln in der Bevölkerung besonders bei den Menschen ausgeprägt ist, die einen hohen Wissensstand in Bezug auf das Thema Klimawandel haben. Wie die Gesellschaft den Klimawandel wahrnimmt und welche Auswirkungen die Wahrnehmung auf das Handeln hat, wird im Laufe dieser Arbeit geklärt.

Um das Bewusstsein und vor allem das Wissen bezüglich des Themas zu erweitern, stellt die Bildung, insbesondere die schulische Bildung in Deutschland, eine große Möglichkeit dar. Deshalb soll in dieser Arbeit untersucht werden, ob die schulische Bildung der "größten Herausforderung des 21. Jahrhunderts" überhaupt genug Bedeutung zukommen lässt. Es geht in dieser Arbeit nicht darum, Empfehlungen über die konkrete Unterrichtsgestaltung zu machen, sondern um die allgemeinere Frage, ob das Thema Klimawandel eine Rolle in der schulischen Bildung, bzw. in den Lehrplänen, spielt. Neben der Frage nach dem generellen Vorhandensein des Themas geht es zudem um die Frage, welche Aspekte des Klimawandels behandelt werden. Die Forschung soll sich auf Schüler berufsbildender Schulen in Niedersachsen und deren Vorbildung beschränken. Wird im Folgenden von Lehrplänen gesprochen, so geht es immer um die Vorgaben des Landes Niedersachsen^[3] bezüglich der schulischen Bildung, nicht etwa um schulinterne Anweisungen. Dazu werden die Lehrpläne der Sekundarstufe I der Klassen 5-10 (Haupt- und Realschule, Gymnasium) nach Hinweisen zum Thema Klimawandel anhand einer qualitativen Inhaltsanalyse untersucht. Im Anschluss daran werden mit der gleichen Methode die Lehrpläne verschiedener Schulformen berufsbildender Schulen untersucht. Da eine Untersuchung aller möglichen Schulformen an berufsbildenden Schulen in Niedersachsen den Rahmen dieser Arbeit sprengen würde, beschränkt sich die Analyse der Lehrpläne auf einen bestimmten Fachbereich und bestimmte Schulformen. Die Auswahl wird vor der Analyse detailliert beschrieben.

Die Bildung für eine nachhaltige Entwicklung spielt in den letzten Jahren an deutschen Schulen eine große Rolle und soll Schülern nachhaltiges Denken vermitteln. Zudem befinden wir uns derzeit in der UN-Dekade "Bildung für nachhaltige Entwicklung", die den Nachhaltigkeitsgedanken als Leitbild in alle Bereiche der schulischen Bildung implementieren soll (vgl. BNE-Protal 2013). Als ein mögliches Thema kommt Klimawandel innerhalb der Bildung für eine nachhaltige Entwicklung in Frage, denn beide Themen widmen sich zu einem großen Teil den Auswirkungen gegenwärtiger Aktivitäten auf zukünftige Generationen. Die Lehrpläne sollen dennoch konkret auf Aspekte des Klimawandels untersucht werden, weshalb das Thema nachhaltige Entwicklung in der vorliegenden Arbeit weitestgehend außen vor bleibt. Aus den bisherigen Überlegungen lässt sich das Hauptziel der vorliegenden Untersuchung folgendermaßen zusammenfassen:

"Das Hauptziel dieser Untersuchung ist eine systematische Analyse von niedersächsischen Lehrplänen nach Hinweisen auf das Thema Klimawandel, um zu einer fundierten Einschätzung der Relevanz des Themas in der schulischen Bildung zu gelangen."

Neben einer generellen Einschätzung der Relevanz geht es dabei auch um die Frage, welche Aspekte des Themas in der schulischen Bildung ausreichend Berücksichtigung finden und wo es diesbezüglich Lücken gibt. Darüber hinaus liefert die vorliegende Arbeit interessante Anregungen und Grundlagen zum Thema Klimawandel. Aus den ersten Kapiteln entstehen die Kategorien, auf denen die spätere Inhaltsanalyse basiert. Sie geben jedoch auch einen grundlegenden Überblick über das umfangreiche und mitunter nicht ganz eindeutige Thema und sind damit geeignet, beispielsweise einer Lehrkraft, die ihren Unterricht zum Thema Klimawandel planen möchte, einen Überblick über die notwendigen fachlichen Inhalte zu verschaffen. Denn auch Lehrer haben zum Teil Probleme im Umgang mit Informationen zum Klimawandel. Besonders mit der Fülle der Informationen geht oft eine Überforderung und Unsicherheit einher, wie eine Studie von Oelgeklaus (vgl. 2012, S. 219 ff.) deutlich macht. Die Lektüre der ersten Kapitel kann den Einstieg in die Klimathematik erleichtern, indem das grundlegende Basiswissen zum Klimawandel erörtert wird. Die fachliche Klärung des Themas erfolgt größtenteils anhand wissenschaftlicher Veröffentlichungen ausgewiesener Klimaexperten und bietet dadurch Quellen für eine mögliche tiefere Auseinandersetzung mit dem Thema Klimawandel. An vielen Stellen wird im Laufe dieser Arbeit zudem auf Materialien verwiesen, die bei der Erstellung von Unterrichtseinheiten helfen können.

Wenn man sich nicht eingehend und detailliert mit dem Thema Klimawandel befasst hat, stößt man immer wieder auf klimaskeptische Berichte, die auch bei Lehrkräften für eine gewisse Verunsicherung sorgen können. Denn nach dem Beutelsbacher Konsens^[4] dürfen Lehrer dem Schüler nicht die eigene Meinung aufzwingen. Desweiteren müssen Inhalte, die in der Öffentlichkeit kontrovers diskutiert werden, auch im Unterricht kontrovers erscheinen (vgl. Bundeszentrale für politische Bildung 2011). Deshalb widmet sich ein Teil dieser Untersuchung auch der Frage, inwieweit klimaskeptische Inhalte Gegenstand des Unterrichts sein müssen. In diesem Zusammenhang wird außerdem die allgemeine Wahrnehmung des Klimawandels durch die Öffentlichkeit anhand verschiedener Umfragen beschrieben, um die Wichtigkeit einer starken Behandlung des Themas im Unterricht zu begründen. Ersten Recherchen zur Folge gibt es erhebliche Schwächen der Bevölkerung in Sachen Klimabildung. Vor der Lehrplananalyse werden zudem die neuesten politischen Strategiepapiere zum Klimawandel nach Hinweisen zum Bildungsbereich untersucht. Da die schulische Bildung in Deutschland vorrangig auf der Ebene der Bundesländer geregelt wird, ist eine starke Berücksichtigung der Klimabildung vorrangig in den länderspezifischen Strategiepapieren zu vermuten. Diese gilt es zu untersuchen. Zum Abschluss der Einleitung soll der folgende Abschnitt dem Leser einen roten Faden über den weiteren Verlauf der vorliegenden Arbeit liefern.

1.2 Verlauf der Arbeit

Um eine Basis für diese wissenschaftliche Ausarbeitung zu legen, werden nach dieser Einleitung im zweiten Kapitel verschiedene Aspekte des Klimawandels, bzw. mögliche Themen in Bezug auf den Klimawandel, dargestellt. Das Kapitel bezieht die Informationen aus der Analyse von Publikationen anerkannter Klimaforscher und liefert neben dem Basiswissen über den Klimawandel die Grundlage für die weiteren Kapitel dieser Arbeit. Insbesondere die Inhaltsanalyse bzw. die Kategorienbildung wird an die Ergebnisse dieser wissenschaftlichen Ausarbeitung des Klimawandels anschließen. Im Anschluss an die fachliche Klärung erfolgt im dritten Kapitel die Darstellung der öffentlichen Wahrnehmung des Klimawandels. Diese wird den Einschätzungen von Klimawandelexperten gegenübergestellt und beurteilt. Zudem sollen Wissenslücken und Fehlinterpretationen der Bevölkerung in diesem Abschnitt herausgearbeitet werden. Im vierten Kapitel wird mit der Klimapolitik wie im zweiten Kapitel weiteres Basiswissen zum Klimawandel dargestellt und ebenfalls zur späteren Kategorienbildung verwendet. Daneben erfolgt an dieser Stelle eine Untersuchung neuester Strategiepapiere zum Klimawandel auf bildungsrelevante Inhalte. In Kapitel fünf fasst ein kurzes Zwischenfazit die Ergebnisse der ersten Kapitel zusammen. Nachdem im sechsten Kapitel das Design der Untersuchung, insbesondere die vorgenommene Inhaltsanalyse und die Kategorienbildung, vorgestellt wird, kommt es in Kapitel sieben zur Auseinandersetzung mit dem Thema Klimawandel in den Lehrplänen niedersächsischer Schulen. Einem kurzen Überblick über vorhandene Unterrichtsmaterialien über den Klimawandel folgt die Analyse der Lehrpläne, aufgeteilt in die Bereiche Sekundarstufe I und Sekundarstufe II. Der zweite Bereich richtet sich dabei an Vollzeitschulen berufsbildender Schulen. Die Lehrpläne werden primär nach Klimawandelaspekten untersucht, die verpflichtend Thema im Unterricht sind. Die vorliegende Arbeit schließt mit einem Fazit, in dem die entscheidenden Erkenntnisse der vorliegenden Arbeit wiederholt werden und eine abschließende Beurteilung der Relevanz des Themas Klimawandel an niedersächsischen Schulen erfolgt.

2 Der Klimawandel

Wie in der Einleitung bereits beschrieben, soll das folgende Kapitel die Grundlage dieser Arbeit liefern, auf die sich die Bearbeitung der anderen Kapitel stützt. Aus Sicht des Autors werden im Folgenden genau die Aspekte wissenschaftlich geklärt, die es zur umfassenden Klimabildung in der Schule didaktisch aufzubereiten gilt. Dieses Kapitel soll deshalb ebenso als Informationsbasis für eine didaktische Konzipierung des Unterrichtsthemas Klimawandel dienen und kann somit Lehrern bei der Erstellung ihres Unterrichts behilflich sein. Je nachdem, wie leistungsstark die Klasse ist, welches Vorwissen vorhanden ist, wie viele Stunden zur Verfügung stehen und in welchen Fächern unterrichtet wird, kann eine tiefere Behandlung oder eine Fokussierung auf bestimmte Themen notwendig sein. Die folgenden Punkte werden jedoch für das grundlegende Verständnis des Klimawandels als unabdingbar angesehen^[5]. Als Quellen dienten vorrangig wissenschaftliche Berichte von anerkannten Klimaexperten. Für diese Arbeit ist dieses Kapitel als Fundament für die Kategorienbildung wichtig, nach denen die Lehrpläne untersucht werden sollen. Die Vorgehensweise wird in Kapitel sechs noch genauer beschrieben.

2.1 Naturwissenschaftliche Grundlagen zum Klimawandel

Um den Klimawandel zu verstehen, ist ein grundlegendes Verständnis der naturwissenschaftlichen Grundlagen notwendig; auf eine tiefgehende Behandlung der physikalischen Prozesse des Treibhauseffektes wird jedoch verzichtet, da diese in der Regel auch an Schulen nicht praktiziert wird. In naturwissenschaftlichen Fächern kann unter Umständen eine tiefere Betrachtung physikalischer Vorgänge vorgesehen sein.

2.1.1 Das Klima

Zwei Begriffe, die im Alltag oft deckungsgleich verwendet und an dieser Stelle kurz abgegrenzt werden sollen, sind Wetter und Klima. Wetter beschreibt dabei das Geschehen in den unteren Luftschichten und bezieht sich auf einen kurzen Zeitraum von Stunden oder Tagen. Die Wetterforschung, bzw. Wettervorhersage, versucht Aussagen über Temperatur, Bewölkung oder Niederschlag zu treffen und bezieht sich meistens auf die Vorhersage von höchstens 14 Tagen (vgl. Latif 2009, S. 11). Im Gegensatz dazu bezieht sich das Klima auf deutlich längere Zeiträume und kann als "durchschnittliches Wetter" bezeichnet werden. Die Weltorganisation für Meteorologie (WMO) bezeichnet Klima als „statistische Beschreibung des Wetters in Form von Durchschnittswerten und der Variabilität relevanter Größen über eine Zeitspanne im Bereich von Monaten bis Tausenden von Jahren. Der klassische, von der Weltorganisation für Meteorologie (WMO) definierte Zeitraum sind 30 Jahre. Diese Größen sind meistens Oberflächenvariablen, wie Temperatur, Niederschlag und Wind" (IPCC 2007, S. 77).

Während Wetter den Zustand der Atmosphäre zu einem bestimmten Zeitpunkt an einem bestimmten Ort beschreibt, benötigt die Klimaforschung Daten über einen langen Zeitraum und kann sich auf den Zustand des Systems der gesamten Erde beziehen. Das Klimasystem ist hochkomplex und muss eine Reihe von Komponenten mit einbeziehen (vgl. Latif 2009, S. 12 f.). Die seriöse Klimaforschung befasst sich mit Wahrscheinlichkeiten und Szenarien, wie der dritte Abschnitt dieses Kapitels zu Emissionsszenarien und den Folgen des Klimawandels noch detaillierter zeigen wird. Die Schwierigkeiten der Forschung liegen in den komplexen Wechselbeziehungen der verschiedenen Einzelkomponenten, die das Klima verändern. Die folgende Abbildung zeigt die wichtigsten Einflüsse auf das Klima:

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildung 1: Das Klimasystem und seine Komponenten (Cubasch & Kasang 2000)

Die Abbildung zeigt außerdem, dass neben den menschlichen Eingriffen auch natürliche Ereignisse, wie die Veränderung der Sonneneinstrahlung oder ein Vulkanausbruch, zu Änderungen des Klimas beitragen können. Klimaforscher können anhand von Gletschern, Sedimentkernbohrungen oder Eisbohrkernen Aussagen über das sich verändernde Klima der letzten mehreren hunderttausend Jahre machen und somit Änderungen des Klimas ohne menschliche Aktivitäten beweisen (vgl. Rahmstorf & Schellnhuber 2007, S. 10 ff.). Klimawandel wird daher vom IPCC (2001, S. 62) definiert als „irgendeine Änderung des Klimas im Verlauf der Zeit, sei es aufgrund natürlicher Schwankungen oder als Folge menschlicher Aktivitäten." Im Gegensatz dazu definieren die Vereinten Nationen (1992, S. 4) im Rahmenübereinkommen über Klimaänderungen in Artikel 1 (2) Klimaänderungen als „Änderungen des Klimas, die unmittelbar oder mittelbar auf menschliche Tätigkeiten zurückzuführen sind, welche die Zusammensetzung der Erdatmosphäre verändern, und die zu den über vergleichbare Zeiträume beobachteten natürlichen Klimaschwankungen hinzukommen." Für einige Aspekte des Klimawandels, die in dieser Arbeit behandelt werden, spielt es nur eine untergeordnete Rolle, ob dieser ausschließlich auf menschliche Aktivitäten zurückzuführen ist oder auch natürliche Ursachen hat. Daher wird Klimawandel im Sinne der Definition des IPCC in dieser Arbeit angewandt, wobei der vom Menschen verursachte Klimawandel besonders bezüglich der Ursachen und auch bei den Szenarien und Folgen im Vordergrund dieser Arbeit stehen wird. Es erfolgt daher jeweils der Hinweis, ob über den anthropogenen oder natürlichen Klimawandel gesprochen wird. Dass die klimatischen Bedingungen so sind, wie wir sie kennen, liegt an den atmosphärischen Bedingungen der Erde. Die schützende Atmosphäre macht unser Leben erst möglich und wirkt wie ein Treibhaus.

2.1.2 Der natürliche Treibhauseffekt

Fällt der Begriff Treibhauseffekt, so hat die Mehrzahl von Menschen vorerst negative Assoziationen, da dieser Begriff häufig im Zusammenhang mit dem anthropogenen Klimawandel genannt wird und daher "Schuld" an der problematischen Erderwärmung ist. Dass der Treibhauseffekt ein natürliches Phänomen und unabdingbar für die uns bekannten klimatischen Bedingungen ist, entspricht dagegen nicht den ersten Gedanken der meisten Menschen^[6]. Stark vereinfacht ausgedrückt befinden sich verschiedene Gase in der Atmosphäre. Die Atmosphäre besteht zu ca. 78 % aus Stickstoff und zu 21 % aus Sauerstoff. Nur die verbliebenen 1 % bestehen neben Argon (0,9 %) aus verschiedenen Spurengasen, die für den Treibhauseffekt sorgen. Sie absorbieren einen Teil der Strahlung (vgl. Allianz Umweltstiftung 2007, S. 6). Die am Treibhauseffekt beteiligten Gase sind neben Wasserdampf (zu ca. 66 % beteiligt), vor allem Kohlenstoffdioxid^[7] (ca. 30 %) und Methan, Lachgas und Ozon in geringeren Konzentrationen. Diese klimawirksamen Gase lassen zwar die kurzwellige Sonnenstrahlung hindurch, absorbieren aber einen Teil der von der Oberfläche der Erde abgestrahlten langwelligen Wärmestrahlen. Die absorbierte Strahlung wird zum Teil ins All abgestrahlt, verbleibt aber auch teilweise in der Atmosphäre oder gelangt zurück zur Erde (vgl. Latif 2009, S. 57; Rahmstorf & Schellnhuber 2007, S. 30 ff.). Dies erzeugt zusätzliche Wärme auf der Erdoberfläche und macht einen Unterschied zu einer Atmosphäre ohne Treibhauseffekt von ca. 33 °C aus, wie folgende Abbildung zeigt:

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildung 2: Der natürliche Treibhauseffekt (Allianz Umweltstiftung 2007, S. 59)

Die klimawirksamen Gase haben eine ähnliche Wirkung wie die Glasscheibe eines Gewächshauses, wodurch der Begriff des Treibhauseffektes entstand. An diesen natürlichen Treibhauseffekt mit einer globalen Durchschnittstemperatur von ca. 15 °C ist das ganze Leben der Erde angepasst. Eine Veränderung der Konzentration der klimawirksamen Gase kann daher trotz des geringen Gesamtanteils an der Atmosphäre zu folgenschweren Veränderungen der Durchschnittstemperatur und somit des Klimas führen. Den entscheidenden Anteil daran trägt das Gas Kohlenstoffdioxid, weshalb im nächsten Abschnitt kurz der natürliche Kohlenstoffkreislauf vorgestellt wird, bevor in Kapitel 2.2 die menschliche Beeinflussung des Treibhauseffektes, vor allem durch die Freisetzung von Kohlendioxid, Untersuchungsgegenstand ist.

2.1.3 Der natürliche Kohlenstoffkreislauf

Für die Betrachtung des Kohlenstoffkreislaufes wird die Erde als geschlossenes System betrachtet. Der gesamte Kohlenstoffgehalt ist konstant. Das System kann in die Teilsysteme Lithosphäre, Hydrosphäre, Atmosphäre und Biosphäre unterteilt werden. Die Speicherkapazität, die Verweildauer, die Flussrate und die Speicherformen des jeweiligen Systems sind von entscheidender Bedeutung und unterscheiden sich deutlich (vgl. Schwarze 2000, S. 32 ff.). Zur klimatologischen Betrachtung sind die jeweiligen Auswirkungen auf die Atmosphäre das entscheidende Element, weshalb der gesamte Kreislauf eher nebensächlich behandelt wird. Entscheidend ist, dass sich der natürliche Kohlenstoffkreislauf auf einem bestimmten Level eingependelt hat und somit jeweils ein bestimmter Anteil in den entsprechenden Teilsystemen verweilt.

Mit 99,95 %^[8] ist mit Abstand am meisten Kohlenstoff in der Lithosphäre, der etwa einhundert Kilometer dicken Gesteinsschale der Erde, gespeichert. Kohlenstoff befindet sich hauptsächlich im Carbonatgestein, ein geringer Teil (0,001 %) aber auch in den fossilen Brennstoffen Kohle, Erdgas und Erdöl. Der Kohlenstoff wird in diesem System sehr stabil gespeichert. Sowohl die Bildung von neuem Kohlenstoff, als auch die Herauslösung des gebundenen Kohlenstoffes läuft ohne menschliche Aktivitäten nur sehr langsam und merkbar nur über Jahrtausende ab. 0,045 % des globalen Kohlenstoffgehalts ist in der Hydrosphäre, also in allen Gewässern der Erde, vornehmlich im Ozean, gespeichert. Das Kohlenstoffgas ist dabei hauptsächlich im Wasser gelöst, was bei einer Mineralflasche am besten beobachtet werden kann. Die Biosphäre bindet Kohlenstoff in Form von Biomasse bei Lebewesen und toter Biomasse (z.B. Humusverbindungen im Boden) und macht lediglich einen Anteil von 0,001 % am gesamten Kohlenstoff aus. Die Biosphäre ist eher für eine kurzfristige Betrachtung des Kohlenstoffkreislaufes (z.B. Photosynthese) entscheidend und spielt keine entscheidende Rolle beim Kohlenstoffkreislauf in Bezug auf den Klimawandel. Der meiste Kohlenstoff wird dabei in Wäldern, besonders in tropischen und subtropischen Wäldern fixiert (vgl. ebd., S. 33 ff.). Auch in der Atmosphäre ist ein Anteil von 0,001 % des gesamten Kohlenstoffaufkommens gespeichert. Hauptsächlich liegt es in Form von Kohlenstoffdioxid vor. In der Atmosphäre finden die meisten Kohlenstoffflüsse statt. Sie ist daher besonders anfällig für Störungen des natürlichen Kreislaufes. Ohne auf die Kohlenstoffströme (z.B. Photosynthese, Mineralisierung, Sedimentation, Fossile Ablagerungen) im Einzelnen eingehen zu wollen, ist für diesen Abschnitt der Arbeit entscheidend, dass der Kreislauf sich ohne den Menschen auf einem ganz bestimmten Niveau eingependelt hat. Die Atmosphäre besitzt eine gewisse Kohlenstoffkonzentration und sorgt somit für den beschriebenen Treibhauseffekt, der wiederum für eine bestimmte globale Durchschnittstemperatur sorgt. Niebert (vgl. 2010, S. 64) gibt nach einer Analyse verschiedener Wissenschaftlervorstellungen an, dass es seit mehreren hunderttausend Jahren ein dynamisches Gleichgewicht gibt, bei dem die Kohlenstoffmenge in den jeweiligen Speichern, also auch in der Atmosphäre, nahezu konstant blieb. Der Ozean gibt beispielsweise so viel Kohlenstoffdioxid in die Atmosphäre ab, wie er an anderer Stelle wieder aufnimmt. Das Gleiche gilt für die Flüsse zwischen dem Land (Lithosphäre) und der Atmosphäre (vgl. Latif 2009, S. 42). Seit etwa 1800 ist die CO2-Konzentration in der Atmosphäre allerdings von ca. 280 ppm^[9] bis 2007 auf etwa 384 ppm gestiegen, was eine Steigerung von 37 % ausmacht. Der Großteil des Anstiegs erfolgte seit 1960. Es ist somit naheliegend und auch schon mehrfach bewiesen, dass dieser Anstieg dem Menschen und seiner Industrialisierung zuzuschreiben ist (vgl. ebd. S. 40).

2.2 Der anthropogene Treibhauseffekt

Es herrscht mittlerweile in der Fachwelt ein außerordentlicher Konsens, dass der Mensch einen deutlichen Einfluss auf das Klima hat (vgl. Rahmstorf & Schellnhuber 2007, S. 89). Er beeinflusst den Treibhauseffekt durch die Emission von Treibhausgasen, die unter normalen Umständen hunderttausende Jahre stabil gebunden sein würden und somit nicht als Gase in die Atmosphäre gelangen könnten. Der Kohlenstoffkreislauf wurde explizit aufgeführt, da das Kohlenstoffdioxid seit 1750 schätzungsweise 60 % des anthropogenen Treibhauseffektes ausmacht. Es geht hier also nur um die Emissionen des Menschen, die den natürlichen Treibhauseffekt verstärken. Andere wichtige, am anthropogenen Treibhauseffekt beteiligte Gase, sind Methan (zu 15 % beteiligt), Ozon (8 %), Lachgas (4 %), FCKW (11%) und Wasserdampf (< 3%) (vgl. Latif 2009, S. 58 f.). Die Erkenntnisse werden vor allem aus Eiskernbohrungen gezogen, anhand derer sowohl für die letzten Jahrhunderte, aber auch für hunderttausende von Jahren Konzentrationen von Treibhausgasen nachgewiesen werden können. Für Kohlenstoffdioxid, aber auch Methan und Lachgas, ist eine immer schneller steigende Konzentration in den letzten Jahrzehnten nachgewiesen (vgl. IPCC 2007, S. 3; S. 41).

Wie bereits erwähnt wurde, ist für das Ungleichgewicht des Kohlenstoffkreislaufes der Mensch verantwortlich. Vor allem durch die Verbrennung der fossilen Brennstoffe (Kohle, Öl, Gas) zur Energiegewinnung wird Kohlenstoffdioxid freigesetzt. Der technologische Fortschritt besonders in den aufstrebenden Ländern (z.B. China, Indien) und das Bevölkerungswachstum auf der Erde lassen den Kohlenstoffdioxid-Ausstoß weiter wachsen (vgl. Schwarze 2000, S. 37 ff.). Der Energiehunger der Menschheit kennt kaum Grenzen und ein Ende ist nicht in Sicht. Die jährlich verbrannte Menge an fossilen Brennstoffen entspricht der Menge an Kohle- und Erdöl-Lagerstätten, die sich innerhalb von einer Million Jahre auf natürliche Weise aufbaut (vgl. Rahmstorf & Schellnhuber 2007, S. 33 f.). Dies zeigt das Ausmaß der menschlichen Eingriffe. Trotz der Gewissheit, den Klimawandel zu verursachen und trotz der Versuche auf verschiedenen Klimagipfeln, die Emissionen einzudämmen, befindet sich der Ausstoß von Kohlendioxid weiterhin auf einem Höchststand, wie Abbildung drei zeigt. Anstrengungen zur Emissionseindämmung der Industrieländer reichen nicht aus, um den exponentiell steigenden Energiebedarf der Entwicklungs- und Schwellenländer auszugleichen (mehr dazu in Kapitel vier zur Klimapolitik).

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildung 3: Entwicklung der Kohlendioxidemissionen in die Atmosphäre von 1959 bis 2006 (Canadell et al. 2007)

Neben der Verbrennung fossiler Energieträger wird Kohlenstoffdioxid hauptsächlich durch die Änderung der Landnutzung verursacht. Besonders die Abholzung der tropischen und subtropischen Regenwälder zur landwirtschaftlichen Nutzung fällt dabei ins Gewicht. Denn ein Wald speichert, vereinfacht gesagt, deutlich mehr Kohlenstoff als ein Acker. Zudem wird die Fotosyntheseleistung durch Abholzung verringert, wodurch weniger CO2 in Sauerstoff umgewandelt werden kann. Andere CO2-Emissionen entstehen vor allem bei der Zementherstellung (vgl. Canadell et al. 2007).

Die Eingriffe des Menschen in den Kohlenstoffkreislauf haben ein Ausmaß erreicht, welches auf natürliche Weise nicht mehr kompensiert werden kann. Noch wird ca. 50 % des anthropogen emittierten CO2 von anderen Teilsystemen des Kohlenstoffkreislaufes, der Vegetation (Biosphäre) und den Ozeanen (Hydrosphäre), aufgenommen und "nur" die andere Hälfte des Kohlenstoffdioxids wandert in die Atmosphäre.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildung 4: Verbleib des Kohlendioxids von 1959 bis 2006 (Canadell et al. 2007)

Bei fortschreitender Erwärmung wird allerdings vermutet, dass neben der Sättigung der Ozeane diese aufgrund der gestiegenen Temperatur 9-14 % weniger CO2 aufnehmen können und daher die CO2-Konzentration der Atmosphäre weiter steigt. Es kann also zu Rückkopplungsprozessen (Siehe auch Kapitel 2.3.5) kommen, einer Selbstverstärkung der Erwärmungen (vgl. WBGU 2006, S. 70).

Die Treibhausgase Methan und Lachgas, die beim anthropogenen Klimawandel ebenfalls eine wichtige Rolle spielen, entstehen hauptsächlich bei intensiver Landwirtschaft. Methan entsteht vor allem in Mägen von Wiederkäuern, was bei dem immens gestiegenen Fleischkonsum der Weltbevölkerung einen Großteil der Emissionen ausmacht. Zudem entsteht Methan auch beim Reisanbau, auf Mülldeponien und bei Biogasanlagen. Lachgas entsteht ebenfalls beim Verbrennen von Biomasse und bei der Ausgasung von intensiv gedüngten Äckern (vgl. Latif 2009, S. 58; Schwarze 2000, S. 40 ff.). Lachgas könnte in Zukunft eine noch größere Rolle beim Treibhauseffekt spielen, da die Treibhauswirkung pro Molekül und die Verweildauer in der Atmosphäre (ca. 100 Jahre) besonders hoch sind. Auf die anderen Treibhausgase und deren anthropogene Herkunft soll an dieser Stelle nicht detaillierter eingegangen werden, da die zukünftigen Auswirkungen entweder unklar oder eher gering sind; der Ausstoß von FCKW geht sogar tendenziell zurück (vgl. Latif 2009, S. 58 f.).

Auch bei Methan kann es zu Rückkopplungsprozessen kommen, denn durch die globale Erwärmung kann es zum Auftauen von Permafrostboden kommen, was wiederum eine Emission des vorher im Permafrostboden gebundenen Methans zur Folge hat und die Erwärmung weiter verstärkt (vgl. Umweltbundesamt 2006, S. 7 ff.). Ein weiterer Rückkopplungseffekt ist beim Schmelzen des arktischen Eispanzers zu beobachten, die sogenannte Albedo-Rückkopplung. Der Grund dafür ist, dass Eisflächen einen größeren Anteil der Sonnenstrahlung reflektieren als dunkle Landmassen oder Wasser. Schmelzen aufgrund der globalen Erwärmung immer mehr Eisflächen, so wird weniger Strahlung reflektiert und die Energie der Sonnenstrahlung stattdessen von den Landmassen absorbiert, was zu einer weiteren Erwärmung führt (Rahmstorf & Schellnhuber 2007, S. 59 f.).

2.3 Emissionsszenarien und Klimawandelfolgen

Die bisherigen Betrachtungen zeigen schon, wie schwierig es ist, die zukünftige Entwicklung des Klimawandels genau einzuschätzen. Viele Mechanismen (z.B. Senkenfunktion des Ozeans, Rückkopplungsprozesse) sind noch nicht vollständig verstanden. Die ersten Folgen des Klimawandels lassen sich erkennen, die zukünftigen Auswirkungen müssen aber so viele Variablen berücksichtigen, dass in der Klimawandelforschung mit Wahrscheinlichkeiten^[10] und Szenarien gearbeitet werden muss. In diesem Abschnitt werden daher die sogenannten SRES-Szenarien, mit denen auch das IPCC arbeitet, beschrieben, um danach einige Klimawandelfolgen zu beurteilen. Aufgrund der Vielzahl der möglichen Klimawandelfolgen beschränkt sich diese Beschreibung vornehmlich auf die wichtigsten Folgen, die auch im IPCC-Bericht für politische Entscheidungsträger (vgl. 2007) beschrieben wurden. Hauptsächlich werden direkte Umweltveränderungen angesprochen, besonders hinsichtlich der Temperatur. In Abschnitt 2.3.6 geht es aber auch um die indirekten Konsequenzen des Klimawandels auf anthropogene Systeme oder Sektoren, die empfindlich auf Klimaveränderungen reagieren.

2.3.1 SRES-Szenarien

Keiner kann heute mit Sicherheit sagen, wie sich das Klima verändern wird. Daher werden Klimaprojektionen erstellt, die das zukünftige Klima abbilden. Es sind mögliche zukünftige Entwicklungen von Klimaparametern, die auf Basis bestimmter Szenarien berechnet werden. Es werden verschiedene, jeweils begründete Emissionsszenarien zu Grunde gelegt, um eine möglichst große Bandbreite an potentiellen Klimaänderungen erfassen zu können (vgl. Birkmann et al. 2013, S. 12 f.). Das IPCC (vgl. 2001, 2007) benutzt für seine Modelle die im Jahre 2000 selbst entwickelten SRES- Emissionsszenarien. Diese verschiedenen Szenarien machen Aussagen über das zukünftige menschliche Handeln in Bezug auf Treibhausgasemissionen. Die zukünftigen Emissionen hängen wiederum stark von einem komplexen dynamischen System ab, das vor allem von der demografischen Entwicklung, der wirtschaftlichen Entwicklung, dem Technologiewandel und dem Grad der Globalisierung beeinflusst wird (vgl. Becker et al. 2008, S. 341 ff.). Aufgrund der unsicheren Entwicklung entstand die relativ hohe Zahl von 40 verschiedenen Szenarien, die begründete Aussagen über die Entwicklung bis 2100 machen^[11]. Sie lassen sich jedoch zur Vereinfachung in vier große Szenarienfamilien einteilen, die jeweils von ähnlichen Aussichten und Entwicklungen ausgehen:

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildung 5: Die zugrundeliegenden Annahmen der Szenarien des IPCC 2007 (Germanwatch 2010a, S. 25)

Die Szenarien beinhalten keine zusätzlichen Klimaschutzmaßnahmen, die über die jetzigen Maßnahmen hinausgehen. Sie unterscheiden sich insbesondere durch eine globale oder regionale Entwicklungsrichtung, sowie durch eine umweltorientierte oder ökonomische Denkweise (vgl. Latif 2009, S. 158). Das sogenannte Szenario A1F1 geht beispielsweise von einer fossil geprägten zukünftigen Energiegewinnung und schnellem Wirtschaftswachstum aus und verursacht damit die meisten Kohlenstoffemissionen und damit den größten anthropogenen Treibhauseffekt. Wie groß der Unterschied beispielsweise zu einem umweltorientierten B1-Szenario ist und wie groß die Bandbreiten sind (in der gleichen Farbe hell unterlegt), zeigt die folgende Abbildung:

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildung 6: Projektionen der Kohlenstoffemissionen und CO2-Konzentrationen für das 21. Jahrhundert (Hamburger Bildungsserver anhand der Daten des IPCC 2007)

Die nachstehenden Klimafolgen sind auf Basis dieser Szenarien entstanden und werden vor allem anhand des vierten Sachstandsberichts des IPCC vorgestellt. Die SRES-Szenarien des IPCC sind übrigens auch Grundlage der meisten regionalen Klimaszenarien, beispielsweise der Klimaszenarien 2050-Szenario und 2085-Szenario für die Metropolregion Bremen-Oldenburg im Projekt Nordwest2050 (vgl. 2010).

2.3.2 Temperaturanstieg

Die Erwärmung ist die zentrale Größe im Klimawandel, da sie Auswirkungen auf alle anderen Umweltveränderungen hat. Die globale Erwärmung hängt direkt vom Treibhauseffekt ab. Eine Klimaerwärmung ist eindeutig festzustellen und wird anhand der mittleren globalen Luft- und Meeresoberflächentemperaturen ermittelt, wobei der Anstieg der Meeresoberflächentemperatur zwar der gleichen Tendenz folgt, aber nicht ganz so ausgeprägt ist wie der Anstieg der Lufttemperaturen (vgl. IPCC 2007, S. 5; Rahmstorf & Schellnhuber 2007, S. 36). Der Anstieg der globalen Erdoberflächentemperatur im Zeitraum von 1906 bis 2005 betrug gemittelt ca. 0,74 °C. Besorgniserregend ist zudem, dass elf der zwölf untersuchten Jahre zwischen 1995 und 2006 zu den wärmsten jemals gemessenen Jahren gehören. Die WMO (vgl. 2011, S. 2) weist desweiteren daraufhin, dass die ersten zehn Jahre des 21. Jahrhunderts die wärmste Dekade seit Beginn der Temperaturaufzeichnungen bilden und zudem das wärmste (2005) und zweitwärmste (2010) Jahr enthalten. Alle Anzeichen sprechen also dafür, dass der Klimawandel sich beschleunigt und zu einem immer ernsteren Problem wird. Ein Problemverstärker ist zudem die regionale Fokussierung der Erwärmung. Die Temperaturen in der Arktis sind in den vergangenen 100 Jahren doppelt so schnell gestiegen wie im globalen Mittel. Auch an der Permafrostschicht der Arktis steigt die Temperatur überproportional schnell und extreme Hitzewellen haben zugenommen. Besonders gefährlich ist die Entwicklung der Temperatur in den Tropen und Subtropen. Das sind Gebiete, die ohnehin schon häufig unter Hitze und wenig Niederschlag zu leiden haben. Hier sind intensivere und längere Dürren über immer größere Gebiete zu beobachten. Das IPCC hält es für "sehr wahrscheinlich", dass die gestiegene globale Temperatur durch den anthropogenen Treibhauseffekt verursacht wurde (vgl. IPCC 2007, S. 5 ff.).

Für künftige Aussagen bis zum Ende des 21. Jahrhunderts werden die beschriebenen Szenarien benutzt, die jeweils einen Temperaturanstieg voraussagen der mit einer wahrscheinlich eintretenden Bandbreite versehen ist. Prognostiziert wird jeweils die Temperaturveränderung zwischen den Mittelwerten aus 1980-1999 und 2090-2099. Im emissionsärmsten Szenario rechnen die Experten mit einem Anstieg von 1,8°C, bei einer Bandbreite von 1,1°C-2,9°C. Im A1F1-Szenario, mit hohem Wirtschaftswachstum und fossiler Energiequellen, wird ein Anstieg von 4°C vorausgesagt, wobei dieser Wert eine Bandbreite von 2,6°C-6,4°C hat. Die regionalen Muster, die bei der bisherigen Beobachtung der Erwärmung erkannt wurden, schreiben sich in den Prognosen fort und verstärken vorhandene Probleme in der Arktis oder in Wüstengebieten mit besonders hohen Temperaturen und wenig Niederschlag (vgl. ebd., S. 7 ff.).

Das sogenannte 2-Grad-Ziel soll die globale Erwärmung gegenüber dem Niveau vor der Industrialisierung auf 2°C beschränken und ist das Hauptziel der internationalen Klimapolitik (mehr dazu in Kapitel 4). Es wurde bereits in der Klimarahmenkonvention (KRK) von den Vereinten Nationen 1992 festgelegt und soll gefährliche Entwicklungen des Weltklimas vermeiden (vgl. Latif 2009, S. 203). Berücksichtigt man die schon eingetretene Erwärmung, überschreitet aber selbst die Prognose des emissionsärmsten Szenarios dieses Ziel, was alle Akteure zum schnellen Handeln zwingen sollte.

2.3.3 Eisschmelze und Meeresspiegelanstieg

Wie bereits erwähnt, hängen alle folgenden Umweltveränderungen von der Stärke der globalen Erwärmung ab, womit auch offensichtlich ist, dass diese Veränderungen ebenfalls stark von den Szenarien abhängen und hohe Bandbreiten haben. Auch im Bereich der Schmelze von Eismassen gibt es bereits beobachtbare Entwicklungen der vergangenen Jahre. Viele Gebirgsgletscher haben in den letzten Jahren abgenommen und Verluste bei den Eismassen Grönlands sind zu erkennen. Am eindeutigsten sind die Eisverluste der Arktis, in der der Temperaturanstieg besonders deutlich ausfällt, zu erkennen. Die Ausdehnung des Meereises geht seit 1978 pro Jahrzehnt um 2,7% zurück, im Sommer sogar durchschnittlich um 7,4%. In der Antarktis kann hingegen noch kein signifikanter Trend erkannt werden. Zudem wird beobachtet, dass die Ausdehnung des Permafrostbodens in der nördlichen Hemisphäre permanent zurück geht (vgl. IPCC 2007, S. 5 ff.).

Die aufgeführten Veränderungen werden sich weiter verstärken. Es wird zu einer Abnahme der Schnee- und Eisbedeckung führen und der Permafrostboden wird weiter auftauen. Für das Ende des 21. Jahrhunderts prognostizieren die emissionsstarken Szenarios das Schmelzen des kompletten arktischen Meereises. Zu beachten ist, dass das Schmelzen von Meereis nicht zu einem Meeresspiegelanstieg führt. Daher ist das deutliche Abschmelzen der Arktis nicht für den Meeresspiegelanstieg verantwortlich. Es wird jedoch vermutet, dass das Schmelzen der Landeismassen dadurch begünstigt wird. Allein das Schmelzen des grönländischen Eisschildes könnte einen Meeresspiegelanstieg von bis zu sieben Metern zur Folge haben, was aber in den Szenarien bis 2100 nicht vorausgesagt wird, sondern erst die Jahrhunderte danach in dieser Form betreffen wird. Von 1961-2003 ist der Meeresspiegel mit einer durchschnittlichen Geschwindigkeit von 1,8 mm pro Jahr gestiegen, wobei der Anstieg seit 2003 mit 3,1 mm deutlich höher ausfiel. Der gesamte Anstieg des Meeresspiegels im 20. Jahrhundert wird auf 17 cm geschätzt. Der bisherige Anstieg des Meeresspiegels geht voraussichtlich ungefähr zur Hälfte auf die thermische Ausdehnung des Meerwassers zurück. Auch das Abschmelzen der Eiskappen und Gletscher führt zu einem deutlichen Anstieg, während das Schmelzen des grönländischen und antarktischen Eisschildes bisher nur zu einem geringen Anstieg führte. Der zukünftige Anstieg bis zu Ende des 21. Jahrhunderts wird im emissionsarmen Szenario auf 18-38 cm, im emissionsstarken Szenario auf 26-59 cm geschätzt. Die große Bandbreite erklärt sich durch das noch beschränkte Verständnis aller Einflussfaktoren des Meeresspiegelanstiegs (vgl. ebd.). Es gibt wissenschaftliche Untersuchungen und Prognosen, die anders als das IPCC einen deutlich höheren Meeresspiegelanstieg voraussagen. Der WBGU (vgl. 2006, S. 38) geht beispielsweise in einem Sondergutachten von einem Anstieg von drei bis fünf Metern bis 2300 aus. Das Potsdamer Institut für Klimafolgenforschung spricht von einem um etwa 60 % höheren Anstieg als das IPCC (vgl. Zeitonline 2012a). Und auch das Projekt Nordwest2050 geht im Szenario für das Jahr 2085 unter Bezugnahme verschiedener wissenschaftlicher Studien von einem Meeresspiegelanstieg bis zu 1,40 Meter aus (vgl. Schuchardt, Wittig & Spiekermann 2010, S. 48).

2.3.4 Änderung von Niederschlägen und Extremwetterereignissen

Da durch einen Anstieg der Temperaturen auch ein Anstieg der globalen Wasserdampfkonzentration einhergeht, steigt somit auch die Niederschlagsmenge an. Die bisherigen globalen Auswirkungen sind allerdings schwierig zu analysieren, da Niederschläge stark von regionalen Aspekten beeinflusst werden. Nachweisbare Niederschlagszunahmen konnten von 1900 bis 2005 in östlichen Teilen von Nord- und Südamerika, im Norden Europas und in Nord- und Zentralasien beobachtet werden. Wie bereits erwähnt, werden aber ohnehin schon sehr trockene Gebiete noch seltener von Niederschlägen heimgesucht. Dieses konnte in der nordafrikanischen Sahelzone, im Mittelmeerraum, im südlichen Afrika und in Teilen Südasiens beobachtet werden. Diese Tendenzen werden auch für das weitere 21. Jahrhundert prognostiziert und werden sich weiter verstärken. Zudem wurde in den letzten Jahrzehnten eine Zunahme von Starkniederschlagereignissen über den meisten Landflächen festgestellt (vgl. IPCC 2007, S. 9). Die Rekord-Niederschlagsmengen der Elbe-Flut 2002 waren die höchsten an einem Tag gemessenen Mengen seit Beginn der Aufzeichnungen 1275 und passen daher genauso in das Muster, wie die Rekordüberflutungsfläche 1999 bei der Oder-Flut (vgl. Süddeutsches Klimabüro o. J.). Beobachtungen im nordatlantischen Raum belegen eine zunehmende Aktivität tropischer Wirbelstürme seit 1970 im Zusammenhang mit dem Anstieg der Meeresoberflächentemperatur. Global gesehen kristallisiert sich jedoch noch kein Trend heraus. Es gilt als eher wahrscheinlich als nicht, dass sich das Risiko von Hitzewellen erhöht hat (vgl. IPCC 2007, S. 12). Die Daten der Hitzetage (max. Temp. >30°C) und extremen Hitzetage (max. Temp. >35°C) in Deutschland und der Hitze-Sommer 2003 folgen diesem Trend (vgl. Süddeutsches Klimabüro). Das IPCC (vgl. ebd., S. 9 ff.) geht für Hitzewellen, Starkniederschläge und Wirbelstürme insgesamt davon aus, dass die Häufigkeiten und Intensität wahrscheinlich in den nächsten Jahrzehnten steigen wird.

2.3.5 Kippelemente

Bevor die Vielzahl der indirekten Folgen des Klimawandels angesprochen werden soll, beinhaltet dieser Abschnitt einen kurzen Überblick zu den sogenannten Kippelementen, die eine verheerende Rolle in der Zukunft spielen könnten. Sie gelten als Achillesfersen des Klimasystems. Kippelemente sind Bestandteile des Klima- oder Erdsystems von überregionaler Größe, die durch kleinere zusätzliche Störungen einen neuen, unwiderruflichen Zustand erreichen können. Die Eintrittswahrscheinlichkeit dieser Kippelemente hängt von der Höhe der globalen Erwärmung ab. Oft werden diese durch selbstverstärkende Prozesse ausgelöst und verstärkt, die einmal angestoßen auch ohne weiteren externen Einfluss weiterlaufen. Der Übergang nach dem Überschreiten eines systemspezifischen Schwellenwertes erfolgt in der Regel sprunghaft, hat global unabsehbare Folgen für Mensch und Natur und ist häufig unumkehrbar (vgl. Latif 2009, S. 187 ff.).

Einige Kippelemente wurden bereits gegen Ende von Abschnitt 2.2 kurz beschrieben. Irgendwann nimmt der Ozean kein weiteres CO2 mehr auf, weshalb die Konzentration in der Atmosphäre noch schneller steigen wird und zu einem stärkeren Treibhauseffekt führt. Das Auftauen des Permafrostbodens verursacht zusätzliche Methanemissionen und auch der sogenannte Albedo-Effekt führt durch das Schmelzen von hellen Eisflächen zu einer weiteren globalen Erwärmung, da dunkle Landmassen das Sonnenlicht besser absorbieren. Wissenschaftler halten es dabei für möglich, dass der Schmelzprozess ab einem bestimmten Stadium nicht mehr zu stoppen sein wird (vgl. Germanwatch 2010b, S. 15). Folgende Abbildung (ist auch Teil der Anlage 1 im Anhang) gibt einen Überblick über die wichtigsten Kippelemente, bei denen die Überschreitung von jeweiligen Schwellenwerten voraussichtlich zu gefährlichen Klimafolgen führt:

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildung 7: Kippelemente mit Temperaturschwellen (gegenüber 1880), die in diesem Jahrhundert angestoßen werden könnten (Germanwatch 2010a, S. 30)

Während die meisten Folgen des Klimawandels in der Regel relativ langsam und kontinuierlich ablaufen und den Staaten zumindest theoretisch Zeit zum Handeln lassen, werden in diesen Systemen Schwellenwerte vermutet, deren Überschreitung abrupte Auswirkungen hat. Neben den bereits angesprochenen Kippelementen ist das System des Amazonas-Regenwaldes relativ hell dargestellt und somit schon bei einem relativ geringen Temperaturanstieg gefährdet. Das Umkippen in eine Savannenvegetation wird neben der globalen Erwärmung auch direkt von menschlichen Aktivitäten, vor allem Landnutzung und Abholzung, begünstigt. Es hätte riesige Auswirkungen auf Millionen Menschen und die Artenvielfalt der Region und würde zudem große Mengen an Kohlenstoffdioxid freisetzen und den Klimawandel somit weiter verstärken (vgl. Latif 2009, S. 189).

2.3.6 Weitere Klimawandelfolgen für Mensch und Natur

Die Liste der möglichen indirekten Auswirkungen des Klimawandels auf den Menschen oder die Natur könnte fast beliebig ausgeweitet werden, denn selbst eine Erhöhung der globalen Temperatur von ca. 2°C bis 2100, die wie bereits gezeigt wurde, deutlich unter den meisten prognostizierten Szenarien liegt, hat Auswirkungen auf alle denkbaren Sektoren des heutigen menschlichen Lebens. Im Folgenden sollen einige prägnante Folgen, die auch das IPCC aufführt, angesprochen werden.

Die Auswirkungen auf die Süßwasserressourcen sind für viele Regionen besonders entscheidend. Daher hat das IPCC (vgl. 2008) eigens ein technisches Papier über Klimaänderung und Wasser herausgebracht. Die Ursachen (Eisschmelze, Meeresspiegelanstieg, Niederschlagsänderung) wurden bereits ausführlich angesprochen. Es wird erwartet, dass in höheren Breiten und einigen feuchten Tropengebieten die Wasserverfügbarkeit um 10-40 % ansteigt, aber grade in ohnehin schon trockenen Gebieten die Verfügbarkeit um 10-30 % abnimmt. Es ist wahrscheinlich, dass sich die von Dürre betroffenen Gebiete weiter ausdehnen. Auch für Regionen, deren Wasservorräte in Gletschern und Schneedecken in Gebirgsketten gespeichert sind, wird ein Rückgang prognostiziert. Die Auswirkungen des Klimawandels auf Süßwasserressourcen haben wiederum erhebliche Folgen für die Wasserversorgung der Bevölkerung, die Landwirtschaft, die Energieerzeugung oder insgesamt auf die Gesundheit (vgl. IPCC 2007, S. 24; IPCC 2008).

Aufgrund der lebenswichtigen Versorgung mit Wasser werden für einige Regionen für das 21. Jahrhundert bereits kriegerische Konflikte prognostiziert, was wiederum auch als Folge des Klimawandels gesehen werden kann. Einige Konflikte beschreibt Kleber (vgl. 2012) in seinem Buch "Spielball Erde: Machtkämpfe im Klimawandel". Im Mittelpunkt steht oft die lebensnotwendige Versorgung mit Trinkwasser, was man sich als Mitteleuropäer kaum vorstellen kann. Zu kriegsähnlichen Zuständen könnte es schon in naher Zukunft beispielsweise in der peruanischen Hauptstadt Lima kommen. Die 8-Millionen-Stadt liegt am Rande der Anden, die dafür sorgen, dass Lima kaum direkt mit Regen versorgt wird. Die fast acht Millionen Einwohner leben von den wasserreichen Gletschern der Anden, die die Flüsse mit frischem Wasser speisen. Genau diese Reserve geht allerdings von Jahr zu Jahr aufgrund des zunehmenden Abschmelzens der Gletscher zurück und wird eines Tages ganz versiegen. Sollte bis dahin keine neue Strategie für die Trinkwasserversorgung gefunden worden sein, ist ein Bürgerkrieg um die letzten Wasserreserven unausweichlich (vgl. Kleber 2012, S. 58 ff.). Die gleiche Situation herrscht in der indischen 16-Millionen-Metropole Neu-Delhi, die ihr Wasser aus Gletschern des Himalaya bezieht und schon heute jeden Tag eine Million Liter mehr Wasser benötigt, als verfügbar ist. Auch hier könnte es schon in den nächsten 10 Jahren zu unhaltbaren Situationen kommen. Erste Konflikte zwischen indischen Bundesstaaten um Wasser bestehen bereits (vgl. ebd. S. 229 ff.).

Eine andere Folge des Klimawandels für die Menschen hat im Gegensatz dazu mit zu viel Wasser zu tun. Denn tief liegende Gebiete werden ganz besonders mit dem steigenden Meeresspiegel zu kämpfen haben. Viele Millionen Menschen werden in Küstengebieten von Überschwemmungen heimgesucht werden. Besonders betroffen hiervon sind die ärmeren und dichtbesiedelten Gebiete Afrikas und Asiens, sowie viele kleinere Inseln (vgl. IPCC 2007, S. 25 ff.). Besonders im Pazifik befinden sich einige Atolle nur wenige Zentimeter über dem Meeresspiegel und besitzen auch keine nennenswerten Erhöhungen. Das Untergehen dieser Inseln vor allem in Ozeanien ist dabei keine weit entfernte Zukunftsmusik, sondern befindet sich in vollem Gange. Die ersten, meist unbewohnten Inseln, sind bereits verschwunden oder geschrumpft. Mehrere Küstendörfer mussten ins Landesinnere verlegt werden. Durch das zunehmende Absterben der schützenden Korallenriffe wird die Situation weiter verschlimmert (vgl. Kleber 2012, S. 75 ff.).

Auch das natürliche Ökosystem der Erde wird vom Klimawandel betroffen sein. Absterbende Korallen wurden bereits angesprochen, aber auch Mangrovenwälder und Salzwiesen werden unter einem ansteigenden Meeresspiegel oder ansteigender Wassertemperatur stark leiden. Durch die globale Erwärmung könnte die Widerstandsfähigkeit ökologischer Systeme überschritten werden, denn neben der Klimaänderung haben viele Ökosysteme bereits mit anderen anthropogenen Einflüssen (Landnutzungsänderungen, Verschmutzung) zu kämpfen. Bei einem Anstieg von mehr als 1,5°C - 2,5°C geht das IPCC (vgl. 2007, S. 24 f.) von einem erhöhten Aussterberisiko für wahrscheinlich 20-30 % der bisher untersuchten Tierarten aus. Andere Studien verweisen auf eine Aussterberate von 15-37 % bis zum Jahr 2050 (vgl. Rahmstorf & Schellnhuber 2007, S. 76). Veränderte Ökosysteme, bzw. aussterbende oder abwandernde Arten haben wiederum Auswirkungen auf den Menschen, was vor allem bei der Fischerei sichtbar wird. Denn viele Inselstaaten oder arme Gebiete Afrikas und Asiens leben fast ausschließlich vom Fischfang. Bleibt der Fisch an den Küsten dieser Gebiete aus, kommt es zu verheerenden Hungersnöten. Das Gleiche geschieht, wenn aufgrund von Dürren oder Wassermangel die Produktivität der Landwirtschaft abnimmt. Auch dies kommt besonders in den armen Gebieten dieser Erde vor, weshalb auf die Darstellung der positiven Effekte eines Temperaturanstiegs in höheren Breiten in dieser Arbeit weitestgehend verzichtet wird. Die negativen Folgen für Mensch und Natur überwiegen global gesehen deutlich. Die grundlegenden Probleme von Armut, nämlich Ernährung und Wasserversorgung, werden in den ärmsten Regionen dieser Erde durch den Klimawandel erheblich verstärkt (vgl. Reder & Müller 2010, S. 23 f.; vgl. IPCC 2007, S. 25 ff.).

Die Liste der Auswirkungen des Klimawandels auf den Menschen kann beliebig fortgeführt werden. Oft kommt es zu Kettenreaktionen, die, wie an den Beispielen Lima oder Neu-Delhi gezeigt wurde, in einem Krieg enden können. Erste Länder beginnen, sich mit der hohen erwarteten Zahl von potentiellen Klimaflüchtlingen auseinanderzusetzen. 2014 soll beispielsweise der 4400 km lange Zaun um Bangladesch, gebaut von der indischen Regierung, fertig sein. Dieser soll verhindern, dass Millionen Flüchtlinge (sei es nun aus wirtschaftlichen oder klimabedingten Gründen) aus dem armen und sehr dicht bevölkerten Land mit 160 Millionen Einwohnern nach Indien gelangen. Bangladesch wird schon heute häufig von Naturkatastrophen (Überschwemmung, Süßwasserversalzung) heimgesucht und ist aufgrund seiner tiefen Lage (größtenteils nur 2 Meter über dem Meeresspiegel) und der Abhängigkeit von Himalaya-Gletschern prädestiniert für die ersten riesigen Mengen an Klimaflüchtlingen. Kleber (vgl. 2012, S. 208) fragt sich zu Recht, was wohl passiert, wenn acht oder neun Millionen Klimaflüchtlinge, die nichts zu verlieren haben, diese Grenze passieren wollen. Schätzungen zur Folge gab es weltweit bereits 2007 über 20 Millionen Menschen, die aufgrund klimatischer Veränderungen ihre Heimat verlassen mussten. In den nächsten 30 Jahren soll sich diese Zahl auf 200 Millionen erhöhen, falls nicht schnellstens gegengesteuert wird. Neben einer Reduzierung der Treibhausgasemissionen muss in den Industriestaaten auch dringend über den Status von Klimaflüchtlingen debattiert werden, um die Flüchtlinge auf alle Staaten zu verteilen. Zudem sind die Industrieländer aufgefordert, den Entwicklungsländern bei der Bewältigung des Klimawandels vor allem finanziell zur Seite zu stehen (vgl. Jakobeit & Methmann 2007, S. 27).

Wie bereits erwähnt, lässt sich die Liste der Klimafolgen beliebig erweitern, auch für Industriestaaten wie Deutschland. Verglichen mit den angesprochenen, für viele Millionen Menschen lebensbedrohenden Folgen, erscheinen diese allerdings verhältnismäßig so klein, dass sie hier vorerst nicht angesprochen werden sollen. Gleichwohl findet besonders in Deutschland zunehmend eine Diskussion um die Anpassung an die Klimafolgen statt, die viele verschiedene Sektoren betrifft. Dies wird im nächsten Abschnitt zur Klimaanpassung und bei den politischen Papieren zu Anpassungsstrategien an den Klimawandel im vierten Kapitel aufgegriffen.

2.4 Klimaschutz und Klimaanpassung als Handlungsoptionen

Im Umgang mit dem Klimawandel gibt es verschiedene Handlungsmöglichkeiten. Zu unterscheiden sind hauptsächlich Strategien zur Vermeidung (Mitigation) des Klimawandels und zur Anpassung (Adaption) an den Klimawandel. Während die Adaption das Ziel hat, sich besser auf die unvermeidbaren Konsequenzen des Klimawandels einzustellen, umfasst die Mitigation alle Maßnahmen und Verhaltensweisen, die auf die Reduzierung von Treibhausgasen und auf das Abbremsen des anthropogenen Klimawandels abzielen. Die Vermeidungsstrategien werden auch unter dem Begriff Klimaschutz zusammengefasst (vgl. Birkmann et al. 2013, S. 12 f.). Die Unterscheidung dieser Begriffe soll nicht darüber hinwegtäuschen, dass Maßnahmen zur Vermeidung und zur Anpassung oft zusammenhängen und insgesamt zur nationalen und internationalen Klimapolitik gehören. Umfassende Anpassungsstrategien gesellschaftlicher und wirtschaftlicher Bereiche dienen oft auch dem Klimaschutz. Bereits 1992 wurden in der Klimarahmenkonvention (KRK), die in Rio de Janeiro von 154 Staaten unterschrieben wurde, sowohl Maßnahmen zur Anpassung als auch Maßnahmen zum Klimaschutz genannt (vgl. Vereinte Nationen 1992). Im Folgenden werden die Handlungsoptionen kurz beschrieben, die Entwicklung und der derzeitige Stand der Klimapolitik wird aber im vierten Kapitel separat anhand der Klimagipfel und der aktuellen Strategiepapiere behandelt, um Auswirkungen und Konsequenzen für die Bildung zu identifizieren.

2.4.1 Klimaschutz

Klimaschutz umfasst alle Maßnahmen, die für eine Reduzierung der Emission klimarelevanter Gase in Frage kommen. Neben der Reduzierung des Energieverbrauchs kann dies auch durch den Wechsel zu regenerativen, nicht-fossilen Energien passieren. Klimaschutz ist in diesem Sektor besonders wirksam, da etwa zwei Drittel der Treibhausgase mit diesem Bereich zusammenhängen (vgl. Wallacher & Edenhofer 2010, S. 11). Maßnahmen zur Sicherung von natürlichen Treibhausgassenken (Wälder, Moore) gehören ebenfalls dazu. Während die Klimarahmenkonvention von 1992 relativ lose Absichtserklärungen enthielt, wurden im Kyoto-Protokoll zum ersten Mal konkrete Reduktionsziele zum Klimaschutz genannt (vgl. Birkmann et al. 2013, S. 14). Das bekannteste Ziel der Klimaschutzpolitik ist die Beschränkung der globalen Erwärmung auf 2°C gegenüber dem vorindustriellen Niveau. Die Meilensteine der Klimapolitik und die genauen Reduktionsziele werden im vierten Kapitel detaillierter beleuchtet. Das charakteristische Problem des Klimaschutzes ist der internationale Bezug aller Klimaschutzbemühungen. Denn der Klimawandel macht nicht vor Staatsgrenzen halt und ist nicht territorial zuzuordnen. Dies hat zur Folge, dass oft grade die Länder unter dem Klimawandel zu leiden haben, die bisher am wenigsten Treibhausgase emittiert haben (Siehe auch Kapitel 2.3.6). Auch Fragen zur Klimagerechtigkeit zwischen Industrie- und Entwicklungs- bzw. Schwellenländer entstehen an dieser Stelle, würden aber den Rahmen dieser Arbeit sprengen^[12]. Einzelne Staaten sind in dem Bezug im Grunde machtlos und selbst ein Staatenverbund wie die Europäische Union kann aufgrund anderer großer CO2-Emittenten (z.B. China, USA) mit einer eigenen Klimaschutzpolitik wenig ausrichten. Wirksamer Klimaschutz ist daher hauptsächlich anhand internationaler Abkommen und deren Ratifizierung möglich und erfordert globale Klimaschutzziele, die alle Staaten gemeinsam anstreben. Die USA weigert sich beispielsweise bis heute, das Kyoto-Protokoll zu ratifizieren (vgl. Knopf et al. 2010, S. 93 ff.; Wolfrum 2010, S. 195 ff.). Die Grafik "Klimaschutz: Länder-Bewertung" auf dem Poster in Anlage 1 zeigt unter anderem den Emissionsanteil und die Klimaschutzbewertung und verdeutlicht dieses Problem noch einmal. Obgleich auch in Deutschland Kritik angebracht ist, bewertet Germanwatch (vgl. 2012a) den Klimaschutz in Deutschland als "gut".

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^[1] Zur Verbesserung der Lesbarkeit wird in dieser Arbeit ausschließlich die männliche Form verwendet. Diese impliziert selbstverständlich auch die weibliche Form.

^[2] Das IPCC ist eine Organisation, die sich der Aufgabe widmet, den aktuellen Stand des Klimawandels in Sachstandsberichten zusammenzufassen. Sie forscht nicht selber, sondern bezieht sich auf die Ergebnisse mehrerer tausend Klimaforscher. Die Ergebnisse müssen hohen wissenschaftlichen Standards genügen und werden daher von vielen (auch staatlichen) Institutionen übernommen.

^[3] Im Sekundarstufe I-Bereich spricht man von Kerncurricula, in den Vollzeitschulen der berufsbildenden Schulen von Rahmenlehrplänen oder Rahmenrichtlinien.

^[4] Im Beutelsbacher Konsens wurden theoretische Grundlagen der politischen Bildung formuliert und drei prägende Leitgedanken entwickelt, die in der Schule nicht nur im politischen Unterricht, sondern auch im Unterricht anderer Fächer beachtet werden müssen.

^[5] Zudem werden grundlegende Gesichtspunkte zur Klimapolitik separat in Kapitel vier behandelt.

^[6] Wissenslücken der Bevölkerung werden in Kapitel drei näher beleuchtet.

^[7] Häufig spricht man auch von Kohlendioxid.

^[8] Die Zahlen dieses Kapitels sind ungefähre Werte, da sie auf Schätzungen beruhen. In der Literatur zu diesem Kapitel kursieren verschiedene Zahlen, wobei sie sich sehr ähneln und zu gleichen Folgerungen führen.

^[9] Relative Maßeinheit: Parts per Million= Teile von einer Million, also der millionste Teil

^[10] Auf der Basis von Expertenurteilen legt der IPCC (2007, S. 3) folgende Ausdrücke für die Wahrscheinlichkeiten von Ergebnissen und Resultaten fest: praktisch sicher > 99%; äußerst wahrscheinlich > 95%; sehr wahrscheinlich > 90%; wahrscheinlich > 66%; eher wahrscheinlich als nicht > 50%; unwahrscheinlich < 33%; sehr unwahrscheinlich < 10%; äußerst unwahrscheinlich < 5%.

^[11] Zur anthropogenen Erwärmung und zum Meeresspiegelanstieg wurden auch längerfristige Prognosen erstellt.

^[12] Klimagerechtigkeit eignet sich trotzdem hervorragend als anspruchsvolles Unterrichtsthema. Die Studie "Global aber Gerecht. Klimawandel bekämpfen, Entwicklung ermöglichen" enthält interessante Beiträge und ist u.a. unter dem Autor Knopf im Literaturverzeichnis aufgeführt.