Gebäudetechnik
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Treibhauseffekt
 
Zusätzliche Erwärmung der Atmosphäre durch vom Menschen verursachte zusätzliche Anreicherung der Spurengase.

Die natürliche Rückstrahlung des Sonnenlichts von der Erde wird unter anderem durch Spurengase in der Atmosphäre zurückgehalten: Kohlendioxid, Methan, Distickoxid, Ozon, Fluorchlorkohlenwasserstoffe (FCKW). Unter dem Mantel der Treibhausgase erwärmt sich die Erdoberfläche. Der natürliche Treibhauseffekt ermöglicht überhaupt erst Leben auf der Erde; durch ihn wird die ursprüngliche Temperatur auf der Erde von -18 °C auf eine Durchschnittstemperatur von +15 °C gebracht. Dies funktioniert ähnlich einem Treibhaus: Die Atmosphäre lässt wie die Glasflächen eines Treibhauses die Sonnenstrahlen herein, verhindert aber gleichzeitig, dass die Wärme wieder nach außen entweicht. Der natürliche Treibhauseffekt der Erdatmosphäre geht zu zwei Dritteln auf Wasserdampf, zu einem Viertel auf Kohlenstoffdioxid, zu ca. 2 % auf Methan und zu rund einem Zehntel auf andere Klimawirksame Atmosphärenbestandteile zurück.
Wird heute von Treibhauseffekt gesprochen, ist eine weitere Erwärmung gemeint, die aufgrund der Konzentrationszunahme von Kohlendioxid (CO2), Methan (CH4) und Fluorchlorkohlenwasserstoffe (FCKW), Distickstoffoxid sowie anderen Spurengasen postuliert wird. Dabei sagen die meisten Modelle bei weiter anwachsender Bevölkerung in den nächsten 50 Jahren eine globale Temperaturerhöhung um 1,5 bis 4,5 °C voraus, je nach Annahme über Emissionen, ihre Wirkungen und die Wechselwirkungen mit anderen Umweltkompartimenten. Folgen von Temperaturerhöhungen sind z. B. das Steigen des Meerwasserspiegels durch das Abtauen des Polkappeneises oder eine Verschiebung der Klimazonen.

CO2 wird im Wesentlichen durch Verbrennung freigesetzt und vielfach als Hauptverursacher des Treibhauseffekts angesehen. Aufgrund der weltweiten Reduzierung der Wälder kann dieses freigesetzte CO2 in immer geringerem Maße gebunden werden und trägt so zur Klimaerwärmung bei. Dies, obwohl CO2 ein unerlässlicher Baustein der Biosphäre ist, der eine lebenswichtige Grundlage für das Wachstum von Pflanzen, Tier und Mensch bildet.

Über die möglichen Folgen einer von Menschenhand erzeugten Klimaerwärmung bestehen noch keine wissenschaftlich ausreichend gesicherten Daten. Die derzeitige Klimadiskussion basiert zumeist auf Hypothesen und rechnergestützten theoretischen Klimamodellen, die unter Wissenschaftlern nicht unumstritten sind. Ob es tatsächlich zu einer Klimaveränderung kommt und ob deren Auswirkungen auch wirklich negativ für die Landwirtschaft und Ernährung weltweit sind, wird erst durch die weitere Klimaforschung zu klären sein. Durch die industrialisierte Welt erhöht sich aber der Anteil der Spurengase, so dass es zu einer überdurchschnittlichen Erwärmung kommt. Als relevante Treibhausgase sind im Kyoto-Protokoll festgelegt worden: Kohlenstoffdioxid, Methan, Distickstoffoxid, teilhalogenierte Fluorkohlenwasserstoffe (F-KKW/HFC, perflourierte Kohlenwasserstoffe (FCKW/PCF) und Schwefelhexaflourid (SF6).