Satellitendaten zeigen, wie stark Großstädte ihren CO2-Ausstoß reduzieren

Toronto (Kanada)/Pasadena (USA) – Berlin gehört zu den Spitzenreitern bei der Reduktion von CO2-Emissionen. Dies zeigt eine internationale Vergleichsstudie von sechs Metropolen weltweit. Diesen Beleg für einen ersten, noch bescheidenen Erfolg für den Klimaschutz veröffentlichten die Forscher im Fachblatt „Energy Policy“. Um solche CO2-Inventuren in Zukunft häufiger und möglichst objektiv durchführen zu können, konzipierte ein weiteres Forscherteam eine ausgeklügelte Satellitenmessmethode.

Weltkarte, auf der Menge des CO2-Ausstoß farblich gekennzeichnet ist. Am meisten CO2 produzieren Europa, der Nahe Osten, Südostasien sowie Nord und Mittelamerika, eher gering ist der Ausstoß in Südamerika, im Süden Afrikas und Australien.
Globaler CO2-Ausstoß

„Alle diese Städte verringerten ihren Pro-Kopf-Ausstoß an Treibhausgasen durch einen Wandel beim Kraftwerksbetrieb“, berichten Christopher Kennedy und seine Kollegen vom Department of Civil Engineering an der University of Toronto. Vor allem in Berlin, Toronto und New York wurden zugunsten von Gas und Biomasse weniger klimabelastende Kohle zur Strom- und Wärmegewinnung verfeuert. Berlin produzierte damit 2007 gut fünf Prozent weniger CO2 als drei Jahre zuvor. New York und Toronto schafften zwischen 2005 und 2009 eine Reduktion von etwa 2,5 Prozent und London konnte immerhin noch ein Minus von einem knappen Prozent verzeichnen. Nur in Seattle und Boston ermittelten die Wissenschaftler in der zweiten Hälfte des vergangenen Jahrzehnts einen leichten CO2-Anstieg von unter einem Prozent.

Die Daten sind jedoch mit einer gewissen Vorsicht zu interpretieren. Denn weltweit schätzen Städte heute ihre Kohlendioxid-Emissionen auf der Basis von Verbrauchsdaten ab. Dazu zählen der Stromverbrauch, die Verkehrsdichte oder auch die Betriebsdauer von Wärmekraftwerken. Konkrete objektive Messungen in der Atmosphäre fehlen häufig. Diese Lücke konnte nun ein amerikanisches Forscherteam mit verschiedenen Kameras und Spektrometern an Bord des Satelliten Gosat beispielhaft für die Metropolen Los Angeles und Mumbai stopfen und stellen ihre Methode im Fachblatt „Geophysical Research Letters“ vor.

Eric Kort und seine Kollegen vom Keck Institute for Space Studies am California Institute of Technology in Pasadena werteten Messungen des Infrarotspektrometers IR-FTS vom Satelliten Gosat aus. Es kann vom Erdboden reflektierte Wärmestrahlung in insgesamt vier Frequenzbereichen auffangen. Je nach Menge an Kohlendioxid in der gesamten Säule zwischen Erdboden und Satellit absorbierte das Treibhausgas einen spezifischen Teil der Wärmestrahlung. Daher lieferten diese Daten die Grundlage für eine objektive CO2-Emissionsmessung. Stark beeinflusst wurde die Aufnahme der IR-Spektren allerdings von der Wolkenbedeckung. Eine zweite Kamera - Cloud and Aerosol Imager (CAI) - bestimmte daher im sichtbaren Spektralbereich die jeweils aktuelle Wetterlage und die Verteilung von Aerosolen in der Atmosphäre. Für die CO2-Messung wurden dann nur die Messdaten herangezogen, bei denen gemäß den CAI-Bildern eine wolkenfreie Sicht auf die Großstadt vorherrschte.

Allein diese „Wolkenkorrektur“ reichte allerdings nicht aus. Denn auch die in der Metropolenregion während der Messung wehenden Winde machten eine CO2-Emissionsmessung ungenau. Um diese verfälschenden Faktor berücksichtigen zu können, nahmen Kort und Kollegen eine CO2-Messung über einem möglichst kaum besiedelten Areal in direkter Nachbarschaft zu den beiden Großstädten auf. Aus diesen Daten gewannen sie einen wind- und wetterabhängigen Messuntergrund, den sie bei ihrer Analyse verrechnen konnten. Trotz dieser Maßnahmen waren die gewonnenen Messdaten noch immer mit einer Ungenauigkeit von knapp 50 Prozent behaftet. Diese Fehlerspanne ließe sich jedoch über häufigere Messungen möglichst auch mit verschiedenen Satelliten in Zukunft verkleinern.