CO2-Budget

Emissionsbudget und nötige Pfade zur Emissionsreduktion, um das im Übereinkommen von Paris vereinbarte Zwei-Grad-Ziel ohne negative Emissionen einzuhalten, abhängig vom Emissionspeak.[1] Je länger wirksame Klimaschutzmaßnahmen hinausgeschoben werden, desto schneller ist das verbleibende Budget erschöpft und desto stärker müssen die Emissionen in der Zukunft reduziert werden. Umgekehrt ermöglichen schnelle Emissionsreduzierungen in der Gegenwart, den Zeitpunkt, an dem Nullemission erreicht sein müssen, weiter in die Zukunft zu schieben.[2]

Das CO2-Budget, auch Kohlenstoffbudget, Carbon Budget oder Emissionsbudget, bezeichnet – im Kontext von Klimapolitik und globalen Klimaschutzmaßnahmen – die Gesamtmenge an CO2 aus anthropogenen Quellen, die beginnend mit der Industrialisierung oder einem anderen Referenzzeitpunkt maximal emittiert werden darf, wenn mit einer bestimmten Wahrscheinlichkeit eine globale Erwärmung über eine definierte Grenze hinaus vermieden werden soll.[3] Im Kontext der klimawissenschaftlichen Darstellung des Kohlenstoffkreislaufs versteht man unter einem CO2- bzw. Kohlenstoffbudget eine Kohlenstoffbilanz, also eine budgetmäßige Aufstellung der Kohlenstoffflüsse von und zu Kohlenstoffspeichern wie etwa der Atmosphäre.[4][5]

Es besteht ein annähernd linearer Zusammenhang zwischen der kumulierten Gesamtmenge an emittiertem CO2 und der dadurch verursachten Temperaturerhöhung, solange man keinem Kipppunkt des Klimasystems zu nahe kommt. Daher muss für einen wirksamen Klimaschutz die kumulierte Menge an ausgestoßenen Treibhausgasen limitiert werden.[6][7] Gibt man die maximal emittierbare Menge mit Beginn der Industrialisierung als Referenzzeitpunkt an, so spricht man vom Gesamtbudget. Bei einem jüngeren Referenzzeitpunkt ist dies das Restbudget zu diesem Zeitpunkt.[8] Das CO2-Budget wird gelegentlich als „verbleibender atmosphärischer Deponieraum“ verbildlicht.[9] Um das Budget einzuhalten, muss die gesamte Energiewirtschaft vollständig dekarbonisiert werden.[10] Entscheidend für das Ausmaß des Klimawandels ist also nicht der gegenwärtige Ausstoß an Treibhausgasen, wie oft fälschlich angenommen wird, sondern die Gesamtmenge an Emissionen, die über die Zeit anfällt. Daraus ergibt sich, dass ein Hinauszögern des Klimaschutzes auf einen späteren Zeitpunkt zu einem stärkeren Klimawandel führt.[11] Umgekehrt bedeutet dies im Hinblick auf den Klimaschutz, dass für jedes Jahr Verzögerung in der Gegenwart anschließend umso schnellere und tiefgreifendere Klimaschutzmaßnahmen ergriffen werden müssen.[12]

Der Weltklimarat IPCC gibt das globale CO2-Restbudget in seinem 2018er Sonderbericht mit 420 Gigatonnen an, wenn das 1,5-Grad-Ziel (bezüglich der mittleren globalen Oberflächentemperatur) mit 66 % Wahrscheinlichkeit erreicht werden soll. Bei gleichbleibendem Ausstoß wäre dieses Budget in sieben Jahren aufgebraucht (Anfang November 2020).[13][14] Im Jahr 2018 wurden weltweit rund 42 Gigatonnen CO2 emittiert, mit steigender Tendenz.[13] Nach Überprüfung neuester Daten und Verfeinerungen schätzen Lamboll et al. (2023), dass das verbleibende Kohlenstoffbudget für eine 50%ige Chance, die Erwärmung auf 1,5 °C zu begrenzen, mit Stand Januar 2023 etwa 250 GtCO2 betrug. Dies entspricht ca. sechs Jahren aktueller CO2-Emissionen. Unsicherheiten bei dieser Schätzung ergeben sich aus Nicht-CO2-Emissionen (z. B. Methan) und potenzieller Erwärmung nach Erreichen von Netto-null-CO2-Emissionen.[15]

Eine Arbeitsgruppe der Science for Future hält das CO2-Budget für ein inzwischen aus der Zeit gefallenes Narrativ. Angesichts der zunehmend verloren gehenden natürlichen Kohlenstoffsenken[16] gäbe es kein Restbudget mehr, wenn mit akzepablen Eintrittswahrscheinlichkeiten gerechnet wird.[17]

In der Klimapolitik gehören nationale Kohlenstoffbudgets[5] und die Frage, inwiefern diese mit einem globalen Budget in Einklang stehen, zu den Schlüsselthemen. Für Deutschland, das als Industrieland höhere Pro-Kopf-Emissionen als der Weltdurchschnitt produziert, ermittelte der Klimaforscher Stefan Rahmstorf – ausgehend von eben diesen Zahlen und 67 % Wahrscheinlichkeit für die Begrenzung der Erderwärmung gemäß Übereinkommen von Paris auf maximal 1,75 Grad – ein Restbudget von 9,7 Gigatonnen. Von diesem Restbudget, das Anfang 2016 zur Verfügung stand, seien bis Anfang 2019 bereits 2,4 Gigatonnen verbraucht worden (zirka 0,8 Gigatonnen pro Jahr), sodass mit Stand Anfang 2019 noch 7,3 Gigatonnen zur Verfügung stünden. Um das Pariser Klimaschutzabkommen einzuhalten, müsste Deutschland beispielsweise seine Emissionen jedes Jahr linear um 6 % reduzieren und bis 2036 Nullemissionen erreichen.[18] Der Sachverständigenrat für Umweltfragen kommt zu ähnlichen Werten und nennt für 2020 unter den gleichen Annahmen ein Restbudget von 4,2 Gigatonnen für die im Parisabkommen angestrebte Begrenzung der Erderwärmung auf 1,5 Grad mit einer 50-%-Chance und 6,6 Gigatonnen für die Begrenzung der Erderwärmung auf 1,75 Grad. Dieses Budget wäre bei konstanten Emissionen auf gegenwärtigem Niveau, nämlich 0,8 Gigatonnen pro Jahr, 2025 beziehungsweise für 1,75 Grad 2028 aufgebraucht, bei einer linearen Reduktion auf Nullemissionen im Jahr 2032 beziehungsweise 2038.[19] Hingegen sehen die 2019 aufgestellten Klimaschutzpläne der Bundesregierung vor, dass Deutschland bereits bis zum Jahr 2030 rund 7,5 Gigatonnen Kohlendioxid freisetzt. Damit würde Deutschland, das Klimaneutralität für 2050 anstrebt, noch vor dem Jahr 2030 das oben genannte Budget überschreiten, obwohl bei dieser Budgetberechnung für Deutschland sehr vorteilhafte Annahmen getroffen wurden.[20]

Ausgangslage

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CO2-Budget, mit Unsicherheiten
(nach IPCC SR1.5, 2018)[14]
Weitere
Erwärmung
gegenüber
2006–2015
in °C 1) 		Resultierende Gesamt-
erwärmung 2)
gegenüber
1850–1900
in °C 1) 		Verbleibendes
CO2-Budget 3)
ab 1. Jan. 2018, in Gt CO2
Perzentil (TCR 4))
33 % 50 % 67 %
0,3   290 160 80
0,4   530 350 230
0,5   770 530 380
0,53 ~1,5 °C 840 580 420
0,6   1010 710 530
0,63   1080 770 570
0,7   1240 900 680
0,78   1440 1040 800
0,8   1480 1080 830
0,9   1720 1260 980
1   1960 1450 1130
1,03 ~2 °C 2030 1500 1170
1,1   2200 1630 1280
1,13   2270 1690 1320
1,2   2440 1820 1430
Die Tabelle ist so zu lesen: Um mit 67 % Wahrscheinlichkeit die weitere Erwärmung auf 0,53 °C zu begrenzen und somit das 1,5 °C-Ziel einzuhalten, dürfen bei einem historischen Temperaturanstieg von 0,97 °C noch höchstens 420 Gt CO2 emittiert werden. (Die hellgrauen Bereiche sind der Unsicherheitsbereich zum historischen Temperaturanstieg: Sollte er nicht bei 0,97 °C, sondern bereits bei 1,1 °C liegen, bliebe dementsprechend nur noch eine weitere Erwärmung von 0,4 °C und ein Budget von 230 Gt CO2.) Gewisse Rückkoppelungsmechanismen des Klimasystems wurden berücksichtigt, andere (noch weniger gut verstandene) nicht.
1) 
bodennahe Lufttemperaturen
2) 
die Erwärmung 2006–2015 gegenüber 1850–1900 beträgt ca. 0,97 °C
3) 
ohne weitere Rückkopplungen im Erdsystem, die über Jh. das Budget um weitere ~100 Gt CO2 vermindern
4) 
transiente Klima­antwort

Im Jahr 2014 gab der Weltklimarat (englisch Intergovernmental Panel on Climate Change, abgekürzt IPCC) das gesamte Budget mit 2.900 Gigatonnen CO2 an, wenn die Erwärmung mit 66-prozentiger Wahrscheinlichkeit unterhalb von 2 °C gehalten werden soll, wobei davon bis 2011 bereits 1.900 Gigatonnen CO2 ausgestoßen wurden.[3] Wenn das Zwei-Grad-Ziel mit einer Wahrscheinlichkeit von mehr als 50 % erreicht werden soll, dürfen im Zeitraum 2011 bis 2050 maximal zwischen 870 und 1.240 Gigatonnen Kohlenstoffdioxid freigesetzt werden. Umgerechnet auf die Reserven bedeutet dies, dass im globalen Kontext beispielsweise etwa ein Drittel der Ölreserven, die Hälfte der Erdgas­reserven und mehr als 80 Prozent der Kohle­reserven nicht verbraucht werden dürfen.[21]

Ende 2016 lag das Restbudget, bei dem mit 66 % Wahrscheinlichkeit das Zwei-Grad-Ziel eingehalten werden würde, nach verschiedenen Schätzungen zwischen 390 und 940 Gigatonnen CO2 (im Mittel 760 Gigatonnen), beim Anvisieren des 1,5 °C-Zieles mit 50 % Wahrscheinlichkeit zwischen −48 und 167 Gigatonnen (im Mittel 59 Gigatonnen).[22]

Je nach Modell bezieht sich das Restbudget auf einen Zeitraum bis Mitte des Jahrhunderts, danach kompensieren die IPCC-Szenarien den ansonsten fortlaufenden Temperaturanstieg mit negativen Emissionstechnologien.[23]

CO2 gegenüber CO2-Äquivalent

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Das Treibhauspotenzial verschiedener Treibhausgase wird üblicherweise in CO2-Äquivalenten angegeben. Das IPCC-Klimamodell geht anders vor und unterstellt für die übrigen Treibhausgase wie Methan und Lachgas ein bestimmtes Reduktionsszenario.[24][25] Ursache hierfür ist, dass CO2 sowohl das mengenmäßig wichtigste, als auch das am schnellsten und einfachsten reduzierbare Treibhausgas ist. Im Unterschied zu vielen weiteren Treibhausgasen bleibt es außerdem für eine lange Zeit in der Atmosphäre.[25] Die genaue Verweildauer ist jedoch schwierig zu bestimmen: Der IPCC gibt für CO2 im Gegensatz zu den übrigen Treibhausgasen keine mittlere Verweildauer an, schreibt jedoch, dass ein bestimmter Anteil (ca. 20 %) des emittierten CO2 viele Jahrtausende in der Atmosphäre verbleibt.[26] Die mittlere Verweildauer in der Atmosphäre liegt laut Umweltbundesamt bei ca. 120 Jahren.[27]

Generell wird in den Klimamodellen angenommen, dass sich Emissionen durch die Energieerzeugung und durch die Industrie schneller reduzieren lassen, als die Emissionen aus Wald- und Landwirtschaft.[28]

CO2-Konzentration in der Atmosphäre

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Die Keeling-Kurve zeigt die Zunahme des Kohlenstoffdioxidanteils in der Atmosphäre, gemessen am Mauna Loa

Bei der Betrachtung der Kohlendioxidwerte müssen natürliche und menschliche Quellen unterschieden werden. Zwar wird sehr viel Kohlenstoffdioxid durch natürliche Prozesse freigesetzt, beispielsweise durch Abbau von Biomasse, dem steht jedoch eine praktisch gleich große natürliche Fixierung durch Pflanzen gegenüber. Der natürliche Stoffkreislauf ist somit geschlossen. Durch Verbrennung fossiler Energieträger sowie weitere Eingriffe des Menschen wie Brandrodung wird jedoch zusätzliches Kohlenstoffdioxid in die Atmosphäre abgegeben, wodurch der Anteil in der Atmosphäre steigt.[29]

Dieses zusätzlich vom Menschen ausgestoßene CO2 wird zwar teilweise gebunden, jedoch bleiben gut 40 % der bisherigen menschengemachten CO2-Emissionen langfristig in der Atmosphäre, was dort die CO2-Konzentration ansteigen lässt und den Treibhauseffekt erhöht. Der Rest wird in Pflanzen und Böden sowie im Ozean gespeichert und damit der Atmosphäre wieder entzogen.[3] Der Anstieg der Kohlendioxidkonzentration in der Erdatmosphäre macht nur ca. 45 % der Gesamtemissionen aus; je 27 % werden von Ozeanen und Landökosystemen aufgenommen. Diese fungieren somit als Kohlenstoffsenken. Ohne diese Wirkung wäre die Kohlendioxidkonzentration von rund 280 ppm (Millionstel, genauer: Teilchen pro Million Luftteilchen, englisch parts per million, abgekürzt ppm) vor der Industrialisierung um rund 250 ppm auf rund 530 ppm bis 2015 gestiegen, durch diesen Effekt nahm sie tatsächlich jedoch nur auf rund 400 ppm zu.[30]

Im Februar 2015 erreichte sie laut der National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA) – der US-Behörde für Wetter- und Meeresforschung – einen Wert von 403 Millionstel.[31] Bis zu einer Grenze von 450 ppm wird damit gerechnet, dass die Erderwärmung auf zwei Grad gegenüber der vorindustriellen Zeit begrenzt werden kann. An der Mauna-Loa-Messstation in Hawaii wurde 2015 erstmals ein jährlicher Anstieg um 3,05 Millionstel verzeichnet.[31][32]

Aufgrund der langsamen Abbauprozesse wird sich die Konzentration von atmosphärischem CO2 langfristig weiterhin erhöhen, auch wenn die Emissionen im Vergleich zum heutigen Niveau erheblich vermindert werden.[26] Wissenschaftler von der University of East Anglia erwarten den Höhepunkt der Klimawirksamkeit von CO2 nach Ablauf von zehn Jahren nach der Emission und rechnen mit einer Wirkungsdauer von mehr als 100 Jahren.[33]

Zeitpunkt der Null-Emission

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Das Umweltprogramm der Vereinten Nationen (UNEP) hat im Jahr 2015 empfohlen, einen Zeitraum zwischen 2060 und 2075 festzulegen, bis zu dem die CO2-Emissionen „unter dem Strich“ auf null sinken sollten.[34][35] Um das bei der UN-Klimakonferenz in Paris 2015 gesteckte Ziel, die Erderwärmung auf 1,5 °C zu begrenzen erreichen zu können, muss die Welt die Nettotreibhausgasemissionen zwischen 2045 und 2060 auf null zurückfahren und damit einen sehr ambitionierten Klimaschutz betreiben. Ebenfalls wurde auf die Notwendigkeit von CCS-Maßnahmen, insbesondere der BECCS-Technik (Biomasseverbrennung mit Kohlenstoffdioxidabscheidung) oder eine erhöhte CO2-Aufnahme durch eine veränderte Landbewirtschaftung (z. B. Anpflanzen von Wäldern) während der zweiten Jahrhunderthälfte hingewiesen. Zudem schließt sich das Fenster zum Erreichen dieses Zieles schnell (Stand 2015).[36]

Viele Berechnungen berücksichtigen noch nicht, dass der Permafrost schneller schmilzt als angenommen und dadurch mehr Klimagase freisetzt.[37][38]

Das NewClimate-Institut gibt unter Berücksichtigung der Beschlüsse von Paris den Ausstiegs-Zeitpunkt mit 2035 an, sofern auf die Entfernung von Kohlendioxid aus der Atmosphäre verzichtet werden soll.[28] Szenarien, die unter 1,5 Grad bleiben und keine negativen Emissionen berücksichtigen, gibt es zurzeit nicht.[28]

Soll das 1,5-Grad-Ziel ohne Einsatz der CCS-Technik erreicht werden, muss die Verbrennung fossiler Energieträger in Deutschland bis ca. 2040 komplett eingestellt werden und die Energieversorgung – d. h. Strom, Wärme und Verkehr – in diesem Zeitraum vollständig auf erneuerbare Energien umgestellt werden.[39] Eine Studie des NewClimate-Institutes nennt neben der deutlichen Beschleunigung der Energiewende einen früheren Ausstieg aus der Kohleverstromung bis 2025. In diesem Szenario müsste die Welt bis zum Jahr 2035 komplett aus der Verbrennung fossiler Rohstoffe aussteigen.[28]

Nach Berechnungen des Mercator Research Institute on Global Commons and Climate Change muss die Null-Emission im Jahr 2035 umgesetzt sein, damit das 2-Grad-Ziel noch erreicht werden kann. Um das 1,5 °C-Ziel zu erreichen, müsste die Null-Emission bereits vor 2020 umgesetzt werden.[40][41] Um dieses anschaulich zu visualisieren, wurde am 18. September 2019 eine 40 Meter lange sogenannte Carbon Clock am Gasometer auf dem EUREF-Campus in Berlin installiert. Sie zählt die verbleibende Zeit herunter.[42]

CO2-Budget pro Jahr und pro Kopf versus Reduktions-Pfad

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Oft wird berechnet, in wie vielen Jahren das CO2-Budget unter bestimmten Annahmen „verbraucht“ sein würde.[43] Bei unveränderten Emissionen würde beispielsweise das Kohlenstoffbudget für das Zwei-Grad-Ziel nach einer Berechnung aus dem Jahr 2015 zwischen 2035 und 2045 aufgebraucht sein.[44] Zudem wird das globale CO2-Budget häufig durch die Weltbevölkerung und die verbleibenden Jahre bis zum Erreichen der Null-Emission dividiert und so eine „erlaubte“ Pro-Kopf-Emission von zum Beispiel 2,7 t CO2 pro Jahr berechnet.[43][45]

Das Beratungshaus PricewaterhouseCoopers (PWC) rechnet vor, dass die CO2-Emissionen jährlich um sechs Prozent sinken müssten, um die Klimaziele zu erreichen.[45][46] Das ist eine Größenordnung, wie sie bereits 1997 durch das Kyoto-Protokoll völkerrechtlich verbindlich für die Industrienationen verabschiedet wurde, mit dem Unterschied, dass die Kyoto-Ziele innerhalb von 4 Jahren erfüllt werden sollten.

Daneben schlägt ein Klimaexperte aus der Schweiz vor, das Budget selbst als Pfad zu definieren, der vorgibt, in welchem Maße die Emissionen über einen Zeitraum reduziert werden müssten.[47]

Auch Reduktionsziele zu bestimmten Zeitpunkten würden dem Sachverhalt weniger gerecht, so Manfred Sargl von der Universität der Bundeswehr. Entscheidend sei alleine die Summe der Emissionen in den Jahren bis zum kompletten CO2-Ausstieg.[25]

Verteilung des CO2-Restbudgets auf Länder

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Für die Verteilung des verbleibenden CO2-Budgets auf Staaten, als für die Festlegung nationaler Budgets, wurde eine Vielzahl von Verfahren der Lastenteilung (burden-sharing) bzw. Anstrengungsteilung (effort-sharing) vorgeschlagen.

Beim sogenannten „Regensburger Modell“ wird zunächst von den tatsächlichen Emissionen eines Landes ausgegangen. Danach wird schrittweise auf eine gleiche Pro-Kopf-Verteilung umgestellt. Damit versucht das Modell Gerechtigkeit mit politischer Pragmatik zu kombinieren, setzt auf Strukturwandel und vermeidet Strukturbrüche.[24][25][48]

Ein ähnliches Verfahren wird durch die Begriffe Kontraktion und Konvergenz beschrieben, wobei aber Entwicklungsländern vorübergehend – bis zum Konvergenzzeitpunkt – höhere Emissionen zugestanden werden.

Weitere Vorschläge setzen auf andere Prinzipien:[28]

  • an den Kosten orientiert wird nach der Lösung mit den geringsten Kosten gesucht
  • an der Gerechtigkeit orientiert – mit Berücksichtigung der bisherigen Emissionen
  • an der Gerechtigkeit orientiert – ohne Berücksichtigung der bisherigen Emissionen

Das Europäische Klimagesetz gibt der Europäischen Kommission auf, im Rahmen der Erarbeitung eines Klimaziels für 2040 ein indikatives Treibhausgasbudget der Europäischen Union zu veröffentlichen. Das Budget soll für den Zeitraum 2030–2050 die Netto-Treibhausgasemissionen (Emissionen abzüglich Abbau durch Senken), ausgedrückt in CO2-Äquivalenten, angeben, die noch mit den Verpflichtungen der Union gemäß dem Übereinkommen von Paris vereinbar sind.[49]

Der WBGU empfiehlt zur Überprüfung der Dekarbonisierungs-Fahrpläne die Einrichtung einer unabhängigen, internationalen Weltklimabank.[43]

Der Sachverständigenrat für Umweltfragen (SRU) berechnete ein faires CO2-Budget für Deutschland und die Europäische Union. Es basiert auf einer Aufteilung des globalen Budgets anhand der Welt-Bevölkerungszahlen im Jahr 2016, dem Jahr, in dem mit Zustimmung Deutschlands das Übereinkommen von Paris in Kraft trat mit dem Ziel, die Erderwärmung auf deutlich unter 2 °C, möglichst 1,5 °C zu begrenzen. Die Annahmen des SRU seien, so das Bundesverfassungsgericht in seinem Klimabeschluss, nachvollziehbar, die Rechenschritte schlüssig. Bei Unsicherheiten hatte der SRU zugunsten des deutschen Budgets entschieden – es handelt sich nach Ansicht des SRU also um eine Obergrenze für ein faires Budget. Auf Basis des 2022 verbleibenden globalen CO2-Budgets und der Emissionsdaten bis 2022 waren das deutsche und das europäische CO2-Budget für das 1,5 °C-Ziel im Jahr 2024 aufgebraucht. Das deutsche Budget, um mit 67 % Wahrscheinlichkeit unter 1,75 °C zu bleiben, reicht noch 13 Jahre, wenn von 2024 bis 2037 die Emissionen jährlich um den gleichen Betrag bis auf Null sinken; bei aus dem Bundes-Klimaschutzgesetz abgeleiteten Reduktionsschritten wäre das 1,75 °C-Budget schon vier Jahre früher aufgebraucht, das 2 °C-Budget würde eingehalten werden. Das europäische 1,75 °C-Budget würde bei einer linearen Reduktion bis 2042 reichen.[50]

Überschießen und negative Emissionen

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Die Mehrzahl der Klimaszenarien, die untersuchen, wie das Zwei-Grad-Ziel eingehalten werden kann, geht davon aus, dass es während des 21. Jahrhunderts zum sog. Überschießen kommt. Das bedeutet, dass zunächst mehr Treibhausgase ausgestoßen werden, als zum Erreichen der Klimaziele erlaubt sind, gegen Ende des 21. Jahrhunderts dann aber wieder Kohlenstoffdioxid aus der Erdatmosphäre entnommen wird, sodass das Klimaziel bis zum Jahr 2100 wieder eingehalten werden kann.[51] Daher wird weltweit nach Wegen gesucht, Kohlenstoff zu binden und so der Atmosphäre zu entziehen.[52]

Eines der Konzepte sieht vor, (Holz-)Kohle bzw. aus organischen Abfallstoffen gewonnene Pflanzenkohle nicht zu verbrennen, sondern landwirtschaftlich genutzten Böden beizumischen und sie so für mehrere Tausend Jahre zu binden. Diese „Kohledüngung“ (Terra preta) hat darüber hinaus den Vorteil, dass der Boden Wasser und Nährstoffe besser zurückhalten kann und dass die landwirtschaftlichen Erträge verbessert werden können. Das Potenzial, die CO2-Belastung der Atmosphäre durch Kohledüngung zu reduzieren, wird auf knapp zwei Milliarden Tonnen CO2 pro Jahr geschätzt.[53][54]

Fast alle Szenarien des Weltklimarats IPCC enthalten die Annahme, dass in der zweiten Hälfte des Jahrhunderts Carbon-Capture-and-Storage-Technologien (CCS) angewendet werden. Bei den 1,5 °C-Szenarien liegt die Notwendigkeit zur Nutzung solcher Technologien noch höher.[55][56] Das Setzen auf negative Emissionen birgt zugleich große Risiken. Zwar besteht durchaus die Möglichkeit, dass solche Strategien erfolgreich sind. Bei einem ebenso möglichen Scheitern besteht jedoch die Gefahr, dass zukünftige Generationen von erheblichen Klimafolgen, hohen Bewältigungskosten und inakzeptablen (Ziel-)Konflikten betroffen sind. Zudem können während des temporär geplanten Überschreitens des Temperaturziels Kippelemente im Erdsystem ausgelöst werden, die dann permanente Folgen nach sich ziehen. Beispiele hierfür sind die Destabilisierung von Eisschilden, die einen starken und irreversiblen Meeresspiegelanstieg zur Folge hätten, oder die Freisetzung großer Treibhausgasmengen in der Arktis oder dem Amazonasgebiet, die anschließend wiederum die globale Erwärmung verstärken würden.[57]

Der IPCC hält fest, dass das Überschießen schwerwiegende Risiken birgt und irreversible Folgen für Mensch und Umwelt mit sich bringt, selbst wenn bis 2100 die Temperatur wieder so weit reduziert wird, dass das Übereinkommen von Paris erfüllt wird. Beispiele für solche irreversiblen Folgen sind das Abschmelzen von Gletschern, das Absterben von Korallenriffen und zusätzliche Todesfälle infolge von Hitzeereignissen. Zudem steigt dadurch das Risiko, dass durch verschiedene Faktoren wie Waldbrände, Baumsterben, Insektenplagen, Austrocknen von Mooren und dem Auftauen von Permafrostböden große Mengen Kohlenstoff freigesetzt werden, die ihrerseits den Klimawandel wieder verstärken und seine Bekämpfung umso schwerer machen. Auch steigt sich mit jeder weiteren Erwärmung das Risiko für das Aussterben von Arten stark an und liegt selbst bei der niedrigsten IPCC-Prognose um Faktor 1000 höher als unter natürlichen Umständen.[58]

Siehe auch

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Literatur

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  • Karlotta Schultz, Katja Purr, Jens Tambke, Larissa Kleiner, Juliane Berger, Frederik Pischke, Dirk Günther, Dana Ruddigkeit: Grundlagen von CO2-Budgets – Hintergrundpapier. Hrsg.: Umweltbundesamt (= Climate Change. Nr. 31/2024). Juli 2024 (umweltbundesamt.de – generelle Einführung in das wissenschaftliche Konzept von CO2-Budgets).
  • Bård Lahn: A history of the global carbon budget. In: WIREs Climate Change. 2020, doi:10.1002/wcc.636 (open access).
  • Joeri Rogelj, Piers M. Forster, Elmar Kriegler, Christopher J. Smith, Roland Séférian: Estimating and tracking the remaining carbon budget for stringent climate targets. In: Nature. 17. Juli 2019, doi:10.1038/s41586-019-1368-z (open access).
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Wiktionary: CO₂-Budget – Bedeutungserklärungen, Wortherkunft, Synonyme, Übersetzungen

Einzelnachweise

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  1. ↑ Christiana Figueres u. a.: Three years to safeguard our climate. In: Nature. Band 546, 2017, S. 593–595, doi:10.1038/546593a.
  2. ↑ Stefan Rahmstorf: Berechnung zum Emissionsbudget. Wie gut ist das neue Klimaziel der EU-Kommission?. In: Spiegel Online, 4. Oktober 2020. Abgerufen am 4. Oktober 2020.
  3. ↑ a b c Klimaänderung 2014 Synthesebericht Zusammenfassung für politische Entscheidungsträger, Deutsche IPCC-Koordinierungsstelle, Bonn, 2016
  4. ↑ Matthias Schaefer: Bilanz. In: Wörterbuch Ökologie. Spektrum Akademischer Verlag, September 2011.
  5. ↑ a b Valérie Masson-Delmotte u. a.: Annex I: Glossary. In: J. B. R. Matthews u. a. (Hrsg.): Global Warming of 1.5°C. An IPCC Special Report on the impacts of global warming of 1.5°C above pre-industrial levels and related global greenhouse gas emission pathways, in the context of strengthening the global response to the threat of climate change, sustainable development, and efforts to eradicate poverty. Stichwort „Carbon budget“.
  6. ↑ Joeri Rogelj et al.: Paris Agreement climate proposals need a boost to keep warming well below 2 °C. In: Nature. Band 534, 2016, S. 631–639, doi:10.1038/nature18307.
  7. ↑ Ottmar Edenhofer, Susanne Kadner, Jan Minx: Ist das Zwei-Grad-Ziel wünschenswert und ist es noch erreichtbar? Der Beitrag der Wissenschaft zu einer politischen Debatte. In: Jochem Marotzke, Martin Stratmann (Hrsg.): Die Zukunft des Klimas. Neue Erkenntnisse, neue Herausforderungen. Ein Report der Max-Planck-Gesellschaft. Beck, München 2015, S. 69–92, hier S. 85.
  8. ↑ IPCC AR6, WG I, Annex VII: Glossary, Stichwort Carbon Budget
  9. ↑ Ottmar Edenhofer, Brigitte Knopf und Gunnar Luderer: Globale Klimapolitik jenseits harmloser Utopien. In: Wirtschaftspolitische Blätter. Nr. 4, 2009.
  10. ↑ Peter U. Clark et al.: Consequences of twenty-first-century policy for multi-millennial climate and sea-level change. In: Nature Climate Change. Band 6, 2016, S. 360-269, doi:10.1038/NCLIMATE2923.
  11. ↑ Gregor Hagedorn et al.: The concerns of the young protesters are justified. A statement by Scientists for Future concerning the protests for more climate protection. In: GAIA. Band 28, Nr. 2, 2019, S. 79–87, doi:10.14512/gaia.28.2.3.
  12. ↑ Umweltprogramm der Vereinten Nationen: Emissions Gap Report 2019, S. XV. Abgerufen am 26. November 2019.
  13. ↑ a b So schnell tickt die CO2-Uhr. Mercator Research Institute on Global Commons and Climate Change, Dezember 2018, abgerufen am 1. November 2019.
  14. ↑ a b J. Rogelj, D. Shindell, K. Jiang, S. Fifita, P. Forster, V. Ginzburg, C. Handa, H. Kheshgi, S. Kobayashi, E. Kriegler, L. Mundaca, R. Séférian, and M.V. Vilariño: 2018: Mitigation Pathways Compatible with 1.5°C in the Context of Sustainable Development. In: Valérie Masson-Delmotte u. a. (Hrsg.): Global Warming of 1.5°C. An IPCC Special Report on the impacts of global warming of 1.5°C above pre-industrial levels and related global greenhouse gas emission pathways, in the context of strengthening the global response to the threat of climate change, sustainable development, and efforts to eradicate poverty. 2018, 2.2.2 The Remaining 1.5°C Carbon Budget, S. 108.
  15. ↑ Robin D. Lamboll et al.: Assessing the size and uncertainty of remaining carbon budgets. In: Nature Climate Change. 2023, doi:10.1038/s41558-023-01848-5.
  16. ↑ Sven Linow et al.: Kurzimpuls – Perspektiven auf negative CO₂-Emissionen. Diskussionsbeiträge der Scientists for Future, 12. Dezember 2022, abgerufen am 13. Februar 2024.
  17. ↑ Jörg Tremmel et al: Negative Emissionen: Eine neue Phase der Klimapolitik zur langfristigen Begrenzung der globalen Erwärmung auf 1°C über vorindustriellem Niveau. Arbeitsgruppe der Science for Future, Oktober 2023, abgerufen am 13. Februar 2024.
  18. ↑ Wie viel Kohlendioxid bleibt Deutschland noch?. In: Spektrum.de, 2. April 2019. Abgerufen am 3. April 2019.
  19. ↑ https://www.umweltrat.de/SharedDocs/Downloads/DE/01_Umweltgutachten/2016_2020/2020_Umweltgutachten_Kurzfassung.pdf?__blob=publicationFile&v=5 Studie des Sachverständigenrates für Umweltfragen. Abgerufen am 13. Dezember 2020.
  20. ↑ Eine Milliarde Tonnen zu viel. In: taz, 20. November 2019. Abgerufen am 13. Dezember 2020.
  21. ↑ Christophe McGlade, Paul Ekins: The geographical distribution of fossil fuels unused when limiting global warming to 2 °C. In: Nature. Band 517, 2015, S. 187–190, doi:10.1038/nature14016 (englisch).
  22. ↑ Vicki Duscha, Alexandra Denishchenkova, Jakob Wachsmuth: Achievability of the Paris Agreement targets in the EU: demand-side reduction potentials in a carbon budget perspective. In: Climate Policy. 25. Mai 2018, doi:10.1080/14693062.2018.1471385 (englisch).
  23. ↑ Schätzungen des verbleibenden CO2-Budgets täuschen über die Herausforderungen in der Klimapolitik hinweg, u. a. von Wilfried Rickels, Kieler Institut für Weltwirtschaft, November 2018
  24. ↑ a b Das CO2-Budget (Memento des Originals vom 19. Juli 2016 im Internet Archive)  Info: Der Archivlink wurde automatisch eingesetzt und noch nicht geprüft. Bitte prüfe Original- und Archivlink gemäß Anleitung und entferne dann diesen Hinweis.@1@2Vorlage:Webachiv/IABot/www.klima-retten.info, klima-retten.info, o. J.
  25. ↑ a b c d Das CO2-Budget (Memento des Originals vom 19. Juli 2016 im Internet Archive)  Info: Der Archivlink wurde automatisch eingesetzt und noch nicht geprüft. Bitte prüfe Original- und Archivlink gemäß Anleitung und entferne dann diesen Hinweis.@1@2Vorlage:Webachiv/IABot/klima-retten.info, klima-retten.info, abgerufen am 19. Juli 2016
  26. ↑ a b Frage 10.3: Wenn die Treibhausgas-Emissionen verringert werden, wie schnell nehmen ihre Konzentrationen in der Atmosphäre ab? (Memento vom 19. Juli 2016 im Internet Archive), Deutsche IPCC-Koordinierungsstelle, abgerufen am 19. Juli 2016
  27. ↑ Die Treibhausgase, Umweltbundesamt (UBA), 15. Januar 2016
  28. ↑ a b c d e Was bedeutet das Pariser Abkommen für den Klimaschutz in Deutschland? (Memento des Originals vom 19. Juli 2016 im Internet Archive)  Info: Der Archivlink wurde automatisch eingesetzt und noch nicht geprüft. Bitte prüfe Original- und Archivlink gemäß Anleitung und entferne dann diesen Hinweis.@1@2Vorlage:Webachiv/IABot/www.greenpeace.de, von Niklas Höhne, Takeshi Kuramochi, Sebastian Sterl und Lina Röschel, NewClimate Institute for Climate Policy and Global Sustainability, Hrsg.: Greenpeace, Februar 2016
  29. ↑ Hermann-Josef Wagner, Was sind die Energien des 21. Jahrhunderts?, Frankfurt am Main 2011, S. 180.
  30. ↑ Markus Reichstein: Universell und Überall. Der terrestrische Kohlenstoffkreislauf im Klimasystem. In: Jochem Marotzke, Martin Stratmann (Hrsg.): Die Zukunft des Klimas. Neue Erkenntnisse, neue Herausforderungen. Ein Report der Max-Planck-Gesellschaft. Beck, München 2015, ISBN 978-3-406-66968-2, S. 123–136, insb. S. 127.
  31. ↑ a b 2015 bringt Rekord beim CO2-Anstieg (Memento vom 29. März 2016 im Internet Archive), Wirtschaftsblatt, 22. März 2016
  32. ↑ Annual Mean Growth Rate for Mauna Loa, Hawaii, Earth System Research Laboratory, Juli 2016
  33. ↑ CO2-Emissionen könnten 2015 erstmals leicht sinken, scinexx.de, 8. Dezember 2015
  34. ↑ Emissions Gap Report 2015 – Executive Summary, UNEP, 2015
  35. ↑ Launch of UNEP Emissions Gap Report Executive Summary, UNEP, 6. November 2015
  36. ↑ Joeri Rogelj et al.: Energy system transformations for limiting end-of-century warming to below 1.5 °C. In: Nature Climate Change. Band 5, 2015, S. 519–527, doi:10.1038/NCLIMATE2572 (englisch).
  37. ↑ Christian Mihatsch: Klimaneutralität kommt 2050 zwei Jahrzehnte zu spät. In: Klimareporter. 17. August 2019, abgerufen am 20. August 2019 (deutsch).
  38. ↑ Robert McSweeney: Permafrost and wetland emissions could cut 1.5C carbon budget ‘by five years’. In: CarbonBrief. 9. Juli 2018, abgerufen am 11. September 2019 (englisch).
  39. ↑ Volker Quaschning: Sektorkopplung durch die Energiewende. Anforderungen an den Ausbau erneuerbarer Energien zum Erreichen der Pariser Klimaschutzziele unter Berücksichtigung der Sektorkopplung. Hochschule für Technik und Wirtschaft Berlin, 20. Juni 2016. Abgerufen am 21. Juli 2016.
  40. ↑ CO₂-Budget womöglich schon aufgebraucht (Memento vom 14. Mai 2018 im Internet Archive), klimaretter.info, 11. Januar 2017
  41. ↑ That’s how fast the carbon clock is ticking, Mercator Research Institute on Global Commons and Climate Change
  42. ↑ 40 Meter große CO2-Uhr hoch über Berlin. Abgerufen am 24. September 2019 (deutsch).
  43. ↑ a b c Der WBGU-Budgetansatz, Wissenschaftlicher Beirat der Bundesregierung Globale Umweltveränderungen (WBGU), 2009
  44. ↑ Ottmar Edenhofer, Susanne Kadner, Jan Minx: Ist das Zwei-Grad-Ziel wünschenswert und ist es noch erreichtbar? Der Beitrag der Wissenschaft zu einer politischen Debatte. In: Jochem Marotzke, Martin Stratmann (Hrsg.): Die Zukunft des Klimas. Neue Erkenntnisse, neue Herausforderungen. Ein Report der Max-Planck-Gesellschaft. Beck, München 2015, S. 69–92, hier S. 78.
  45. ↑ a b CO2-Budget der Erde bald ausgereizt, global°, Magazin für nachhaltige Zukunft, o. J.
  46. ↑ Klimaschutz: CO2-Budget für 2-Grad-Ziel schon 2034 statt 2100 erschöpft?, Institut der Regenerativen Energiewirtschaft (IWR), 6. November 2013
  47. ↑ Das Stromsystem der Zukunft ist erneuerbar und flexibel, Meteo Zürich, 20. Juni 2016
  48. ↑ The Regensburg Mode, Klima-Rechner
  49. ↑ Verordnung (EU) 2021/1991, Artikel 4 „Klimazwischenziele der Union“
  50. ↑ Sachverständigenrat für Umweltfragen (Hrsg.): Wo stehen wir beim CO2-Budget? Eine Aktualisierung. Stellungnahme. 2024, ISBN 978-3-947370-30-6 (umweltrat.de [PDF]).
  51. ↑ Vgl. Ottmar Edenhofer, Susanne Kadner, Jan Minx: Ist das Zwei-Grad-Ziel wünschenswert und ist es noch erreichtbar? Der Beitrag der Wissenschaft zu einer politischen Debatte. In: Jochem Marotzke, Martin Stratmann (Hrsg.): Die Zukunft des Klimas. Neue Erkenntnisse, neue Herausforderungen. Ein Report der Max-Planck-Gesellschaft. Beck, München 2015, S. 69–92, insb. S. 79f.
  52. ↑ CO2-Filter: Ein Kescher fürs Treibhausgas, von Ralph Diermann, Spiegel online, 10. Januar 2016
  53. ↑ Zwei-Grad-Ziel gibt es nur „negativ“ (Memento vom 14. Mai 2018 im Internet Archive), Klimaretter.info, 21. November 2015
  54. ↑ „Negative CO2-Emissionen“ sind möglich, Science-orf.at, 19. Februar 2013
  55. ↑ Was kommt nach dem Abkommen von Paris? Chancen und potentielle Risiken, von Barbara Unmüßig, Heinrich-Böll-Stiftung, 21. April 2016
  56. ↑ Regierung: Kein Konzept für 1,5 Grad (Memento des Originals vom 13. Mai 2018 im Internet Archive)  Info: Der Archivlink wurde automatisch eingesetzt und noch nicht geprüft. Bitte prüfe Original- und Archivlink gemäß Anleitung und entferne dann diesen Hinweis.@1@2Vorlage:Webachiv/IABot/www.archiv.klimaretter.info, von Benjamin von Brackel und Sandra Kirchner, Klimaretter.info, 23. Februar 2016
  57. ↑ Christopher B. Field, Katharine J. Mach: Rightsizing carbon dioxide removal. Betting the future on planetary-scale carbon dioxide removal from the atmosphere is risky. In: Science. Band 356, Nr. 6339, 2017, S. 706 f., doi:10.1126/science.aam9726.
  58. ↑ Sechster Sachstandsbericht des IPCC, Pörtner, H.-O et al.: Technical Summary (Memento des Originals vom 28. Februar 2022 im Internet Archive)  Info: Der Archivlink wurde automatisch eingesetzt und noch nicht geprüft. Bitte prüfe Original- und Archivlink gemäß Anleitung und entferne dann diesen Hinweis.@1@2Vorlage:Webachiv/IABot/report.ipcc.ch, in: Climate Change 2022: Impacts, Adaptation and Vulnerability, Cambridge University Press 2022, S. 42f.