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Treibhausgase, CO2, CO2e und Kohlenstoff: Was bedeuten all diese Begriffe?

Es gibt viele Begriffe, die in unserer Branche verwendet werden, wie „Treibhausgase“, „CO2“, „CO2e“ und „Kohlenstoff“, und was sie alle bedeuten, kann verwirrend werden. Eine kurze Erklärung dieser Schlüsselbegriffe finden Sie unten.

Treibhausgase

Ein Treibhausgas (oder kurz GHG) ist jedes Gas in der Atmosphäre, das Wärme absorbiert und dadurch die Atmosphäre des Planeten wärmer hält, als es sonst der Fall wäre. Die wichtigsten Treibhausgase in der Erdatmosphäre sind Wasserdampf, Kohlendioxid (CO2), Methan (CH4), Lachgas (N2O) und Ozon.Treibhausgase kommen natürlich in der Erdatmosphäre vor, aber menschliche Aktivitäten, wie die Verbrennung fossiler Brennstoffe, erhöhen den Treibhausgasgehalt in der Atmosphäre und verursachen die globale Erwärmung und den Klimawandel. Das Kyoto-Protokoll ist ein internationaler Vertrag zur Kontrolle der Freisetzung von Treibhausgasen aus menschlichen Aktivitäten, und die im Rahmen des Vertrags kontrollierten Treibhausgase sind in Tabelle 1 unten aufgeführt. Oft werden diese Treibhausgase als „Kyoto-Gase“ bezeichnet.

Tabelle 1. Kyoto-Gase (IPCC 20071).

Treibhausgas
Treibhauspotenzial

Kohlendioxid (CO2)
1

Methan (CH4)
25

Lachgas(N2O)
298

Teilfluorierte Kohlenwasserstoffe (FKW)
124 – 14.800

Perfluorierte Kohlenwasserstoffe (FKW)
7.390 – 12.200

Sulfidhexafluorid (SF6)
22.800

Stickstoff trifluorid (NF3)2
17.200

Es ist erwähnenswert, dass verschiedene Treibhausgase zuletzt in der Atmosphäre für unterschiedliche Zeiträume, und sie absorbieren auch unterschiedliche Wärmemengen. Das „Treibhauspotenzial“ (oder „GWP“) eines Treibhausgases gibt die Menge an Erwärmung an, die ein Gas über einen bestimmten Zeitraum (normalerweise 100 Jahre) verursacht. GWP ist ein Index, wobei CO2 den Indexwert von 1 hat, und das GWP für alle anderen Treibhausgase ist die Anzahl der Erwärmung, die sie im Vergleich zu CO2 verursachen. Beispielsweise verursacht 1 kg Methan über einen Zeitraum von 100 Jahren 25-mal mehr Erwärmung als 1 kg CO2, und so hat Methan ein GWP von 25.

Kohlendioxid

Kohlendioxid (CO2) ist das häufigste Treibhausgas, das durch menschliche Aktivitäten emittiert wird, gemessen an der freigesetzten Menge und den Gesamtauswirkungen auf die globale Erwärmung. Infolgedessen wird der Begriff „CO2“ manchmal als Kurzform für alle Treibhausgase verwendet, dies kann jedoch zu Verwirrung führen, und eine genauere Art, sich auf eine Reihe von Treibhausgasen zu beziehen, ist die Verwendung des Begriffs „Kohlendioxidäquivalent“ oder „CO2e“ (unten erläutert).Da CO2 als das wichtigste Treibhausgas angesehen wird, enthalten einige THG-Bewertungen oder -Berichte nur CO2 und berücksichtigen nicht die anderen Treibhausgase, was zu einer Untertreibung der gesamten Auswirkungen auf die globale Erwärmung führen kann. Treibhausgasinventare sind vollständiger, wenn sie alle Treibhausgase und nicht nur CO2 enthalten.

Kohlendioxidäquivalent (CO2e)

„Kohlendioxidäquivalent“ oder „CO2e“ ist ein Begriff zur Beschreibung verschiedener Treibhausgase in einer gemeinsamen Einheit. Für jede Menge und Art von Treibhausgas bedeutet CO2e die Menge an CO2, die die entsprechenden Auswirkungen auf die globale Erwärmung hätte.

Eine Menge Treibhausgase kann als CO2e ausgedrückt werden, indem die Menge des Treibhausgases mit seinem GWP multipliziert wird. Wenn z. B. 1 kg Methan emittiert wird, kann dies als 25 kg CO2e ausgedrückt werden (1 kg CH4 * 25 = 25 kg CO2e).

„CO2e“ ist aus mehreren Gründen ein sehr nützlicher Begriff: Es ermöglicht, „Bündel“ von Treibhausgasen als eine einzige Zahl auszudrücken; und es ermöglicht, verschiedene Bündel von Treibhausgasen leicht zu vergleichen (in Bezug auf ihre gesamten Auswirkungen auf die globale Erwärmung). Ein Wort der Vorsicht beim Vergleich der CO2e-Summen ist jedoch, dass es wichtig ist zu wissen, dass die gleichen Treibhausgase in den zu vergleichenden Summen enthalten sind, um sicherzustellen, dass vergleichbare Vergleiche durchgeführt werden können.

Es ist auch erwähnenswert, dass „CO2e“ manchmal auch als „CO2eq“, „CO2äquivalent“ oder sogar „CDE“ geschrieben wird und diese Begriffe austauschbar verwendet werden können3.

Kohlenstoff

Kohlenstoff ist ein chemisches Element, das in vielen Gasen und Verbindungen vorhanden ist. Zum Beispiel verbindet sich Kohlenstoff mit Sauerstoff zu Kohlendioxid (CO2) und verbindet sich mit Wasserstoff zu Methan (CH4). Der Begriff „Kohlenstoff“ wird auf verschiedene Arten verwendet, wenn es um Treibhausgasemissionen geht, und ist daher tendenziell mehrdeutig und möglicherweise verwirrend. „Kohlenstoff“ wird manchmal als Abkürzung für CO2 oder Treibhausgase im Allgemeinen verwendet, und es kann auch verwendet werden, um CO2-Emissionen in Bezug auf die Menge an Kohlenstoff im CO2 auszudrücken.

Das Atomgewicht eines Kohlenstoffatoms ist 12 und das Atomgewicht von Sauerstoff ist 16, also ist das Gesamtatomgewicht von CO2 44 (12 + (16 * 2) = 44). Dies bedeutet, dass eine Menge CO2 durch Multiplikation der CO2-Menge mit 0,27 (12/44) in Bezug auf die darin enthaltene Kohlenstoffmenge ausgedrückt werden kann. Beispielsweise kann 1 kg CO2 als 0,27 kg Kohlenstoff ausgedrückt werden, da dies die Menge an Kohlenstoff im CO2 ist.Der Begriff „Kohlenstoff“ kann verwirrend sein, da er als Kurzform verwendet wird, um sich entweder nur auf CO2 oder auf Treibhausgase im Allgemeinen zu beziehen (obwohl nicht alle Treibhausgase Kohlenstoff enthalten!). Darüber hinaus ist die Umwandlung von CO2 in Kohlenstoff nicht besonders nützlich, da dies keine Vergleiche zwischen verschiedenen Treibhausgasen ermöglicht, wie dies bei der Umwandlung in CO2e der Fall ist. Infolgedessen ist es immer seltener, dass CO2-Emissionen in Bezug auf „Kohlenstoff“ gemeldet werden, obwohl Kurzbegriffe wie „Kohlenstoffbilanzierung“ und „kohlenstoffarme Wirtschaft“ immer noch als gängige Stellvertreter für „Treibhausgasrechnung“ oder „treibhausgasarme Wirtschaft“ verwendet werden.

1 IPCC (2007). IPCC Vierter Sachstandsbericht: Klimawandel 2007. Weltklimarat. In: Cambridge University Press, Cambridge.

2 Stickstofftrifluorid wird in den zweiten Verpflichtungszeitraum des Kyoto-Protokolls (von 2013 bis 2017 oder 2020) aufgenommen. Für den ersten Verpflichtungszeitraum (2008 bis 2012) wurden nur die ersten sechs Gase einbezogen.

3 Es ist jedoch auch erwähnenswert, dass die Buchstaben „CO2e“ gelegentlich auch verwendet werden, um sich auf das Konzept des „äquivalenten Kohlendioxids“ zu beziehen, das die Menge der globalen Erwärmung ist, die durch eine Menge Treibhausgase zu einem bestimmten Zeitpunkt verursacht wird, ausgedrückt in der Menge an CO2, die den gleichen momentanen Erwärmungseffekt hätte. Dies ist eine ungewöhnliche Verwendung von „CO2e“, und in den meisten Fällen bedeutet „CO2e“ „Kohlendioxidäquivalent“.

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