Emissionen von verbotenen ozonzerstörenden Chemikalien nehmen wieder zu

6. April 2023

Fünf Fluorchlorkohlenwasserstoffe (FCKW) nehmen in der Atmosphäre immer weiter zu, obwohl die Produktion dieser Chemikalien seit 2010 weltweit verboten ist. Dies zeigt eine neue Analyse eines internationalen Teams von Forscherinnen und Forschern. Der zerstörerische Effekt auf die Ozonschicht ist zwar noch gering, aber diese FCKW heizen das Klima auf: Ihr Treibhauseffekt entspricht dem der gesamten CO2-Emissionen der Schweiz. Die verwendeten Messdaten stammen zu einem erheblichen Teil aus dem Jülicher Institut für Stratosphärenforschung. Die Wissenschaftler veröffentlichten ihre Studie in der renommierten Fachzeitschrift Nature Geoscience.

Die Analyse hat ergeben, dass die Emissionen von fünf verschiedenen FCKWs zwischen 2010 und 2020 zugenommen haben – obwohl ihre Herstellung weitgehend im Rahmen des Montrealer Protokolls verboten wurde. In dem internationalen Vertrag hatten sich zahlreiche Länder 1987 auf ein Ende der FCKWs verständigt, weil sie die Ozonschicht schädigen. Der Anstieg der FCKWs geht vermutlich zum Teil auf Leckagen bei der Herstellung von ozonfreundlichen Ersatzstoffen zurück. Solche Emissionen von Neben- und Zwischenprodukten sind noch immer erlaubt – eine Ausnahme im Montrealer Protokoll.

Die Erholung der Ozonschicht sehen die Forscherinnen und Forscher durch die neu entdeckten Emissionen derzeit nicht in Gefahr. Wichtiger ist vorerst ein anderer Effekt: Da es sich um starke Treibhausgase handelt, haben sie Auswirkungen auf das Klima. Zusammengenommen entsprechen ihre Emissionen den CO2-Emissionen eines kleineren Industrielandes wie der Schweiz oder etwa einem Prozent der gesamten Treibhausgasemissionen der Vereinigten Staaten. Aufgrund ihrer langen atmosphärischen Lebenszeiten werden die einmal freigesetzten FCKWs zudem Jahrzehnte bis Jahrhunderte in der Luft verbleiben.

Globale Emissionen der fünf FCKWs, gewichtet nach ihrer Auswirkung auf den Ozonabbau (a) und das Klima (b).

Die schädliche Wirkung von FCKWs ist seit Jahrzehnten bekannt: Die Chemikalien setzen eine Kettenreaktion in der Stratosphäre in Gang, die die schützende Ozonschicht zerstört. Früher wurden sie in großem Umfang für Hunderte von Produkten eingesetzt: Aerosolsprays, Treibmittel für Schaumstoffe und Verpackungsmaterialien, Lösungs- und Kühlmittel. Im Rahmen des Montrealer Protokolls ist die Produktion von FCKW für diese Zwecke ist seit 2010 verboten.

Trotz des Verbots können FCKW immer noch bei der Herstellung anderer Chemikalien freigesetzt werden, wie etwa den selbst ozonfreundlichen FKW. Dies ist vermutlich auch der Ursprung für drei der gemessenen Gase – FCKW-113a, 114a und -115. Für die anderen beiden Stoffe – FCKW-112a und -113 – ist jedoch kein aktueller Verwendungszweck bekannt. Den Ursprungsort der Emissionen konnten die Forscher nicht ermitteln, allerdings sind starke Quellen in Ostasien bereits bekannt. Im Jahr 2020 erreichten die Konzentrationen aller fünf gemessenen Gase einen Rekordwert.

Das Team von amerikanischen, australischen, britischen, deutschen und Schweizer Wissenschaftlern und Wissenschaftlerinnen nutzte für seine Analyse vor allem Messungen von Studienmitautor Johannes Laube vom Jülicher Institut für Stratosphäre. Dazu kamen weitere Messungen, unter anderem von der amerikanischen National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA). Mithilfe von atmosphärischen Modellierungen konnten die Forscher zeigen, dass die globalen atmosphärischen Konzentrationen und Emissionen dieser FCKW nach 2010 zunahmen.

Das diese Emissionen jetzt überhaupt detektiert werden können, ist auf den Erfolg des Montrealer Protokolls zurückzuführen, erklärt Johannes Laube: Die FCKW-Emissionen aus den ursprünglich weit verbreiteten Anwendungen sind durch das Verbot auf ein so niedriges Niveau gesunken, dass die Emissionen aus früher unbedeutenden Quellen jetzt sichtbar werden. Diese haben nun gleichzeitig stark zugenommen.

„Angesichts des kontinuierlichen Anstiegs dieser Chemikalien in der Atmosphäre ist es vielleicht an der Zeit, über eine Verschärfung des Montrealer Protokolls nachzudenken.“, so Laubes Fazit.