Trotz Verbot: Diese Chemikalien bremsen die Erholung der Ozonschicht
Versteckte Emissionen aus der Industrie verzögern die Erholung der Ozonschicht um Jahre. Neue Daten zeigen das Ausmaß des Problems.
Die Erdatmosphäre mit der schützenden Ozonschicht in der Stratosphäre – sie filtert einen Großteil der UV-Strahlung, reagiert jedoch empfindlich auf langlebige Industriechemikalien.
Foto: Smarterpix / Cinefootage
Eigentlich gilt das Montrealer Protokoll als der Goldstandard der Umweltpolitik. Seit den 1980er-Jahren sind Fluorchlorkohlenwasserstoffe (FCKW) in Kühlschränken oder Spraydosen weltweit verboten. Die Ozonschicht regeneriert sich messbar. Doch neue Daten zeigen: Die vollständige Erholung verschiebt sich um mehrere Jahre nach hinten. Chemikalien, die eigentlich nur als Zwischenprodukte in der Industrie dienen, gelangen in deutlich größeren Mengen in die Atmosphäre als bisher angenommen.
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Die Lücke im Regelwerk
Das Problem liegt in einer systematischen Lücke des Regelwerks. Stoffe wie Tetrachlorkohlenstoff (CCl4) oder bestimmte FCKW sind als sogenannte Ausgangsstoffe (Feedstocks) weiterhin zulässig. Daher unterliegen sie weniger strengen Regulationen. Die Industrie nutzt sie zur Herstellung moderner Kältemittel oder Kunststoffe. Lange ging man davon aus, dass diese Stoffe in geschlossenen Prozessen vollständig umgesetzt werden und kaum Emissionen entstehen.
Ein internationales Forschungsteam unter Beteiligung der Empa (Eidgenössische Materialprüfungs- und Forschungsanstalt) widerlegt diese Annahme nun. Die Fachleute zeigen, dass die Leckageraten deutlich höher liegen als angenommen. Statt etwa 0,5 % entweichen im globalen Durchschnitt rund 3 % bis 4 % dieser Gase in die Umwelt.
Messstationen decken Differenzen auf
Die Forschenden stützen ihre Ergebnisse auf globale Messnetze, unter anderem auf die Station am Jungfraujoch. Da viele dieser Substanzen sehr langlebig sind, lassen sich aus ihren Konzentrationen in der Atmosphäre präzise Rückschlüsse auf die weltweiten Emissionen ziehen.
„Wir messen die Konzentrationen dieser Substanzen in der Atmosphäre. Anhand ihrer Lebensdauer können wir berechnen, um wie viel sie eigentlich abnehmen müssten. Ist dies nicht der Fall, müssen weiterhin Emissionen auftreten“, erklärt Martin Vollmer, Empa-Forscher und Mitautor der Studie.
Die Daten zeigen mehrere kritische Entwicklungen:
- Massiver Zuwachs: Der Verbrauch an Ausgangsstoffen ist seit dem Jahr 2000 um rund 160 % gestiegen.
- Hohe Verlustraten: Bei Tetrachlorkohlenstoff liegen die Emissionsraten sogar über 4 %.
- Produktionsvolumen: Die Industrie produziert heute deutlich größere Mengen dieser Stoffe als noch vor 30 Jahren.
Dabei entweichen die Gase nicht nur im Reaktor selbst. Vielmehr treten Verluste entlang der gesamten Prozesskette auf – also bei der Produktion, beim Transport und während der Weiterverarbeitung.
Warum der Bedarf an Problemstoffen steigt
Der steigende Bedarf ist eng mit technologischen Entwicklungen verknüpft. Fluorpolymere wie Polytetrafluorethylen (PTFE, bekannt als Teflon) oder Polyvinylidenfluorid (PVDF) sind zentrale Werkstoffe moderner Technologien. PVDF dient etwa als wichtiges Bindemittel in Lithium-Ionen-Batterien für Elektroautos.
Auch die Umstellung auf neue Kältemittel spielt eine Rolle. Fluorolefine (HFOs) gelten als klimafreundlicher als ihre Vorgänger, benötigen in der Herstellung jedoch weiterhin ozonschädigende Ausgangsstoffe. Stefan Reimann, Atmosphärenwissenschaftler an der Empa, stellt klar:
„Diese Einschätzung ist jedoch schon seit geraumer Zeit nicht mehr zutreffend. Ausgangsstoffe werden heute in erhöhten Mengen bei der Produktion, beim Transport und bei der Weiterverarbeitung freigesetzt.“
Die Folgen für Klima und Ozonschicht
Die Auswirkungen sind zweifach negativ. Zum einen verzögert sich die Erholung der Ozonschicht. Fachleute gingen bislang davon aus, dass der Zustand von 1980 etwa im Jahr 2066 wieder erreicht wird. Bleiben die Emissionen auf dem aktuellen Niveau, verschiebt sich dieses Ziel um etwa sieben Jahre auf rund 2073.
Zum anderen wirken diese Stoffe als hochwirksame Treibhausgase mit langer Lebensdauer. Ohne Gegenmaßnahmen könnten die zusätzlichen Emissionen bis 2050 rund 300 Millionen Tonnen CO2-Äquivalente pro Jahr erreichen. Das entspricht in etwa den jährlichen Emissionen großer europäischer Staaten wie Frankreich oder Großbritannien.
Handlungsbedarf ist klar – technisch wie politisch
Das Montrealer Protokoll bleibt eines der erfolgreichsten Umweltabkommen, da die Staatengemeinschaft es in der Vergangenheit mehrfach anpasste. Die aktuellen Ergebnisse zeigen jedoch: Auch heute sind Nachbesserungen notwendig.
Technisch gesehen lassen sich diese Emissionen kontrollieren. Geschlossene Anlagen, verbesserte Dichtsysteme und ein kontinuierliches Monitoring könnten die Verluste deutlich reduzieren. Das Problem ist also weniger eine Frage der Machbarkeit als der konsequenten Umsetzung. Stefan Reimann betont die Bedeutung der Zusammenarbeit:
„Das Montrealer Protokoll war erfolgreich, weil Wissenschaft, Politik und Industrie eng zusammengearbeitet haben. Eine solche Zusammenarbeit ist auch heute wieder entscheidend, um neue Herausforderungen anzugehen.“
Ob strengere Grenzwerte oder verbindliche Vorgaben für industrielle Prozesse kommen, liegt nun bei der Politik. Klar ist: Eine Reduktion dieser Emissionen schützt gleichzeitig die Ozonschicht und bremst den Klimawandel.
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