Das verbleibende CO2-Budget und der
Nachbesserungsprozess von Paris

Das verbleibende CO2-Budget

CO2 reichert sich in der Atmosphäre an. Deshalb bestimmt die Summe der CO2-Emissionen, die wir ausstoßen, inwieweit wir die menschengemachte Erderwärmung begrenzen können (Budgeteigenschaft von CO2).

Aufgrund der Komplexität des Klimasystems lässt sich allerdings aus naturwissenschaftlicher Sicht das genaue verbleibende CO2-Budget nicht ohne Weiteres angeben.

Was sagt der IPCC zum verbleibenden CO2-Budget?

Der Weltklimarat der Vereinten Nationen (IPCC) hat in seinem Sonderbericht 2018 folgende Tabelle zu den verbleibenden Budgets veröffentlicht (klicken Sie auf Bilder, um sie größer darzustellen):

Table 2.2 IPCC 1.5

Quelle: IPCC SR1.5 2018, Chapter 2, S. 108

Im 'Summary for Policymakers' führt der IPCC dazu aus:

"C.1.3 Limiting global warming requires limiting the total cumulative global anthropogenic emissions of CO2 since the preindustrial period, that is, staying within a total carbon budget (high confidence). (...) The associated remaining budget is being depleted by current emissions of 42 ± 3 GtCO2 per year (high confidence). (...) Using global mean surface air temperature (...) gives an estimate of the remaining carbon budget [from 2018] of 580 GtCO2 for a 50% probability of limiting warming to 1.5°C, and 420 GtCO2 for a 66% probability (medium confidence). (...) Uncertainties in the size of these estimated remaining carbon budgets are substantial and depend on several factors. (...)."

Quelle: IPCC SR1.5 2018, Summary for Policymakers, S. 14, Hervorhebungen und [from 2018] nicht im Original

Politische Einordnung

Vielleicht kann die Naturwissenschaft die großen Bandbreiten bei den zentralen Unsicherheiten und Variationen durch weitere Forschung in den nächsten Jahren noch verringern (bitte beachten Sie, dass die Bandbreiten i.d.R. in beide Richtungen gehen). Politisch können wir darauf nicht warten. Politisch sollten wir heute entscheiden, an welchem CO2-Budget bis zum Ende dieses Jahrhunderts wir uns bei unseren Reduktionsambitionen orientieren wollen. Dabei müssen wir auch entscheiden, ob und in welchem Ausmaß eine zeitweise Überschreitung dieses Budgets dabei einkalkuliert werden kann. Dieser Overshoot müsste dann mit globalen Negativemissionen ausgeglichen werden (s.a. unsere Anmerkungen zu Negativemissionen).

Die politische Entscheidung über ein globales CO2-Budget, das wir bis zum Ende dieses Jahrhunderts einhalten wollen, muss natürlich bei neuen naturwissenschaftlichen Erkenntnissen immer wieder angepasst werden. Aus der Entscheidung unter Unsicherheit gibt es kein Entrinnen. Auch keine Entscheidung ist eine Entscheidung.

Begriffliche Einordnung

Begrifflich ist ein CO2-Budget, das wir bis 2100 einhalten wollen, von den 'verbleibenden CO2-Budgets' lt. IPCC zu unterscheiden, wenn durch globale Negativemissionen ein zeitweises Überschreiten eines verbleibenden Budgets ausgeglichen werden soll. Dann reicht es nicht mehr rechnerisch das verbleibende Budget einzuhalten, sondern der Overshoot muss zusätzlich mit der angestrebten Begrenzung der Erderwärmung kompatibel sein. Dabei sind insbesondere Kipp-Punkte im Klimasystem zu beachten.

Zusammenfassung

Wir emittieren derzeit ca. 42 Mrd. t CO2 im Jahr.

Erderwärmung 'global mean surface air temperature' gegenüber dem vorindustriellen Niveau
~ 1,5°C
~ 2°C

Größenordnung verbleibendes CO2-Budget ab 2018
Einhaltung mit einer Wahrscheinlichkeit von (nur) 66%

420 Mrd. t
1.170 Mrd. t

Bitte beachten Sie, dass eine Einhaltung mit einer Wahrscheinlichkeit von nur 66% insbesondere bei der Zwei-Grad-Grenze im Hinblick auf die Kipppunkte im Klimasystem nicht mehr akzeptabel ist. Bei der Zwei-Grad-Grenze sollte unseres Erachtens mindestens 80-90% vorausgesetzt werden. Ein mit der Zwei-Grad-Grenze sinnvoller Weise kompatibles verbleibendes Budget ist also wesentlich geringer als das, welches der IPCC in seinem Sonderbericht in den Raum stellt. Wahrscheinlich wird dies der IPCC in seinem nächsten regulären Sachstandsbericht stärker thematisieren.

Als zentrale Botschaften zu den notwendigen CO2-Reduktionen formuliert der IPCC-Sonderbericht:

"C.1 In model pathways with no or limited overshoot of 1.5°C, global net anthropogenic CO2 emissions decline by about 45% from 2010 levels by 2030 (40–60% interquartile range), reaching net zero around 2050 (2045–2055 interquartile range). For limiting global warming to below 2°C CO2 emissions are projected to decline by about 25% by 2030 in most pathways (10–30% interquartile range) and reach net zero around 2070 (2065–2080 interquartile range). (...)."

Quelle: IPCC SR1.5 2018, Summary for Policymakers, S. 14, Hervorherbungen nicht im Original

Pariser Nachbesserungsprozess (Ambitionsmechanismus)

In Paris wurde vereinbart, dass die Staaten immer ehrgeizigere national entschiedene Beiträge (NDCs) beim UNFCCC vorlegen sollen (Ambitionsmechanismus). Zu den bereits im Vorlauf des Pariser Abkommens eingereichten nationalen Beiträgen hat das UN-Sekretariat mit einem Synthesebericht Stellung genommen. Das Ergebnis: Die eingereichten nationalen Beiträge sind ein Fortschritt; aber sie reichen bei weitem noch nicht aus, um die Zwei-Grad-Grenze zu unterschreiten. Selbst unter der optimistischen Annahme, dass die NDCs zu 100% umgesetzt werden, würde es zu einer Erderwärmung bis 2100 um gut 3°C kommen mit weiter stark steigender Tendenz danach.

Spätestens bis Ende 2020 sollen alle Vertragsstaaten ihre 2030-Ziele nachschärfen und Langfristpläne für ihre klimaneutrale Entwicklung vorlegen. Damit wird 2020 ein entscheidendes Jahr für die Frage, ob wir die Erderwärmung wirksam begrenzen können. Legen die Staaten NDCs für 2030 vor, die in Summe mit einer deutlichen Unterschreitung der 2°C-Grenze oder besser mit der Einhaltung der 1,5°C-Grenze kompatibel sind? Aufgrund der Budgeteigenschaft von CO2 sind die 2030er-Ziele dafür sehr entscheidend.

Wir brauchen jetzt glaubwürdige politische Entscheidungen, damit die Investitionen in eine fossilfreie Zukunft ausreichend in Gang kommen. Je später diese Entscheidungen fallen, desto teurer wird es und desto größer ist die Wahrscheinlichkeit, dass wir scheitern.

Weitere verwendete Begriffe für den 'Pariser Nachbesserungsprozess':
ratchet mechanism, ratcheting-up-process, ambition mechanism, Global Stocktage (GST), Globale Bestandsaufnahme, Ambitionsmechanismus

Wir brauchen einen Review auch durch die Zivilgesellschaft

Nun ist es wichtig, dass die Zivilgesellschaft in Verbund mit der Wissenschaft mit konkreten und fundierten Forderungen gegenüber der Politik genügend öffentlichen Druck aufbaut, so dass die Staaten einen fairen Anteil an den notwendigen globalen Anstrengungen übernehmen. Es muss eine öffentliche Diskussion darüber in Gang kommen, was eine faire und ökonomisch sinnvolle Aufteilung eines globalen CO2-Budgets bis 2100 auf Staaten sein könnte und wer unter Umständen einkalkulierte Negativemissionen erbringen bzw. finanzieren soll.

Grundlage für einen Review-Prozess sind Referenzwerte

Eigentlich würde es die Budgeteigenschaft von CO2 besser abbilden, wenn man darüber diskutieren würde, welcher Anteil eines globalen Budgets bis 2100 einzelnen Staaten zustehen könnte. In der bisherigen Klimadiplomatie werden jedoch die Emissionen zu einem gewissen Zeitpunkt in der Zukunft in Bezug gesetzt zu Emissionen in der Vergangenheit (z.B. 2030 zu 1990).

Was braucht man, um für alle Staaten entsprechende Referenzwerte berechnen zu können?

  1. Die Referenzwerte müssen aus nationalen Emissionspfaden abgeleitet werden, die in Summe mit einem vorgegebenen globalen CO2-Budget bis 2100 kompatibel sind.
  2. Für die Ableitung der nationalen Emissionspfade, muss man sich der Frage der Klimagerechtigkeit stellen. Nach welchen Schlüsseln sollen die globalen Emissionen auf Staaten verteilt werden bzw. an welchen Schlüsseln sollen sich die Staaten bei ihren NDCs orientieren?

Wir wollen hier zwei Konzepte und entsprechende Referenzwerte vorstellen, die nicht in die Vergangenheit schauen und keinen komplexen Mix an Kriterien heranziehen, sondern einerseits die aktuellen Emissionen eines Landes (und damit die derzeitige Realität) und anderseits die Pro-Kopf-Emissionen, um Klimagerechtigkeit abzubilden:

  1. das Regensburger Modell und
  2. das Extended Smooth Pathway Model.

Wir möchten auch auf die Website http://climateactiontracker.org/ hinweisen. Dort werden die NDCs mit Kriterien aus vielen unterschiedlichen Studien und Ansätzen abgeglichen.

Referenzwerte mit dem Regensburger Modell (RM)

Mit der Regensburger Formel im Rahmen des Regensburger Modells wird die Frage der Klimagerechtigkeit mit der Konvergenz der Pro-Kopf-Emissionen beantwortet. Mit der Regensburger Formel wird schrittweise der Verteilungsschlüssel "tatsächliche Emissionen im Basisjahr" durch den Verteilungsschlüssel "gleiche Pro-Kopf-Emissionen im Konvergenzjahr" bei der Aufteilung eines globalen Pfades ersetzt. Zur Bestimmung eines globalen Pfades, der mit einem vorgegebenen globalen Budget kompatibel ist, werden sechs Szenariotypen (RM 1 - 6) im RM angeboten. Mehr Informationen unter: Downloads.

Die Regensburger Formel setzt damit nur ein relativ niedriges Niveau an Klimagerechtigkeit um. Insbesondere wird bei einer Konvergenz der Pro-Kopf-Emissionen die historische Verantwortung der heutigen Industrieländer für den Klimawandel nicht berücksichtigt und die Erreichung von gleichen Pro-Kopf-Emissionen in die Zukunft mit niedrigeren Pro-Kopf-Emissionen verschoben.

Vor diesem Hintergrund haben die Referenzwerte auf der Grundlage der Regensburger Formel gerade dann eine hohe Aussagekraft, wenn selbst dieses geringe Fairnessniveau von Industrieländern bei ihren gemeldeten nationalen Beiträgen (NDCs) im Rahmen des Pariser Nachbesserungsprozesses noch unterschritten wird. Diese Industriestaaten kommen in Erklärungsnot, welchen Standard sie in puncto Klimagerechtigkeit zu Grunde legen.

Zusammenfassung Regensburger Formel in der Konvergenzperiode:

Beispielhafte Konvergenz der Pro-Kopf-Emissionen in der Konvergenzperiode bei Anwendung der Regensburger Formel:

Konvergenz Pro-Kopf-Emissionen

Referenzwerte nach dem Extended Smooth Pathway Model (ESPM)

Exemplarische Referenzwerte

Mit unserem Excel-Tools (Download hier) können Sie für alle Länder der Welt Referenzwerte berechnen.

Den folgenden exemplarischen Referenzwerten liegen diese zentralen Prämissen zugrunde:

Allerdings muss aus naturwissenschaftlicher Sicht beurteilt werden, ob ein sich jeweils ergebender globaler Mengen-Overshoot ebenfalls mit der 1,5°C-Grenze noch kompatibel ist. Bitte beachten Sie auch unsere Anmerkungen zu Negativemissionen.

Die Referenzwerte beziehen sich auf CO2-Emissionen aufgrund der Nutzung fossiler Brennstoffe und bei der Zementherstellung, da hier eine relativ solide Datenbasis besteht. CO2-Emissionen aufgrund von Landnutzungsänderungen werden damit hier nicht betrachtet. Auch die anderen Treibhausgase, wie z.B. Methan oder Lachgas, wird hier nicht betrachtet.

Mehr Referenzwerte und nationale Budgets bei unterschiedlichen globalen Budgets unter Downloads.

Bitte beachten Sie die Budgeteigenschaft von CO2, die sich bei den unterschiedlichen Szenariotypen zeigt: Reduzieren wir anfangs weniger; müssen wir später die Emissionen umso drastischer reduzieren bzw. Netto-Negativemissionen realisieren. Bitte beachten Sie auch die relativ hohen Netto-Negativemissionen (s.a. unsere Anmerkungen dazu unten), die hier bereits unterstellt werden. Können diese nicht realisiert werden oder sind diese in Bezug auf die Kipppunkte im Klimasystem schon zu hoch, ergäben sich noch weit ambitioniertere Referenzwerte.

Referenzwerte im Regensburger Modell

eine Art "moralische Untergrenze" für Industrieländer mit konvergierenden Pro-Kopf-Emissionen

Zentrale Prämissen, die den folgenden Referenzwerten nach dem Regensburger Modell zugrunde liegen:

Referenzwerte im Regensburger Modell für die größten Emittenten, die zusammen rund 80% der globalen Emissionen verursachen

In folgender Tabelle zugrunde gelegter globaler Pfad: Szenariotyp RM-5-rad (s.o.).

Aufbau der Tabelle:
 
Referenzwerte
Daten zu CO2-Emissionen
Zieljahr:
2030
2050
Schätzung 2019
in Mill. t
Pro-Kopf
2019
in t
Anteil an globalen Emissionen
kumuliert
(ohne EU)
Referenzjahr (Bezugsjahr):
1990
2010
1990
2010
China
128%
-40%
-90%
-97%
11.403
8,0
31%
31%
United States
-50%
-55%
-99%
-99%
5.334
16,2
14%
45%
EU28
-63%
-58%
-98%
-98%
3.388
6,7
9%
45%
India
143%
-18%
-62%
-87%
2.693
2,0
7%
52%
Russia
-64%
-49%
-99%
-99%
1.780
12,2
5%
57%
Japan
-51%
-53%
-98%
-98%
1.188
9,4
3%
60%
Iran
75%
-37%
-93%
-98%
748
9,0
2%
62%
Germany
-66%
-57%
-99%
-98%
730
8,7
2%
64%
South Korea
25%
-44%
-97%
-99%
714
13,9
2%
66%
Saudi Arabia
71%
-38%
-97%
-99%
629
18,3
2%
68%
Canada
-38%
-50%
-99%
-99%
598
16,0
2%
70%
Indonesia
87%
-27%
-73%
-89%
573
2,1
2%
71%
Brazil
15%
-41%
-85%
-92%
503
2,4
1%
73%
Mexico
-15%
-48%
-93%
-96%
496
3,9
1%
74%
South Africa
-27%
-51%
-97%
-98%
475
8,1
1%
75%
Turkey
40%
-32%
-91%
-96%
428
5,1
1%
76%
Australia
-30%
-53%
-99%
-99%
415
16,5
1%
77%
United Kingdom
-70%
-65%
-98%
-98%
363
5,4
1%
78%
Poland
-56%
-50%
-98%
-98%
343
9,0
1%
79%
Italy, San Marino and the Holy See
-61%
-61%
-98%
-98%
341
5,6
1%
80%
                 
global  

-46%

-96%
37.100
4,8
   

In der politischen Diskussion wird manchmal angeführt, dass Deutschland ja nur einen Anteil von 2% an den globalen Emissionen habe und es damit auf Deutschland nicht ankäme. Selbst, wenn man sich nur auf diesen Anteil bezieht, wird dabei oft unterschlagen, dass, wenn man alle Länder, die einen Anteil von bis zu 2% aufweisen, zusammen nimmt, man auf einen Anteil dieser Länder an den globalen Emissionen von rund 40% kommt.

Referenzwerte EU28 im Regensburger Modell; globale Pfade: Szenariotypen RM 2, 3 und 5:

EU28-RF

EU CO2-Budget

Hier eine Liste der nationalen Budgets und Referenzwerte aller Länder nach dem Regensburger Modell Download

Referenzwerte nach dem Extended Smooth Pathway Model

Referenzwerte EU28 mit dem Extended Smooth Pathway Model (Bevölkerung 50% / Emissionen 50%)

gewichteter Verteilungsschlüssel für das globale CO2-Budget 2020 - 2100:
> Bevölkerung und Emissionen in 2019 zu je 50% gewichtet (was wohl viele als gerecht empfinden würden)

EU28-SPM50

EU CO2-Budget

Hier eine Liste der nationalen Budgets aller Länder nach dem ESPM bei einer Gewichtung der Bevölkerung mit 50% und Referenzwerte für die größten Emittenten Download

EU28-Emissionspfade mit dem Extended Smooth Pathway Model

gewichteter Verteilungsschlüssel für ein globales CO2-Budget 2020 - 2100:
> Bevölkerung und Emissionen in 2019 als Schlüssel (Gewichtung siehe Grafik)
> Szenariotypen: RM-5-rad und RM-2-exp
> Spannweiten EU28-Ziele und Vergleich mit bisherigen Zielen

EU-2030-Ziel

 

► Mehr Referenzwerte und nationale Budgets bei unterschiedlichen globalen Budgets unter Downloads.

► Überblick Ergebnisse nach dem RM und dem ESPM für die größten Emittenten hier.

Wichtige Anmerkungen zu Negativemissionen

Da wir als Menschheit bisher nicht ausreichend gehandelt haben, ist die Einhaltung der 1,5°C-Grenze nur noch mit globalen Negativemissionen (globale Netto-Negativemissionen) möglich. Diese globalen Negativemissionen bedeuten jedoch, dass das verbleibende Budget zeitweise überschritten wird. Dabei gilt: Je höher dieser Mengen-Overshoot und je länger er andauert, desto höher ist die Wahrscheinlichkeit, dass Kipppunkte im Klimasystem überschritten werden. Bei Kipp-Elementen mit positiven Rückkopplungswirkungen kann es dann sein, dass trotz ausreichender rechnerischer globaler Negativemissionen, um das verbleibende Budget einzuhalten, die Erderwärmung nicht auf z.B. 1,5°C begrenzt werden kann.

Je später wir unsere CO2-Emissionen reduzieren, desto mehr sind wir auf globale Negativemissionen angewiesen und desto höher wird der Overshoot mit seinen Risiken ausfallen. Wir sprechen uns dafür aus, so schnell wie möglich eine Institution z.B. im Rahmen der UN zu schaffen, die sofort damit beginnt, Negativemissionen global zu koordinieren, zu finanzieren und in die Tat umzusetzen. Erstens helfen uns signifikante Negativemission, die wir sofort realisieren, die Erderwärmung zu begrenzen und zweitens hätten wir schneller Klarheit über die Kosten und Potentiale.

Eine interessante Radiosendung vom 19.11.2019 zu diesem Thema:
Einfach wegräumen? Wie Treibhausgase aus der Atmosphäre verschwinden sollen (mp3).

Mit unserem Szenariotyp RM-5-rad lassen sich der vom IPCC skizzierte globalen Pfade grundsätzlich (siehe obiges Zitat C.1 aus dem Sonderbericht 2018) gut abbilden. Die anderen Szenariotypen halten zwar das vorgegebene CO2-Budget 2018 - 2100 ebenfalls ein, weisen aber einen relativ hohen Mengen-Overshoot auf. Die Frage, ob ein konkreter Mengen-Overshoot mit einer bestimmten Begrenzung der Erderwärmung bis 2100 noch kompatibel ist, muss jeweils naturwissenschaftlich überprüft werden.

Zusammenfassung Referenzwerte EU28 mit Orientierung an der 1,5°C-Grenze