F-Gas-Emissionen in Deutschland Atmosphärenmessungen zeigen Quellen klimaschädlicher Gase

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Beim Klimaschutz kommt es nicht nur auf CO₂ an: schon kleine Emissionen fluorierter Gase können sich erheblich auf die Erderwärmung auswirken. Eine Studie zeigt nun, dass Atmosphärenmessungen solche F-Gas-Emissionen lokalisieren können. Die Forscher identifizierten damit bereits eine in der Größenordnung bislang unbekannte Emissionsquelle in Südwestdeutschland.

Schwefelhexafluorid (SF₆) gehört zu den stärksten Treibhausgasen überhaupt: Ein einziges Kilogramm entfaltet über 100 Jahre eine Klimawirkung wie rund 24 Tonnen Kohlendioxid (CO₂). Messungen der Goethe-Universität Frankfurt im Auftrag des Umweltbundesamtes (UBA) zeigen, dass die Emissionen des hochwirksamen Treibhausgases SF₆ in Deutschland regional stark ungleich verteilt sind.

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Regionale Hotspots von Schwefelhexafluorid sichtbar machen

Grundlage der Analyse ist erstmals ein deutschlandweit konsistenter Datensatz aus allen verfügbaren SF₆-Messungen. Dazu zählen kontinuierliche Messungen des UBA an der Zugspitze, Daten des Taunus-Observatoriums der Goethe-Universität Frankfurt sowie ergänzende Messreihen aus dem europäischen ICOS-Netzwerk für standardisierten Treibhausgasmessungen. Die Auswertung der Messdaten erfolgte in Zusammenarbeit mit nationalen und internationalen Partnern.

„F-Gase wie Schwefelhexafluorid haben ein enorm schädliches Klimapotenzial“, betont UBA-Präsident Dirk Messner. „Deshalb brauchen wir moderne Messsysteme, die nicht nur Trends erkennen, sondern auch regionale Hotspots sichtbar machen. Gemeldete Emissionsdaten und real gemessene Konzentrationen in Zusammenhang zu bringen, schafft eine wichtige Grundlage für zielgerichtete Minderungsmaßnahmen.“

Monitoring von SF₆ und NF₃

Für einen Emissionshotspot in Südwestdeutschland wurden Emissionen von rund 30 Tonnen SF₆ pro Jahr für den Zeitraum 2021 bis 2023 abgeschätzt. Auffällig war, dass diese räumliche Konzentration nicht mit den bisher offiziell gemeldeten Emissionsquellen übereinstimmte, die eher eine gleichmäßige Verteilung erwarten ließ. Zwar stimmten die Gesamtemissionen für Deutschland gut mit den an die UN gemeldeten Werten überein, doch wurden andere Emissionsquellen in einem längeren Zeitraum überschätzt.

Ein weiterer zentraler Projekterfolg ist der Beginn der ersten kontinuierlichen Messungen von Stickstofftrifluorid (NF₃) in Deutschland. NF₃ ist ebenfalls ein extrem langlebiges und klimaschädliches Gas, wurde hierzulande bislang jedoch nicht gemessen. Seit Februar 2023 erfassen Forschende am Taunus-Observatorium erstmals NF₃ in der Atmosphäre. Die Messungen zeigen einen moderaten globalen Konzentrationsanstieg, aber nur wenige lokale Emissionsereignisse, was auf derzeit geringe regionale Quellen in Deutschland schließen lässt.

Den stärksten Klimagasen auf der Spur

Die Studie macht deutlich, wie wichtig kontinuierliche Atmosphärenmessungen für das Verständnis realer Emissionsmuster sind. Die Ergebnisse liefern eine entscheidende Grundlage, um Emissionsberichte zu verbessern, bislang unbekannte Quellen zu identifizieren und gezielte Maßnahmen zur Reduktion besonders klimaschädlicher Gase zu entwickeln.

SF₆ und NF₃ gehören zu den stärksten bekannten Treibhausgasen, die 24.300- bzw. 17.400-fach klimaschädlicher sind als CO₂. Während SF₆ bereits in bestimmten Bereichen – etwa in elektrischen Schaltanlagen oder auch in Schallschutzfenstern – reguliert oder verboten ist, wird NF₃ international bislang nur wenig beachtet, obwohl es zunehmend in der Halbleiterindustrie eingesetzt wird.

Originalpublikation: Prof. Dr. Andreas Engel, Katharina Meixner: Characterization of German SF6 Emissions, ACS EST Air 2025, 2, 2889−2899; DOI: 10.1021/acsestair.5c00234

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