Was ist Klimawandel?
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Veröffentlicht: 22. Dezember 2023
Mitwirkende: Alice Gomstyn, Alexandra Jonker

Was ist Klimawandel?

Im Allgemeinen bezieht sich der Begriff Klimawandel auf jede Veränderung der langfristigen Wettermuster auf der Erde. Wenn wir heute vom Klimawandel sprechen, bezieht sich dieser im Speziellen auf die Erderwärmung, die dokumentierte globale Temperaturerhöhung der Erdoberfläche seit Ende des 19. Jahrhunderts.

Während natürliche Ursachen wie Sonnen- oder Vulkanaktivität zu einem Klimawandel führen können, gehen Experten allgemein davon aus, dass die globalen Klimaveränderungen vom 20. Jahrhundert bis heute auf menschliche Aktivitäten zurückzuführen sind. Bei diesen Aktivitäten handelt es sich in erster Linie um die Verbrennung fossiler Brennstoffe, ein Prozess, bei dem Kohlendioxid in die Atmosphäre freigesetzt wird.

Zu den Auswirkungen des Klimawandels gehören extreme Wetterereignisse wie Dürren und Hitzewellen, veränderte Ökosysteme und Auswirkungen auf die menschliche Gesundheit und das Wohlbefinden. Eine Eindämmung des Klimawandels ist jedoch nicht unmöglich. Klimaschutzmaßnahmen und Nachhaltigkeitsbemühungen wie eine erhebliche Reduzierung der Treibhausgasemissionen, Fortschritte bei erneuerbaren Energien sowie beim Erreichen der Ziele für nachhaltige Entwicklung (Sustainable Development Goals, SDGs) der Vereinten Nationen können die zukünftige Klimaentwicklung beeinflussen.

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Natürliche Ursachen des Klimawandels

Das Klimasystem der Erde verhält sich seit jeher dynamisch. In den letzten 800.000 Jahren hat der Planet beispielsweise acht Eiszeiten erlebt, wobei arktische Eisplatten große Teile Nordamerikas, Europas und Asiens bedeckten. Klimawissenschaftler haben festgestellt, dass während der letzten Eiszeit vor mehr als 11.000 Jahren die globalen Temperaturen im Durchschnitt etwa 6°C niedriger waren als im 20. Jahrhundert. 

Auf Eiszeiten folgen wärmere Perioden und laut NASA-Wissenschaftlern sind diese Klimazyklen mit Milankovitch-Zyklen verbunden: einer Reihe von Umlaufbewegungen, die beeinflussen, wie viel Licht und Energie die Erde von der Sonne absorbiert.1

Es gibt andere natürliche Klimatreiber, die auch als „Klimaantrieb“ bezeichnet werden. Große Vulkanausbrüche gelten als Klimaantrieb, da Schwefeldioxidemissionen aus Eruptionen einen vorübergehenden Abkühlungseffekt haben können. Schwefeldioxid wandelt sich in Schwefelsäure um, die in der Atmosphäre zu Aerosolen kondensiert und die Sonnenstrahlung von der Erdatmosphäre weg reflektiert. Der US Geological Survey nennt die Eruption des Mount Pinatubo 1991 auf den Philippinen als „Einzigartig in ihrer Klimaauswirkung“, da sie die am weitesten beobachtete Schwefeldioxidwolke in der Geschichte erzeugt und die Erde drei Jahre lang abgekühlt hat.2

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Menschliche Aktivitäten als Ursache des Klimawandels

Klimawissenschaftler sind der Meinung, dass die größten Treiber des–Klimawandels – und insbesondere der Erderwärmung – heute auf menschliche Aktivitäten zurückzuführen sind. Die einflussreichsten dieser Aktivitäten ist die Verbrennung fossiler Brennstoffe, nämlich Kohle, Erdgas und Öl. Die Verbrennung fossiler Brennstoffe verursacht Treibhausgasemissionen, darunter Kohlendioxid- und Methanemissionen. 

Kohlendioxid und Methan werden Treibhausgase genannt, weil sie eine Barriere bilden, die die Wärme in der Erdatmosphäre einfängt, ähnlich wie die Glaswände und die Decke eines Gewächshauses die Wärme in Innenräumen einfangen. Dieser als Treibhauseffekt bezeichnete Wärmeeinschluss führt zu einer globalen Erwärmung der Erdoberfläche. 

Die meisten Treibhausgasemissionen sind anthropogen, was bedeutet, dass Menschen und menschliche Aktivitäten sie verursachen. Nach Angaben des Zwischenstaatlichen Ausschusses für Klimaänderungen (IPCC) stammen rund 79 % aller globalen Treibhausgasemissionen aus den Bereichen Energie, Industrie, Verkehr und Gebäude.3 Land- und Forstwirtschaft und andere Landnutzungen verursachen ebenfalls eine erhebliche Menge an Emissionen. Bäume sind beispielsweise natürliche Kohlenstoffspeicher, aber durch Entwaldung — das Abholzen von Bäumen, um Platz für die Landwirtschaft oder andere Nutzungsformen zu schaffen — wird dieser Kohlenstoff als Kohlendioxid in die Atmosphäre freigesetzt. 

Heute konzentrieren wir uns mehr denn je darauf, wie der Mensch das Klima beeinflusst, aber menschliche Aktivitäten haben das Klima weltweit schon seit über einem Jahrhundert erheblich verändert. Die Ursprünge des messbaren Einflusses der Menschheit auf das Klima der Erde lassen sich bis zur industriellen Revolution zurückverfolgen. Im Zuge der Umwandlung von Agrar- in Industriegesellschaften gegen Ende des 19. Jahrhunderts wurden die für diesen Wandel entscheidenden Maschinen und Technologien zunehmend mit fossilen Brennstoffen betrieben. Bis Mitte des 20. Jahrhunderts beliefen sich die Kohlendioxidemissionen auf etwa 5 Gigatonnen pro Jahr und stiegen dann bis zum Ende des Jahrhunderts sprunghaft auf 35 Gigatonnen pro Jahr an.

Die Auswirkungen des anthropogenen Klimawandels

Infolge des Klimawandels hat die Erde eine globale Erwärmung erlebt, darunter laut National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA) das wärmste Jahrzehnt seit Beginn der Aufzeichnungen zwischen 2011 und 2020. Auf der Erdoberfläche fällt die durchschnittliche Temperatur heute etwa 1,1 °C wärmer aus als vor der industriellen Revolution. 

Diese einstellige Temperaturerhöhung hat tiefgreifende Auswirkungen auf den Planeten. Wissenschaftler haben überzeugende Beweise dafür gefunden, dass der Temperaturanstieg zu folgenden Entwicklungen beiträgt:

  • Extreme Wetterereignisse
  • Veränderungen natürlicher Ökosysteme
  • Schädigung der menschlichen Gesundheit und des Wohlbefindens
Extreme Wetterereignisse

Da die Temperatur auf der Erde weiter ansteigt, werden gefährliche Hitzewellen immer häufiger. Hitze kann zu einer stärkeren Verdunstung von Wasser führen, was die Häufigkeit von Dürreperioden erhöht. Trockenere Bedingungen führen auch zu einer trockeneren Vegetation, die Waldbrände begünstigen kann.

In anderen Teilen des Planeten führen die stärkere Verdunstung und der Anstieg des atmosphärischen Wasserdampfs zu starken Niederschlägen und Überschwemmungen. Laut der NOAA gehen Experten davon aus, dass insbesondere die Niederschlagsraten von tropischen Zyklonen um 10 % bis 15 % steigen.4

Veränderungen natürlicher Ökosysteme

Während extreme Wetterereignisse über einen diskreten Zeitraum hinweg stattfinden, sind natürliche Ökosysteme langfristigen Veränderungen und einem Rückgang der biologischen Vielfalt ausgesetzt. Zum Beispiel lassen höhere Temperaturen das arktische Meereis und die Gletscher allmählich schmelzen, was wiederum eine Bedrohung für die Tierwelt, von Eisbären bis hin zu Fischen, darstellt. Höhere Meerestemperaturen in wärmeren Klimazonen wie Australien und Florida haben verheerende Auswirkungen auf die Korallenriffe. Das Leben im Meer ist auch durch die Versauerung der Ozeane gefährdet, die auf die Aufnahme von Kohlendioxid durch das Meerwasser zurückzuführen ist. 

In der Zwischenzeit leiden einige Arten unter dem Klimawandel, und einige invasive Arten gedeihen und breiten sich über ihr ursprüngliches geografisches Verbreitungsgebiet hinaus aus. Zum Beispiel könnten mildere Winter in den Vereinigten Staaten einer invasiven Rebe namens Kudzu helfen, in neue Gebiete zu gelangen und einheimische Arten wie Gräser und Bäume zu verdrängen.5 Laut IPCC sind die Auswirkungen des Klimawandels auf einige Ökosysteme unumkehrbar.

Schädigung der menschlichen Gesundheit und des Wohlbefindens

Der Klimawandel verursacht oder verschlimmert jedes Jahr extreme Wetterereignisse und Veränderungen der Ökosysteme, wodurch unzählige Menschen gefährdet werden. Die saisonalen Monsunregen in Indien zum Beispiel haben in den letzten Jahren an Intensität zugenommen - was Wissenschaftler auf die Erderwärmung zurückführen - und zu Hunderten von Todesfällen durch Sturzfluten und Erdrutsche geführt. In Afrika könnte eine „neue Normalität“ wiederkehrender Dürren, Überschwemmungen und Wirbelstürmen aufgrund des Klimawandels die Nahrungsmittelunsicherheit in ohnehin schon gefährdeten Gebieten noch verstärken, so eine Studie des Internationalen Währungsfonds.6 Insgesamt könnten nach Angaben der Weltgesundheitsorganisation jedes Jahr etwa 250.000 Menschen zusätzlich an den Folgen des Klimawandels sterben, zum Beispiel aufgrund von Krankheiten oder Hitzebelastung.

Die Auswirkungen des Klimawandels gefährden auch Existenzen. Mit dem Anstieg des Meeresspiegels – durch schmelzende Eisschichten und Gletscher – bedrohen beispielsweise zunehmende Überschwemmungen und Stranderosion den Küstentourismus. Die Erwärmung der Ozean und die Versauerung der Meere schaden den Fischbeständen und der Fischerei. Untersuchungen des IPCC prognostizieren, dass die anhaltende Erderwärmung zu einem Rückgang der Nahrungsmittelproduktion in Regionen auf der ganzen Welt führen wird.

Weltweite Bemühungen um die Eindämmung des Klimawandels

Wissenschaftler diskutieren seit weit über einem Jahrhundert den Klimawandel. 1896 schrieb der schwedische Physiker Svante Arrhenius einen Artikel, in dem er vorhersagte, dass sich ändernde Kohlendioxidwerte in der Atmosphäre und der daraus resultierende Treibhauseffekt das Erdklima beeinflussen könnten. Rund vierzig Jahre später brachte der englische Dampfingenieur und Amateurwissenschaftler Guy Callendar die Erderwärmung mit Kohlendioxidemissionen in Verbindung. Und in den 1950er Jahren warnte der kanadische Physiker Gilbert Plass davor, dass anthropogene Kohlendioxidemissionen die Erdoberflächentemperatur um 1,5°F pro Jahrhundert erhöhen würden.

Trotz der vorausschauenden Warnung von plass begannen bedeutende globale Bemühungen um die Bekämpfung des Klimawandels erst in den späten 1980er Jahren. Die Vereinten Nationen gründeten 1988 den IPCC, als die UN-Generalversammlung den Klimawandel als dringendes Problem bezeichnete. Knapp ein Jahrzehnt später, im Jahr 1997, wurde das Kyoto-Protokoll zum ersten internationalen Vertrag, der rechtlich verbindliche Ziele für die Industrieländer zur Reduzierung der Treibhausgasemissionen festlegte.

Das Pariser Abkommen von 2015 umfasste auch Entwicklungsländer und erweiterte die Emissionsziele für alle Länder. Das Abkommen zielte darauf ab, zu verhindern, dass die globale Durchschnittstemperatur um mehr als 2 °C über das vorindustrielle Niveau steigt. Fast 200 Länder haben das Pariser Abkommen unterzeichnet.

2015 verabschiedeten die Mitglieder der Vereinten Nationen außerdem 17 Nachhaltigkeitsziele mit Schwerpunkten wie die Einführung nachhaltiger Energiesysteme, eine nachhaltige Waldbewirtschaftung und die Senkung der Emissionen.

In seinem sechsten Sachstandsbericht aus dem Jahr 2023 prognostiziert der IPCC zuversichtlich, dass „eine tiefgreifende, schnelle und nachhaltige Eindämmung und eine beschleunigte Umsetzung von Anpassungsmaßnahmen“ die negativen Auswirkungen des Klimawandels auf Menschen und Ökosysteme verringern würden. Das Gremium stellte fest, dass seit seinem fünften Sachstandsbericht aus dem Jahr 2014 die Richtlinien und Gesetze zur Eindämmung des Klimawandels ausgeweitet wurden. Der IPCC kam jedoch zu dem Schluss, dass diese Maßnahmen bisher wahrscheinlich nicht verhindern werden, dass die Erderwärmung im laufenden Jahrhundert 1,5 °C übersteigt.

Technologien zur Eindämmung des Klimawandels

Eine maßgebliche Strategie zur Eindämmung des Klimawandels ist die Abkehr von fossilen Brennstoffen hin zu sauberer, erneuerbarer Energie. Erneuerbare Energiequellen erzeugen deutlich niedrigere Treibhausgasemissionen als fossile Brennstoffquellen. Zu den wichtigsten erneuerbaren Energiequellen gehören:

Windenergie

Windturbinen nutzen die Kraft des Windes und verwandeln ihn in Strom. Windkraftanlagen können an Land oder an Offshore-Standorten installiert werden. Aufgrund der schwankenden Windleistung variiert der Ertrag der Stromerzeugung durch Windkraftanlagen.

Wasserkraft

Wasserkraft, bekannt als die älteste Form erneuerbarer Energie, nutzt den fließenden Wasserfluss zur Stromerzeugung. Wasserkraftanlagen, von Dämmen bis hin zu kleineren Bauwerken, können Gemeinden bei der Verwaltung ihrer Wasserversorgung helfen, indem sie zusätzliches Wasser speichern, das später für verschiedene Zwecke verwendet werden kann, von der Bekämpfung von Waldbränden bis zur Bewässerung von Feldfrüchten. 

Sonnenenergie

Solartechnologien fangen Sonnenstrahlung ein und wandeln sie in Energie um. Auf Dächern installierte Solarmodule versorgen Haushalte und Unternehmen mit Strom, während auf der ganzen Welt Tausende von Solarkraftwerken in Betrieb oder im Bau sind. Wie bei der Windenergie gibt es auch bei der Energieerzeugung aus Solarenergie wetterbedingte und jahreszeitliche Schwankungen.

Weitere Quellen erneuerbarer Energie

Zu den weiteren Quellen erneuerbarer Energien zählen Bioenergie (Energie, die aus Biomasse wie Ernte- und Lebensmittelabfällen erzeugt wird), Geothermie (Wärmeenergie unter der Erdoberfläche) und Meeresenergie (Nutzung der kinetischen und thermischen Energie natürlicher Wasserströme).

Die Energiespeichertechnologie könnte der Schlüssel zur Schwankungsbewältigung bei der Erzeugung erneuerbarer Energien sein, damit erneuerbare Energiequellen fossile Brennstoffe vollständig ersetzen können. Laut Internationaler Energieagentur ist ein größerer Fortschritt im Wachstum der Energiespeicherkapazitäten erforderlich, um das Ziel der Agentur von Netto-Null Kohlendioxidemissionen bis 2050 zu erreichen.7

Neben Technologien für erneuerbare Energien gibt es auch andere Technologien und Prozesse, die sich vielversprechend auf die Eindämmung des Klimawandels auswirken So werden beispielsweise unterschiedliche Technologien entwickelt, um Kohlendioxid aus der Atmosphäre zu entfernen und es aus Emissionsquellen abzuscheiden. Auf Unternehmensebene helfen Energiemanagementprogramme dabei, den Energieverbrauch von Unternehmen zu überwachen, zu kontrollieren und zu optimieren, wodurch die CO2-Emissionen gesenkt und gleichzeitig die Kosten gesenkt werden.

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Fußnoten

1 Warum Milankovitch (Orbital) Cycles die aktuelle Erwärmung der Erde nicht erklären können“ (Link außerhalb von ibm.com). Ask Nasa Climate, NASA, 27. Februar 2020.

² „Auswirkungen von Vulkanen auf das Klima“ (Link außerhalb von ibm.com). Volcano Hazards Program, USGS.

³ „Zusammenfassung für Entscheidungsträger“ (Link außerhalb von ibm.com). Climate Change 2023: Synthesis Report. Contribution of Working Groups I, II and III to the Sixth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change. IPCC, Genf, Schweiz, S. 1-34, doi: 10,59327/IPCC/AR6-9789291691647,001.

⁴ „Erderwärmung und Hurricanes“ (Link außerhalb von ibm.com). Geophysical Fluid Dynamics Laboratory, NOAA, 17. November 2023

⁵ „Kudzu: Die invasive Rebe, die den Süden verschlang“ (Link außerhalb von ibm.com). The Nature Conservancy, 9. August 2019.

⁶ „Klimawandel und chronische Nahrungsmittelunsicherheit in Subsahara-Afrika" (Link außerhalb von ibm.com). Departmental Papers, International Monetary Fund, 15. September 2022.

⁷ Verfolgung des Fortschritt sauberer Energie 2023 (Link außerhalb von ibm.com). IEA, Paris (2023). Lizenz: CC BY 4.0