CO₂-Budget verstehen und Angaben vergleichen

Ein CO₂-Budget ist eine geschätzte Mengenobergrenze für ein bestimmtes Temperaturziel mit einer bestimmten Wahrscheinlichkeit. Die Wahrscheinlichkeit beschreibt, wie sicher das Ziel nach der Schätzung eingehalten werden kann. Ein Budget ist keine Garantie.

Das Gesamtbudget beginnt mit der Industrialisierung, also der Zeit, in der Maschinen und Fabriken zunehmend die Herstellung von Waren prägten. Das Restbudget beginnt an einem jüngeren Bezugszeitpunkt. Es beschreibt die dann noch verfügbare Menge. Bleiben die Bedingungen der Schätzung gleich und findet keine CO₂-Entnahme statt, werden die seitdem ausgestoßenen Mengen vom Restbudget abgezogen.

Emissionen sind ausgestoßene Stoffmengen. Jährliche CO₂-Emissionen geben den Ausstoß pro Jahr an. Budgets werden zum Beispiel in Gigatonnen CO₂ angegeben. Eine Gigatonne, kurz Gt, sind eine Milliarde Tonnen. Die Einheit Gt CO₂/Jahr bedeutet Gigatonnen Kohlenstoffdioxid pro Jahr. Eine Menge und eine Menge pro Zeit sind unterschiedliche Angaben.

Für eine einfache Modellrechnung nehmen wir einen konstanten positiven Jahresausstoß an. Positiv bedeutet hier: Es wird mehr als null ausgestoßen. Die Budgetbedingungen bleiben gleich, und eine CO₂-Entnahme findet nicht statt. Dann teilst du das Restbudget durch den Jahresausstoß.

Wir nennen das Restbudget B, den Jahresausstoß E und die rechnerische Reichweite t. Es gilt t = \frac{B}{E}. Steht B in Gt CO₂ und E in Gt CO₂/Jahr, erhältst du t in Jahren. Ändert sich der Ausstoß von Jahr zu Jahr, ziehst du die tatsächlich angenommenen Jahresmengen nacheinander ab. Du darfst dann nicht einfach mit einem beliebigen Jahreswert teilen.

Ein historisches Beispiel liefert die CO₂-Uhr des Potsdam-Instituts für Klimafolgenforschung, eines Forschungsinstituts zum Klimawandel. Sie verwendet ein Restbudget von 400 Gt CO₂ ab Anfang 2020 und einen konstant angesetzten Jahresausstoß von 42,2 Gt CO₂/Jahr. Daraus folgt \frac{400\,\text{Gt CO}_2}{42{,}2\,\text{Gt CO}_2/\text{Jahr}} \approx 9{,}5\,\text{Jahre}. Das Zeichen \approx bedeutet „ungefähr gleich“. Die Bedingungen dieses historischen Budgets lernst du im nächsten Abschnitt kennen.

Die 9,5 Jahre zählen ab Anfang 2020. Sie sind keine aktuelle Restlaufzeit. Die Rechnung sagt auch nicht, an welchem Tag eine bestimmte Erwärmung erreicht wird. Budgetverbrauch und Temperaturentwicklung sind nicht derselbe zeitliche Vorgang.

Prüfe zuerst das Temperaturziel und seine Vergleichsbasis: Hier geht es um die globale Erwärmung gegenüber der vorindustriellen Zeit, also vor der Industrialisierung. Prüfe dann die Wahrscheinlichkeit, den Bezugszeitpunkt und die Annahmen der Schätzung. Das Veröffentlichungsjahr einer Studie muss nicht der Bezugszeitpunkt ihres Budgets sein.

Die Darstellung des Potsdam-Instituts für Klimafolgenforschung stützt sich auf einen Bericht des Weltklimarats. Dieser Rat bewertet die Forschung zum Klimawandel. Die Darstellung nennt 400 Gt CO₂ ab Anfang 2020 für das 1,5-Grad-Ziel. Das Ziel wird dabei in etwa zwei Dritteln der untersuchten möglichen Klimaentwicklungen eingehalten.

Eine Forschungsgruppe um Lamboll schätzte 2023 das Restbudget ab Januar 2023 auf etwa 250 Gt CO₂ für eine Wahrscheinlichkeit von 50 %, die Erwärmung auf 1,5 °C zu begrenzen. Diese Angabe wird im Wikipedia-Artikel „CO₂-Budget“ wiedergegeben. Die Studie nutzte neuere Daten und verfeinerte die Berechnung. Beide Angaben sind historische Schätzungen, keine aktuellen Restbudgets.

Ein CO₂-Budget zählt Kohlenstoffdioxid. Andere Treibhausgase, also weitere Gase mit erwärmender Wirkung wie Methan, beeinflussen aber seine Berechnung. Annahmen über ihren Beitrag bleiben wichtig. Auch eine mögliche weitere Erwärmung nach einem ausgeglichenen Verhältnis von CO₂-Ausstoß und CO₂-Entnahme trägt zur Unsicherheit bei.

Die beiden Budgetwerte unterscheiden sich beim Bezugszeitpunkt, bei der Wahrscheinlichkeit und bei der Schätzgrundlage. Deshalb darfst du ihre Differenz nicht als genauen CO₂-Ausstoß zwischen 2020 und 2023 deuten. Beide betreffen dasselbe Temperaturziel und denselben Stoff: CO₂.

CO₂-Entnahme bedeutet, bereits vorhandenes Kohlenstoffdioxid aus der Atmosphäre, der Lufthülle der Erde, zu entfernen und zu speichern. Das unterscheidet sich vom Vermeiden neuer Emissionen. Entnahme kann helfen, die CO₂-Menge in der Luft zu verringern. Ihr geplanter Umfang und ihr Erfolg sind aber unsicher.

Wird ein Temperaturziel zunächst überschritten und später wieder eingehalten, spricht man vom Überschießen. Manche Pläne setzen dafür auf spätere CO₂-Entnahme. Eine geplante spätere Abkühlung verhindert jedoch nicht die Erwärmung während des Überschießens.

Der bereitgestellte Wikipedia-Auszug beschreibt Risiken solcher Pläne: Die Entnahme kann scheitern, und während des Überschießens können dauerhafte Folgen entstehen. Zum Beispiel können Eisschilde, sehr große zusammenhängende Eismassen auf Land, instabil werden. Ihr Eisverlust kann den Meeresspiegel stark und dauerhaft erhöhen. Eine spätere Abkühlung macht solche Folgen nicht automatisch rückgängig.

Schnelle Emissionsminderungen begrenzen zusätzliche CO₂-Mengen und verringern damit die Abhängigkeit von unsicherer späterer Entnahme. Entnahme kann Minderungen ergänzen. Sie ersetzt sie nicht verlässlich. Daraus folgt nicht, dass CO₂-Entnahme wirkungslos wäre.