Wie gefährlich ist der Klimawandel?

Klimawandel ist für die Erde normal, aber kann sich die menschliche Zivilisation an zwei Grad mehr anpassen? Ein Podcast mit dem Meteorologen Marc Olefs.

Eine Erntemaschine auf einem Weizenfeld. Ds Bild illustriert einen Beitrag über den Klimawandel und die Folgen.
Weizenernte in Großbritannien im August 2024: Die Ernten fallen niedrig aus, im Frühjahr hatte es so viel geregnet, dass Traktoren bei der Aussaat im matschigen Boden stecken blieben. Sollten die Emissionen so steigen, dass die Nordatlantische Umwälzzirkulation zum Erliegen kommt, würden sich die Anbauflächen für Weizen und Mais halbieren. © Getty Images

Durch die Verbrennung von Öl, Kohle und Gas wurde das Erdklima so verändert, dass die globale Mitteltemperatur bald 1,5 Grad höher sein wird als 1850 und somit auf dem Niveau der Eem-Warmzeit mit Aussicht auf mehr für mehrere Tausend Jahre. Der Meteorologe Marc Olefs erklärt die wesentlichen Prinzipien des Klimawandels, von CO2 bis Nordatlantikzirkulation, und seine Folgen.

Der Podcast mit Marc Olefs

Es geht nicht nur darum, langfristig unser Leben lebenswert zu erhalten, ...

Marc Olefs

Welche Rolle spielt CO2?

Kohlendioxid, CO2, ist nur ein Spurengas, trotzdem hat es die Fähigkeit, die Energiebilanz der Erde aus der Balance zu bringen und so mit steigenden Temperaturen mehr Starkregen, Stürme, Hitzewellen usw. auszulösen. Marc Olefs erklärt: „Das funktioniert, weil CO2 einerseits transparent, also praktisch durchlässig ist für Sonnenstrahlung die auf die Erde trifft, andererseits aber für die von der Erde abgegebene Infrarotstrahlung, die sogenannte Wärmestrahlung, großteils nicht.“


Die (überschüssige) Wärme, die nicht ins Weltall abgegeben werden kann – derzeit 1,5 Watt pro Quadratmeter–, geht zu neunzig Prozent in die Ozeane, die restlichen zehn Prozent heizen die Landflächen auf. Für diesen Effekt reichen bereits geringe Mengen aus: Derzeit liegt die Konzentration von CO2 bei 423 ppm (Parts per Million), auf eine Million Moleküle kommen also 423 Moleküle CO2, der Anteil von Kohlendioxid liegt bei 0,042 Prozent.

Die Wärmewirkung der Atmosphäre (Treibhauseffekt) hatte der Physiker und Mathematiker Joseph Fourier 1824 beschrieben, Eunice Foote, eine amerikanische Erfinderin, wies die Wärmewirkung in den 1850er Jahren experimentell nach, der Chemiker und Phyiker Svante Arrhenius nahm die CO2-Emissionen durch die Verbrennung von Kohle in Berechnungen auf und quantifizierte 1896 die Temperaturwirkung von CO2: Bei einer Verdopplung der Konzentration in der Atmosphäre würde sich die Erde um vier Grad erwärmen, so seine Abschätzung. Durch die Verbrennung fossiler Energieträger wie Kohle, Öl und Erdgas hat sich die CO2-Konzentration der Erde von 290 ppm 1860 bisher auf circa 420 ppm erhöht.

Wie stark ist die Energiewirkung?

„1,5 Watt pro Quadratmeter – das klingt nach einer wahnsinnig kleinen Zahl, wenn man jetzt an die Beleuchtung im eigenen Zimmer denkt. Diesen Betrag, den gilt es aber über die gesamte Erdoberfläche zu summieren. Das entspricht ungefähr der Detonationsenergie von 13 Hiroshima Atombomben pro Sekunde über ein ganzes Jahr lang hinweg, wenn wir diese Energie summieren. Und das lässt sich nicht nur in Satelliten nachweisen, sondern völlig unabhängig davon auch im Anstieg des Wärmeinhalts der Ozeane. Auch eine gestiegene Rate des Meeresspiegelanstiegs ist konsistent mit diesem Energiezuwachs. Das heißt, der menschengemachte Klimawandel ist schon längst eine Messtatsache“, erklärt Olefs.

... sondern gleichzeitig darum, andere negative Folgewirkungen durch die derzeitige Energienutzung möglichst zu beseitigen.

Marc Olefs

Der Temperaturanstieg hat Folgen: „Infolge dieses Ungleichgewichts der Erdenergiebilanz, steigt der Meeresspiegel und Wetterextreme nehmen zu.“


Warum die 1,5 Grad-Grenze?

Der amerikanische Ökonom William Nordhaus hatte 1975 in einem Beitrag, „Can we Control Carbon Dioxide?“, errechnet, dass eine globale Erwärmung um 3,5 Grad Kosten und Nutzen optimal balanciere –ausgelassen hatte er in seiner Aufstellung allerdings wesentliche dramatische Folgen (etwa zerstörte Infrastruktur) ebenso wie die Tatsache, dass das CO2 die Erde über viele Tausende Jahre weiter erhitzen wird. Nordhaus Überlegungen flossen in die UN-Klimaverhandlungen ein und beeinflussten die Festlegung im Pariser Klimaübereinkommen. Die 1,5 Grad Grenze ist aus Sicht von Olefs willkürlich, zugleich notwendig, und nicht ohne Risiko.

Eine Fahhraddemonstration auf der Straße des 17. Juni am 2. April 19995 in Berlin. Die Demonstranten fordern entschiedenere Maßnahmen gegen den Klimawandel.
Berlin am 2. April 1995: Die Demonstranten fordern eine ambitioniertere Klimapolitik. Bei der UN-Klimakonferenz in Berlin wurde festgelegt, dass bis 1997 ein Klimaabkommen beschlossen werden solle. © Getty Images

„Wir wissen aus der Rekonstruktion, dass das wahrscheinliche Maximum dieser letzten großen Warmzeit, die von 130.000 bis 115.000 Jahren vor heute stattgefunden hat, die sogenannte Eem-Warmzeit, ungefähr 1,5 Grad über dem jetzigen vorindustriellen Niveau lag. Man hat noch einen Toleranzbereich von einem halben Grad dazugeschlagen, und so ist es zu diesem zwei Grad Ziel gekommen.

Das wurde dann politisch wirksam durch einen Beirat der deutschen Bundesregierung anlässlich der ersten Weltklimakonferenz 1995 in Berlin. Die 1,5 Grad, die als zweiter Wert im Pariser Klimaabkommen festgelegt wurden, kamen letztendlich aus dem Druck des globalen Südens, weil man sich vorstellen kann, dass es für Inselstaaten bereits eine Erwärmung von 1,5 Grad katastrophale Folgen hat. Und so hat man letztendlich dann diese beiden Werte formuliert, die Erwärmung auf deutlich unter zwei Grad zu begrenzen und Bemühungen zu unternehmen, es auf 1,5 Grad zu begrenzen.“



Es ist der Trägheit der Ozeane zu verdanken, dass die Temperaturen nicht bereits noch höher sind. Wasser erwärmt sich wesentlich langsamer als Luft. Allerdings heißt dies auch, dass noch nicht alle Folgen des Klimawandels spürbar sind und dass dieser sich noch weiter fortsetzen wird.

„Zur Eem-Warmzeit, die nur 0,2 Grad wärmer war als heute, lag der Meeresspiegel um fünf bis zehn Meter oberhalb des jetzigen Niveaus. Jetzt kann man sich fragen, wie passt das Ganze zusammen? Der Meeresspiegel reagiert sehr, sehr träge auf die Erwärmung. Das heißt, auch wenn wir ungefähr nur einen dreiviertel Meter Meeresspiegelanstieg bis zum Ende des Jahrhunderts erwarten, dann wird dieses Niveau von fünf bis zehn Metern in mehreren Jahrtausenden definitiv erreicht. Ich denke, allein diese Analogie sollte uns zeigen, dass die 1,5 bzw. zwei Grad alles andere als überzeichnet sind.“



Was kostet Klimaschutz?

Marc Olefs erläutert, wie in der Klimaforschung Szenarien errechnet werden: „Wir sprechen von Klimaprojektionen, weil wir im Prinzip verschiedene Szenarien, also verschiedene sozioökonomische Szenarien annehmen. Also wie sich zum Beispiel die Weltbevölkerung in Zukunft verändern könnte, wie sich die Landnutzung verändern könnte und wie sich letztendlich auch die Technologien verändern, mit denen wir unsere Energie erzeugen. Die Klimaforschung kann mit großer Belastbarkeit sagen, dass es eben überlebensnotwendig letztendlich für unsere Zivilisation ist und für den Erhalt der natürlichen Lebensbedingungen, dass wir die Temperatur deutlich unter zwei Grad im Vergleich zu vorindustriellen Zeitraum deckeln.“



Die meisten Klimaschutzmaßnahmen, so Olefs, brächten zusätzliche Benefits, etwa eine gesündere Luft. 2023 hat eine Studie gezeigt, dass jährlich etwa fünf Millionen Menschen weltweit an den Folgen verschmutzter Luft durch die Verbrennung fossiler Brennstoffe sterben, während 2023 47.960 Menschen in Europa an Hitze starben. „Es geht nicht nur darum, langfristig unser Leben lebenswert zu erhalten, sondern es geht gleichzeitig darum, andere negative Folgewirkungen durch die derzeitige Energienutzung möglichst zu beseitigen.“



Kippt die AMOC?

Die Atlantische Umwälzirkulation (Atlantic Meridional Overturning Circulation – AMOC) sorgt für milde Temperaturen in Europa, indem sie warmes Wasser aus dem Süden in den Norden befördert und kaltes Wasser in den Süden bringt. Ohne sie würden sich die tropischen Niederschlagsgürtel sich so verschieben, dass globale Nahrungskrisen drohen, Ackerbau wäre in Europa nicht möglich.

Eine Unterführung mit einem Auto, dass in Wassermassen eingeschlossen ist. Auf der Wasseroberfläche schwimmt Hagel. Das Bild illustriert einen Beitrag über Klimawandel.
Immenstadt in Bayern im Juni 2024: Heftige Regenfälle und Hagelunwetter führten zu großen Schäden. © Getty Images

Studien legen nahe, dass die AMOC auf einem Kippkurs ist, das heißt, eventuell zum Erliegen kommen könnte: Die Umwälzgeschwndigkeit hat sich bereits stark verlangsamt, weil Süßwasser durch das Schmelzen des Grönlandeises und der Arktis das Meerwasser verdünnt es weniger salzig und damit leichter macht, sodass es schlechter absinkt und schlechter zurückströmen kann Richtung Süden.

„Der Antrieb, der Motor dieser atlantischen Umweltzirkulation, gerät ins Stocken. Er hat sich um circa 15 Prozent verlangsamt. Das kann man an indirekten Beobachtungen der Meeresoberflächentemperaturen auch indirekt nachweisen. Wir wissen auch, dass in der Klimavergangenheit diese atlantische Umweltzirkulation bereits schon einmal völlig zusammengebrochen ist. Das Schwierige ist jetzt, den Punkt herauszufinden, wann es zu so einem tatsächlichen Zusammenbruch käme. Da ist es die wissenschaftlich sich noch sehr uneinig. Es gibt aber immer mehr Indizien dafür, dass das bereits in der Mitte des Jahrhunderts passieren könnte.“



Die Gefahr, sowohl für uns hier in Österreich, aber auch global, ist real. Wir müssen aber gleichzeitig alles vermeiden, was uns jetzt lähmt und inaktiv macht.

Marc Olefs

Die Folgen eines Zusammenbruchs der AMOC: „Das hätte tatsächlich fatale Folgen, insbesondere für Nordeuropa, aber auch für Mitteleuropa. Es würde bedeuten, dass wir in ein deutlich kontinentaleres Klima, also viel kältere Winter und nur mäßig kühlere Sommer kommen würden. Letztendlich hätte es global gesehen die tragische Konsequenz, dass sich die möglichen Anbauflächen für Mais und Weizen ungefähr halbieren würden, weil eben diese Temperaturänderung auch zu einer Verlagerung der Niederschlagsgürtel führen würde. Das heißt, wir hätten ein massives globales Ernährungsproblem. Mit jeder weiteren Tonne an klimawirksamen Treibhausgasen, die wir durch die fossile Energienutzung in die Atmosphäre emittieren, steigt eben auch die Wahrscheinlichkeit, dass dieser sogenannte Kipppunkt dann auch wahrscheinlicher wird.“

Küstenerosion als eine Folge des Klimawandels: Die Stürme werden heftiger, der Meeresspiegl steigt.
Erosion an der Küste Großbritanniens bei Trimingham im Juni 2024. Küstenerosion ist eine Folge des steigenden Meeresspiegels sowie stärkerer und häufigerer Stürme. © Getty Images

Den Zeitpunkt des möglichen Kippens zu bestimmen oder einzugrenzen ist schwierig und mit Unsicherheiten behaftet. Die Wahrscheinlichkeit, dass der Kipppunkt zeitlich relativ nah liegt, steigt mit den zunehmenden Temperaturen. Eine Abkühlung der bisherigen Erwärmung bzw. eine Abschwächung der Wetterxteme ist durch die Verlangsamung nicht zu erwarten.

„Die aktuellen Studien zeigen, dass ein Kippen der AMOC bereits Mitte des Jahrhunderts passieren könnte. Und die Wahrscheinlichkeit steigt, je wärmer die Erde als Ganzes wird, weil eben dieser Schmelzwassereintrag und dieses mehr an Regenwasser diese Wahrscheinlichkeit zunehmen lässt, dass das tatsächlich ins Stocken gerät. Das würde aber weiterhin für Europa auch in Zukunft Hitzewellen bedeuten, denn selbst wenn man jetzt die menschengemachte Klimaerwärmung überlagert mit diesem Abkühlungseffekt, dann kommt netto selbst im Sommer eine leichte weitere Zunahme der Temperatur raus. Das heißt, wir hätten nach wie vor die Thematik mit Hitzewellen und anderen Wetterextremen, aber besonders im Winter nun eben diese deutlichen deutliche Abkühlung und globalen Folgen eben in Richtung Ernährungssicherheit.“



Ist eine Halbierung der Emissionen möglich?

Österreich müsste, um seinen Beitrag zur Begrenzung der Erhitzung auf 1,5 Grad bzw. zwei Grad, zu leisten, seine Emissionen halbieren. „Das ist natürlich sehr technisch noch möglich, aber natürlich sehr unrealistisch, wenn man es realpolitisch betrachtet. Wir dürfen aber einen Fehler nicht machen, und das sehe ich wirklich als die größte Gefahr derzeit an, das ist, jetzt in Weltuntergangsstimmung zu geraten.

Die Gefahr, sowohl für uns hier in Österreich, aber auch global, die ist real aufgrund der steigenden Emissionen. Wir müssen aber gleichzeitig alles vermeiden, was uns jetzt lähmt und inaktiv macht. Und Angst ist, denke ich, der schlechteste Berater. Deswegen bleibt uns nichts anderes übrig, als vorwärts zu schauen und jeder einzelne eben auch darauf schaut, dass er seinen Beitrag leisten kann. Und der kann eben ganz unterschiedlich ausfallen.“


Was kostet kein Klimaschutz?

Die Finanz- und Wirtschaftspolitik sieht Marc Olefs als einen guten Hebel, um die Veränderung des Klimas zu verlangsamen und die Folgen abzumildern.

„Ein Projekt mit dem Titel „Cost of Inaction“ von Karl Steininger an der Universität Graz, hat sich angeschaut, was kostet sozusagen ein Nichthandeln in der Klimapolitik für Österreich. Und diese Kosten, die setzen sich aus verschiedenen Komponenten zusammen.

Einerseits eben aus den Strafzahlungen durch Nichteinhaltung, aus den direkten Folgekosten durch Beseitigung der Schäden und den Kosten, die dadurch entstehen, dass wir nach wie vor die fossilen Energieträger fördern. Also zum Beispiel, dass Flugreisen so günstig sind, wie sie sind, das hat natürlich Gründe, die werden staatlich gefördert. Und diese drei Komponenten, die führen eben zu den Gesamtkosten. Derzeit liegen diese geschätzten Gesamtkosten bereits bei ungefähr zwei Milliarden Euro pro Jahr. Und die könnten eben bei einem Nichthandeln in sehr großen Ausmaß zwischen vier bis zwölf Milliarden Euro pro Jahr steigen, bis zur Mitte des Jahrhunderts.“



Wieviel Verantwortung hat Österreich?

Bei einem BIP von 478,2 Milliarden Euro wären das derzeit 0,025 Prozent des österreichischen BIP auf die sich die Kosten innerhalb der nächsten 25 Jahren steigern – mindestens, wie die Studie von Steininger nahe legt. Für Österreich würde sich eine Halbierung der Emissionen lohnen. Aber bringt der Beitrag Österreichs etwas im Sinne der Begrenzung der Klimawandelfolgen?

Marc Olefs: „Die österreichischen Emissionen liegen bei 0,2 Prozent der globalen Emissionen. Das ist sozusagen immer das billige Argument oder das bequeme Argument, so muss man sagen, jetzt wieder mal nichts zu tun. Physikalisch können wir ganz einfach zeigen, dass die Gesamtsumme der Emissionen die Gefährdung und die Kosten definiert. Und wenn wir alle Länder der Welt zusammenzählen, wie Deutschland und kleiner, also mittlere und kleine Länder, so mit jeweiligen Emissionsanteilen von zwei Prozent angefangen mit Deutschland bis runter zu den 0,2 Prozent von Österreich, dann tragen diese Länder in Summe 40 Prozent zu den Gesamtemissionen bei. Aus physikalischer Sicht wissen wir ganz klar, dass die Gesamtemission die Gefährdung definiert.“



Auf China als größten Emittenten zu verweisen, greife zu kurz. „Es gibt kein Land auf der Erde, das so schnell und so rasch den Anteil erneuerbarer Energien erhöht hat. Das heißt, die Zeit ist vorbei, auf China zu schimpfen.“

Ein wichtiger Hebel sind die Kosten der Energieerzeugung, meint Olefs, der in dem Bereich einen positiven Trend erkennt.

„In den meisten Regionen der Erde ist der Einheitspreis der Energieerzeugung aus erneuerbaren Energien deutlich unter dem der Erzeugung aus fossilen Energieträgern. Das ist das beste wirtschaftliche Argument. Und auch die internationale Energieagentur, die IEA, die wahrhaftig keine grüne Organisation ist, zeigt schon seit vielen Jahren, dass das Maximum der Energie, der globalen Energieerzeugung aus fossilen Energieträgern, nur noch wenige Jahre bevorsteht.

Das heißt, die Frage ist nicht mehr, ob es passieren wird, sondern wir müssen sicherstellen, dass es schnell genug passiert. Denn je schneller es passiert, umso wahrscheinlicher schaffen wir es, die Erwärmung deutlich unter zwei Grad auch zu beschränken und somit die Risiken für die Menschheit tatsächlich in einem tolerierbaren Ausmaß zu halten.“




Über Marc Olefs

Der Meteorologe Marc Olefs steht vor einer Tafel mit einer jährlichen Temperaturkurve. Das Bild ist Teil eines Beitrags über Marc Olefs und den Zusammenhang von CO2, Temperatur und Klima bzw. Klimawandel. In dem Podcast erklärt Marc Olefs auch, ob die Atlantische Umwälzzirkulation, Amoc, zum erliegen kommen könnte, wie die Klimaprojektionen berechnet werden und ob das Ziel, den globalen Temperaturanstieg auf unter zwei Grad zu begrenzen gelingen wird.
Marc Olefs. © GeoSphere Austria / Lusser

Marc Olefs ist Meteorologe. Er leitet das Department Klimafolgen-Forschung von Geosphere Austria – Bundesanstalt für Geologie, Geophysik, Klimatologie und Meteorologie in Wien.

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