Wie Industriechemikalien die Erholung der Ozonschicht um Jahre verschieben

Lange Zeit galt das Montreal-Protokoll aus den Achtzigerjahren als Vorbild für grenzüberschreitende Umweltpolitik. Die schrittweise Ausmusterung bekannter Treibgase aus Haushaltsgeräten und Isoliermaterialien schien das Problem des Ozonlochs gelöst zu haben. Eine Untersuchung eines internationalen Forschungsteams unter der Leitung der Schweizer Forschungsanstalt Empa zeichnet nun ein differenzierteres Bild. Die lebenswichtige Schutzschicht in der Stratosphäre wird sich voraussichtlich erst etliche Jahre später schliessen als in bisherigen Modellen kalkuliert.

Unterschätzte Schlupflöcher in der Produktion

Der primäre Grund für diese Verzögerung liegt in industriellen Prozessen, die von den bisherigen Abkommen weitgehend ausgenommen wurden. Sogenannte Feedstock-Chemikalien dienen als Grundbausteine für moderne Kältemittel und langlebige Hightech-Kunststoffe. Darunter fallen Stoffe wie Tetrachlorkohlenstoff sowie diverse Fluorchlorkohlenwasserstoffe. Regierungen und Fachleute gingen in der Vergangenheit davon aus, dass bei der Herstellung, beim Transport und bei der Weiterverarbeitung dieser Industriechemikalien lediglich ein verschwindend geringer Anteil von etwa einem halben Prozent entweicht. Man rechnete zudem mit einem allmählichen Rückgang der weltweiten Nutzung.

Globale Messdaten korrigieren diese optimistische Annahme nun drastisch nach oben. Die Erkenntnisse stützen sich auf Netzwerke zur Überwachung der Atmosphäre, darunter das Advanced Global Atmospheric Gases Experiment. Auch die hochalpine Messstation auf dem Jungfraujoch liefert hierfür essenzielle Messwerte. Da viele der fraglichen Verbindungen extrem langlebig sind, können die Forschenden aus den Konzentrationen in der Luft auf die tatsächlichen globalen Emissionen schliessen. Wenn die Werte in der Atmosphäre nicht im erwarteten Tempo sinken, müssen weiterhin Gase in die Umwelt gelangen.

Die Auswertungen der Empa-Studie belegen, dass die Leckagen höher ausfallen als offiziell gemeldet. Im weltweiten Durchschnitt gelangen zwischen drei und vier Prozent der verarbeiteten Feedstock-Mengen ungehindert in die Umwelt. Beim besonders kritischen Tetrachlorkohlenstoff liegt die Verlustrate sogar bei über vier Prozent.

Wachsende Nachfrage und paradoxe Effekte

Parallel zu den unterschätzten Verlustraten steigt der weltweite Bedarf an diesen chemischen Grundstoffen an. Seit der Jahrtausendwende hat sich der Einsatz um rund 160 Prozent erhöht. Diese Zunahme lässt sich auf zwei primäre industrielle Trends zurückführen:

1. Der Ersatz älterer Kältemittel durch neuere Varianten erfordert bei der Synthese paradoxerweise jene ozonschädigenden Substanzen als Ausgangsmaterial, die eigentlich reduziert werden sollten.
2. Die wachsende Elektromobilität benötigt spezielle Fluorpolymere, welche unverzichtbare Bestandteile von Lithium-Ionen-Batterien in Elektroautos sind.

Diese anhaltende industrielle Nachfrage bedeutet, dass die produzierten Mengen zumnidest in absehbarer Zukunft weiter wachsen werden. Ein Rückgang ist derzeit nicht in Sicht.

Doppelte Belastung für Atmosphäre und Weltklima

Die beteiligten Fachleute haben berechnet, wie sich die Ozonschicht unter den aktuellen Bedingungen verhalten wird. Als Richtwert gilt dabei der Zustand um das Jahr 1980. Bislang gingen Fachkreise davon aus, dass sich die Stratosphäre bis zum Jahr 2066 wieder vollständig regeneriert haben würde. Die neuen Modellierungen werfen diesen Zeitplan um. Geht man davon aus, dass die Emissionen auf dem derzeitigen Niveau verharren, verschiebt sich die vollständige Heilung um etwa sieben Jahre. Der anvisierte Normalzustand würde demnach erst um das Jahr 2073 erreicht, wobei die Prognose einen Spielraum von sechs bis elf Jahren aufweist.

Neben dem verzögerten Ozonschutz ergibt sich aus dieser Entwicklung eine zweite Herausforderung. Die entweichenden Chemikalien wirken gleichzeitig als extrem potente Treibhausgase. Bleiben Gegenmassnahmen aus, könnten diese Gase bis zur Mitte des Jahrhunderts jährlich Emissionen verursachen, die der Klimawirkung von knapp 300 Millionen Tonnen Kohlendioxid entsprechen. Das entspricht dem jährlichen Ausstoss einer grossen europäischen Industrienation. Eine gezielte Eindämmung dieser Leckagen würde somit einen sofortigen Doppelnutzen für den Umweltschutz bringen.

Fachleute betonen abschliessend, dass der immense Erfolg des ursprünglichen Protokolls auf der engen Kooperation zwischen Forschung, Politik und Industrie beruhte. Dieser Ansatz ist nun erneut gefragt. Die Rahmenbedingungen müssen an die empirischen Daten angepasst werden, um unerwartete Nebenwirkungen moderner Produktionsprozesse effektiv in den Griff zu bekommen.