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Tag der Ozonschicht

Nur noch 50 Jahre warten

Bild: belkos/shutterstock.com

Vor 30 Jahren wurde das Loch in der Ozonschicht entdeckt, seit 20 Jahren ist der Verursacher FCKW verboten, aber das Loch ist immer noch da. Und es wird erst in 50 Jahren wieder verschwunden sein.

Ohne Ozonschicht ist auf der Erde kein Leben möglich. Sie fängt energiereiche UV-Strahlung der Sonne ab und verhindert so zum Beispiel Hautkrebs und grauen Star. Die Ozonschicht befindet sich in etwa 15 bis 30 Kilometer über der Erdoberfläche.

1985 wurde das sogenannte Ozonloch über der Antarktis entdeckt. Durch die reduzierte Ozonschicht dringt mehr energiereiche UV-Strahlung auf die Erdoberfläche und damit auch auf uns. Dies ist der Grund, warum wir heute Sonnenschutzmittel mit einem wesentlich höheren Sonnenschutzfaktor verwenden als in den 1960er- und 1970er-Jahren.

Um die Ozongesamtmenge in der Atmosphäre über einem bestimmten Ort zu messen, nutzt man die sogenannte „Dobson Einheit“ (engl. Dobson Unit, DU). Eine Ozonschicht mit dem Wert von 100 Dobson Einheiten entspricht einer 1 Millimeter dicken Säule, die aus reinem Ozon besteht. Sobald der Messwert unter 220 DU sinkt, spricht man von einem "Ozonloch". Die Ozonschicht ist dann mindestens 30 Prozent dünner als normal.

FCKW setzt Kettenreaktion in Gang 

Als Verursacher dieser Abnahme der Ozonschicht wurden Fluorchlorkohlenwasserstoffe (FCKW) identifiziert. Die ersten FCKW (CFCl3 und CF2Cl2) wurden 1929 durch Thomas Midgley bei General Motors synthetisiert. Ab 1930 wurden FCKW technisch hergestellt und zunehmend als Kältemittel in Kältemaschinen, als Treibgas für Sprühdosen, als Treibmittel für Schaumstoffe oder als Reinigungs- und Lösungsmittel eingesetzt. 

FCKW sind sehr beständig, unbrennbar, geruchlos, durchsichtig (farblos) und meistens ungiftig. Sie wurden seit Anfang der 1930er-Jahre im industriellen Maßstab hergestellt. Niedermolekulare FCKW haben einen niedrigen Siedepunkt und lassen sich durch Komprimieren leicht verflüssigen. Da sie während des Verdampfens große Wärmemengen absorbieren können, sind sie als Kühlmittel sehr geeignet. Sie werden in der Atmosphäre nicht abgebaut, steigen daher bis in die Stratosphäre auf und sind sehr wirksame Treibhausgase. 

Während des antarktischen Winters kondensieren sie an sogenannten „Polar Stratospheric Clouds (PSC)“, festen stratosphärischen Polarwirbeln. Wenn im Frühling die Sonne auf diese PSCs scheint, die sich in der Höhe der Ozonschicht befinden, spalten sich Chlorradikale mittels energiereicher UV-Strahlung von den FCKW ab. Diese Chlorradikale starten eine verhängnisvolle Kettenreaktion, die den Abbau von erheblichen Mengen Ozon zur Folge hat.

Alternativen zu den FCKW-basierten Treibgasen für die Aerosol-Zerstäubung sind teilhalogenierte Fluorkohlenwasserstoffe, die die Ozonschicht nicht zerstören, jedoch sehr wirksame Treibhausgase sind. Auch unter Druck leicht zu verflüssigende Gemische aus Propan und Butan sind gute Alternativen für Aerosolsprays. Darüber hinaus eignen sie sich als Kältemittel, genau wie Pentan, Ammoniak, und CO2.

Seltene Einigkeit beim Schutz der Ozonschicht

Nachdem das in den 1970er-Jahren postulierte Ozonloch 1985 tatsächlich gemessen wurde, wurde in Rekordzeit das sogenannte Montrealer Protokoll vom 16. September 1987 erarbeitet. In diesem internationalen Abkommen verpflichteten sich viele Staaten zur drastischen Reduktion der Herstellung von FCKW. Am 29. Juni 1990 beschloss die internationale Konferenz zum Schutz der Ozonschicht, die Herstellung und Anwendung von FCKW ab dem Jahr 2000 zu verbieten oder zumindest stark einzuschränken. Die Einigung sah vor, den FCKW-Einsatz bis 1995 um 50 und bis 1997 um 85 Prozent zu reduzieren. Wissenschaftler erwarten die weitgehende Erholung der Ozonschicht bis etwa 2070. 

Das Montrealer Protokoll über Stoffe, die zu einem Abbau der Ozonschicht führen, ist ein multilaterales Umweltabkommen und damit ein völkerrechtlich verbindlicher Vertrag des Umweltrechts. Es wurde am 16. September 1987 von den Vertragsparteien angenommen. Es trat am 01. Januar 1989 in Kraft. Die Staaten bekennen sich im Montrealer Protokoll zu ihrer Verpflichtung, „geeignete Maßnahmen zu treffen, um die menschliche Gesundheit und die Umwelt vor schädlichen Auswirkungen zu schützen, die durch menschliche Tätigkeiten, welche die Ozonschicht verändern, wahrscheinlich verändern, verursacht werden oder wahrscheinlich verursacht werden“ (Präambel). 

Mit der Ratifizierung durch Ost-Timor war am 16. September 2009 das Montreal-Protokoll das erste Vertragswerke in der Geschichte der Vereinten Nationen, das von allen Mitgliedsstaaten ratifiziert wurde.

Autor: Jochen Theloke

Ansprechpartner im VDI:
Dr.-Ing. Jochen Theloke 
VDI-Gesellschaft Energie und Umwelt
E-Mail-Adresse: theloke@vdi.de

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