Fortdauernde Industrieemissionen verzögern die Erholung der stratosphärischen Ozonschicht

Warum das für den Alltag wichtig ist

Die Welt feierte das Montrealer Protokoll als eine seltene Erfolgsgeschichte des Umweltschutzes: Durch das Verbot vieler ozonzerstörender Chemikalien wurde der schützende Ozonmantel der Erde auf einen Erholungspfad gebracht. Diese Studie stellt eine ernüchternde Frage: Haben wir eine verborgene Quelle dieser Chemikalien übersehen, die diese Erholung verlangsamen könnte? Die Antwort lautet ja. Die Autorinnen und Autoren zeigen, dass bestimmte industrielle Verwendungen ozonabbauender Chemikalien, die bislang als unbedeutend und streng kontrolliert galten, weit stärker in die Atmosphäre entweichen als erwartet – genug, um die Erholung des Ozons um mehrere Jahre zu verzögern und zur Erwärmung des Klimas beizutragen.

Eine verborgene Schlupfloch in einer globalen Erfolgsgeschichte

Das Montrealer Protokoll hat die Verwendung leistungsstarker ozonabbauender Stoffe (ODS) wie Fluorchlorkohlenwasserstoffe (FCKW) in Anwendungen wie Kühlung und Sprühdosen weitgehend verboten. Eine wichtige Ausnahme wurde jedoch gemacht: Dieselben Chemikalien dürfen weiterhin als „Feedstocks“ hergestellt und verwendet werden, also als Zwischenstoffe zur Herstellung anderer Produkte. Damals gingen Expertinnen und Experten davon aus, dass nur etwa 0,5 % der Feedstock‑Chemikalien in die Atmosphäre entweichen würden und dass ihre Nutzung bald zurückgehen würde. Unter diesen Annahmen schienen Emissionen aus Feedstocks zu gering, um die Ozonschicht oder das Klima ernsthaft zu beeinflussen.

Wie sich die Chemie der Industrie verändert hat

Die Industriechemie hat sich so entwickelt, dass diese frühen Annahmen nicht mehr halten. Heute werden ozonabbauende Feedstocks weithin zur Herstellung neuer fluorierter Produkte eingesetzt, einschließlich Fluorkohlenwasserstoffen (HFCs), kurzlebigen Hydrofluoroolefinen (HFOs), verwandter Chemikalien und spezialisierter Kunststoffe für Produkte wie fortschrittliche Batterien und antihaftende oder leistungsfähige Beschichtungen. Einige dieser Produktionsketten erzeugen zudem unerwünschte Nebenprodukte – zusätzliche ODS, die entweichen können, wenn sie nicht erfasst und zerstört werden. Die Autorinnen und Autoren fassen Emissionen aus Feedstocks, Zwischenprodukten und Nebenprodukten unter dem Begriff „Feedstock‑Emissionen“ zusammen, da in allen Produktionsstufen Leckverluste in die Luft auftreten können.

Was die Messungen in der Atmosphäre zeigen

Globale atmosphärische Messnetze, betrieben von NOAA und der AGAGE‑Kollaboration, erfassen winzige Mengen dieser Gase weltweit. Durch die Kombination dieser Messungen mit einem atmosphärischen Transportmodell leiten die Forschenden ab, wie viel von jeder Substanz emittiert werden muss. Im Vergleich zu den von der Industrie gemeldeten Produktionsmengen zeigen diese Schätzungen, dass typische Leckraten nicht bei 0,5 % liegen, sondern näher bei 3,6 % für die meisten Feedstock‑Chemikalien und etwa 4,3 % für Tetrachlorkohlenstoff (CCl₄). Entscheidend ist, dass die Gesamtverwendung von ODS‑Feedstocks seit 2000 um mehr als 160 % zugenommen hat, statt zu schrumpfen. Bei mehreren Schlüsselchemikalien — darunter CCl₄, HCFC‑22, HCFC‑142b und CFC‑113/a — lassen sich die beobachteten Emissionen nicht allein durch alte Anlagen oder Restbestände erklären; die aktuelle Feedstock‑Produktion muss eine bedeutende Quelle sein.

Blick nach vorn: drei Zukünfte für Ozon und Klima

Unter Verwendung dieser aktualisierten Leckraten und Projektionen zur Entwicklung der Feedstock‑Nutzung bis 2100 untersuchen die Autorinnen und Autoren drei Szenarien. Im „Business‑as‑usual“-Szenario bleiben die derzeit hohen Emissionsanteile bestehen, parallel zur steigenden Nachfrage nach bestimmten Fluorchemikalien und Polymeren. Im „Low‑Emission“-Szenario verbessert die Industrie rasch die Kontrollen, so dass Lecks wieder auf die lange angenommene Marke von 0,5 % der Produktion sinken. Im „Zero“-Szenario bleibt die Feedstock‑Nutzung zwar bestehen, es treten aber keinerlei Lecks mehr auf, sodass nur noch Emissionen aus früheren Beständen und anderen Altquellen verbleiben. In allen drei Szenarien gehen die Gesamt‑ODS‑Emissionen in den kommenden Jahrzehnten zurück, da ältere Anwendungen auslaufen. Unter Business‑as‑usual jedoch bleiben die Emissionen aus Feedstocks groß genug, um diesen Rückgang um die Mitte des Jahrhunderts herum abzuflachen, insbesondere durch die anhaltende Nutzung von CCl₄ sowie HCFC‑22 und ‑142b. Das Team übersetzt diese Emissionen dann in gängige Maße für Ozonwirkung und Strahlungsantrieb, um zu ermitteln, wie sie die Rückkehr der Ozonschicht auf das Niveau von 1980 verzögern und wie stark sie zur Erwärmung beitragen.

Die Kosten der Verzögerung für den Ozonschutz und das Klima

Die Berechnungen zeigen, dass bei anhaltend hohen Feedstock‑Emissionen die Erholung des Ozonangebots in mittleren Breiten auf das Niveau von 1980 — oft als Maßstab für den Erfolg verwendet — gegenüber dem Low‑Emission‑Szenario um etwa sieben Jahre verzögert werden könnte, mit einer Unsicherheit von grob sechs bis elf Jahren. Das Reduzieren von Lecks, besonders bei CCl₄ und CFC‑113/a, wäre der effektivste Weg, diese Verzögerung zu vermeiden. Aus klimapolitischer Sicht entspricht die zusätzliche Erwärmung durch Business‑as‑usual‑Feedstock‑Emissionen im Jahr 2050 etwa 0,8 % der heutigen globalen Kohlendioxid‑Emissionen, und bis 2100 wäre die zusätzliche Erwärmung durch diese Emissionen vergleichbar mit mehreren Vielfachen des heutigen Einflusses des starken Treibhausgases SF₆. Die Botschaft ist für Nicht‑Fachleute klar: Die Ozonschicht befindet sich weiterhin auf einem Erholungspfad, doch eine weitgehend unregulierte Ecke der Industriechemie bremst diesen Fortschritt stillschweigend und verstärkt den Klimawandel. Schärfere Kontrollen der Feedstock‑Emissionen, mit heute bereits verfügbaren Technologien, würden den Ozonschutz schneller wiederherstellen und gleichzeitig in bescheidenem Maße dem Klima zugutekommen.

Zitation: Reimann, S., Western, L.M., Lickley, M.J. et al. Continuing industrial emissions are delaying the recovery of the stratospheric ozone layer. Nat Commun 17, 3190 (2026). https://doi.org/10.1038/s41467-026-70533-w

Schlüsselwörter: Ozonschicht, Montrealer Protokoll, Industrieemissionen, ozonabbauende Stoffe, Klimaerwärmung