Klimawandel

Hauptquellen der Treibhausgasemissionen

CO₂-Emissionen stammen hauptsächlich aus der Verbrennung fossiler Energieträger wie Kohle, Erdöl und Erdgas. Aber auch Prozesse, etwa in der Metallindustrie oder bei der Herstellung von Zement, verursachen einen hohen Anteil an CO₂-Emissionen, ebenso wie der Verkehrssektor.

Lachgas entsteht insbesondere durch den mikrobiellen Abbau von Stickstoffverbindungen, wie beispielsweise aus Düngemitteln und tierischem Kot in der Landwirtschaft. Die Hauptemissionsquellen von Methan liegen ebenfalls im landwirtschaftlichen Bereich, vor allem in der Viehhaltung durch die Fermentationsprozesse im Magen von Wiederkäuern. Zu den weitere Quellen zählen die Abwasser- und Klärschlammbehandlung.

Das Weltklima unterliegt einem deutlichen Wandel. Die mittlere globale oberflächennahe Lufttemperatur erhöht sich, ebenso die Temperatur der oberen Wasserschichten der Weltmeere. Der Meeresspiegel steigt an und bedroht zunehmend die Küstenstädte. Die arktische Meereisbedeckung, die Eismasse der Gebirgsgletscher und die Schneebedeckung gehen im Mittel weltweit zurück. Dies beeinflusst immer mehr die atmosphärischen Zirkulationsmuster und damit das Wetter global sowie in Mitteleuropa. Extremwetterereignisse, wie Starkregenereignisse, Trocken- und Hitzeperioden, treten häufiger auf.

Zwischen 2011 und 2020 lag die globale Oberflächentemperatur 1,1 Grad Celsius über der Durchschnittstemperatur der vorindustriellen Periode (1850 bis 1900). Der größte Teil des Temperaturanstiegs ereignete sich seit Mitte des 20. Jahrhunderts, wobei die weltweit wärmsten zehn Jahre allesamt seit 2010 aufgetreten sind. Zwar lag die globale Temperatur in der Erdgeschichte durchaus schon auf diesem Niveau und auch höher, jedoch fand niemals zuvor eine Temperaturänderung in dieser Geschwindigkeit statt. Diese rasche Veränderung lässt sich nicht mehr allein durch natürlichen Ursachen, wie etwa den periodischen Schwankungen der Sonnenaktivität, erklären. Diese ist eindeutig auf den Anstieg des seit Beginn der Industrialisierung durch den Menschen verursachten Ausstoß von Treibhausgasen zurückzuführen (IPCC-Bericht "Klimawandel 2021: Eine Zusammenfassung für alle").

Die bekanntesten Treibhausgase sind Kohlenstoffdioxid (CO2), Methan (CH4) und Lachgas (N2O). Sie kommen natürlicherweise in geringen Konzentrationen in der Atmosphäre vor. Durch menschliche Aktivitäten steigen die Konzentrationen jedoch erheblich.

Die globalen Treibhausgasemissionen schreiten weiter voran und damit die globale Erwärmung. Eine Trendumkehr ist trotz vieler Bemühungen derzeit nicht absehbar. Die bereits heute eingetretenen Klimaänderungen haben weitreichende Auswirkungen auf Mensch und Natur. Zur Bewältigung der Herausforderungen durch den Klimawandel empfiehlt sich nach Professor Hans Joachim Schellnhuber eine solide Doppelstrategie der Art „Das Unbeherrschbare vermeiden und das Unvermeidbare beherrschen!“. Dies bedeutet, sowohl aktiv Klimaschutz zu betreiben (Transformation zur Klimaneutralität bedeutet, anthropogene Quellen vermeiden und reduzieren, landbasierte Senken stärken und mehren, CO₂-Entnahmen erforschen und etablieren) als auch die Umwelt an die veränderten Klimabedingungen anzupassen.

Die globalen und regionalen Klimaveränderungen wirken sich natürlich auch auf das Stadtgebiet von Dresden aus. Seit den 1980er Jahren haben sich die klimatischen Verhältnisse in Dresden deutlich verändert.

Nach den aktuellen regionalen Klimamodellierungen ist bis zum Ende dieses Jahrhunderts von einem Anstieg der Durchschnittstemperatur von 2 bis 4,5 Grad gegenüber der Klimareferenzperiode 1961 bis 1990 auszugehen. Dabei wird sich die Bandbreite möglicher Witterungen erhöhen. Nach wie vor können sehr kalte Winter auftreten. Vor allem aber werden die heute als extrem heiß empfundenen Temperaturen zukünftig „normal“ sein. Die Anzahl an heißen Tagen wird deutlich steigen. Ebenso sollen Hitze- und Trockenperioden zukünftig häufiger auftreten und länger andauern. Andererseits werden Starkregenereignisse häufiger und in größerer Intensität vorkommen.

So wird sich der Klimawandel auf die Wohn-, Lebens- und Arbeitssituation sowie auf viele wirtschaftliche Bereiche und die Funktionsfähigkeit der Infrastrukturen weiter auswirken. Die bereits zu beobachtenden Folgen der Klimaänderung werden sich weiter verschärfen.

Werte der Klimareferenzperioden 1961-1990 und 1991-2020 an der Station Dresden-Klotzsche (Datenquelle: DWD):

	1961-1990	1991-2020
Jahresmitteltemperatur in °C	8,9	9,8 (+0,9)
Anzahl Sommertage ( Tag-Max ≤ 25 °C)	38	44 (+6 / +16 %)
Anzahl Heiße Tage (Tag-Max ≥ 30 °C)	6,8	9,5 (+2,7 / +39 %)
Anzahl Tropennächte (Tag-Min ≥ 20 °C)	0,8	1,4
Kühlgradtage ( Tag-Max > 18 °C)	46	63 (+17 / +37 %)
Anzahl Frosttage (Tag-Min < 0 °C)	81	76 (-5 / -8 %)
Anzahl Eistage (Tag-Max < 0 °C)	27	22 (-5 / -9 %)
Heiztage (Tag-Max < 15 °C)	273	255 (-18 / -7 %)
Anzahl Niederschlagstage (Regenmenge/Tag > 0,1 mm)	170	156 (-14 / -8 %)
Niederschlagssumme in mm	669	637 (-31 / -5 %)
Sonnenscheindauer in h	1581	1770 (+189 / +12 %)

Durch die Klimaveränderungen stehen folgende Problemfelder für Dresden besonders im Fokus:

Gesundheit

• Der Anstieg der Anzahl heißer Tage sowie die Zunahme an Hitzewellen wird zu einem starken Anstieg der Hitzebelastung bis hin zum Hitzestress für die Bürgerinnen und Bürger führen.
• Eine erhöhte Gefahr vor Sonnenbrand und Hautkrebs ergibt sich durch die erhöhte UV-Strahlung.
• Eine Verlängerung der Beschwerdezeit für Personen mit Asthma und Pollenallergien ergibt sich infolge eines früheren Blühbeginns.
• Krankheitsüberträger vermehren und verbreiten sich bei steigenden Temperaturen stärker. Milde Winter erhöhen die Überlebensraten der Krankheitsüberträger.
• Durch mildere Temperaturen in den Übergangsjahreszeiten verlängert sich die Freiluftsaison.

Infrastruktur und Gebäude

• Langanhaltend hohe sommerliche Temperaturen wirken sich auf Materialeigenschaften aus. Dies kann zu Material- und Strukturschäden bei z. B. Straßenbelägen und Schienen führen.
• Durch zunehmende Extremwetterereignisse steigt das Schadenspotential an Gebäuden und Infrastruktur durch Stürme, Überflutungen oder Unterspülung. Damit verbunden sind Einschränkungen bzw. Gefährdung der Versorgungssicherheit.

Energie

• Energiebedarfe, die zur Raumkühlung (z. B. Krankenhäuser, Lagerräume), zur Kühlung bei Transporten (Kühlkette) oder industriellen Prozessen notwendig sind, werden steigen.
• Die Verfügbarkeit von Kühlwasser kann durch langanhaltende Hitzeperioden eingeschränkt werden, da sich die Wassermenge in Folge Niedrigwasser verringert bzw. sich die Fließgewässer erwärmen.
• Infolge steigender Wintertemperaturen wird sich der Wärmeenergiebedarf verringern.

Vegetation

• Eine Zunahme an Hitze- und Trockenperioden führen zu Hitze- und Trockenstress bei Flora und Fauna. Dies wird das Artenspektrum zunehmend verändern.
• Infolge steigender Temperaturen verlängert sich die Vegetationsperiode.

Die Stadt muss sich an die bereits veränderten Klimabedingungen anpassen und Vorsorgemaßnahmen ergreifen, um zukünftig resilient (widerstandsfähig) gegenüber den Auswirkungen des Klimawandels zu sein.

Anpassen an das Klima

Gleichzeitig müssen die Bemühungen, die globale Temperaturerhöhung zu begrenzen, weiter verstärkt werden.

Klimaschutz

Klimamodelle

Das zukünftige Klima kann nur durch komplexe Computermodelle wiedergegeben werden. Darin werden die einzelnen Komponenten des Klimasystems (Atmosphäre, Ozeane, Eis und Schnee, Vegetation und Boden) durch die physikalischen Grundgesetze beschrieben und miteinander gekoppelt.

Die Klimamodelle sind in der Lage, das gegenwärtige und zurückliegende Klima in seinem mittleren Zustand zu reproduzieren und gelten damit auch für Aussagen des zukünftigen Klimas als belastbar.

Die aktuellen Klimamodelle beziehen bestimmte Szenarien von Treibhausgaskonzentrationen – Emissioneszenarien - ein. Daraus berechnen die Modelle die Klimaänderung sowie die Konzentration an Treibhausgasemissionen, die zu solchen Veränderungen führen.

Bis zum Ende des 21. Jahrhunderts und darüber hinaus zeigen alle Klimamodelle für alle Emissionsszenarien einen Anstieg der Erdoberflächentemperatur. Je nach Emissionsszenario – also je nachdem, welche ausgestoßene Menge an Treibhausgasen angenommen wird – variiert der berechnete globale Temperaturanstieg zwischen 0,9 und 4,8 Grad gegenüber dem Zeitraum 1986 bis 2005.

Dabei stellt nicht allein die Höhe des Temperaturanstiegs das Problem dar, sondern vor allem die enorme Geschwindigkeit, mit der die Erwärmung voranschreitet. Dies macht eine natürliche Anpassung quasi unmöglich.

Auch wenn die Emissionen von Treibhausgasen sofort gestoppt werden würden, würde der Temperaturanstieg anhalten, da die Treibhausgase eine lange Verweildauer in der Atmosphäre haben. Dies bedeutet einen unabwendbaren Klimawandel von beträchtlichem Ausmaß über mehrere Jahrhunderte hinweg - verursacht durch vergangene, gegenwärtige und zukünftige Emissionen von CO2. Der Zwischenstaatliche Ausschuss für Klimaänderungen (IPCC) veröffentlicht umfangreiche Informationen zu den beobachteten Änderungen im Klimasystem und den zukünftigen Klimaveränderungen:

IPCC - Klimaänderung - Naturwissenschaftliche Grundlagen

Um die dramatischen Auswirkungen einer solchen Temperaturerhöhung auf Mensch und Natur zu minimieren, soll die Erwärmung entsprechend des Beschlusses auf der Klimarahmenkonvention Ende 2015 in Paris auf 1,5 Grad Celsius beschränkt werden.

Der Weltklimarat hat einen Sonderbericht über die Folgen einer globalen Erwärmung um 1,5 Grad herausgegeben. Darin wird der wissenschaftliche Kenntnisstand zu den Folgen einer globalen Erwärmung um 1,5 Grad gegenüber vorindustriellen Bedingungen dargestellt. Außerdem wird beschrieben, in welchem Maße die Treibhausgasemissionen sinken müssen, um das 1,5 Grad-Ziel zu erreichen und welche zum Teil gravierenden Unterschiede es ausmacht, die globale Erwärmung auf eben diese 1,5 Grad zu beschränken und nicht etwa auf 2 Grad.

IPCC-Sonderbericht - 1,5 °C globale Erwärmung

Da der globale Klimawandel bereits in vollem Gange ist, ergeben sich zwei wesentliche Aufgaben für die Gesellschaft:

• Es sind einerseits Maßnahmen zu ergreifen, welche eine weitere Verstärkung des globalen Klimawandels verhindern: Klimaschutz.
• Andererseits müssen jetzt schon Maßnahmen umgesetzt werden, die die Auswirkungen des veränderten Klimas abmildern: Klimaanpassung.

Die Bundesregierung hat bereits 2008 mit dem Beschluss der Deutschen Anpassungsstrategie (DAS) an den Klimawandel der Klimaanpassung in Deutschland einen politischen Rahmen gegeben. Darin enthalten sind Informationen zu den zu beobachteten und erwarteten Klimaänderungen. Insbesondere werden „notwendige Schritte genannt, um Anpassungsmaßnahmen rechtzeitig und vorausschauend umsetzen zu können. Die DAS stellt mögliche Folgen des Klimawandels in verschiedenen Handlungsfeldern vor und zeigt Handlungsoptionen auf. Damit legt sie den Grundstein für einen mittelfristigen Prozess, der Deutschland widerstandsfähiger gegenüber Klimaänderungen und deren Auswirkungen machen wird.“

Bundesregierung - Deutsche Anpassungsstrategie an den Klimawandel

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