Table Of ContentCO Eine Herausforderung
2 -
ffir die Menschheit
Springer
Berlin
Heidelberg
New York
Barcelona
Budapest
Hongkong
London
Mailand
Paris
Santa Clara
Singapur
Tokio
Peter Gehr . Catherine Kost
Gunter Stephan (Hrsg.)
CO Eine Herausforderung
2 -
fiir die Menschheit
Mit 63 Abbildungen
und 21 Tabellen
Springer
Professor Dr. phil. Peter Gehr
Universitat Bern
Anatomisches Institut, Abt. ffir Histologie
BiihlstraBe 26, Postfach, CH-3000 Bern 9, Schweiz
Dr. phil. nat. Catherine Kost
Universitat Bern
Geobotanisches Institut
Altenbergrain 21, CH-3013 Bern, Schweiz
Professor Dr. rer. pol. Gunter Stephan
Universitat Bern
Volkswirtschaftliches Institut
Abteilung Angewandte Mikrookonomie
GesellschaftsstraBc~ 49, CH-3012 Bern, Schweiz
ISBN-13: 978-3-540-61660-3 e-ISBN-13: 978-3-642-60545-1
DOl: 10.1007/978-3-642-60545-1
Die Deutsche Bibliothek -CIP-Einheitsaufnahme
C02 -eine Herausforderung fUr die Menschheit : mit 21
Tabellen / Peter Gehr ... (Hrsg.). -Berlin; Heidelberg; New
York; Barcelona; Budap.~st; Hongkong; London; Mailand;
Paris; Santa Clara; Sin~a,pur; Tokio: Springer 1997
ISBN-13: 978-3-540-61660-3
NE: Gehr, Peter [Hrsg.)
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© Springer-Verlag Berlill Heidelberg 1997
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daher von jedermann b.~nutzt werden diirften.
SPIN 10548717 42{2:t02-5 43210 -Gedruckt auf saurefreiem Papier
Vorwort
Ein simples chemisches MolekUl - CO2 - hat sich zu einer Verbindung von
hOchster politi scher und wirtschaftlicher Brisanz entwickelt.
Der in den letzten Jahrzehnten weltweit rapide Anstieg des Energiekonsums
und die damit verbundene Zunahme der Verbrennung fossiler Brennstoffe,
fuhrte in einer kurzen Zeitspanne zu einer in der Erdgeschichte noch nie dage
wesenen Kohlendioxid (C0 )-Konzentration in der Atmosphare. Die Folgen
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des "menschlichen CO -Experiments'' sind ausserst komplex, schwierig abzu
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schatzen und stellen auch die Wisssenschaft vor neue Aufgaben. Ergab sich
ftiiher mit der Antwort auf eine Frage, aus der Sache heraus, gleichzeitig eine
neue Fragestellung, werden heute von aussen Fragen und Probleme an die For
schung herangetragen. CO2, einst ein rein naturwissenschaftliches Phanomen,
ist ein Beispiel dieser veranderten Situation. 1m Zusammenhang mit dem Begriff
"Treibhauseffekt" ist es ins Zentrum der offentlichen Diskussion geriickt. Ge
fragt sind Angaben fiber Auswirkungen des kontinuierlichen Anstiegs sowie
konkrete Strategien und Handlungsanweisungen zur Reduktion der CO -Emis
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sionen.
Die grosse Herausforderung besteht darin, ein so komplexes System in seinen
Wirkungsmechanismen zu verstehen. Es geniigt nicht mehr, das einzelne Pha
nomen isoliert zu betrachten. Vielmehr muss das Erfassen der Komplexitat des
Zusammenwirkens verschiedener Faktoren, Ziel der Untersuchung sein. Dies
verlangt ein interdisziplinares Vorgehen, denn das Zusammenfiigen der
Elemente, die zum Verstandnis komplexer Vorgange benotigt werden, kann
nicht mehr durch einzelne spezialisierte Personen bewerkstelligt werden. Ebenso
sind Kooperation und Kommunikation mit Wirtschaft und Staat unerlasslich,
denn Interessensausgleich und Transparenz sind notwendige Voraussetzungen
fur eine erfolgreiche Zusammenarbeit.
Unter dem Titel "C0 eine Herausforderung fur die Menscheit", organisierte
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das Forum fur Allgemeine Okologie der Universitat Bern im April 1995 ein
zweitagiges internationales Symposium in Interlaken. Fiihrende PersOnlichkei
ten aus Wissenschaft, Politik, Wirtschaft und offentlicher Verwaltung wurden
miteinander ins Gesprach gebracht mit dem Ziel, Strategien und Handlungs
moglichkeiten zur LOsung des komplexen globalen Problems zu erortern. Insbe
sondere folgende Fragen zur CO -Problematik wurden aus verschiedenen
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Blickwinkeln beleuchtet und diskutiert:
Wie wirkt sich die erhOhte CO -Konzentration auf das globale und lokale
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Klima aus? Welche Folgen ergeben sich daraus fur die Vegetation und die Bio
sphare? Wie genau lassen sich mittels Computermodellen kiinftige Verande
rungen vorhersagen? Welche Rolle kommt dem Staat, der Wirtschaft und der
Gesellschaft bei der Reduktion des CO -Ausstosses zu? Kann ein nationaler
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Alleingang aus wirtschaftlicher Sicht sinnvoll sein? Welches sind Moglichkeiten
und Grenzen biologischer und technischer Mittel zur Senkung der CO -Emis
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sionen? Uisst sich die von der Industrie geforderte weltweite Implementierung
moderner okologievertraglicher Technologien realisieren?
VI
Dieser erweiterte Symposiumsband ist ein Beitrag dazu, die vielschichtige und
herausfordemde Auseinandersetzung mit "dem CO -Problem'' einer breiten
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Ofrentlichkeit zuganglich zu machen.
Unser herzlicher Dank gilt allen beteiligten Autoren sowie allen weiteren Mit
arbeiterinnen und Mitarbeitem, die zum Gelingen dieses Buches beigetragen
haben.
Mai 1996, P. Gehr, C. Kost, G. Stephan
Inhaltsverzeichnis
Vorwort......................................................................................................... v
Inhaltsverzeichnis ......................................................................................... VII
Globale Klimaanderungen aufgrund des anthropogenen ...... ..... .... ........ ... ..... 1
Treibhauseffektes und konkurrierender Einfliisse
Ch.-D. Scho11Wiese
Klimaschwankungen und KoWenstofikreislauf.............................................. 15
Th. Stocker
Modellierung des KoWenstofikreislaufs im Industriezeitalter......................... 30
M Heimann
Aufstellung zukiinftiger Klimaszenarien fUr den Alpenraum .. ....... ...... .......... 47
H Wanner, M Beniston
Lasst sich das C~-Problem biologisch managen? ......................................... 61
Ch. Komer, J. Paulsen
Die Landwirtschaft im Vorfeld von Klimaanderung und... .... .............. ....... .... 72
CO -Anstieg
2
J. Fuhrer, St. Flackiger
Simulierte Auswirkungen von postulierten Klimaveriinderungen.... ..... ..... ..... 94
auf die Waldvegetation im Alpenraum
F. Kienast, B. Brzeziecki, 0. Wildi
Perspektiven einer nachhaltigen und umweltgerechten Wirtschaft................. 112
H Ch. Binswanger
Einsicht in okologische Zusammenhange und Umweltverhalten........ ..... ....... 120
A. Diekmann, A. Franzen
Klimapolitische Massnahmen der Schweiz.................................................... 139
M Nauser, G. Verdan
Klimapolitik in der Schweiz: Nationaler Alleingang oder Warten ................. 148
auf internationale Kooperation?
G. Stephan
Die C~-Steuer im politischen Umfeld .......................................................... 159
K. Schale
Steuern zur C~-Minderung in der Europaischen Union ............................... 169
H Welsch
VIII
Okonomisch-energietechnische Aspekte aus industrieller Sicht ..................... 179
E. Somm
No Regrets Strategien in der Klimadiplomatie. ... ........ ........ ... .... .... ........... ..... 190
E. U. von Weizsacker
Literatur (Zusammenstellung) ......... ............. ......... ........... ........... .......... ........ 195
Autorenverzeichnis. ........ ........ ... ........ ... ........ ... ........ ..... ..... .......... ........... ....... 206
Globale Klimainderungen aufgrund des
anthropogenen Treibhauseffektes und
konkurrierender Einfliisse
Christian-Dietrich SchOnwiese
Institut fur Meteorologie und Geophysik, D-60054 Frankfurt am Main
1. Einfiihrung
Seit die Erde existiert, und das sind nunmehr 4,6 Milliarden Jahre, gibt es glo
bale Klimaanderungen der vielfaItigsten Art, und das wird auch in Zukunft so
bleiben. In die offentliche Diskussion geraten ist das Klima aber weniger wegen
der immer genauer gelungenen Rekonstruktion der historischen und prahistori
schen Klimavariationen mit allen ihren regionalen und jahreszeitlichen Beson
derheiten, sondern wegen der menschlichen Einflu6nahme und der daraus ins
besondere fur die Zukunft resultierenden Gefahren. Die von der Komplexizitat
der Klimaprozesse Uberforderten Medien haben etwa seit der Entdeckung des
"Ozonlochs" (1985, hier nicht behandelt) in notwendigerweise stark verein
fachender, aber leider nicht selten auch fiberzogener und teilweise verfaIschen
der Art von der "Klimakatastrophe" berichtet. Gewisse Interessengruppen,
denen Klimaschutzma6nahmen nicht ins Konzept passen, schlagen seit einigen
Jahren mit dem anderen Extrem des "Klimaschwindels" zurUck. Vor diesem
Hintergrund ist es sinnvoll und notwendig, sich die Grundtatsachen, aber auch
die Unsicherheiten des "Treibhauseffektes" bewu6t zu machen und sie - das ist
mindestens genauso wichtig -in den Kontext der dazu in Konkurrenz stehenden
Klimasteuerungsmechanismen zu stellen (Details siehe u. a. IPCC-Berichte
1990, 1992, 1994, 1996; SchOnwiese und Diekmann, 1987; SchOnwiese 1992,
1995a).
Dabei ist es aufschlu6reich, sich in einer Retrospektive zuniichst vor Augen zu
fiihren, daB die "Treibhaus" -Diskussion wissenschaftlich alles andere als neu ist.
Bereits 1827 haben J. Fourier und 1861 J. Tyndall den natfirlichen "Treibhaus
effekt" physikalisch korrekt erkli:trt: Bestimmte atmospMrische Spurengase wie
Wasserdampf (H20), Kohlendioxid (C02) u. a., vgl. Tab. 1, besitzen Ab
sorptionsbanden im Bereich der terrestrischen Wiirmeausstrahlung, was zu einer
partiellen Rfickstrahlung dieser Wiirme ohne Kompensation durch ent
sprechende Schwiichung der solaren Einstrahlung fiihrt. Die in vielen Physik
bzw. Klimalehrbfichern (Roedel, 1992; SchOnwiese, 1994) nachzulesende Folge
ist eine von dieser positiven Strahlungsbilanz bewirkte Erwiirmung der unteren
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AtmospMre (TroposplUire) und Abktihlung der StratosplUire (ca. 10 - 50 km
HOhe). Das S~tem Erde-AtmosplUire reagiert also mit einem neuen
Strahlungsgleichgewicht bei vetiindertem vertikalem Temperaturprofil. Konven
tionell (IPCC, 1994) wird der bodennahe atmosplUirische "Treibhauseffekt" mit
einer ErMhung der dortigen globalen Mitteltemperatur urn + 33 K angegeben
(d. h. + 15°C, wie gemessen, statt - 18°C), alternativ (Roedel, 1992) mit rund
15 -20 K.
Tab. 1: Obersich~ der wichttgsten Charakteris~ der Treib~ylUsgase (IPCC. 1994, 1996,
ergiiJlZt); Gt = 10 ,Mt = 10 Tonnen, ppm = 10 , ppb = 10 Volumenanteile.
Spurengas. Anthropogene Konzentration "Treibhauseffekt"
Symbol 'Emission. 1994 1994Ivorind.2) natorlich anthropogen4)
Kohlendioxid.
CO2 29 Gt a-1 358/280 ppm 22% 61%
Methan. CH4 400 Mt a-1 1.7210.7 ppm 2.5% 15%
FCKW1)-11 0.3/0 ppb
-
FCKW -12 0,4 Mt a-1 0.5/0 ppb 11%
Distickstoffoxid.
N20 -15 Mt a-1 0.3110.28 ppm 4% 4%
Ozon. (untere
Atm.). 03 -0.5 Gt a-1 -30 ppb3) 7%
Wasserdampf.
H2O ? -2.6 %3) 62% 9%
Weitere
2.5%
1) Fluorchlorkohlenwasserstoffe (eng!. CFC = chlorofluorocarbons)
2) ca. 1800
3) Stark variabel. angegeben ist die mittlere bodennahe Konzentration
4) 100 Jahre ZeithcJrizont
