Der nächste UN Klimagipfel beginnt heute in Poznan. Er steht in einer Reihe von internationalen Verhandlungen zum Thema Klimaschutz, die in Rio 92 begonnen wurde, in Kyoto zu einem ersten Abschluss kam und seitdem in einem nichtendenwollenden Kontinenthopping von Konferenz zu Konferenz fortgeführt wird. Diesmal soll in erster Linie ausgehandelt werden, worüber konkret eigentlich verhandelt werden soll bei der nächsten Konferenz zu einem möglichen Kyoto II Protokoll. Und natürlich hofft alle Welt, dass Obama nicht nur die Welt im allgemeinen sondern auch das Klima im Speziellen retten wird, auch wenn er gar nicht in Poznan mitverhandelt.

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Bild1: Kühlendes Kohlekraftwerk bei der Arbeit. So much more than just CO2 ….

Verschiedene Artikel zum Thema finden sich zum Beispiel auf der Tagesschau Seite, wo auch die Nöte und Klima-Überlegungen einer Familie aus dem Gastgeberland Polen beschrieben werden (hier als Ton-Reportage). Bei verschiedenen Konferenzen auf EU Ebene zum Thema Klimawandel hatten sich ja Polen und Italien, na sagen wir mal, besonders zurückhaltend in Sachen CO2 Reduktionsziele gezeigt. Beide Länder (aber insbesondere Polen) decken einen hohen Anteil ihres Energiebedarfs mit Kohle ab und ich nehme das mal zum Anlass auf das Pro Und Contra der verschiedenen fossilen Brennstoffe aufmerksam zu machen. Denn alle sind gleich, doch einiger sind gleicher als andere.

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Grafik 1: Abgerechnet wird zum Schluss. Strahlungsbilanz von Treibhausgasen versus Aerosolen nach dem IPCC AR4 und nach einer jüngst erschienenen Studie von Ramanathan und Carmichael (siehe auch hier). Fossile Verbrennung setzt sicher wärmende Treibhausgase frei, doch auch kühlende Aersole, ebenfalss wärmende Russpartikel, etc. etc. Die Entscheidung fällt möglicherweise zwischen Teufel (Klimaerwärmung) und Belzebub (Luftverschmutzung).

Alle fossilen Rohstoffe setzen bei ihrer Verbrennung CO2 frei, pro Energieeinheit jedoch unterschiedlich viel. Global tragen die groszen Drei, Kohle, ÖL und Gas, je 41%, 39% und 20% zu den fossilen CO2 Emissionen bei. Ihr Wirkungsgrad ist jedoch recht unterschiedlich mit einmal 25kg/GJ für Kohle (Kilogramm pro Giga Joule), 20 kg/GJ fürs Öl und nur 15 kg/GJ fürs Gas. Diese Drei machen zusammen 80% der anthropogenen Flüsse aus. Den Rest erledigen die Zementproduktion (2%) und sogenannte “Land Use Changes (18%)“.
Betrachtet man Grafik 1 oben aus dem wirklich hochinteressanten Paper von Ramanathan und Feng, aus dem ich obige Zahlen habe, erkennt man sofort, dass natürlich CO2 nur einen Anteil der anthropogen emittierten Treibhausgase darstellt. Rechnet man nämlich die verschiedenen Gase in ihrer Klimawirksamkeit um, was eben in Grafik 1 gemacht wird, indem das sogenannte Strahlungsforcing der verschiedene Gase und Spurenstoffe angegeben wird, dann sieht man, dass CO2 etwas mehr als die Hälfte der Treibhausgase ausmacht (die anderen sind vor allem Methan, das gute alte Lachgas N2O, und die verschiedenen CFCs). Damit reduziert sich der Beitrag der Erwärmung der groszen Drei auf 18% (Kohle), 17% (Öl) und 9%(Gas). Soweit so gut.
Es kommt aber noch besser. Jeder dieser drei fossilen Brennstoffe setzt bei der Verbrennung eben auch ein spezifisches Verschmutzungsprofil von Russ, Sulfaten etc. frei. Die direkte (Reflektion solarer Strahlung im Fall der Aerosole oder auch der Absorption im Falle des Russ) und indirekte (Sulfataerosole tragen zur Wolkenbildung bei) Wirkung dieser kollateralen klassischen Luftverschmutzung ist ein wichtiges NEGATIVES Klimaforcing, sprich, sie halten die Erwärmung auf. Kohle ist dabei ein besonders “ergiebiger” Verschmutzer und “Nebenher-auch-Abkühler”. Die Sulfat Emissionen auf Grund von Kohleverbrennung betragen ca. 55% und die von Erdöl immerhin noch 25% der Gesamt SO2-Emissionen, während das böse Erdgas bei lediglich 1% unergiebiger Verschmutzung und somit Abkühlung liegen. Rechnet man das alles, das heisst die wärmenden (Treibhausgase) und die kühlenden (Aerosole) Beiträge jeder Verbrennung, mit ein, wird das Gas doch tatsächlich abgehängt von Öl und Kohle, wobei Öl nur knapp vor Kohle gewinnt (und zwar auf Grund des Russ).
Eine gute Verteidigungsstrategie für Polen scheint gefunden! Die Kombination aus Erwärmung und Abkühlung ergibt für die Kohle gar nicht mal die schlechteste Bilanz, das saubere und in Deutschland so beliebte Erdgas ist die gröszte Klimasau. Nun, so ganz wirklich meine ich das natürlich nicht (und Ramanathan und Feng auch nicht). Die gesundheitlichen und sonstigen Nebenwirkungen dieser kühlenden Nebenprodukte der Verbrennung (Sulfaterosole etc.) sind in der Tat gravierend. Alle Länder, die es sich irgendwie leisten können, werden versuchen, diese Art von unsauberer Verbrennung zurückzufahren oder ganz zu vermeiden. Allein in Indien werden die potentiellen Opfer chronischer Atemwegserkrankungen, die durch das Heizen und Kochen mit offenen Feuern innerhalb der Wohnung verursacht werden, auf unglaubliche 500.000 Todesfälle geschätzt. Schon in Kürze wird der Zusammenhang zwischen Treibhausgasemissionen und Sulfat/Russ.etc.-emissionen für alle Energieträger der Vergangenheit angehören und wir werden herausfinden, wieviel Erwärmung sich wirklich hinter den Aerosolen versteckt hat.
Internationale Verhandlungen, wie die in Poznan, laufen öfters herzerfrischend zynisch ab und man kann gespannt sein, wann das Argument mit der kühlenden Nebenwirkung unsauberer Kohleverbrennung kommt. Spätestens dann, wenn irgendein zukunftiges Kyoto Protokoll nicht mehr die Gesamt-CO2-Bilanz der teilnehmenden Länder anvisiert, sondern den gesamten nationalen Strahlungsbeitrag.

Kommentare (7)

  1. #2 Georg Hoffmann
    Dezember 1, 2008

    @Mueller
    Malin! Mueller, echt.
    Da du nicht in der Lage bist ganze Sätze, geschweige denn fehlerfrei, sinnvoll zu formulieren, kommen jetzt prägnante Einwort-Beiträge.
    Jeder wie er kann.

  2. #3 adenosine
    Dezember 2, 2008

    Also sind doch moderne Kohlekraftwerke mit hohem Wirkungsgrad (50%) der effektivtste Ansatz für Deutschland. Die deutschen Solarsubventionen sollten in solche Kraftwerke umleitet werden. Solarenergieerzeugung gehört in die dafür geeigneten Klimazonen.

  3. #4 for4zim
    Dezember 2, 2008

    Ironie schön und gut, aber man könnte auch darauf hinweisen, daß die Wirkung der Aerosole kurzfristig ist wegen ihrer vergleichsweise hohen Depositionsgeschwindigkeit, die von CO2 langfristig und daher auch stetig akkumulierend. Irgendwann kann man gar nicht so stark verschmutzen, als daß man noch die Treibhauswirkung kompensieren könnte. Und wenn die Verbrennung der fossilen Energieträger ausläuft, muß man trotzdem weiter stetig Sulfataerosol in die Atmosphäre bringen, um die kühlende Wirkung aufrecht zu erhalten. Einer der Punkte, an denen Ansätze des Geoengineerings scheitern – die Zeitskalen der kompensierenden Wirkungen sind zu unterschiedlich.

    Was auch etwas kurz kommt, weil es nur implizit mitschwang: der Anteil fremder Stoffe, der Hydrierungsgrad und der Sauerstoffgehalt bestimmen die Effizienz, mit der Nutzenergie aus fossilen Brennstoffen je emittiertem CO2 erzeugt werden kann. Hier gibt es die bekannte Reihung von schlecht bis weniger schlecht von Braunkohle bis Gas. Und genau da liegt das Problem für Länder wie Deutschland und China. Beide haben große heimische Braunkohlevorräte und damit Energieträger mit besonders schlechter CO2-Effizienz. China verbrennt außerdem auch noch sehr schmutzig. Das ist mit ein Grund, warum wir seit 2000 bei den Emissionen stärkere Steigerungsraten dahen als im pessimistischsten IPCC-Szenario. Übertroffen wird das nur von den kanadischen Teersänden, bei denen wir alle hoffen müssen, daß die politisch untragbar werden, bevor sie ökonomisch ausgenutzt werden können. Und deshalb wäre es auch schön, aber leider unrealistisch, wenn der Preis von Kohle schneller stieg als der von Öl und Gas. Leider ist es umgekehrt, was dann außerdem Länder wie China und Indien in die CO2-intensivere Kohlenutzung getrieben hatte.

  4. #5 Georg Hoffmann
    Dezember 2, 2008

    @adenosine
    “Also sind doch moderne Kohlekraftwerke mit hohem Wirkungsgrad (50%) der effektivtste Ansatz für Deutschland.”
    Na, wenn sie modern und mit hohem Wirkungsgrad sind, dann werden sie wenig Sulfate und andere Luftverschmutzung mit sich tragen. Dann faellt sicher dieses kleine etwas zynische Extra der Kohleverbrennung weg und dann gilt (jeweils bei neuster Technologie)
    25 kg CO2 bei einem GJ Energie fuer die Kohle und nur 15 bei Gas.

    @Joerg
    100% Zustimmung. Die (nicht-erwaehnte) Aufenthaltszeit von Aerosolen einerseits (Wochen) und CO2 (> 100 Jahre) sind natuerlich der springende Punkt. Je cleaner weltweit die Energieproduktion stattfindet umso weniger wird der steigende Treibhauseffekt maskiert.
    “Ironie”? Eher Sarkasmus. Ich moechte fast wetten, dass ueber kurz oder lang das Argument von der kuehlenden Beiwirkung der Kohle bei einer Konferenz wie Poznan kommen wird. Die Wette gilt?

  5. #6 adenosine
    Dezember 2, 2008

    Gaskraftwerke liegen heute im Wirkungsgrad zwischen 50und 60%, Kohlekraftwerke zwischen 25% und 50%, deshalb ist unzweifelhaft richtig zuerst das Gas zu verfeuern. Wenn wir aber wegen CO2-Zertifikaten das russische Gas verbrennen, wird Putin dafür bei sich vernünftigerweise die Kohle eher mit geringem Wirkungsgrad verfeuern. Der durchschnittliche Wirkungsgrad alle Kohlekraftwerke der Welt beträgt z.Z. etwa 31 %. Würde man die auf 50% bringen wäre das eine Effizienzsteigerung der Kohleverbrennung von 60%.

  6. #7 Christian
    Dezember 8, 2008

    Bei Obama bleibe ich weiterhin nur sehr vorsichtig optimistisch. Die im Wahlkampf von ihm angekündigte Sondersteuer auf Mitnahmegewinne im Öl- und Gas-Bereich ist jedenfalls schon vor der Amtsübernahme wieder vom Tisch.

    Im Juni hieß es dazu noch bei Reuters:

    RALEIGH, North Carolina (Reuters) – Democratic presidential candidate Barack Obama said on Monday he would impose a windfall profits tax on U.S. oil companies as he sought political gain from Americans’ pain over high gasoline prices.

    “I’ll make oil companies like Exxon pay a tax on their windfall profits, and we’ll use the money to help families pay for their skyrocketing energy costs and other bills,” the Illinois senator said.

    http://www.reuters.com/article/topNews/idUSWAT00963020080609

    Letzte Woche konnte man dagegen im Huston Chronicle lesen:

    President-elect Barack Obama has quietly shelved a proposal to slap oil and natural gas companies with a new windfall profits tax.

    An aide for the transition team acknowledged the policy shift Tuesday, after a small-business group discovered the proposal — touted throughout much of the campaign — had been dropped from the incoming administration’s Web site.

    “Certainly, the judgment to withdraw the concept of a windfall profits tax is an important recognition that developing America’s oil and natural gas would be seriously damaged by such a tax policy,” said Lee Fuller, vice president of government relations for the Independent Petroleum Association of America.

    http://www.chron.com/disp/story.mpl/business/energy/6143968.html

    Mal sehen, wie viel “Change” der Amtswechsel am Ende wirklich bringt…