Die Weltorganisation für Meteorologie (WMO) definiert das Klima als die Statistik des Wetters über einen Zeitraum, der lang genug ist, um diese statistischen Eigenschaften auch bestimmen zu können. Während das Wetter den physikalischen Zustand der Atmosphäre zu einem bestimmten Zeitpunkt an einem bestimmten Ort beschreibt, ist Klima erst dann richtig gekennzeichnet, wenn die Wahrscheinlichkeit für Abweichungen vom Mittelwert angegeben werden kann, also auch Extremwerte Teil der Statistik sind. Zur Beschreibung des Klimas wird in der Regel eine Zeitspanne von 30 Jahren als Bezugszeitraum herangezogen. Die übliche Einteilung in Klimazonen folgt überwiegend dem Jahresgang der Temperatur und des Niederschlags.
Die Erwärmung der Erdoberfläche und der Atmosphäre führt dazu, dass sich die Druck- und Windsysteme verändern. Somit verändert sich auch der Transport von Luftmassen und die Struktur der atmosphärischen Zirkulation und es kommt zudem zu einer stärkeren Verdunstung von Wasserdampf.
Da die Atmosphäre mehr Wasserdampf aufnehmen und transportieren kann, kommt es regional zu Veränderungen der Niederschläge. So haben etwa in den mittleren Breiten der Nordhemisphäre die Niederschläge gemittelt über den Landflächen in den vergagnen Jahren zugenommen, in anderen Regionen jedoch abgenommen.
Die zunehmende Verdunstung über Landflächen kann regional zu Bodentrockenheit und Dürren führen. Diese Dürren beeinträchtigen das PFlanzenwachstum und somit die landwirtschaftlichen Erträge. Dies führt zu Ernährungsunsicherheiten in vielen Regionen der Welt.
Eine weitere Folge ist der anstieg des Meeresspiegels. Durch abschmelzende Landeisdecken und der Erwärmung der Ozeane, ist im Zeitraum 1901-2010 der globale mittlere Meeresspielgel um etwa 19 cm angestiegen. Erhöhte Windgeschwindigkeiten und Niederschläge erhöhen so die Gefahr von tropischen Wirbelstürmen und extremen Wellen, in Kombination mit den relativen Meeresspiegelanstieg führt dies zu Überflutungen und Erosionen in Küstenregionen.
Der Treibhauseffekt ist grundsätzlich ein natürlicher Prozess, der die Temperatur auf der Erde massgeblich bestimmt.
Die Erdoberfläche wird von der kurzwelligen Sonnenstrahlung erwärmt. Die Erdoberfläche reflektiert die einfallende Strahlung als langwellige Wärmestrahlung, welche von den atmosphärischen Treibhausgasen teilweise wieder absobiert wird. Durch die anschließende Abgabe der aufgenommenen Energie wird ein Teil der Strahlung zur Erde zurückgestrahlt und somit die Erdoberfläche und die untere Atmosphäre wiederrum erwärmt. Der gesamte Prozess wird als Treibhausgaseffekt bezeichnet.
Treibhausgase die diejenigen Gase in der Erdatmosphäre, die den sogenannten Treibhauseffekt produzieren. Die meisten Treibhausgase können sowohl einen natürlichen als auch einen anthropogenen Usprung haben. Die bekanntesten Treibhausgase sind Kohlenstoffdioxid, Methan und Lachgas. Neben diesen Spurengasen, ist Wasserdampf das wohl wichtigste Treibhausgas. Eine übergeordnete Rohlle spiel Wasserdampf für den natürlichen Treibhauseffekt, da die Aufnahmekapazität von Wasserdampf in die Atmosphäre in direkten Zusammenhang zur Temperatur steht.
CO2-Äuqivalente geben das sogenannte Treibhausgaspotenzial (Global worming potential (GWP)) an.
CO2-Abscheidung und -Speicherung (CCS = Carbon capture and storage) ist ein Verfahren zur Reduzierung der CO2-Emissionen in die Atmosphäre. Durch eine technische Abspaltung der Emissionen am Kraftwerk und einer "dauerhaften" Einlagerung kann der CO2-Ausstoß fossiler Kraftwerke deutlich reduziert werden.
Weitere Ansätze erforschen die Möglichkeit, das Kohlenstoffdioxid direkt aus der Luft zu filtern. Diese Technologie wird meist als DAC (Direct air capture) bezeichnet.
Am 24.06.2021 hat der Deutsche Bundestag das neue Klimaschutzgesetz beschlossen.
Bis zum Jahr 2030 sollen so 65 Prozent weniger Treibhausgasemissionen im Vergleich zu 1990 ausgestoßen werden. Im Jahr 2045 will die Bundesregierung Netto-Null-Emissionen erreicht haben.
Ein klimaneutales Deuschland ist bereits bis 2045 möglich. Hierfür braucht es aber mehr Tempo im Strukturwandel. Die Transformationen speziell im Ausbau der Erneuerbaren Energien, der klimaneutralen Industrie und der Elektromobilität muss vorallem nach 2030 stark beschleunigt werden. Zudem müssen die Agrarwende und der Einsatz von CO2-Abscheidung und -Speicherung vorgezogen werden.
Weitere Informationen können in der Puplikation "Klimaneutrales Deutschland 2045 - Wie Deutschland seine Klimaziele schon vor 2050 erreichen kann" nachgelesen werden.
Auch in Deutschland kommt es mit fortschreidenen Klimawandel immer häufiger zu Hitzewellen und Dürren. Zudem konnte eine Veränderung der Niederschläge beobachtet werden, so wurden vor allem im Winter Zunahmen der Niederschlagsmengen gemessen.
Insbesondere die Strakniederschlagsereigniesse haben stark zugenommen, so gab es etwa im Jahr 2016, 2017 und 2021 in vielen Regionen und Städten Deutschlands Überschwemmungen.
Meeresspiegelbeobachtungen verzeichneten einen Anstieg von etwa 10 bis 20 Zentimeter an Deutschlands Nord- und Ostseeküste innerhalb der letzten 100 Jahre. Dieser generelle Trend verbindet sich im selben Zeitraum mit einen Anstieg der Sturmfluten.
Was passiert, wenn Deutschland auf erneuerbare Energien setzt und es zu einer längeren Phase ohne Sonne und Wind kommt?
Deutschland besitzt nicht die topografischen Möglichkeiten um sehr effiziente Pumpsoecherkraftwerke zu bauen. Gleichzeitig muss immer mehr Strom zur Verfügung stehen. Es gibt einige Maßnahmen um das Problem der Versorgungsunsicherheit zu umgehen.
1. Power-to-gas und andere neue Speichertechnologien, vor allem dezentral
2. Vorhalten moderner Gaskraftwerke, die zunehmend mit synthetischen Brennstoffen betrieben werden können
3. Vereinfachung des Stromhandels am europäischen Strombinnenmarkt, für vereinfachte Stromimporte
4. Demand Side Management, also nachfrageorientierte beziehungsweise angebotsbasierte Produktion und Lieferung von Strom
Carbon Footprints oder auch CO2-Fußabdrücke sind ein wichtiger und akzeptierter Ansatz, um Umweltengagement und Klimaziele für Kunden und Mitarbeiter transparent zu machen.
Hierbei werden die CO2-Emissionen eines Produktes oder einer Organisation mittels wissenschaftlich belegten Methoden bewertet.
Die Liste an Maßnahmen welche Unternehmen für einen klimafreundlicheren Betrieb umsetzen können ist lang, hier ein paar ausgewählte Beispiele:
Vor allem der politisch durchgesetzte Klimaschutz hat Veränderungen für die Wirtschaft zu Folge.
Diese werden insbesondere durch die Verteuerung von Energie und Kohlenstoffdioxid-Emissionen, zum Beispiel durch entsprechende Steuern, ausgelöst.
Weitere Informationen zur politischen Lage finden Sie im Abschnitt "Politik und gesetzliche Regelungen"