Verringerung kurzlebiger Schadstoffe – davon profitieren Luftqualität und Klima

Fr, 25.09.2015 - 09:48 — IIASA

IIASAIcon GeowissenschaftenEin internationales Forscherteam hat untersucht, welche Auswirkungen die Reduktion kurzlebiger Luftschadstoffe auf Luftqualität und Klimawandel hat. Wissenschafter am Internationalen Institut für Angewandte Systemanalyse (IIASA) haben Szenarios für die analysierten Schadstoffe entwickelt, Maßnahmen zur Reduktion der kurzlebigen, klimatreibenden Stoffe identifiziert und abgeschätzt, wie sich diese auf die Gesundheit in Europa und Asien auswirken würden. *

Verglichen mit CO2 haben Ozon (O3), Methan (CH4) und Aerosole zwar eine kürzere Verweilzeit in der Atmosphäre, können aber sowohl die Luftqualität als auch das Klima beeinträchtigen. Dennoch pflegt die Umweltpolitik beide Sparten getrennt zu betrachten – in der Folge wirken sich Maßnahmen, welche die Luftverschmutzung bekämpfen, nicht immer günstig auf das Klima aus und umgekehrt. Ein aus mehreren europäischen Staaten und China stammendes Forscherteam hat sich nun mit dem Problem der kurzlebigen Luftschadstoffe befasst; die Ergebnisse wurden gestern publiziert [1]. Daraus können Maßnahmen für staatliche Schritte abgeleitet werden, die sowohl der Verbesserung der Luftqualität als auch dem Kampf gegen den Klimawandel dienen.

Das ECLIPSE Projekt

Im Rahmen des Europäischen Projekts ECLIPSE [2] hat das internationale Forscherteam die Emissions-Szenarien verschiedener kurzlebiger Substanzen untersucht, die nicht nur zur Klimaerwärmung beitragen, sondern Luftschadstoffe sind oder in der Atmosphäre zu Schadstoffen umgewandelt werden. Dazu zählen Methan, Kohlenmomoxyd (CO), Ozon, Stickoxyde, Schwefeldioxyd (SO2), Ammoniak (NH3), nicht-Methan flüchtige oganische Verbindungen, Partikel unterschiedlicher Größe (< 2,5µm, < 10µm), Ruß, u.a.m. (siehe [3]).

Methan, beispielsweise, liefert nach CO2 den zweitstärksten Beitrag zur Klimaerwärmung. Während auch Ruß-Aerosole zur Erwärmung beitragen, haben andere Aerosole, wie die von Schwefeldioxyd (SO2) gebildeten, einen abkühlenden Effekt (SO2-Emissionen entstehen u.a. bei Vulkaneruptionen und bei Kohlekraftwerken).

Forscher des IIASA um Markus Amann (Leiter des Programms zur Minderung von Luftschadstoffen und Treibhausgasen) haben wesentlich zu dem Projekt beigetragen. Sie haben Szenarios für die in der Studie analysierten Schadstoffe und Treibhausgase entwickelt, Maßnahmen zur Reduktion der kurzlebigen, klimatreibenden Stoffe identifiziert und abgeschätzt, wie sich diese auf die Gesundheit in Europa und Asien auswirken würden.

Verbesserte Luftqualität erhöht die Lebenserwartung

Im Jahr 2010 hat die Luftverschmutzung im EU-Raum eine Reduktion der Lebenserwartung von 7,2 Monaten verursacht. Bereits geltende Rechtsvorschriften zur Verbesserung der Luftqualität sollen bis 2030 diese Reduktion auf 5,2 Monate verringern. Nach Berechnungen des Forscherteams sollten die Maßnahmen zur Verringerung der kurzlebigen Schadstoffe (ECLIPSE-Maßnahmen) die Luftqualität steigern und damit auch die Lebenserwartung: um rund ein Monat in Europa, zwei Monate in China und ein Jahr in Indien (Abbildung 1).

Abbildung 1. Luftschadstoffe verkürzen die Lebenserwartung: in der EU (oben links) um 7,5 Monate (dunkelblau). Die geltenden Rechtsvorschriften zur Verbesserung der Luftqualität werden zu einem geringeren Verlust an Lebenszeit führen, der mit der Reduktion der Luftschadstoffe (ECLIPSE Maßnahmen: hellblau) noch weiter abnimmt. Oben rechts: in den Nicht-EU-Ländern erhöhen die ECLIPSE –Maßnahmen die Lebenserwartung um einen Monat. Auf Grund der hohen Luftschadstoffe ist die Lebenserwartung in China und Indien (unten) viel stärker verkürzt. Dazu kommt in Indien ein rasch wachsender Energieverbrauch, bei fehlender Kontrolle der Emissionen. ECLIPSE –Maßnahmen (hellblau) könnten die Lebenserwartung in China um 1,8 Monate, in Indien um bis zu 1 Jahr steigern. Steigerung der Lebenserwartung bei Anwendung der EU-Rechtsvorschriften (hellgrün) (Bild: aus [1] Creative Commons Attribution 3.0 License)

Methan ist auch in die Entstehung von Ozon in der Troposphäre involviert, eines Schadstoffes, der erhebliche Gesundheitsrisiken mit sich bringt. „Wir haben festgestellt, dass die Maßnahmen zur Reduktion von Methan und anderen „Ozon-Vorläufern“ auch die Ozon- Luftqualität wesentlich verbessern würden, insbesondere über den nördlichen Ländern. Dies würde unserer Gesundheit nützen und die Ernteerträge steigern –zusätzliche positive Effekte einer Schadstoffreduktion“, meint William Collins (University Reading, UK) einer der Koautoren der Studie.

Reduktion der kurzlebigen Schadstoffe wirkt der Klimaerwärmung entgegen

Die Verringerung kurzlebiger Schadstoffe sollte sich auch vorteilhaft auf das Klima auswirken: Prognosen an Hand von vier unterschiedlichen globalen Klimamodellen ergaben, dass diese Maßnahme im Jahr 2050 eine Reduktion des globalen Temperaturanstiegs um 0,22oC mit sich bringen würde. In der Arktis sollte - mit nahezu 0,5oC – die Reduktion noch stärker ausfallen.

Im südeuropäischen Raum würden nicht nur die Temperaturen niedriger ausfallen, es würde auch feuchter werden - der Regen um etwa 15 mm/Jahr – etwa 4 % des gesamten Niederschlags – zunehmen (Abbildung 2). „Dies könnte zu einer Milderung der zukünftig erwarteten Trockenheit und Wasserknappheit im Mittelmeerraum beitragen“ meint der Erstautor der Studie, Andreas Stohl (Norwegisches Institut für Luftforschung).

Abbildung 2. Mittlere jährliche Unterschiede in der Oberflächentemperatur (oben) und in den Regenmengen (unten), wenn das Szenario geltende Rechtsvorschriften mit dem Szenario zusätzliche ECLIPSE-Maßnahmen verglichen wird. Positive Werte bedeuten höhere Temperaturen (oben) und höhere Regenmengen (unten). (Bild: aus [1] Creative Commons Attribution 3.0 License)

Insgesamt gesehen würden durch die neuen(ECLIPSE-) Maßnahmen die globalen anthropogenen Emissionen von Methan um 50 % gesenkt werden und die Ruß –Aerosole um 80%.

ECLIPSE-Maßnahmen

Die wichtigsten Maßnahmen betreffen die Erdöl- und Gasindustrie. Wird beispielsweise verhindert, dass bei der Extraktion von Ölschiefern undichte Stellen auftreten, so verringert dies die Emission von Methan. Wenn das Abfackeln des Begleitgases während der Förderung von Erdöl eingestellt wird, bedeutet dies niedrigere Emissionen von Russ.

„Andere wesentliche Maßnahmen betreffen beispielsweise die Reduktion von Methanemissionen beim Kohlebergbau, die kommunale Abfallbeseitigung, ebenso wie die Verminderung der Rußemissionen durch eine Abkehr von stark emittierenden Fahrzeugen, die Verwendung umweltfreundlicher Biomasse für Koch- und Heizzwecke, den Ersatz von Petroleumlampen durch LED-Lampen, usw.“ ergänzt Zbigniew Klimont, der den Beitrag des IIASA zur Studie geleitet hat.


Die Wissenschafter hoffen nun, dass die ECLIPSE- Maßnahmen von Seiten der Politik eingeführt werden, meinen aber dazu, dass die kurzlebigen Luftschadstoffe nur ein Teil des Problems sind und, dass deren Reduktion keineswegs die Reduktion der CO2-Emissionen ersetzen kann:, „Es besteht kein Zweifel, dass CO2-Emissionen die Hauptursache der Klimaerwärmung sind und diese daher auch das primäre Angriffsziel unserer Klimapolitik sein müssen. Dennoch sollte man die anderen Klimatreiber nicht außer Acht lassen, welche – insbesondere in den nächsten Dekaden – auf die Geschwindigkeit der Erwärmung einen Einfluss haben können,“ meint Stohl. „und was möglicherweise noch mehr zählt: Wenn man gegen diese Schadstoffe vorgeht, wird dies auch zu einer massiven Verbesserung der globalen Luftqualität führen.“
*Die IIASA-Presseaussendung “Curbing short-lived pollutants: win-win for climate and air quality” vom 24.September 2015 wurde von der Redaktion aus dem Englischen übersetzt und geringfügig für den Blog adaptiert. IIASA ist freundlicherweise mit Übersetzung und Veröffentlichung ihrer Nachrichten in unserem Blog einverstanden. Die Abbildungen wurden von der Redaktion zugefügt und stammen aus der dem Bericht zugrundeliegenden Publikation [1].

[1] Stohl A. et al., (2015) Evaluating the climate and air quality impacts of short-lived pollutants. Atmos. Chem. Phys., 15, 10529-10566, 2015. www.atmos-chem-phys.net/15/10529/2015/

[2] ECLIPSE (Evaluating the Climate and Air Quality Impacts of Short-Lived Pollutants): the initiative is a EU 7th Framework Programme Collaborative Project. Further information on ECLIPSE, including a policy brochure, is available from the ECLIPSE website: http://eclipse.nilu.no/

[3] Global emissions data developed through the ECLIPSE project are available on the IIASA Web site: Global emission fields of air pollutants and GHGs



Kommentare

Dass China eine sehr hohe Luftverschmutzung

hat, wird uns ja laufend in den Medienberichten demonstriert. Kein Wunder bei dem Boom in der Industrialisierung. Für Indien dürfte dies wohl nicht in gleichem Maße zutreffen. Wo kann dort dann angesetzt werden, um Luftschadstoffe zu reduzieren?

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