Neue Analysen haben steigende Emissionen mehrerer ozonabbauender Chemikalien ergeben, obwohl ihre Produktion für die meisten Anwendungen im Rahmen des Montrealer Protokolls verboten ist – und wahrscheinlich ist eine Lücke in den Vorschriften dafür verantwortlich.
Die heute veröffentlichte Studie in Natur Geowissenschaften und angeführt von der University of Bristol und der National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA), führt den Anstieg zum Teil auf die als Fluorchlorkohlenwasserstoffe oder FCKW bekannten Chemikalien zurück, die zur Herstellung anderer ozonfreundlicher Alternativen zu FCKW verwendet werden. Dies ist eine Ausnahme, die im Rahmen des Montrealer Protokolls zulässig ist, jedoch im Widerspruch zu seinen umfassenderen Zielen steht.
Hauptautor Dr. Luke Western, Research Fellow an der University of Bristol und Forscher am Global Monitoring Laboratory (GML) der NOAA, sagte: „Aufgrund des Erfolgs des Montrealer Protokolls achten wir jetzt auf diese Emissionen. FCKW-Emissionen aus weiter verbreiteten Verwendungen, die jetzt verboten sind, sind auf ein so niedriges Niveau gesunken, dass die Emissionen von FCKW aus zuvor unbedeutenden Quellen mehr auf unserem Radar sind und unter die Lupe genommen werden.“
Laut den Forschern bedrohen die Emissionen dieser FCKW die Ozonrückgewinnung derzeit nicht wesentlich. Aber weil sie starke Treibhausgase sind, wirken sie sich trotzdem auf das Klima aus.
„Zusammengenommen entsprechen ihre Emissionen den CO2-Emissionen im Jahr 2020 für ein kleineres Industrieland wie die Schweiz, sagte Western. Das entspricht etwa einem Prozent der gesamten Treibhausgasemissionen in den Vereinigten Staaten“, fügte Dr. Western hinzu.
Die internationale Studie wurde von einem Team von Wissenschaftlern aus Großbritannien, den USA, der Schweiz, Australien und Deutschland durchgeführt.
FCKW sind Chemikalien, von denen bekannt ist, dass sie die schützende Ozonschicht der Erde zerstören. Einst weit verbreitet bei der Herstellung von Hunderten von Produkten, darunter Aerosolsprays, wie Treibmittel für Schäume und Verpackungsmaterialien, Lösungsmittel und in der Kältetechnik, wurde die FCKW-Produktion für solche Zwecke im Jahr 2010 durch das Montrealer Protokoll verboten.
Das internationale Abkommen verhinderte jedoch nicht die Entstehung von FCKW bei der Herstellung anderer Chemikalien, darunter Fluorkohlenwasserstoffe oder HFKW, die als Ersatzstoffe der zweiten Generation für FCKW entwickelt wurden.
Diese Studie konzentrierte sich auf fünf FCKW mit wenigen oder keinen bekannten aktuellen Verwendungen – FCKW-13, FCKW-112a, FCKW-113a, FCKW-114a und FCKW-115 – und die eine atmosphärische Lebensdauer von 52 bis 640 Jahren haben. In Bezug auf ihre Auswirkungen auf die Ozonschicht entsprachen diese Emissionen etwa einem Viertel eines kürzlich festgestellten Anstiegs der Emissionen von FCKW-11, einer Substanz, die unter das Montrealer Protokoll fällt und vermutlich auf eine nicht gemeldete Neuproduktion zurückzuführen ist.
In dieser Studie verwendete das Team Messungen des Advanced Global Atmospheric Gases Experiment (AGAGE), bei dem die University of Bristol eine zentrale Rolle spielt, sowie andere Messungen des Forschungszentrums Jülich in Deutschland, der University of East Anglia und der NOAA in den USA. Diese wurden mit einem atmosphärischen Transportmodell kombiniert, um zu zeigen, dass die globale atmosphärische Häufigkeit und die Emissionen dieser FCKW zugenommen haben, nachdem ihre Produktion für die meisten Verwendungszwecke im Jahr 2010 eingestellt wurde.
Die Forscher stellten fest, dass bei drei von ihnen untersuchten FCKW – FCKW-113a, FCKW-114a und FCKW-115 – die erhöhten Emissionen teilweise auf ihre Verwendung bei der Herstellung von zwei gängigen HFKW zurückzuführen sein könnten, die hauptsächlich in Kühl- und Klimaanlagen verwendet werden. Die Ursachen für die steigenden Emissionen der anderen beiden FCKW, FCKW-13 und FCKW-112a, sind weniger sicher.
Obwohl das Team steigende globale Emissionen feststellte, konnten sie keine bestimmten Standorte identifizieren.
„Angesichts des anhaltenden Anstiegs dieser Chemikalien in der Atmosphäre ist es vielleicht an der Zeit, über eine weitere Verschärfung des Montrealer Protokolls nachzudenken“, sagte Studienkoautor Dr. Johannes Laube vom Institut für Energie- und Klimaforschung (IEK) at Forschungszentrum Jülich.
Wenn die Emissionen dieser fünf FCKW weiter steigen, könnten ihre Auswirkungen laut den Forschern einige der Vorteile des Montrealer Protokolls zunichte machen. Die Studie stellte fest, dass diese Emissionen reduziert oder vermieden werden könnten, indem Leckagen im Zusammenhang mit der HFKW-Produktion reduziert und alle gleichzeitig produzierten FCKW ordnungsgemäß zerstört werden.
Dr. Western schloss: „Die wichtigste Erkenntnis ist, dass der Produktionsprozess für einige der FCKW-Ersatzchemikalien möglicherweise nicht vollständig ozonfreundlich ist, selbst wenn die Ersatzchemikalien selbst es sind.“
Mehr Informationen:
Luke Western, Weltweiter Anstieg ozonabbauender Fluorchlorkohlenwasserstoffe von 2010 bis 2020, Natur Geowissenschaften (2023). DOI: 10.1038/s41561-023-01147-w. www.nature.com/articles/s41561-023-01147-w