TCRE-Klimamodell:
monatliche "sonstige Konsumausgaben" bis zu 200 Euro pro Person machen uns Paris-kompatibel.

von Joachim Gruber

Zusammenfassung

Es gibt zwei Wege zur Reduktion der deutschen CO2-Emissionen:

  • einerseits fŸr Deutschland als Ganzes: die deutsche Klimaschutzgesetzgebung, die detaillierten industrienahen VorschlŠge und die Forderungen von Fridays For Future und
  • andererseits fŸr uns als Einzelpersonen: unser individuelles Konsumverhalten, wie es durch den CO2-Rechner des Umweltbundesamts als persšnliche CO2-Bilanz beziffert wird.

Wie wirksam unsere Anstrengungen sind, lernen wir in Klimasimulatoren (Klimamodellen) kennen, Šhnlich wie Piloten ihr Verhalten in Flugsimulatoren stŠndig trainieren mŸssen. Die Simulatoren vermitteln uns, welche unserer Handlungen ganz weitgehend ungefŠhrlich sind und welche mšglicherweise eine Katastrophe herbeifŸhren. Von einem Piloten erwarten wir, dass er diese katastrophalen Mšglichkeiten weit unter 1% hŠlt.

Obwohl die besten unserer Klimasimulatoren (die Earth System Models, ESMs) das VerlŠsslichste sind, das wir zur Orientierung in der Gefahr der Klimakatastrophe haben, sind sie bei weitem nicht so verlŠsslich wie die Flugsimulatoren. Das gilt erst recht fŸr das TCRE-Modell, ein weit verbreiteter, sehr einfacher Klimasimulator. Aber fŸr die Ausrichtung unserer MobilitŠt und unseres "sonstigen Konsums" (nach CO2-Rechner des Umweltbundesamts) zeigt er uns nach meiner EinschŠtzung ausreichend genau, dass wir es persšnlich -anders als das komplizierte Netzwerk der Wirtschaft- sehr leicht haben, die Mšglichkeit einer Klimakatastrophe bei 1% zu halten.

Mit Abbildungen und bewegten Graphiken zeige ich anhand eines in Deutschland allgemein angewandten Analyseverfahrens, dass die CO2-Emissionsreduktionen der Klimaschutzgesetzgebung allein nicht ausreichen, die Pariser Klimaschutzvereinbarung einzuhalten. Jeder Einzelne von uns muss mithelfen, indem er z.B.

  • seine Ausgaben fŸr "sonstigen Konsum" auf 100 bis 200 Euro pro Monat,
  • Flugreisen auf unter 5 Stunden pro Jahr,
  • Schiffskreuzfahrten auf unter 1 Woche pro Jahr

beschrŠnkt.

Damit gelingt PariskonformitŠt in vollem Umfang. Das Analyseverfahren wird kritisch und im Detail beschrieben.

1. EinfŸhrung und †berblick

1.1 "Pariser Klimaziele erreichen mit dem CO2-Budget"

VideoprŠsentation der Ergebnisse des Kapitel 2, Umweltgutachten (2020) von Wolfgang Lucht, SachverstŠndigenrat fŸr Umweltfragen (SRU)

Bild 1 - Video durch Klicken auf das Bild starten

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Bild 2

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Bild 3

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Inhalt des Videos
Das CO2-Budget als zentrale Messgrš§e fŸr den Klimaschutz

  • Grundlagen und Funktionen des CO2-Budgets (Bild 1)
  • Grš§e des globalen CO2-Budgets (Bild 2)
    • vereinfachtes Klimamodell gibt uns ein konkretes Budget
    • exemplarische deutsche CO2-Reduktionspfade Ÿberschreiten das Budget
  • Das CO2-Budget fŸr Europa, Deutschland und nationale Sektoren (Bild 3)
    • UmsetzungslŸcke
    • AmbitionslŸcke
  • Forderungen an die Politik

Wolfgang Luchts PrŠsentation gibt einen kurzen †berblick Ÿber Kapitel 2 des Umweltgutachtens des SRU aus dem Jahr 2020.

Im folgenden werde ich angelehnt an dieses Kapitel 2 des SRU die deutschen CO2-Emissionen bewerten und damit deutlich machen: Es liegt in unserer persšnlichen Verantwortung, das Paris-Ziel zu erreichen. Wir wissen genug

1.2 Klimaziele und ihre Bewertung

Im Pariser Klimaabkommen wurde der Rahmen der globalen Klimapolitik festgelegt, und die Unterzeichnerstaaten haben dementsprechend Klimaziele festgelegt (Abbildung 1, linke Spalte "Politisch vereinbarte Klimaziele"). Ob die vereinbarten Klimaziele erreicht werden, kann man nur mithilfe von Klimamodellen prŸfen. Die Bewertung der Klimaziele steht und fŠllt also mit der Aussagekraft der Modelle.

Die Klimamodelle fŸr Kohlendioxid (CO2) sind einfacher als die fŸr andere Treibhausgase, weil atmosphŠrisches Kohlendioxid (im Zeitma§stab von Zivilisationen) stabil ist und sich aus den globalen CO2-Emissionen ein globales atmosphŠrisches CO2-Budget (auch CO2-Deponie oder -MŸllkippe genannt) aufbaut (Abbildung 1, rechte Spalte "Wissenschaftlich abgeleitete Budgets").

Quelle: Abb.2-3 in Kapitel 2 von SRU 2020

Abb. 1: Im Fall von Deutschland werden die "Politsch vereinbarten Klimaziele" in Konzentrationspfaden (auch "Reduktionspfade" genannt)

  • durch das Klimaschutzgesetz (KSG) und
  • in VorschlŠgen und Forderungen aus Wirtschaft und Gesellschaft

abgesteckt. Diese (linke) Spalte in nebenstehender Abbildung 1 werde ich Ÿber den Kasten "Sektorziele ... gemŠ§ KSG" hinaus nach unten um Ziele in unserem individuellen Leben erweitern. Die dafŸr notwendigen Daten liefert

  • der CO2-Rechner des Umweltbundesamts in Form unserer aktuellen Emissionen in unseren privaten Sektoren.
  • das Klimaschutzgesetz in Form seiner sektorspezifischen Reduktionsziele, wenn man private Sektoren gesellschaftlichen Sektoren zuordnet.

Wie mit der rechten Spalte der Abbildung 1 werde ich diese "politisch vereinbarten Klimaziele" den "wissenschaftlich abgeleiteten Budgets" gegenŸberstellen. Wie allgemein Ÿblich werde ich hierfŸr das TCRE-Modell verwenden.

Quelle: Abb.2-4 in Kapitel 2 von SRU 2020

Abb. 2: Die Unterzeichnerstaaten des Paris-Abkommens haben ihre Klimaziele (Reduktionsziele) angegeben. Die Farbe, mit der ein Land in der nebenstehenden Abbildung dargestellt wird, gibt die globale ErwŠrmung (ΔGMST) an, die sich einstellen wŸrde, hŠtten alle anderen Staaten dieselben Reduktionsziele.

Offensichtlich muss jedes Land seine Emissionsziele nachbessern. Wie

  • Deutschland als ganzes und
  • wir einzelne Menschen

das erreichen kšnne, werde ich in meinem Beitrag quantifizieren.

2 Methoden

2.1 Klimamodelle

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Figure 2.3 | Temperature changes from 1850Ð1900 versus cumulative CO2 emissions since 1st January 1876.

  • Solid lines with dots reproduce the globally averaged near-surface air temperature response to cumulative CO2 emissions plus non-CO2 forcers as assessed in Figure SPM10 of WGI AR5, except that points marked with years relate to a particular year, unlike in WGI AR5 Figure SPM.10, where each point relates to the mean over the previous decade.
  • The AR5 data was derived from 15 Earth system models and 5 Earth system models of Intermediate Complexity for the historic observations (black) and RCP8.5 scenario (red), and
  • the red shaded plume shows the range across the[se] models as presented in the AR5.
  • The purple shaded plume and the line are indicative of the temperature response to cumulative CO2 emissions and non-CO2 warming adopted in this report.
  • The 2010 observation of surface temperature change (0.97¡C based on 2006Ð2015 mean compared to 1850Ð1900, Chapter 1, Section 1.2.1) and cumulative carbon dioxide emissions from 1876 to the end of 2010 of 1,930 GtCO2 (Le QuŽrŽ et al., 2018) is shown as a filled purple diamond.
  • The value for 2017 based on the latest cumulative carbon emissions up to the end of 2017 of 2,220 GtCO2 (Version 1.3 accessed 22 May 2018) and a surface temperature anomaly of 1.1¡C based on an assumed temperature increase of 0.2¡C per decade is shown as a hollow purple diamond.
  • The thin blue line shows annual observations, with CO2 emissions from Le QuŽrŽ et al. (2018) and estimated globally averaged near-surface temperature from scaling the incomplete coverage and blended HadCRUT4 dataset (in Chapter 1).
  • The thin black line shows the CMIP5 (Coupled Model Intercomparison Project Phase 5, YouTube video), multimodel mean estimate with CO2 emissions also from (Le QuŽrŽ et al., 2018). The thin black line shows the Global Mean Surface near Temperature (ΔGMST) historic temperature trends from Chapter 1, which give lower temperature changes up to 2006Ð2015 of 0.87¡C and would lead to a larger remaining carbon budget.
  • The dotted black lines illustrate the remaining carbon budget estimates for 1.5¡C given in Table 2.2.
  • Note these remaining budgets exclude possible Earth system feedbacks that could reduce the budget, such as CO2 and CH4 release from permafrost thawing and tropical wetlands (see Section 2.2.2.2 on page 105 of SR15).

Quelle: SR15, Seite 105

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Schematische Anwendung der Abbildung oben auf unsere Analyse. Darstellung mit konkreten Ergebnissen

Abb. 3: Es gibt 4 Typen von Klimamodellen:

  1. Earth System Models (ESMs): Sie beziehen so viele Prozesse ein, dass man von Klimasimulatoren spricht. Sie sollen das gesamte Klimageschehen der Vergangenheit und Zukunft in jeder gewŸnschten Detailtreue abbilden kšnnen.
  2. Earth System Models of Intermediate Complexity (EMICs): Sie sind spezialisierte Vereinfachungen der ESMs, mit denen Klimatologen interaktiv -Šhnlich wie Piloten mit Flugsimulatoren- ein VerstŠndnis fŸr als relevant erachtete VorgŠnge bekommen mšchten.
  3. Was bedeutet die Fahne, und wo liegen die Grenzen ihrer Anwendbarkeit?

    • Die Fahne "ESMs/EMICs range from AR5" in Abbildung 3 stellt den Bereich dar, in dem die Ergebnisse von 15 ESMs und 5 EMICs liegen, wenn alle Treibhausgase berŸcksichtigt werden. Die ESMs und EMICs liefern eine niedrigere Fahne, wenn sie nur CO2-Emissionen berŸcksichtigen. Beide Bereiche Ÿberlappen sich (Fig. 2.3 auf Seite 63 von Climate Change 2014: Synthesis Report. Contribution of Working Groups I, II, and III to the Fifth Assessment Report, IPCC (2014)).
    • Die Breite der Fahne zeigt an, dass die globale ErwŠrmung (Global Mean Surface near Temperature, ΔGMST) betrŠchtlich von anderen Prozessen als von den kumulativen CO2-Emissionen abhŠngt. Solche Prozesse kšnnen die ΔGMST innerhalb der Fahne verschieben und die Ergebnisse der ESMs und EMICs ungleichmŠ§ig innerhalb der Fahne verteilen.
    • Die HŠufigkeit, mit der ein ESM- oder EMIC-Ergebnis auftritt, lŠsst sich nicht als Wahrscheinlichkeit fŸr das Auftreten dieses Ereignisses interpretieren. Man hat sich beispielsweise aus vielerlei GrŸnden nur hŠufiger mit dem entsprechenden Klimaereignis befasst (Dieckhoff, Leuschner (2016))
    • Es gibt Prozesse, die erst neuerdings erkannt werden. Beispielsweise haben Michael Mann, Stefan Rahmstorf und Mitarbeiter in dem breiten Ergebnisspektrum, das die Klimasimulatoren liefern, neuerdings eine Resonanz bei den Rosby-Wellen im Jetstream entdeckt, die zuweilen auftritt und zu den z.T. katastrophalen DŸrreperioden gefŸhrt hat. Das wird durch eine mittlere globale Zustandsgrš§e wie die ΔGMST nicht abgebildet.
    • Es gibt auch Prozesse, die abrupt und irreversibel aus der Fahne hinausfŸhren. Dem liegen nichtlineares Klimaverhalten und Klima-Kipp-Punkte (Tabelle) zugrunde.

  4. Prozess-orientierte einfache Modelle wie das erwŠhnte von Mann, Rahmstorf et al.: Sie stellen mit reduzierter KomplexitŠt das Zusammenwirken von 3 Systemen dar:
    • den Kohlenstoffkreislauf,
    • die Luftbewegungen und
    • das Klima

    Beispiele

    • Das Kohlenstoffkreislaufmodell wird mit global gemittelten Parametern auch selbstŠndig ("standalone") oder in Verbindung mit einfachen anderen prozess-orientierten Modellen als Integrated Scientific Assessment Model (ISAM) zur Bestimmung der nicht lokal fein aufgelšsten, sondern globalen ErderwŠrmung verwendet. (Mehr dazu). Einige ISAMs kšnnen als Internet-Applikationen Browser-basiert auf jedem Computer gratis verwendet werden:

      • Model for the Assessment of Greenhouse-gas Induced Climate Change: MAGICC - MAGICC interactive
      • ISAM von der Arbeitsgruppe um Atul Jain und
      • ISAM mit vereinfachter BenutzeroberflŠche von der Arbeitsgruppe um David Archer.
      • Finite Amplitude Impulse Response simple climate model (FAIR)

  5. Das "Transient Climate Response to cumulative Emissions" (TCRE) - Modell
    • Seine GŸltigkeitsgrenzen werden im IPCC 5. Assessment Report, Working Group 1, speziell auf Seiten 102 bis 105 beschrieben.
      • Es ist robust fŸr kumulative CO2-Gesamtemissionen bis zu etwa 2000 GtC (= 7340 GtCO2)
      • Passt man es nicht zusŠtzlich mit einer Korrektur an, gilt es ausschlie§lich fŸr CO2-Emissionen.

    • Es stellt die (ungleichmŠ§ige) Verteilung der Ergebnisse der ESMs und EMICs Ÿber die Fahne in der nebenstehenden Abbildung als FŠcher dar, der sich von der Gegenwart (im nebenstehenden Beispiel vom Jahr 2010, in unserem Anwendungsfall vom Jahr 2020) in die Zukunft erstreckt. Man setzt an, dass die kumulativen CO2-Emissionen die ΔGMST entlang der FŠcherlinien treiben.
    • Jede FŠcherlinie ist durch 2 Angaben charakterisiert:

      1. ihre Steigung,
      2. eine Prozentangabe (%TCRE) fŸr die Normalverteilung der Steigung, die angibt, wieviel vom ESM/EMIC-Bereich rechts von der FŠcherlinie liegt. Der breitere Bereich des FŠchers in der nebenstehenden Abbildung deckt 84% des ESM/EMIC-Bereichs ab.
      3. Die Parameter der Verteilung sind nach Tabelle 2.2, Seite 107 von IPCC SR15, Chapter 2 und Šhnlich nach Abbildung 3

        • μ = 0.542 Grad Celsius/(1000 GtCO2) und
        • σ = 0.288 Grad Celsius / (1000 GtCO2)

        Fit-Prozedur zum Finden dieser Werte.

        Dieser Prozentsatz bedeutet also -wie oben erwŠhnt- keine Wahrscheinlichkeit des Auftretens des Ereignisses. In diesem Sinn werde ich den Begriff %TCRE oder TCRE% verwenden.

2.1.2 Was bedeutet nun %TCRE, und wie hoch sollte man im Wert %TCRE gehen?

Eine anschauliche Antwort vermittelt der Vergleich mit dem Flugsimulator: Die Fahne in Abbildung 3 gibt an, in welcher Flugsituation ΔGMST der Pilot ankommt, wenn er ein bestimmtes Manšver B macht. Die Flugsituation hŠngt von den Šu§eren UmstŠnden und der Fluglage X ab, in der er das Manšver B beginnt. In unserem Fall der Klimasimulation kann er diese aber nicht gut kontrollieren. So lernt er ausschlie§lich im Simulator, wie hŠufig er nach B in einer Fluglage ΔGMST ankommt. AllmŠhlich wird er im Simulator eine Reihe von ΔGMSTs (im Bereich ΔT) nach B erwarten, gefŠhrlichere ΔGMSTs (oberhalb von ΔT) wird er als ungewšhnlich, aber nicht auszuschlie§en einstufen.

In unserer Analogie ist der Simulator (die ESMs) aber in noch unbekanntem Ma§e fehlerbehaftet, und der Pilot (der Klimatologe) wei§, dass seine Statistik nicht verlŠ§lich ist. Mangels ausreichenden Wissens wird er daher Wert darauf legen, ein B nur dann zu riskieren, wenn der Simulator sagt, dass Leben mit ausreichender Sicherheit nicht gefŠhrdet seien. Was fŸr ihn "ausreichend" ist, mag fŸr einen anderen nicht ausreichend sein.

Das TCRE-Modell stellt die Ergebnisse der ESMs lediglich graphisch dar. SpŠtestens wo sein FŠcher die Fahne verlassen hat, gilt es nicht mehr. In diesem Sinn vergleiche ich das TCRE-Modell mit den Flugsimulatoren in den Spielhallen: Wo sie von den echten Flugsimulatoren abweichen, machen sie falsche Aussagen.

Als Fachfremder kann ich die folgende Frage nicht beantworten: Wie weit dehnt man den FŠcher sinnvollerweise aus? In Abbildung 3 erstreckt er sich nur bis 84%TCRE.

  • Ich werde den FŠcher nach oben erweitern, d.h. den Bereich bis 90%TCRE in die Bewertung unserer Klima-Flugmanšver (d.h. unserer deutschlandweiten und privaten Reduktionsziele) einbeziehen, aber gleichzeitig
  • werde ich sowohl die CO2-Fahne als auch die zu allen Treibhausgasen gehšrende Fahne einschlie§lich des FahnenŸberlapps zeigen und damit erkennbar machen, wo das auf den Bereich 10%TCRE ... 90%TCRE erweiterte Modell den Bereich der ESMs verlŠsst.


Anschauliche Zusammenfassung

  • Wie weit unsere staatlichen und privaten Klimaziele das Pariser Klimaabkommen erfŸllen, kann man nur mit Klimamodellen ŸberprŸfen.
  • ZusŠtzlich zu Treibhausgasemissionen bestimmt eine Reihe von zum Teil wenig oder nicht bekannten Prozessen die globale ErwŠrmung.
  • Die Frage "Halten wir mit unseren Emissionsreduktionen das 1.5-Grad-Ziel ein?" ist also fŸr Klimamodelle zu diffus gestellt - und entsprechend diffus ist deren Antwort: "Mit euern Emissionen B(2060) - A1 steigt die globale ErwŠrmung irgendwo in den Bereich ΔT."
  • Die Frage: "Mit welcher Wahrscheinlichkeit sind denn dort einzelne Temperaturen vertreten?" ist ebenso fehl am Platz, weil die verlŠsslichsten Klimamodelle -die Earth System Models (ESMs) und die Earth System Models of Intermediate Complexity (EMICS)- sich nur in der Vergangenheit gut auskennen.
  • Das TCRE-Modell fasst die unscharfen Ergebnisse der ESMs und EMICs auf einfache Weise zusammen.
  • Es stellt die Fahne als FŠcher dar, auf dessen Linien sich das Klima bewegt.
  • Wenn wir einen Treibhausgasemissions-Reduktionspfad beurteilen, vergleichen wir ihn mit dem TCRE-FŠcher.
  • zum Vergrš§ern auf Bild klicken

    Bildlich gesprochen kommt der FŠcher folgenderma§en zustande:

    Am 1.1.2021 bei der globalen kumulativen CO2-Emission A1 veranstaltet das TCRE-Modell folgende Abstimmung unter den Experten (den ESMs und EMICs).

    • TCRE-Modell: "Wer ist der Meinung, dass bei Emission B(2060) die ErwŠrmung unterhalb von T16 bleibt?"
      Etwa 16% der Experten hebt die Hand.
    • TCRE-Modell: "Wer ist der Meinung, dass bei Emission B(2060) die ErwŠrmung unterhalb von T33 bleibt?"
      Weitere etwa 17% der Experten hebt die Hand, insgesamt sind es nun um die 33% der Experten, welche glauben, dass die T33-Grenze eingehalten wird.
    • TCRE-Modell: "Wer ist der Meinung, dass bei Emission B(2060) die ErwŠrmung unterhalb von T50 bleibt?"
      Weitere rund 17% der Experten hebt die Hand, insgesamt sind es nun um die 50% der Experten, die meinen, dass B zu weniger als T50 Grad fŸhrt.
    • Die Abstimmung geht so alle ΔGMST durch.
    • Das TCRE-Modell stellt die Abstimmungsergebnisse als FŠcher mit Ursprung bei A1 dar, der die senkrechte Linie Ÿber B(2060) bei den ErwŠrmungen ΔGMST = T16, T33, T50, T67, T84 schneidet.
    • Dann Ÿberarbeitet das TCRE-Modell den FŠcher noch einmal: die Steigungen der FŠcherlinien werden an eine Normalverteilung (Einschub rechts unten in nebenstehender Abbildung) angepasst mit Medianwert μ = 0.542 Grad Celsius pro 1000 GtCO2 und Standardabweichung σ = 0.288 Grad Celsius pro 1000 GtCO2.
      • μ ist die Steigung der Median-FŠcherlinie, und sie bekommt die Bezeichnung 50%TCRE,
      • μ - σ = 0.26 Grad Celsius pro 1000 GtCO2 ist die Steigung der FŠcherlinie, die bei T16 die Senkrechte B(2060) schneidet. Sie bekommt den Namen 16%TCRE.
      • μ + σ = 0.83 Grad Celsius pro 1000 GtCO2 ist die Steigung der FŠcherlinie, die 84% der Expertenmeinungen darstellt, also bei T84 die Senkrechte B(2060) schneidet. Sie bekommt den Namen 84%TCRE.
      • Die Standardabweichung spiegelt wider, wie weit die Expertenmeinungen auseinanderklaffen.

Ausblick

Wir stellen nun im folgenden unsere kumulativen Emissionen B(2060) den Klimaexperten ESM und EMIC zur Beurteilung vor, nicht ihnen direkt (das wŠre unangemessen) sondern dem Mittler TCRE-Modell. Das Modell gibt uns mit seinem FŠcher ein Ma§ in die Hand, mit dem wir unsere Lebensweise bewerten kšnnen, nicht in einem schwarz-wei§-Bild: klimaschŠdlich oder nicht, sondern in einem Bild mit Schattierungen, welches unsere mšglichen Schritte mit der UnschŠrfe der Klimamodelle in Beziehung setzt. (Kapitel 4).

Wir betrachten uns dabei gewisserma§en in einer RealitŠt, die das TCRE-Modell schafft. Diese RealitŠt ist nicht unŠhnlich einer, welche Literatur, Poesie oder andere KŸnste fŸr uns schaffen: Sie kann uns in einer unŸbersichtlichen Welt inspirieren und leiten, wo ein schwarz-wei§-Bild uns entmutigen wŸrde. Typisch fŸr die KomplexitŠt unserer Zeit: Diese neue RealitŠt ist computerbasiert.

2.2 Das "CO2-Budget"

Von den Treibhausgasen, die wir in die AtmosphŠre entlassen, verteilen sich die kohlenstoffhaltigen zu etwa gleichen Teilen auf 3 Kompartments:

  1. das Land (ErdoberflŠche mit ihrem Gestein, Boden und Lebewesen),
  2. den Ozean mit dessen Gestein, Boden und Lebewesen
  3. die AtmosphŠre.

Die Klimatologen beschreiben das mit dem Kohlenstoffkreislaufmodell, einem der wesentlichen Teile der ESMs und EMICs.

Die globale ErwŠrmung wird zum grš§ten Teil von der Menge einer Kohlenstoff-Spezies in der ErdatmosphŠre angetrieben, dem Kohlendioxid

[Figure 5.4, Seite 361 in IPCC WG3_AR5].

Kohlendioxid, das man emittiert hat

(Beispiel: Temperaturantwort auf einen CO2-, CH4-, N2O-Emissionsimpuls)

und das nicht in Kompartments 1 und 2 weiterflie§t, bleibt im Zeitrahmen unserer Zivilisationen unbegrenzt lange (Grš§enordnung ein Jahrtausend) in der AtmosphŠre als stetig wachsende Decke, unter der sich die Erde durch die Sonneneinstrahlung aufheizt. Die mittlere globale Temperaturerhšhung an der ErdoberflŠche (ΔGMST) ist in diesem Sinn ein Anzeiger fŸr CO2 in der AtmosphŠre, der dem CO2-FŸllstand zeitverzšgert nachlŠuft. Dabei ist es gleichgŸltig, mit welcher jŠhrlichen Emissionsrate wir den CO2-FŸllstand einstellen.

2.3 Das "Standardverfahren"

Die deutschen CO2-Emissionen werde ich angelehnt an die Abbildungen 1 und 2 in 2 Schritten bewerten ("Standardverfahren").

  1. Festlegung der Emissionsreduktionen ("Politisch vereinbarte Klimaziele")
  2. Die jŠhrlich sektorspezifisch emittierten CO2-Mengen bdeutsch(t) entnehme ich

  3. Bestimmung der ErderwŠrmung ("Wissenschaftlich abgeleitete Budgets")

    Der TCRE-FŠcher zeigt, wie sich die Erde erwŠrmte, wŸrde nach Ende eines frei gewŠhlten Basisjahrs (in Abbildung 3 das Jahr 2009, in unserem Fall das Jahr 2020) jeder Mensch auf der Erde dieselbe CO2-Menge emittieren wie ein Deutscher nach der Festlegung im Schritt 1. Weil Deutschland 1% der Weltbevšlkerung stellt, wŠre die jŠhrlich global emittierte CO2-Menge b(t) dann das 100-fache der aus Deutschland emittierten CO2-Menge bdeutsch(t), also

  4. b(t) = 100 bdeutsch(t).

    b(t) hat im Zeitraum 1.1.2021 bis 31.12.2060 eine kumulative globale CO2-Menge B(2060) zur Folge.

    B(2060) = A1 + auf dem Pfad b(t) zwischen 1.1.2021 und 31.12.2060 akkumulierte CO2-Menge

Details zu Schritt 2

Das Standardverfahren mit seiner Wahl des Basisjahrs verschleiert die Kohlenstoff-Insolvenz der IndustrielŠnder, die abhŠngig vom CO2-Restbudget Brest und den landspezifischen kumulativen Emissionen B - A1 etwa 1 bis 2 Jahrzehnte nach dem Basisjahr eintritt.

  • Am 31. Dezember des Basisjahrs wird dieses globale CO2-Restbudget Brest gleichmŠ§ig auf alle 8 Milliarden Menschen verteilt.
  • Deutschland erhŠlt 1% vom globalen CO2-Restbudget Brest (weil wir 1% der Weltbevškerung stellen).
  • Dieses Standardverfahren kann nur eine grobe Zielmarke liefern, und selbst die wird in SchwellenlŠndern und LŠndern mit bisher praktisch keinen CO2-Emissionen nicht akzeptiert. Das Verfahren ignoriert u.a.
    1. einerseits, dass Deutschland mit seinen tatsŠchlichen CO2-Emissionen (2% der globalen CO2-Emissionen) kaum etwas zur globalen ErwŠrmung beitrŠgt,
    2. andererseits unsere CO2-Emissionsgeschichte und die daraus resultierenden Verpflichtungen (Ausgleichszahlungen, Entwicklung CO2-freier Technologien und deren Transfer und vieles mehr),
    3. den "Raubbau" am CO2-Restbudget Brest(t). Je spŠter man nŠmlich das Basisjahr legt, umso lŠnger kšnnen die Hauptemittenten die globale CO2-Deponie fŸllen, bevor dann das Restbudget nach dem Standardverfahren gleichmŠ§ig auf alle 8 Milliarden Menschen verteilt wird. In diesem Zusammenhang erscheint Deutschlands unter 1 genannter tatsŠchlicher Anteil von 2% in einem anderen Licht.
      (Quelle: Wissenschaftlicher Beirat "Globale UmweltverŠnderungen" der Bundesregierung, (WBGU, 2009)) und Teil 5 von Deutschland ist CO2-insolvent - dort wird das Basisjahr "Jahr des Kassensturzes" genannt.)

  • Die IPCC Working Group 3 (WG3) beschreibt deshalb im Kapitel 3 des IPCC Assessment Report 5 (IPCC AR5 WG3) Verfahren ausfŸhrlich, die unvergleichlich viel verteilungsgerechter sind als das Standardverfahren.

2.4 Bewertung mit Budgets, die aus dem TCRE-Modell abgeleiteten werden

Zur Bewertung der "Politisch vereinbarten Klimaziele" zeige ich

Allgemein macht man mit dem Standardverfahren anschaulich, wie weit die gesetzlich festgeschriebenen und die von der Wirtschaft empfohlenen Reduktionspfade die Klimaziele von Paris verfehlen. Dabei wird anstelle des TCRE-FŠchers nur eine seiner Linien verwendet (meist die 65%TCRE-FŠcherlinie). Damit verschwindet die UnschŠrfe der Klimamodelle aus der Diskussion, und die Paris-KompatibilitŠt wird auf eine ja/nein-Alternative reduziert - eine implizierte Vereinfachung, die zu der des Standardverfahrens hinzukommt. In diesem Aufsatz mšchte ich anschaulich machen, wie die UnschŠrfe der Klimamodelle

Zur Erinnerung fŸr das Folgende: Nach dem CO2-Budget-Konzept ist es gleichgŸltig, in welchem Zeitrahmen die kumulativen Emissionen erreicht werden. Einzig das emittierte kumulative Budget bestimmt die ErderwŠrmung ΔGMST.

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Abb. 4a: Reduktionen der CO2-Emissionen nach dem Klimaschutzgesetz, linear Ÿber das Jahr 2030 hinaus extrapoliert. Das Balkendiagramm spezifiziert die BeitrŠge der Wirtschaftssektoren im Jahr 2020: EW = Energiewirtschaft, VK = Verkehr, LW = Landwirtschaft, IN = Industrie, GB = GebŠude. 2/3 der landwirtschaftlichen Emissionen sind nicht-CO2-Treibhausgase. Sie kšnnen nicht mit dem TCRE-Modell bewertet werden, und daher bleiben die Emissionen der Landwirtschaft hier unberŸcksichtigt.

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Abb. 4b: TCRE-FŠcher fŸr ErderwŠrmung ΔGMST = 1.5 Grad.

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Abb. 4c: Indem man Reduktionspfad und TCRE-FŠcher Ÿberlagert, sieht man, dass ein nur geringer Teil (etwa 20%) der Klimamodelle den Reduktionspfad fŸr 1.5-Grad-kompatibel einstuft.

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In den nebenstehenden Abbildungen 4 werden die Emissionsraten Ÿber der Zeit aufgetragen (wie in Abbildungen 5 oder 6).

  • Kumulative Emissionen B(2060) (Berechnung) zwischen dem 1.1. 2021 und 31.12.2060 sind dann FlŠchen unter der Kurve der Emissionsraten (dem Reduktionspfad, in der nebenstehenden Abbildung 4a grau gekennzeichnet). Mehr Reduktionspfade.

  • Zur Bewertung unserer Emissionen B(2060) ziehen wir das TCRE-Modell heran. Das gibt uns kumulative Emissionen B1 im Bereich ΔB, die mit der ErderwŠrmung Tlim kompatibel sind. Wie B(2060) sind sie FlŠchen, und zwar im einfachsten Fall rechtwinklige Dreiecke mit Spitze im Jahr nach dem Basisjahr (in Abbildung 4b ist es das Jahr 2021).
    • Der TCRE-FŠcher der Abbildung 3 wird also zu einem FŠcher mit Spitze im Jahr nach dem Basisjahr (nebenstehende Abbildung 4b).
    • Von diesem TCRE-FŠcher werde ich die FlŠche links von der FŠcherlinie 90%TCRE rot markieren.
    • Liegt ein Reduktionspfad au§erhalb des roten Bereichs, hŠlt er nach weniger als 90% der Klimamodellrechnungen die ΔGMST-Grenze Tlim ein. Beispiel: der Klimaschutzgesetz-Reduktionspfad (grau in der nebenstehenden Abbildung 4c) erfŸllt in nur 20% der Klimamodellergebnisse das 1.5-Grad-Ziel (Abbildung 4c, Erinnerung an die Interpretation von %TCRE: in 80% der Klimaereignisse Ÿberschreitet er das 1.5-Grad-Ziel).

Auf diese Weise werden im folgenden die deutschen Reduktionspfade bewertet.

Zusammenfassung

  • Das Prinzip des CO2-Budgets
    Was wir auf der CO2-Deponie abladen, das bleibt da fŸr immer.
  • Das Standardverfahren
    Wir kšnnten uns darauf einigen, dass alle Menschen auf der Erde dieselbe CO2-Menge auf die Deponie packen dŸrfen. Wir mŸssten dabei -zumindest vorlŠufig mit dem TCRE-Modell- sicherstellen, dass das Klima nicht gefŠhrdet wird. Wir kšnnten auch etwas davon anrechnen, was wir schon seit Jahren auf die Deponie geschafft haben, und das von unserem Kontingent abziehen.

3 Anwendung auf Deutschland

3.1 Politisch vereinbarte Klimaziele:
Sektorziele nach Klimaschutzgesetz, Kohleausstiegsgesetz, Kohlekommission, Fridays For Future und Industrie

Abb. 5: Sektorreduktionen nach Klimaschutzgesetz (blauer Teil) und ihre Zuordnung zum CO2-Rechner des Umweltbundesamts (rechter Teil). Mit dieser Zuordnung lege ich fest, wie sich die privaten Emissionen Ÿber die Jahre im Gefolge der deutschlandweiten Reduktionen in der Wirtschaft verringern. Die Emissionen werden im folgenden mit dem TCRE-Modell auf ihre Klimawirksamkeit bewertet. Wegen der BeschrŠnkung des TCRE-Modells auf CO2-Emissionen, bleiben die Emissionen aus der Landwirtschaft und entsprechend (im Fall des CO2-Rechners) des ErnŠhrungssektors unberŸcksichtigt. (Sie sind zum grš§ten Teil nicht-CO2-Emissionen, daher die Streichungen in den 2 Zeilen unter der Abbildung).

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Videosequenz mit allen Reduktionspfaden und ihren Zusammensetzungen aus SektorbeitrŠgen einzeln.

Abb. 6: Deutsche Treibhausgas-Reduktionspfade:

  • zick-zack-Kurve: historischer Treibhausgasreduktionspfad im Zeitraum 1990 bis 2019 nach Umweltbundesamt (Ordinate zwischen 1990 und 2019 ist in GtCO2eq pro Jahr geeicht)
  • rechts: Fortschreibung bis zum Jahr 2030 nach deutscher Klimaschutzgesetzgebung, danach erweitert wie im Bereich 2020 ... 2030 linear bis ins Jahr 2060 (Ordinate ab 2020: GtCO2 pro Jahr).

Der Sprung vom historischen Verlauf zum fortgeschriebenen stammt vom Ausschluss der nicht-CO2-Emissionen der Landwirtschaft ab 2020 (die hier nicht mit dem TCRE-Modell bewertet werden). Die Reduktionspfade (au§er dem von Fridays For Future) liegen dicht beieinander und decken sich in guter NŠherung mit dem Pfad, der fŸr alle Sektoren eine Reduktion von 6% pro Jahr ansetzt.

Im Einschub (rechts unten in der Abbildung) wird die CO2-Emission im Jahr 2020 nach Sektoren aufgeschlŸsselt: EW = Energiewirtschaft, IN = Industrie, VK = Verkehr, GB = GebŠude.

Mit einem Klick auf die Abbildung aktiviert man eine Videosequenz, die die folgenden Reduktionspfade und ihre Zusammensetzung nach Sektoren einzeln zeigt.

  1. Reduktionspfade nach Klimaschutzgesetz (KlimaSchG), dem Kohleausstiesgesetz (KohleAus-Ma, KohleAusG-Mc) und den Empfehlungen der Kohlekommission (KohleKomm-Kka, KohleKomm-Kkc).
    • Szenarien Ma, Kka: nicht-Kohle-Kraftwerksemissionen sind ein fester Bruchteil der Emissionen der Energiewirtschaft, die nach KlimaSchG linear reduziert werden. Kohlekraftwerke reduzieren nach KohleAusstiegsGesetz oder Kohlekommission.
    • Szenarien Mc, Kkc: nicht-KohleKraftwerke reduzieren nicht, Kohlekraftwerke redzieren nach KohleAusstiegsGesetz oder Kohlekommission.
  2. Reduktionspfade entsprechend einer allen Sektoren gemeinsamen Reduktionsrate von 3%/a, 6% und 9% pro Jahr,
  3. Reduktionspfad, wie er von Fridays For Future und der Energy Watch Group gefordert wird,
  4. Reduktionspfade in industrienahen VorschlŠgen: Bundesverband der Deutschen Industrie (BDI), VDI, Verband der Chemischen Industrie (VCI), Stiftung Klimaneutrales Deutschland (KNDE).

3.2 Bewertung mit dem TCRE-Modell

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Abb. 7a: Keiner der Reduktionspfade liegt im roten Bereich (TCRE%90) fŸr ΔGMST = 1.5 Grad Celsius, d.h. keiner erfŸllt das 1.5 Grad Ziel.

Videosequenz mit ΔGMST im Bereich 1.5 bis 2.6 Grad Celsius, in der gezeigt wird, dass FFF das 1.7-Grad-Ziel erreicht.

KSchG_etc/Tlim/1.7FFF.png

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Abb. 7b: Der Reduktionspfad von Fridays For Future liegt im roten Bereich (TCRE%90) fŸr ΔGMST = 1.7 Grad Celsius (3. Bild in der Videosequenz).

Abb. 7: Zur Bewertung werden die Reduktionspfade der Abbildung 6 hier Ÿberlagert mit dem TCRE-FŠcher zu 1.5 Grad Celsius. Man erkennt, dass keiner der Pfade das 1.5-Grad-Ziel mit 90%TCRE erfŸllt.

  • Der FFF-Reduktionspfad erfŸllt es mit 60%TCRE,
  • die Pfade 1, 3 und 4 gelten nur in 20% bis 30%TCRE als 1.5-Grad-kompatibel (abzulesen an der TCRE% Skala am unteren Rand der Abbildung).
  • Angabenzeile oben am Bild "emittiert bis 2060" bezieht sich auf den angegebenen Reduktionspfad, d.h. auf das Klimaschutzgesetz in Abb. 7a, auf Fridays For Future in Abb. 7b.
  • Einschub rechts unten: Emissionsraten (GtCO2eq/a) in den Sektoren des Klimaschutzgesetzes, EW = Energiewirtschaft, VK = Verkehr, LW = Landwirtschaft, IN = Industrie, GB = GebŠude. Die Summe aus diesen jŠhrlichen Emissionen ist 0.73 GtCO2eq/a.

Mit einem Klick auf Abbildung 7a startet man eine Videosequenz, in der diesen Emissionsreduktionspfaden (Abbildung 6) nacheinander TCRE-FŠcher steigender ErderwŠrmungen Tlim Ÿberlagert werden. Dadurch wird anschaulich, bei welchen Tlim die Pfade 90%TCRE kompatibel sind.

  • Der von Fridays For Future geforderte Pfad mit seiner bis 2035 kumulativen Emission von etwa 6 GTCO2 erfŸllt das Tlim = 1.7-Grad-Ziel mit 90%TCRE.
  • Der von der Stiftung Klimaneutrales Deutschland (KNDE) fŸr einzelne Wirtschaftssektoren und Industriezweige durchgerechnete Pfad erfŸllt Tlim = 1.9 Grad Celsius mit 90%TCRE, Šhnlich der Pfad, den der Bundesverband der Deutschen Industrie (BDI) und der Bundesverband der Chemischen Industrie (BCI) vorgeschlagen haben.,
  • die gesetzlich vorgeschriebenen Pfade und eine sektorŸbergreifende Reduktion der jŠhrlichen Emissionsrate um 6% pro Jahr (das Kurvencluster) mit ihren bis 2060 kumulierten Emissionen von 10.6 GtCO2 fŸhren mit 90%TCRE zu Tlim = 2.2 bis 2.3 Grad.

Zur groben Orientierung: Klimaschulden auf den deutschen gesetzlich vorgeschriebenen Reduktionspfaden

  • Die Videosequenz beziffert grob ŸberschlŠgig die deutschen Klimaschulden als Folge des Versto§es gegen das Parisabkommen. Die Differenz zwischen beabsichtigter und 90%TCRE kompatibler Emission wird mit dem Umrechnungsfaktor 100 Euro pro tCO2 in deutsche Klimaschulden umgerechnet.
    • Beispiel 1.5 Grad Celsius (Abbildung 7a):
    • Weil Deutschland mit seinen zwischen 2020 und 2060 kumulativ emittierten 10.6 GtCO2 das 90%TCRE-Limit 4 GtCO2 (rote Zahl oben in der Abbildung) um etwa 7 GtCO2 Ÿberschreitet, entspricht das einer Schuldenlast gegenŸber den Paris-kompatiblen LŠndern von 700 Milliarden Euro (700 Milliarden Euro = 7 GtCO2 x 100 Milliarden Euro pro GtCO2).

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Abb. 8: Die Abbildung zeigt die ErderwŠrmung T ( = ΔGMST) nach 1878 aufgetragen gegen die kumulativen Emissionen. Wie in Abbildung 3 die rechte Linie stellen die senkrechten Linien die im Zeitraum 2021 ... 2060 akkumulierten CO2-Emissionen B(2060) der hier genannten Reduktionspfade bdeutsch(t) dar. Daraus generiert das TCRE-Modell die ErderwŠrmung ΔGMST = Tlim (Basisjahr ist 2020).

Die Reduktionspfade bdeutsch(t) sind von links nach rechts:

  • FFF = Forderungen von Fridays For Future
  • Kka = Empfehlungen der Kohlekommission, im Bereich rechts davon bis Linie KSG liegen die Reduktionspfade des Kohleausstiegsgesetzes
  • KSG = Klimaschutzgesetz, im wesentlichen auf dieser Senkrechten liegt auch der Reduktionspfad, bei dem die jŠhrlichen CO2-Emissionen quer durch alle Sektoren um 6% pro Jahr gesenkt werden.
  • Alle anderen Reduktionspfade liegen zwischen den Senkrechten Kka und KSG.

Wie die Abbildung zeigt, erwŠrmt sich die Erde

  • um etwa 0.18 Grad weniger, wenn man statt des (ungŸnstigsten) Pfads KSG den (gŸnstigsten) Pfad Kka wŠhlt,
  • um etwa 0.5 Grad weniger, wenn man statt des Pfads KSG den Pfad FFF wŠhlt, den Fridays For Future fordert.

Zusammenfassung

  • Die politisch vereinbarten Klimaziele unterscheiden sich nicht wirklich, wenn wir sie mit der UnschŠrfe der Klimamodelle vergleichen. Sie laufen praktisch auf eine sektorŸbergreifende jŠhrliche Emissionsreduktion von 6% hinaus. Das gilt wohl in Wirtschaftskreisen als noch gerade machbar.
  • Einzig die Forderungen von Fridays For Future fallen da heraus: Sie liegen bei sektorŸbergreifenden Reduktionen von 9%/a, und das erinnert an die Wirtschaftsanstrengungen im 2. Weltkrieg oder die EinschrŠnkungen in der Corona-Pandemie. Das gibt uns einen Eindruck vom neuen Gesellschaftsvertrag, den wir vor uns haben.

4 Anwendung auf unseren individuellen Konsum

4.1 Individuelle Klimaziele: CO2-Rechner des Umweltbundesamts

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Uba CO2-Rechner:

  • rechter farbiger Balken: durchschnittliche deutsche CO2-Bilanz: 11.7 tCO2eq pro Person und Jahr, einschl. 3.79 tCO2eq pro Person und Jahr (= 450 Euro pro Person und Monat) fŸr "sonstigen Konsum",
  • linker farbiger Balken: eine individuelle deutsche CO2-Bilanz: 6.96 tCO2eq pro Person und Jahr einschl. 1.17 tCO2eq pro Person und Jahr (= 150 Euro pro Person und Monat) fŸr "sonstigen Konsum".

In den folgenden Abbildungen werden die beiden Balken in der Form des Balkendiagramms rechts dargestellt. Die vom Umweltbundesamt verwendeten privaten Sektoren sind

  • SW = Stom und Wohnen
  • Vk = MobilitŠt
  • Er = ErnŠhrung (hier mit 0 tCO2/(Person und Jahr, weil mit nicht-CO2-Emissionen)
  • KM = sonstiger Konsum
  • …f = šffentliche Emissionen

Die Spalte "Politisch vereinbarte Klimaziele" der Abbildung 1 erweitere ich nach unten Ÿber die "Sektorziele gemŠ§ Klimaschutzgesetz" hinaus auf den privaten Bereich, den der CO2-Rechner des Umweltbundesamts erschlie§t. Nach Spalte "wissenschaftlich abgeleitete Budgets" der Abbildung 1 werde ich die Emissionen aus den privaten Sektoren analog zu den šffentlichen Sektoren bewerten. Ich gehe dabei von folgenden Annahmen aus (Abbildung 5):

  1. Die durchschnittlichen privaten Emissionen UbaCO2RechnerEmissionsrate[2020] multipliziert mit der deutschen Einwohnerzahl (hier angenommen: 80 Millionen Personen) ergeben definitionsgemŠ§ die Treibhausgasemissionen ganz Deutschlands bdeutsch(2020) = KlimaSchGEmissionsrate[2020] (auf 3% genau, das berŸcksichtige ich im Faktor C in der Abbildung 5).
  2. Ich ordne daher die privaten Sektoren entsprechenden Sektoren der Wirtschaft zu:
    • Strom und Wohnen (SW) = Energiewirtschaft (EW),
    • MobilitŠt (Vk) = Verkehr (VK),
    • ErnŠhrung (Er) = Landwirtschaft (LW),
    • sonstiger Konsum (KM) = Industrie (IN),
    • šffentliche Emissionen (…f) = Industrie (IN)

    und kann daher die sektorspezifischen Reduktionsraten des Klimaschutzgesetzes (mEW, mIN, mVk) fŸr die privaten Sektoren Ÿbernehmen.

  3. Analog zum "Standardverfahren" verallgemeinere ich die private Uba-CO2-Bilanz auf ganz Deutschland, um ihre Klimawirksamkeit wie in Abschnitt 3.2 zu bewerten.

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Videosequenz
mit verschiedenen Uba-CO2-Rechner-Ergebnisalternativen und im Vergleich dazu (rot eingezeichnet) der von Fridays For Future geforderte Reduktionspfad.

Abb. 9: Der Uba-CO2-Rechner liefert die CO2-Bilanz 6.9 tCO2eq pro Person und Jahr bei niedrigem "sonstigen Konsum" (150 Euro pro Person und Monat = 1.17 tCO2 pro Person und Jahr). Grau dargestellt ist die Zusammensetzung aus Sektoren

  • rechts im Balkendiagramm
  • links als Startpunkt fŸr die Reduktionspfade der Sektoren (dŸnne graue Linien) und der Gesamtemission (dicke graue Linie).
  • Die Reduktionen entsprechen denen des Klimaschutzgesetzes.

Die deutschen durchschnittlichen Emissionen sind als schwarze Balken dargestellt.

Zur Erinnerung: Klimarelevant ist die FlŠche unter der dicken grauen Kurve.

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Beachten: Die grauen Balken im Einschub rechts geben die Startdaten (Jahr 2020) fŸr den rot eingezeichneten Fridays-For-Future-Reduktionspfad. non-EW ist die Summe der im Balkendiagramm grau eingezeichneten Sektoren Verkehr (VK), Landwirtschaft (LW, hier = 0, weil im wesentlichen nicht-CO2-Emissionen), Industrie (IN) und GebŠude (GB).

Abb. 10: Zum Vergleich ist gegenŸber Abbildung 9 zusŠtzlich rot der Reduktionspfad eingezeichnet, den Friday For Future (FFF) fordert. Die grauen Balken stellen die FFF-BeitrŠge der im Klimaschutzgesetz verwendeten Wirtschaftssektoren dar (Zur Erinnerung: EW = Energiewirtschaft, VK = Verkehr, LW = Landwirtschaft, IN = Industrie, GB = GebŠude).

Die FlŠchen unter der dicken grauen und der roten Kurve sind etwa gleich. Nach Abbildung 7b erfŸllt FFF das 1.7-Grad-Ziel, und daher tut es ebenso der niedrige "sonstige Konsum" in der nebenstehenden Abbildung. Man kann also mit einer Reduktion seines "sonstigen Konsums" vom deutschen Mittelwert (450 Euro/(Person Monat) = 3.79 tCO2eq/(Person Jahr)) auf 150 Euro/(Person Monat) = 1.17 tCO2eq/(Person Jahr) auf privater Ebene die Forderungen von Fridays For Future erfŸllen und damit Paris-kompatibel werden.

4.2 Bewertung mit dem TCRE-Modell

Die Emissionen im Privaten werden nun analog zu den Emissionen in den Wirtschaftssektoren mit dem TCRE-Modell bewertet.

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Abb. 11: †ber Abbildung 9 wird der TCRE-FŠcher zu 1.5 Grad Celsius gelegt. Resultat: Der Reduktionspfad erfŸllt mit nur 50 - 60%TCRE das 1.5-Grad-Ziel.

Videosequenz, die fŸr alle Konsumalternativen des Uba-CO2-Rechners (50, 100, ..., 950, 1000) Euro pro Person und Monat die PariskompatibilitŠt prŸft.

Abb. 12: Mit der Methode der Abbildung 7b werden hier alle im Uba-CO2-Rechner bereitgehaltenen Alternativen vom "sonstigen Konsum" auf PariskompatibilitŠt geprŸft (Videosequenz).

Dieser Sektor "sonstiger Konsum" ist nach meiner Ansicht ein komplizierter LŸckenbŸ§er: Er fŸgt die Emissionen hinzu, die der CO2-Rechner in den vorhergegangenen Eingabeschritten vom Benutzer nicht abfragen konnte, weil sie sehr schwer zu ermitteln sind. FŸr eine zutreffende SelbsteinschŠtzung wird der Benuzter daher wahrscheinlich mehrere Angaben zu seinem "sonstigen Konsum" machen und deren PariskompatibilitŠt erfahren wollen.

FŸr diesen Zweck also biete ich die Videosequenz an.

  • In ihr sind die Ÿbrigen privaten Emissionssektoren auf den deutschen Durchschnitt gestellt. Zur Erinnerung: Im Balkendiagramm sind die schwarzen Balken deutscher Durchschnitt und die grauen Balken die jeweiligen persšnlichen Emissionen (in tCO2eq pro Person und Jahr), die der Uba-CO2-Rechner ausgibt.
  • Von denen wird einzig der "sonstige Konsum" angefangen mit monatlichen 50 Euro pro Person bis zu 1000 Euro pro Person heraufgefahren
  • und die sich so ergebende persšnliche CO2-Bilanz auf PariskompatibilitŠt geprŸft.
  • PariskompatibilitŠt ist gegeben, wenn der persšnliche Reduktionspfad (graue Kurve) im roten Dreieck zum ErderwŠrmungsbereich GMST = 1.5 ... 2.0 Grad verlŠuft (genauer: wenn die FlŠche unter der grauen Kurve im Bereich 2021 ... 2060 gleich der FlŠche des roten Dreiecks ist).
  • Je grš§er das rote Dreieck sein muss, damit die graue Kurve hineinpasst, umso hšher ist die nach dem TCRE-Modell zu erwartende GMST.
  • Man beachte, dass das rote Dreieck den Bereich 90%TCRE darstellt. Ein Dreieck fŸr 99%TCRE, das also nur noch in 1% der uns bekannten KlimaablŠufe zu hšheren GMSTs fŸhrt, wŠre flŠchenmŠ§ig enger.

4.2.1 Konsum und MobilitŠt kšnnen uns Paris-kompatibel machen.

MobilitŠt und "sonstigen Konsum" kšnnen wir in weiten Grenzen variieren. Der CO2-Rechner vom Umweltbundesamt lŠsst uns die CO2-Fu§abdrŸcke von MobilitŠt und sonstigem Konsum einander zuordnen.

Abb. Uba: Der CO2-Fu§abdruck vom MobilitŠtssektor im Vergleich zum "sonstigen Konsum".

Jeden Monat 200 Euro "sonstiger Konsum" haben denselben CO2-Fu§abdruck wie etwa

  • 10 Tausend km pro Jahr Golf-IV-Fahrleistung,
  • 12 Stunden pro Jahr Flugreisen innerhalb Europas,
  • 10 Stunden pro Jahr transkontinentale Flugreisen,
  • 2 Wochen pro Jahr Seekreuzfahrt,
  • 3 Wochen pro Jahr Flusskreuzfahrt.

Das Muster von senkrechten Linien in den folgenden Abbildungen stellt die kumulativen Emissionen B(2060) im Bereich 50 bis 1000 Euro pro Monat dar. Der Linienabstand ist 50 Euro pro Monat. Der Bereich von 4 Linien entspricht also 200 Euro pro Monat und damit dem CO2-Fu§abdruck jeder MobilitŠtskomponente in obiger Abbildung. Wenn wir beispielsweise im Zeitraum 2020 bis 2060

steigern wir im Rahmen dieser Analyse mit Standardverfahren und TCRE-Modell die ErderwŠrmung um etwa 0.5 Grad. Dabei wird -anders als in Abbildung 13c unter VernachlŠssigung der unterschiedlichen Reduktionsraten von Konsum mIN und Verkehr mVK- angesetzt, dass Flugzeuge und Schiffe ihren CO2-Fu§abdruck Ÿber die Jahre ebenso verringern, wie es die Industrie tut. Wenn wir das nur noch im Zeitraum 2020 bis 2030 tun, wird die dadurch erzeugte ErderwŠrmung grob nur 1/3 dieses Werts betragen (Abbildung 13b).

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den Bereich bis 99%TCRE zeigen

Abb. 13a: Reduktionspfad 2020 ... 2060.

Persšnliche CO2-Bilanz:

  • Strom und Wohnen: 2.4 tCO2eq pro Person und Jahr,
  • MobilitŠt: 2.09 tCO2eq pro Person und Jahr (deutscher Durchschnitt),
  • ErnŠhrung: 0,
  • sonstiger Konsum: 50, 100, 150, 200, ...., 950, 1000 Euro pro Person und Monat,
  • …ffentliche Emissionen: 0.86 tCO2eq pro Person und Jahr.

Die roten Balken sind die Bereiche, in denen die ErderwŠrmung (GMST) Klima-Kipp-Punkte auslšsen kann (von links nach rechts: Coral Reefs, Arctic Summer Sea Ice, Alpine Glaciers, Greenland Ice, West Antarchtic Ice Sheet, Amazon Rain Forest, Boreal Forests, Thermo Haline Circulation, Sahel Zone, El Ni–o-Southern Oscillation, East Antarctic Ice Shield, Permafrost, Arctic Winter Sea Ice

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.

Abb. 13b Reduktionspfad 2020 ... 2030.

Persšnliche CO2-Bilanz wie in Abbildung 13a

WŠhrend Abbildung 13a die Situation im Jahr 2060 darstellt, zeigt Abbildung 13b den 2030er Zwischenzustand auf dem Weg dorthin. Im Laufe der Jahre bewegt sich das senkrechte Linienmuster also auseinander und nach rechts bis zur Position der Abbildung 13a. Die senkrechten Linien liegen Ÿbrigens anfangs mehr als den Faktor 3 dichter und weiter links, weil "das dicke Ende" des Reduktionspfads im Jahr 2040 kommt (da Ÿbernimmt der Industriesektor den Reduktionspfad - neben der Landwirtschaft, die mit dem TCRE-Modell nicht bewertet werden kann).

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Abb. 13c: Unterdurchschnittliche MobilitŠt (unsere im Alter von 80 Jahren). Die spart 0.25 Grad gegenŸber dem Durchschnitt. Zur Erinnerung: die Verbesserungen, welche die Kohlekommission gegenŸber dem Klimaschutzgesetz gebracht hat, spart 0.18 Grad ErderwŠrmung.

Persšnliche CO2-Bilanz:

  • Strom und Wohnen: 2.4 tCO2eq pro Person und Jahr,
  • MobilitŠt: 0.13 tCO2eq pro Person und Jahr,
  • ErnŠhrung: 0,
  • sonstiger Konsum: 50, 100, 150, 200, ...., 950, 1000 Euro pro Person und Monat,
  • …ffentliche Emissionen: 0.86 tCO2eq pro Person und Jahr.

Abb. 13: Bewertung des "sonstigen Konsums", den der CO2-Rechner des Umweltbundesamts fŸr uns Einzelpersonen ausgibt. Die Bewertung verwendet die oben beschriebenen Methoden, d.h.

  • das "Standardverfahren" mit dem Konzept des CO2-Budgets zur Berechnung der kumulierten CO2-Emissionen B(2060) im Zeitraum 1. Januar 2021 bis 31.12.2060 und
  • das TCRE-Modell.
  • Zur Erinnerung: Die gegenwŠrtige persšnliche CO2-Bilanz wird von Jahr zu Jahr reduziert wie im Klimaschutzgesetz festgelegt (rechte Seite von Abbildung 5).

Die senkrechten Linien an den Positionen B(2060) stellen die vom CO2-Rechner angebotenen monatlichen Ausgaben fŸr "sonstigen Konsum" (50, 100, 150, 200, ...., 950, 1000 Euro pro Monat und Person) dar.

Der von den Linien aufgespannte Bereich der kumulativen Emissionen B(2060) ist

  • etwa 10 mal breiter als der Bereich der B(2060), den die Klimaschutzgesetzgebung in Abbildung 8 Ÿberstreicht und
  • fŸhrt nach 90%TCRE bis zu einer ErderwŠrmung Tlim = 3.5 Grad Celsius, d.h. das TCRE-Modell (unser grober "Klimasimulator") warnt uns, dass es bei 4 Jahrzehnten monatlichen "sonstigen Konsums" von 1000 Euro pro Person

    kommen kann.

Zusammenfassung

  • Der CO2-Rechner des Umweltbundesamts sagt uns, wo unsere CO2-Bilanz im Vergleich zum deutschen Durchschnitt liegt.
  • Es ist eine Frage des Lebensstils im AnthropozŠn, wie weit wir den deutschen Durchschnitt unterbieten.
  • Wir kšnnen zusammen mit den etwa 6%/a Emissionsreduktionen von Regierung und Wirtschaft sehr wirksam die Klimakatastrophe verhindern - das sagt uns das TCRE-Modell.
  • Und quantitativ: Wir kšnnen leicht durch verantwortliche MobilitŠt und "sonstigen Konsum" (wie er vom Uba-CO2-Rechner definiert wird) das Pariser 1.5-Grad-Ziel einhalten, was das Klimaschutzgesetz ohne unsere Mithilfe nicht schafft.

5 Ganz offensichtliche Fragen

6 Blog


Version: 27.5.2021
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