Klimapolitik

Schutz der Ozonschicht

Strategie

Regierungen aus der ganzen Welt einigten sich Ende der 1980er Jahre im Rahmen des Montrealer Protokolls darauf, die Ozonschicht der Erde zu schützen, indem sie allmählich die Emissionen ozonabbauender Stoffe aus menschlichen Tätigkeiten reduzieren. In Europa wird das Protokoll durch EU-weite Rechtsvorschriften umgesetzt, die nicht nur seine Zielvorgaben erfüllen, sondern auch strengere und ehrgeizigere Maßnahmen umfassen.

Dank globaler Maßnahmen im Rahmen des Montrealer Protokolls konnte der Abbau der Ozonschicht gestoppt werden und eine Erholung beginnen. Um diese jedoch dauerhaft zu gestalten, bleibt noch viel zu tun.

Die Ozonschicht

Die Ozonschicht ist eine natürliche Gasschicht in der oberen Erdatmosphäre, die Menschen und andere Lebewesen vor der schädlichen ultravioletten (UV) Strahlung der Sonne schützt.

Obwohl Ozon in kleinen Konzentrationen in der gesamten Atmosphäre auftritt, findet sich der Großteil (rund 90 %) in der Stratosphäre, einer Schicht, die sich von 10 bis 50 km über der Erdoberfläche erstreckt. Die Ozonschicht filtert die meisten schädlichen UV-Strahlen der Sonne und ist daher für das Leben auf der Erde von entscheidender Bedeutung.

Abbau der Ozonschicht

In den 1970er Jahren entdeckten Wissenschaftler, dass die Ozonschicht abgebaut wurde.

Die atmosphärischen Konzentrationen von Ozon schwanken naturgemäß in Abhängigkeit von Temperatur, Wetter, Breitengrad und Höhe. Auch Stoffe, die durch Naturereignisse wie Vulkanausbrüche ausgestoßen werden, können sich auf die Ozonwerte auswirken.

Diese natürlichen Phänomene konnten jedoch das beobachtete Ausmaß des Abbaus nicht erklären, und aus wissenschaftlichen Erkenntnissen ging hervor, dass bestimmte, durch den Menschen erzeugte Chemikalien die Ursache waren. Diese ozonabbauenden Stoffe kamen insbesondere ab den 1970er Jahren in einer Vielzahl von Industrie- und Verbraucherprodukten zum Einsatz, vor allem in Kühlschränken, Klimaanlagen und Feuerlöschern.

Ozonloch

Der Ozonverlust ist am Südpol am größten und tritt vor allem in den letzten Winter- und ersten Frühlingsmonaten (August-November) ein. Am größten ist der Schwund in der Regel Anfang Oktober, wenn das Ozon in großen Gebieten häufig vollständig zerstört wird.

Durch diesen starken Abbau entsteht das sogenannte „Ozonloch“, das in Satellitenbildern der Ozonschicht über der Antarktis zu sehen ist. In den meisten Jahren geht die maximale Ausdehnung des Ozonlochs über den antarktischen Kontinent selbst hinaus. Obwohl die Ozonverluste in der nördlichen Hemisphäre weniger stark ausgeprägt sind, ist auch über der Arktis und sogar über Kontinentaleuropa eine erhebliche Ausdünnung der Ozonschicht zu beobachten.

Die meisten ozonabbauenden Stoffe, die durch menschliche Tätigkeiten freigesetzt werden, verbleiben über Jahrzehnte hinweg in der Stratosphäre, daher ist die Erholung der Ozonschicht ein sehr langsamer, langwieriger Vorgang.

Das nachstehende Diagramm zeigt die Entwicklung der Größe des Ozonlochs über der Antarktis (jährliche Höchstausdehnung). In den Jahren nach der Ratifizierung des Montrealer Protokolls ist das Loch weiter gewachsen; diese Verzögerung ist darauf zurückzuführen, dass ozonabbauende Stoffe lange in der Stratosphäre verbleiben. Die maximale Größe des Ozonlochs ist nun rückläufig.

Quelle: Europäische Umweltagentur

Informationen zur aktuellen Ausdehnung des Ozonlochs finden Sie auf der Copernicus-Website.

Auswirkungen des Ozonabbaus auf Mensch und Umwelt

Der Abbau der Ozonschicht führt zu erhöhter UV-Strahlung auf der Erdoberfläche, die der menschlichen Gesundheit schadet.

Zu den negativen Auswirkungen gehört, dass bestimmte Arten von Hautkrebs, grauer Star und Immunschwächen häufiger auftreten. Ferner wirkt sich die UV-Strahlung auf Land- und Wasserökosysteme aus und verändert Wachstum, Nahrungsketten und biochemische Kreisläufe. Wasserorganismen direkt unterhalb der Wasseroberfläche, die die Grundlage der Nahrungskette bilden, werden durch die starke UV-Strahlung besonders beeinträchtigt. Die UV-Strahlen wirken sich auch auf das Pflanzenwachstum aus, wodurch sich die Produktivität der Landwirtschaft verringert.

Maßnahmen zum Schutz der Ozonschicht

Das Montrealer Protokoll

Um den Abbau der Ozonschicht zu bekämpfen, vereinbarte die internationale Gemeinschaft im Jahr 1987 das Montrealer Protokoll über Stoffe, die zu einem Abbau der Ozonschicht führen. Es handelte sich um das erste internationale Übereinkommen, das von allen Ländern der Welt unterzeichnet wurde, und gilt als größter umweltpolitischer Erfolg in der Geschichte der Vereinten Nationen.

Ziel des Montrealer Protokolls ist die Reduktion von Produktion und Verbrauch ozonabbauender Stoffe, um deren Gehalt in der Atmosphäre zu verringern und so die Ozonschicht der Erde zu schützen.

Das nachstehende Diagramm zeigt den abnehmenden Verbrauch der ozonabbauenden Stoffe, für die das Montrealer Protokoll gilt, sowohl weltweit als auch in den 33 EWR-Mitgliedstaaten (die 28 EU-Mitgliedstaaten sowie Island, Liechtenstein, Norwegen, die Schweiz und die Türkei).

Quelle: Europäische Umweltagentur

EU-Vorschriften

Die Rechtsvorschriften der EU über ozonabbauende Stoffe gehören zu den strengsten und fortschrittlichsten weltweit. Durch eine Reihe von Verordnungen hat die EU nicht nur das Montrealer Protokoll umgesetzt, sondern häufig die Verwendung gefährlicher Stoffe schneller eingestellt als gefordert.

Die derzeitige „Ozonverordnung“ der EU (Verordnung (EG) Nr. 1005/2009) sieht eine Reihe von Maßnahmen vor, die ein höheres Ambitionsniveau sicherstellen sollen. Während das Montrealer Protokoll die Produktion dieser Stoffe und den Massenguthandel damit regelt, verbietet die Ozonverordnung ihre Verwendung in den meisten Fällen (bestimmte Verwendungszwecke sind in der EU noch zulässig). Darüber hinaus regelt sie nicht nur Stoffe in ihrer Form als Massengut, sondern auch solche, die in Produkten und Einrichtungen enthalten sind.

Die EU-Ozonverordnung enthält Vorgaben für Lizenzen für alle Aus- und Einfuhren von Stoffen, die zum Abbau der Ozonschicht führen. Sie umfasst nicht nur die Regelung und Überwachung von Stoffen, die unter das Montrealer Protokoll fallen (über 90 chemische Stoffe), sondern auch von einigen Stoffen, die nicht darunter fallen (fünf weitere Chemikalien, die als „neue Stoffe“ bezeichnet werden).

Weitere Einzelheiten finden sich im Abschnitt über die Ozonverordnung.

Auswirkungen der globalen Maßnahmen und verbleibende Herausforderungen

Der weltweite Verbrauch ozonabbauender Stoffe ist um rund 98 % zurückgegangen, seit viele Länder erste Maßnahmen im Rahmen des Montrealer Protokolls trafen. Dadurch sinkt die atmosphärische Konzentration der aggressivsten Typen ozonabbauender Stoffe, und die Ozonschicht zeigt erste Anzeichen einer Erholung.

Dennoch ist nicht zu erwarten, dass sich die Ozonschicht vor der zweiten Hälfte dieses Jahrhunderts vollständig erholt. Dies liegt daran, dass Stoffe, die zum Abbau der Ozonschicht führen, nach ihrer Freisetzung viele Jahre in der Atmosphäre verbleiben und weiterhin Schäden verursachen.

Es bleibt noch viel zu tun, um die weitere Erholung der Ozonschicht sicherzustellen und die Auswirkungen ozonabbauender Stoffe auf das Erdklima einzudämmen.

Maximale Ausdehnung des Ozonlochs über der südlichen Hemisphäre von 1979 bis 2019.

Die nachstehenden Abbildungen zeigen Analysen des Gesamtozons über der Antarktis durch Copernicus. Die blaue Färbung steht für niedrige Ozonmengen, gelb und rot hingegen für höhere Ozonmengen.

Maximale Ausdehnung des Ozonlochs über der südlichen Hemisphäre, absoluter Höchstwert (9. September 2000) und aktueller Jahreshöchstwert (20. September 2018)
Quelle: Europäische Umweltagentur

Für die fortgesetzte weltweite Erholung der Ozonschicht sind folgende Maßnahmen erforderlich:

  • Gewährleistung der ordnungsgemäßen Umsetzung der bestehenden Beschränkungen für Stoffe, die zum Abbau der Ozonschicht führen, und weitere Verringerung der weltweiten Verwendung solcher Stoffe;
  • Gewährleistung eines umweltverträglichen Umgangs mit Altbeständen ozonabbauender Stoffe (Lagerbestände und in bestehenden Einrichtungen enthalten) und ihres Ersatzes durch klimafreundliche Alternativen;
  • Gewährleistung, dass ozonabbauende Stoffe für zulässige Verwendungen nicht zu illegalen Zwecken genutzt werden;
  • Verringerung der Verwendung ozonabbauender Stoffe in Anwendungen, die nicht als Verbrauch im Sinne des Montrealer Protokolls gelten;
  • Gewährleistung, dass keine neuen Chemikalien oder Technologien entstehen, die neue Bedrohungen für die Ozonschicht darstellen könnten (z. B. sehr kurzlebige Stoffe).

Zusammenhang zwischen ozonabbauenden Stoffen und Klimawandel

Wechselwirkung zwischen
ozonabbauenden Stoffen und Klimawandel
Abbau der Ozonschicht und Klimawandel
Quelle: GRID-Arendal

Die meisten vom Menschen erzeugten ozonabbauenden Stoffe haben darüber hinaus ein hohes Treibhauspotenzial. Bei einigen ist das Treibhauspotenzial bis zu 14 000mal höher als das von Kohlendioxid (CO2), dem wichtigsten Treibhausgas.

Daher hat auch der weltweite Ausstieg aus ozonabbauenden Stoffen wie teilhalogenierten Fluorchlorkohlenwasserstoffen (HFCKW) und Fluorchlorkohlenwasserstoffen (FCKW) einen erheblichen positiven Beitrag zur Bekämpfung des Klimawandels geleistet.

Andererseits hat der weltweite Ausstieg zu einer verstärkten Verwendung anderer Arten von Gasen geführt, um ozonabbauende Stoffe in verschiedenen Anwendungen zu ersetzen. Diese fluorierten Gase („F-Gase“) führen zwar nicht zu einer Schädigung der Ozonschicht, haben jedoch einen erheblichen Treibhauseffekt. Daher haben sich die Vertragsparteien des Montrealer Protokolls im Jahr 2016 darauf verständigt, die gängigste Art von F-Gas, teilfluorierte Kohlenwasserstoffe (HFKW), in die Liste der geregelten Stoffe aufzunehmen.

Weitere Informationen finden sich im Abschnitt über fluorierte Treibhausgase.

Dokumente

Statistiken über die Fortschritte bei der Abkehr von ozonabbauenden Stoffen

  • Europäische Umweltagentur (EUA)
    • Jahresberichte der EUA über Herstellung, Einfuhr, Ausfuhr, Zerstörung und Verwendung ozonabbauender Stoffe in der Europäischen Union
    • Diagramme und Indikatoren der EUA zu Herstellung und Verbrauch von ozonabbauenden Stoffen
  • UNEP-Ozonsekretariat
    • Datenzugangszentrum des UNEP-Ozonsekretariats mit Daten über die weltweite jährliche Herstellung, Einfuhr, Ausfuhr, Zerstörung und Verwendung ozonabbauender Stoffe

Ozonbeobachtung

  • COPERNICUS
    • Copernicus erfasst umfangreiche Daten zur Ozonschicht, einschließlich Daten zur aktuellen Ozonlochentwicklung und Ozonvorhersagen.

Alternativen zu ozonabbauenden Stoffen

Sonstige Veröffentlichungen

Fragen und Antworten

Schutz der Ozonschicht: Fragen und Antworten (September 2012)

Was ist die Ozonschicht?

Die Ozonschicht ist eine natürliche Gasschicht in der oberen Erdatmosphäre, die Menschen und andere Lebewesen vor der schädlichen ultravioletten (UV) Strahlung der Sonne schützt. Obwohl Ozon (O3) in kleinen Konzentrationen in der gesamten Atmosphäre auftritt, findet sich der Großteil (rund 90 %) in der Stratosphäre, einer Schicht, die sich von 10 bis 50 km über der Erdoberfläche erstreckt. Diese Ozonschicht übernimmt die wesentliche Aufgabe, die meisten biologisch schädlichen UV-Strahlen der Sonne herauszufiltern.

Was verursacht den Abbau der Ozonschicht?

Die Ozonkonzentrationen in der Atmosphäre schwanken naturgemäß in Abhängigkeit von Temperatur, Wetter, Breitengrad und Höhe. Darüber hinaus können sich Stoffe, die durch Naturereignisse wie Vulkanausbrüche ausgestoßen werden, messbar auf die Ozonwerte auswirken. Allerdings lässt sich das derzeitige Ausmaß des Abbaus der Ozonschicht nicht durch natürliche Phänomene erklären.

Aus den wissenschaftlichen Erkenntnissen geht hervor, dass bestimmte durch den Menschen erzeugte Chemikalien für die Entstehung des Ozonlochs über der Antarktis sowie die weltweiten Ozonverluste verantwortlich sind. Bei diesen Chemikalien handelt es sich um Industriegase, die seit vielen Jahren in einer Reihe von Produkten und Anwendungen zum Einsatz kamen, einschließlich Aerosolsprays, Kühlschränke, Klimaanlagen, Feuerlöscher und Anlagen zur Begasung von Kulturpflanzen.

Ozonabbauende Stoffe werden durch Sonnenlicht in der Stratosphäre aufgespaltet, sodass Halogenatome (z. B. Chlor oder Brom) entstehen, die das Ozon anschließend durch einen komplexen katalytischen Reaktionszyklus zerstören. Am meisten Ozon wird am Südpol zerstört, wo die sehr geringen stratosphärischen Temperaturen im Winter polare Stratosphärenwolken erzeugen. Die in diesen Wolken gebildeten Eiskristalle bieten chemischen Reaktionen eine große Oberfläche und beschleunigen die katalytischen Zyklen. Da die Zerstörung von Ozon Sonnenlicht erfordert, verschärft sich der Prozess im Frühjahr, wenn die Sonneneinstrahlung am Südpol am stärksten ist und ständig polare Stratosphärenwolken vorhanden sind.

Was ist das Ozonloch?

Der Ozonverlust ist am Südpol am größten und tritt vor allem in den letzten Winter- und ersten Frühlingsmonaten (August-November) ein. Am größten ist der Schwund in der Regel Anfang Oktober, wenn das Ozon in großen Gebieten häufig vollständig zerstört wird. Durch diesen starken Abbau entsteht das sogenannte „Ozonloch“, das in Satellitenbildern der gesamten Ozonschicht über der Antarktis zu sehen ist. In den meisten Jahren geht die maximale Ausdehnung des Ozonlochs über die Fläche des antarktischen Kontinents selbst hinaus. Videos auf der Copernicus-Website veranschaulichen die Bildung des Ozonlochs vergangener Jahre.

Obwohl die Ozonverluste in der nördlichen Hemisphäre weniger stark ausgeprägt sind, ist auch über der Arktis und sogar über Kontinentaleuropa/der EU eine erhebliche Ausdünnung der Ozonschicht zu beobachten. Der Ozonverlust ist über der Arktis jedoch in der Regel weniger gravierend als über der Antarktis und variiert aufgrund der klimatischen und geografischen Lage in der Arktis von Jahr zu Jahr stärker. Allerdings wurde im März 2011 erstmals nicht nur eine Verdünnung der Ozonschicht, sondern ein tatsächliches Ozonloch über der Arktis und Teilen Europas beobachtet.

Wie wirkt sich der Abbau der Ozonschicht auf die Gesundheit aus?

Eine stärkere UV-Strahlung auf der Erdoberfläche schadet der menschlichen Gesundheit. Zu den negativen Auswirkungen gehört, dass bestimmte Arten von Hautkrebs, grauer Star und Immunschwächen häufiger auftreten. Die zunehmende UV-Strahlung führt dazu, dass in Bodennähe mehr Ozon entsteht, das Atemwegserkrankungen verursacht.

Wie wirkt sich der Abbau der Ozonschicht auf die Umwelt aus?

Die UV-Strahlung wirkt sich auf Land- und Wasserökosysteme aus und verändert Wachstum, Nahrungsketten und biochemische Kreisläufe. Insbesondere Wasserorganismen direkt unterhalb der Wasseroberfläche, die die Grundlage der Nahrungskette bilden, werden durch die starke UV-Strahlung beeinträchtigt. Ferner kann sie das Pflanzenwachstum und damit die landwirtschaftlichen Erträge negativ beeinflussen. Außerdem verändert der Abbau des Ozons in der Stratosphäre auch die Temperaturverteilung in der Atmosphäre, was eine Vielfalt von Umwelt- und Klimaauswirkungen mit sich bringt.

Wie wirkt sich der Abbau der Ozonschicht auf die Wirtschaft aus?

Höhere Gesundheitskosten sind die wichtigsten direkten wirtschaftlichen Auswirkungen erhöhter UV-Strahlung. Die Ausgaben für die Behandlung von Millionen zusätzlicher Fälle von Hautkrebs und grauem Star sind eine Herausforderung für die Gesundheitssysteme, vor allem in weniger entwickelten Ländern. Die erhöhte UV-Strahlung verringert auch die Lebensdauer und die Festigkeit bestimmter Kunststoffe und Fasern.

Indirekte wirtschaftliche Auswirkungen umfassen eine Reihe zusätzlicher Kosten, z. B. für die Bekämpfung des Klimawandels oder infolge kleinerer Fischbestände.

Wird sich die Ozonschicht erholen?

Trotz der bestehenden Regulierung ozonabbauender Stoffe setzt sich der schwerwiegende Ozonabbau fort. Dies liegt daran, dass Stoffe, die zum Abbau der Ozonschicht führen, nach ihrer Freisetzung viele Jahre in der Atmosphäre verbleiben und weiterhin Schäden verursachen. Da jedoch immer geringere Mengen ozonabbauender Stoffe freigesetzt werden, sind erste Anzeichen einer Erholung der Ozonschicht sichtbar. Aufgrund der langen Lebensdauer ozonabbauender Stoffe und sofern keine zusätzlichen Maßnahmen getroffen werden, ist es unwahrscheinlich, dass sich die Ozonschicht vor der zweiten Hälfte dieses Jahrhunderts vollständig erholen wird.

Was kann ich zum Schutz der Ozonschicht tun?

Ozonabbauende Stoffe sind noch in vielen älteren Einrichtungen und Geräten vorhanden, sodass das Bewusstsein dafür geschärft werden muss, wie mit diesen Stoffen umzugehen ist. Es gibt einige praktische Dinge, die Sie zum Schutz der Ozonschicht tun können:

  • Sorgen Sie dafür, dass alte Kühlschränke und Klimaanlagen sicher entsorgt werden, indem Sie sie zum Recyclinghof bringen. Achten Sie darauf, dass der Kühlkreislauf, der den ozonabbauenden Stoff enthält, nicht beschädigt wird.
  • Stellen Sie sicher, dass Handwerker, die Ihren Kühlschrank oder Ihre Klimaanlage reparieren, die alten ozonabbauenden Stoffe rückgewinnen und recyceln, damit sie nicht in die Atmosphäre freigesetzt werden.
  • Sorgen Sie bei der Renovierung Ihres Hauses dafür, dass alte Isolierschäume, die ozonabbauende Stoffe enthalten, als umweltschädliche Abfälle entsorgt werden.
  • Informieren Sie sich durch weitere Lektüre über den Ozonabbau, schlagen Sie der Schule Ihrer Kinder Projekte vor, durch die ein Bewusstsein für das Problem geschaffen wird, und regen Sie lokale Maßnahmen an.

Wie kann ich mich vor UV-Strahlung schützen?

Es besteht ein direkter Zusammenhang zwischen erhöhter Exposition gegenüber UV-Strahlung und einem höheren Risiko, bestimmte Arten von Hautkrebs auszubilden. Zu den Risikofaktoren gehören der Hauttyp, Sonnenbrand in der Kindheit und die Exposition gegenüber intensiver Sonneneinstrahlung. Die jüngsten Veränderungen des Lebenswandels, nach denen mehr Menschen in Urlaub fahren und sich gezielt starkem Sonnenlicht aussetzen, sind zum Teil für einen Anstieg der bösartigen Hautkrebserkrankungen verantwortlich. Um das Hautkrebsrisiko so gering wie möglich zu halten, bedecken Sie die Haut mit Kleidung oder schützen Sie sie mit einem geeigneten Sonnenschutzmittel (Sonnencreme), setzen Sie einen Hut auf und tragen Sie eine Sonnenbrille mit zertifiziertem UV-Schutz, um die Augen zu schützen.

Was ist mit den positiven Auswirkungen der UV-Strahlung?

Zwar ist die Zunahme der UV-Strahlung schlecht für die menschliche Gesundheit, doch auch eine zu geringe Exposition kann sich negativ auswirken. Dies bezieht sich hauptsächlich auf die zu geringe Produktion von Vitamin D in der Haut, die durch UV-Strahlung in Gang gesetzt wird. Die Unterversorgung mit Vitamin D ist die Ursache einer Reihe von Erkrankungen wie Osteoporose, Osteomalazie (Knochenerweichung), Rachitis oder von Herz-Kreislauf-Problemen. Personen mit dunkler Haut sind besonders anfällig gegenüber einem Rückgang der natürlichen UV-Strahlung. Die meisten Menschen erhalten jedoch in ihrem täglichen Leben eine angemessene Dosis UV-Strahlung. Für gesunde Menschen besteht kein medizinischer Grund, sich vorsätzlich zusätzlicher Sonnenstrahlung auszusetzen.