Wie entsteht und funktioniert der Treibhauseffekt?
Der Treibhauseffekt der Erde beruht auf der Beschaffenheit und dem Verhalten der Sonneneinstrahlung sowie einigen spezifischen Gasen in unserer Atmosphäre, überwiegend CO2. So handelt es sich bei der Wärmestrahlung der Sonne, die unseren Planeten erreicht, um kurzwellige UV-Strahlung, die unsere Atmosphäre nahezu ungehindert passieren kann. Wird sie im Anschluss jedoch wieder von der Erdoberfläche reflektiert, wird sie in langwellige Infrarotstrahlung umgewandelt. Für diese ist unsere Atmosphäre weniger durchlässig, da die so genannten Treibhausgase – etwa Kohlenstoffdioxid (CO2), Methan (CH4) oder Distickstoffmonoxid (N2O)– sie erneut reflektieren und wieder zur Erde zurückleiten. Als Folge bleibt ein Teil der Wärme in unserer Atmosphäre eingeschlossen. Dieser Prozess ist für die Natur und die Menschheit enorm wichtig, denn ohne Treibhauseffekt wäre die Erde mit einer mittleren Temperatur von -18 Grad Celsius vollständig vereist. Erst durch den Wärmeeinschluss, der mittlere Temperaturen von rund 15 Grad Celsius schafft, ist unser Planet bewohnbar, weil es flüssiges Wasser gibt.
Die Annahme, dass der Treibhauseffekt grundlegend schlecht ist, ist also falsch. Es handelt sich um einen natürlich ablaufenden Prozess, der Leben auf der Erde erst ermöglicht. Allerdings haben wir Menschen seinen Ablauf durch unsere Eingriffe in die Natur massiv gestört. Seit Beginn der Industrialisierung haben wir mit der verstärkten Verbrennung von fossilen Brennstoffen zur Energiegewinnung dafür gesorgt, dass sich die Konzentration der Treibhausgase in unserer Atmosphäre immens und weitaus schneller erhöht hat, als es natürlich jemals hätte passieren können. Tatsächlich beziffern Analysen die Wahrscheinlichkeit, dass der Klimawandel ohne unsere Eingriffe so schnell hätte verlaufen können, mit nur 0,001 Prozent. Hinzu kommt, dass die Menschheit natürliche CO2-Senken wie Moore oder Urwälder systematisch zerstört. Und auch die Ozeane sind aufgrund von Überfischung und Ausbeutung nicht mehr in der Lage, alles zu kompensieren. Ihre Pufferwirkung wird weiter abnehmen und so den Teufelskreis beschleunigen.
Der menschengemachte (anthropogene) Treibhauseffekt ist derzeit eines der größten Probleme der Menschheit, denn je mehr Wärmeenergie das von uns verursachte CO2, Methan und weitere Gase in unserer Atmosphäre einschließen, umso stärker heizt sich unser Planet auf. Gletscher und Pole schmelzen, der Meeresspiegel steigt und der Permafrostboden taut auf. Es kommt zu Fluten, Dürren und anderen Extremwetterereignissen, Ökosysteme kollabieren und durch das Artensterben oder klimabedingte Migration von Flora und Fauna gerät die natürliche Ordnung aus den Fugen. Dies hat ebenfalls zur Folge, dass die Erde die Fähigkeit verliert, diese Probleme eigenständig zu korrigieren. Im schlimmsten Fall können Kettenreaktionen (so genannte Kippunkte im Klimasystem) entstehen, die unseren Planeten letztendlich unbewohnbar machen.
Was können wir tun, um den anthropogenen Treibhauseffekt aufzuhalten?
Um die menschlichen Auswirkungen auf den Treibhauseffekt einzudämmen und die Klimaziele zu erreiche, muss sich der Prozess wieder seinem natürlichen Ablauf annähern. Daher ist es notwendig, den Ausstoß von Schadstoffemissionen in unsere Atmosphäre drastisch zu reduzieren.
Hierfür muss ein Wandel in den unterschiedlichsten Wirtschaftssektoren erfolgen, denn allein neue technologische Lösungen wie das Carbon Capture & Storage, also die CO2-Abscheidung und Speicherung, oder das Geoengineering, z. B. die Düngung der Ozeane, werden uns nicht helfen. Allen Maßnahmen voran steht die endgültige Abkehr von fossiler Energie, denn durch die Verbrennung von Kohle, Erdöl und Erdgas erzeugen wir die meisten Treibhausgase. In der Industrie müssen saubere Technologien etabliert und Schadstoffe bestmöglich gefiltert werden. Im Verkehrssektor sind ebenfalls andere Antriebe zu etablieren: Hier ist die E-Mobilität mit Batteriespeichern, Oberleitungen oder Induktionsstraßen und -schienen bereits auf dem Vormarsch. Eine Alternative zu umweltfreundlichen Antriebssystemen stellen Brennstoffzellenfahrzeuge dar, die mit umweltfreundlich erzeugtem Wasserstoff betrieben werden – diese stoßen bei der Verarbeitung Ihres Kraftstoffs lediglich Wasser aus.
Die größten Einsparpotentiale bietet jedoch die Energieerzeugung. Strom- und Wärmebereitstellung müssen in Zukunft notwendigerweise über regenerative Energien wie Solarenergie, Wind- und Wasserkraft, nachwachsende Rohstoffe oder Umweltwärme erfolgen. Folglich ist der Ausbau und die Weiterentwicklung von Kraft- und Heizwerken dieser Art das derzeit wichtigste Thema im Energiesektor. Mit neuen Windrädern, Solarparks und Wasserkraftwerken lassen sich Anlagen, die Kohle, Erdöl und Erdgas verfeuern, nach und nach ersetzen, was nicht nur die Emission von Treibhausgasen und die Beschleunigung des Treibhauseffekts verringert, sondern ebenfalls endliche Ressourcen einspart.
Gerade die Wärmebereitstellung erfolgt derzeit noch überwiegend auf konventionellem Weg. Doch auch hier werden immer stärker regenerative Energien genutzt, hauptsächlich durch Wärmepumpen und die Erschließung von Umweltwärmequellen. Ein vergleichsweise neuer, kreativer, jedoch nicht weniger effektiver Ansatz in diesem Bereich ist die Nutzung von Abwasserwärme. Denn das Abwasser unterhalb menschlicher Siedlungen beherbergt einen wahren Energieschatz. Durch an die Kanalisation angeschlossene Wärmetauscher lässt sich dem Abwasser ein Teil seiner thermischen Energie entziehen, über Wärmepumpen aufbereiten und schließlich wieder für Heizzwecke oder andere Prozesse nutzen. Die Abwasserwärmerückgewinnung hat dabei viele Vorteile:
- Sie ist leicht zu installieren ist.
- Sie greift auf bestehende Infrastruktur zurück.
- Sie ist ganzjährig warm und deshalb sehr effizient.
- Sie ist klimaneutral, wenn die Wärmepumpe mit regenerativ erzeugtem Strom betrieben wird.
Durch das Energierecycling aus dem Abwasser wird die Energie, die vorab zum Aufheizen des Trink- und Brauchwassers aufgewendet wurde, weitaus besser verwertet, was hohe Einsparpotentiale bietet. Technisch gesehen könnte sich die gesamte Kanalisation auch zu einem Wärmespeicher und Wärmenetz umfunktionieren lassen, was einer sicheren und umweltfreundlichen Wärmeversorgung extrem zuträglich wäre.
UHRIG hilft, den menschengemachten Treibhauseffekt einzudämmen
Als Experte in Sachen Kanalbau und Abwassertechnik hat UHRIG die energetischen Potentiale des Abwassers schon lange erkannt und entwickelt seit Jahren hochwertige Systeme zur Abwasserwärmerückgewinnung. Mit unseren fortschrittlichen Therm-Liner-Modulen lässt sich die thermische Energie des Abwassers optimal nutzen, was die Energieerzeugung durch klimaschädliche Energieträger an anderer Stelle reduziert und so den anthropogen Treibhauseffekt eindämmt. Unsere Wärmetauscher sind dabei effizient, langlebig und lassen sich leicht installieren. Möchten auch Sie umweltfreundlich Heiz- oder Prozesswärme für Quartiere oder Industrie bereitstellen, dann nehmen Sie einfach telefonisch oder per Mail Kontakt zu uns auf.
