Was ist eigentlich CO₂?
CO2 bzw. CO₂ ist die chemische Bezeichnung für das Gas Kohlenstoffdioxid, umgangssprachlich oft auch Kohlendioxid genannt. „C“ steht für Carbon (Kohle) und „O“ steht für Oxid (Sauerstoff). Ein Kohlenstoffdioxid-Molekül besteht also aus einem Kohlenstoff-Atom und zwei Sauerstoff-Atomen: CO₂.
Kohlenstoffdioxid ist transparent, farb- und geruchlos. Das Gas kommt ganz natürlich in der Umwelt vor: Als Kohlensäure ist es in unseren Ozeanen gelöst und in einer unglaublichen Menge von 60.000.000 Gigatonnen in der Erdkruste eingelagert. Außerdem ist Kohlenstoffdioxid ein natürlicher Bestandteil der Luft, die wir atmen, auch wenn sein Anteil mit 0,04 % im Vergleich zu Stickstoff (78 %) und Sauerstoff (21 %) sehr gering ist. Übrigens: Säugetiere, darunter auch der Mensch, setzen bei der Atmung einen Teil des Sauerstoffes in Kohlenstoffdioxid um. Deshalb enthält die Luft beim Ausatmen zwar weiterhin 78 % Stickstoff, aber nur noch 17 % Sauerstoff und dafür 4 % Kohlenstoffdioxid.
Für Pflanzen bildet Kohlenstoffdioxid eine der Grundlagen für die Photosynthese, bei der CO2 in Sauerstoff umgewandelt und ein Teil des CO2 in den Pflanzen eingelagert wird. Werden Pflanzen oder ihre Abfallstoffe (z.B. Holz, Kohle, fossiles Öl und dessen Derivate wie Benzin und Diesel) verbrannt, wird das Kohlenstoffdioxid wieder freigesetzt.
CO₂ besitzt vielfältige Anwendungsmöglichkeiten im Alltag: Von der beliebten Kohlensäure in Wasser, Limonaden oder Sekt wird Kohlenstoffdioxid in der Industrie auch als Kühlmittel (Trockeneis) oder als Lösemittel eingesetzt.
Kohlenstoffdioxid ist in natürlichen bzw. handelsüblichen Mengen nicht giftig. Aber da es schwerer ist als Luft, kann es in einer höheren Konzentration die Atemluft aus tiefer gelegenen Orten wie Kellern, Senken u.ä. verdrängen.
Warum ist Kohlenstoffdioxid so problematisch?
Kohlenstoffdioxid ist ein Treibhausgas, das nachweislich an einer Reihe gravierender Klimawandel-Ereignisse beteiligt war. Eigentlich besteht im sogenannten Kohlenstoffzyklus ein Gleichgewicht. Bei diesem werden ständig enorme Mengen an Kohlenstoffdioxid zwischen der Atmosphäre und anderen Depots (Meere, Böden, Lebewesen) ausgetauscht – erzeugtes bzw. gelöstes CO2 und gebundenes CO2 halten sich die Waage. Doch spätestens seit Voranschreiten der Industrialisierung trägt der Mensch dazu bei, dass mehr und mehr Kohlenstoffdioxid in die Erdatmosphäre gelangt. Etwa 36 Gigatonnen Kohlenstoffdioxid werden durch den Menschen jährlich freigesetzt, vor allem durch die Verbrennung zur Energieproduktion, durch Industrie und Verkehr/Transport. Ein Ungleichgewicht entsteht, das nicht durch natürliche Kohlenstoffsenken (z.B. neue Wälder) ausgeglichen werden kann. Das Gas verbleibt zur Hälfte in der Atmosphäre, die andere Hälfte wird von den Meeren aufgenommen. Das ist in doppelter Hinsicht problematisch:
- Da es sich bei CO2 um ein saures Gas handelt, übersäuern die Meere durch die Aufnahme von zu viel CO2 partiell.
- Das Kohlenstoffdioxid in der Atmosphäre ist transparent und lässt sichtbares Licht passieren – Infrarotstrahlung (den „Wärmeanteil“ des Sonnenlichts) wird allerdings absorbiert. Dadurch hält das Gas einen Teil der Wärme, die vom Boden zurückgestrahlt ins All entweichen würde, zurück. Ein Treibhauseffekt tritt ein.
Der Treibhauseffekt ist eigentlich einer der Gründe, warum das Leben in seiner heutigen Form existieren kann. Denn: Ohne Treibhausgase (Wasserdampf, Kohlenstoffdioxid, Methan, Ozon) läge die durchschnittliche Temperatur der Erde bei –18°C. Dank Treibhausgasen beträgt die Durchschnittstemperatur auf der Erde +15°C und ist so ideal für die meisten Lebewesen. Befindet sich zu viel CO2 in der Atmosphäre, erhöht sich die Temperatur weiter, was dramatische Folgen für das Klima hat: Schmelzendes Polareis, zurückgehende Gletscher (und dadurch ein Anstieg und eine Abkühlung der Weltmeere), Unterbrechung des Golfstroms und eine Zunahme extremer Wetterereignisse wie Stürme, Fluten und Dürren sind nur einige Beispiele.
Dieser Prozess ist unumkehrbar. Für die gesamte Welt drohen innerhalb der nächsten Jahrzehnte drastische Folgen. Deshalb ist es so wichtig, den Ausstoß von schädlichem CO₂ so weit wie möglich zu verringern. Seit Beginn der Industrialisierung wurde der Anteil des Kohlendioxids in der Atmosphäre durch menschliche Aktivität von 280 ppm (0,028 %) auf über 400 ppm (0,0408 %) erhöht. Dies ist wahrscheinlich der höchste Wert seit 20 Millionen Jahren. Ein Umdenken in der Energieversorgung als größten CO2-Produzenten ist absolut notwendig. Doch glücklicherweise sind Technologien mit einer positiven Ökobilanz (Photovoltaik, Windkraft, Wasserkraft und mehr) auf dem Vormarsch – in der Industrie und auch privat. Höchste Zeit, sich die Alternativen zu fossilen Energieträgern genauer anzusehen.