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
Inhaltsverzeichnis
1. Kurzfassung
2. Problemstellung
3. Der Treibhauseffekt
3.1 Natürlicher Treibhauseffekt
3.2 Anthropogener Treibhauseffekt
3.3 Treibhausgase
3.3.1 Kohlendioxid
3.3.2 Methan
3.3.3 Distickstoffoxid und sonstige Treibhausgase
3.4 Das Kyoto-Protokoll und die EU-Richtlinie
4. Ökobilanzen als Instrument zur Abschätzung von Umweltwirkungen
4.1 Eigenschaften und Aufgaben
4.2 Systematik einer Ökobilanz
4.2.1 Ziel und Untersuchungsrahmen
4.2.2 Sachbilanz
4.2.3 Wirkungsabschätzung
4.2.4 Auswertung
5. Das Konzept des Global Warming Potential
5.1 Allgemeines
5.2 Einflussgrößen und Berechnung
5.3 Verknüpfung von Treibhauspotenzial und Emissionshandel
6. Zusammenfassung
Zielsetzung & Themen der Arbeit
Die Arbeit untersucht das Konzept des Global Warming Potential (GWP) als zentrales Instrument zur Quantifizierung und Bewertung von Treibhausgasemissionen. Ziel ist es, die wissenschaftlichen Hintergründe des Treibhauseffektes mit der ökonomischen Anwendung im Emissionshandelssystem zu verknüpfen, um die Klimawirksamkeit verschiedener Gase vergleichbar zu machen und Optimierungspotenziale aufzuzeigen.
- Grundlagen des natürlichen und anthropogenen Treibhauseffektes
- Methodik der Ökobilanzierung nach ISO 14040
- Berechnung und mathematische Herleitung des Global Warming Potential
- Integration verschiedener Treibhausgase in den Emissionsrechtehandel
- Analyse von Kosteneinsparungspotenzialen durch GWP-basierte Zertifikatsmodelle
Auszug aus dem Buch
5.2 Einflussgrößen und Berechnung
Mit dem Global Warming Potential wird der Beitrag zur Umweltschädigung nicht in einem absoluten Maß, sondern in Relation zum Referenzgas Kohlendioxid angegeben. Der Beitrag jedes untersuchten Treibhausgases zum Treibhauseffekt wird auf das wichtigste anthropogene Treibhausgas CO2 bezogen und umgerechnet. Kohlendioxid hat laut Definition ein Treibhauspotenzial von 1 auf 100 Jahren Verweildauer in der Atmosphäre. Einen Überblick über die Treibhauspotenziale anderer wichtiger Gase bei einem Zeithorizont von 100 Jahren liefert die folgende Tabelle.
Für Distickstoffoxid beträgt das individuelle GWP z.B. 296. Dieser Wert besagt, dass N2O im Zeitraum von 100 Jahren 296-mal mehr zum Treibhauseffekt beiträgt als die gleiche Menge an CO2. In entsprechender Weise können auch die anderen individuellen GWP interpretiert werden.
Aus Tabelle 2 ist zu entnehmen, dass jedes Treibhausgas im Verhältnis zu Kohlendioxid betrachtet wird. Um überhaupt das individuelle GWP eines Gases zu berechnen, ist es daher notwendig, den Quotienten aus dem individuell verursachten Treibhauseffekt und dem von CO2 verursachten Effekt zu bilden. Für die Berechnung bedient man sich daher folgender Formel.
Unter dem Parameter ai ist dabei die Wärmestrahlungsabsorption je Einheitskonzentrationsanstieg eines Treibhausgases i zu verstehen. Dieser Absorbtionskoeffizient kann mittels naturwissenschaftlicher Methoden bestimmt werden. Der Parameter ci(t) ist dagegen als Konzentration des Treibhausgases i zu der Zeit t zu verstehen. Die Konzentration c des Gases i wird bestimmt durch die individuelle atmosphärische Verweildauer des Treibhausgases. Diese kann als eine Art Lebensdauer des Gases in der Atmosphäre interpretiert werden. T kennzeichnet den Integrationszeitraum und gibt damit an, auf welchen Zeithorizont sich das ermittelte GWP bezieht. Anhand der Formel ist zu erkennen, dass der Zähler aus den individuellen Parametern des Treibhausgases i besteht, während der Nenner die Eigenschaften des Gases CO2 widerspiegelt.
Zusammenfassung der Kapitel
1. Kurzfassung: Einleitende Übersicht über die globale Klimaproblematik, den Emissionshandel als politisches System und die Rolle des GWP als zentrales Bewertungsinstrument.
2. Problemstellung: Beschreibung der anthropogenen Beeinflussung der Atmosphäre und der Notwendigkeit, mittels ökonomischer Instrumente wie dem Zertifikatehandel auf den Klimawandel zu reagieren.
3. Der Treibhauseffekt: Detaillierte Darstellung der physikalischen Grundlagen des Treibhauseffektes sowie der wichtigsten Treibhausgase (CO2, Methan, N2O) und der politischen Rahmenbedingungen des Kyoto-Protokolls.
4. Ökobilanzen als Instrument zur Abschätzung von Umweltwirkungen: Erläuterung der Systematik von Ökobilanzen nach ISO 14040, um Umweltauswirkungen von Produkten und Prozessen wissenschaftlich zu erfassen.
5. Das Konzept des Global Warming Potential: Intensive Auseinandersetzung mit dem GWP-Konzept, seiner mathematischen Berechnung mittels Absorptionskoeffizienten und der Anwendbarkeit im Emissionshandel.
6. Zusammenfassung: Abschließendes Resümee, das das GWP als zukunftsträchtiges Instrument für das Umweltmanagement hervorhebt und die Potenziale für einen flexiblen Emissionsrechtehandel unterstreicht.
Schlüsselwörter
Global Warming Potential, Treibhauspotenzial, Emissionshandel, Kyoto-Protokoll, Ökobilanz, Kohlendioxid, Treibhauseffekt, Klimaerwärmung, Zertifikatehandel, Umweltmanagement, CO2-Äquivalente, atmosphärische Verweildauer, Wirkungsabschätzung, Emissionsreduktion, Treibhausgase
Häufig gestellte Fragen
Worum geht es in dieser Arbeit grundsätzlich?
Die Arbeit befasst sich mit dem Global Warming Potential (GWP) als Maßeinheit zur Quantifizierung der Klimawirksamkeit verschiedener Treibhausgase und diskutiert dessen Bedeutung für Ökobilanzen sowie den Emissionshandel.
Welche zentralen Themenfelder werden behandelt?
Die zentralen Themen sind der physikalische Treibhauseffekt, die Methodik der Ökobilanzierung nach ISO 14040, die mathematische Herleitung des GWP sowie die praktische Anwendung dieses Instruments im Rahmen des Kyoto-Protokolls und des europäischen Zertifikatehandels.
Was ist das primäre Ziel der Arbeit?
Ziel ist es, das GWP-Konzept zu erläutern und aufzuzeigen, wie durch die Umrechnung verschiedener Gase in CO2-Äquivalente eine einheitliche und flexible Basis für den Handel mit Emissionsrechten geschaffen werden kann.
Welche wissenschaftliche Methode wird verwendet?
Die Arbeit nutzt Literaturanalysen zu ökologischen Grundlagen und ökonomischen Instrumenten sowie die methodische Darstellung des ISO-zertifizierten Ökobilanzierungsrahmens und mathematische Modelle zur Emissionsbewertung.
Was wird im Hauptteil der Arbeit behandelt?
Der Hauptteil gliedert sich in die Analyse der Treibhausgase, die Systematik der Ökobilanz, die detaillierte Berechnung des GWP unter Berücksichtigung von Zeithorizonten und Absorptionskoeffizienten sowie die Verknüpfung dieser Daten mit betriebswirtschaftlichen Kostenüberlegungen im Emissionshandel.
Welche Schlüsselwörter charakterisieren die Arbeit?
Die Arbeit wird primär durch Begriffe wie Global Warming Potential, Emissionshandel, Treibhauseffekt, Ökobilanz und CO2-Äquivalente charakterisiert.
Wie trägt das GWP zur Flexibilität im Emissionshandel bei?
Indem das GWP als „Umrechnungskurs“ fungiert, ermöglicht es, verschiedene Treibhausgase auf einer gemeinsamen Basis (CO2-Äquivalente) zu handeln, was Unternehmen erlaubt, die kostengünstigste Reduktionsmaßnahme über verschiedene Gasarten hinweg zu wählen.
Warum wird im GWP meist CO2 als Referenzgas verwendet?
CO2 dient als Referenz, da es das mengenmäßig wichtigste anthropogene Treibhausgas ist und durch seine Definition als Einheit (GWP=1) eine standardisierte Vergleichbarkeit aller anderen Gase ermöglicht.
- Quote paper
- Eric Göpel (Author), 2005, Das Konzept des Global Warming Potential (GWP) für CO2, CH4 und N2O: Berechnung und Anwendung, Munich, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/63839
