Methan – Löwenwurzel

Auf einen Blick

Chemische Formel: CH₄ (ein Kohlenstoffatom, vier Wasserstoffatome)
Lebensdauer: rund 12 Jahre in der Atmosphäre (IPCC: 11,8 ± 1,8 Jahre)
Erwärmungswirkung: 82,5-mal CO₂ über 20 Jahre, 29,8-mal über 100 Jahre (fossiles Methan)
Menschengemachter Anteil: rund 65 % der Emissionen 2010 bis 2019
Größte Quellen: Landwirtschaft und Abfall, fossile Energie, Feuchtgebiete
Politisches Ziel: Global Methane Pledge: mindestens 30 % weniger bis 2030, gemessen an 2020

Einfach erklärt

Methan (CH₄) ist nach Kohlendioxid das Treibhausgas, das am stärksten zur menschengemachten Erwärmung beiträgt. Es entsteht überall dort, wo organisches Material ohne Sauerstoff zersetzt wird: in Feuchtgebieten und Reisfeldern, auf Mülldeponien, im Verdauungstrakt von Rindern und anderen Wiederkäuern, aber auch beim Fördern und Transportieren von Erdgas, Öl und Kohle. Methan ist kurzlebiger als CO₂: Der IPCC (Weltklimarat) gibt für eine zusätzliche Methanmenge eine Lebensdauer von rund 12 Jahren an. In dieser Zeit wirkt es deutlich stärker. Über 20 Jahre betrachtet erwärmt ein Kilogramm Methan das Klima rund 80-mal so stark wie ein Kilogramm CO₂.

Das macht Methan zu einem schnellen Hebel im Klimaschutz. Weil es nach etwa einem Jahrzehnt abgebaut ist, wirken sinkende Emissionen vergleichsweise rasch. Der IPCC hält fest, dass starke, schnelle und dauerhafte Methanreduktionen den Erwärmungseffekt abschwächen würden, der entsteht, wenn die Luftverschmutzung durch Aerosole sinkt, und zugleich die Luftqualität verbessern. Den Ausstieg aus fossilem CO₂ ersetzen sie nicht: Um die Erwärmung auf ein bestimmtes Niveau zu begrenzen, müssen die CO₂-Emissionen mindestens auf netto null sinken.

Ausführlich erklärt

Wie viel Methan in der Luft ist

Der IPCC nennt für 2019 eine weltweite Methankonzentration von 1.866 ppb (Moleküle pro Milliarde Luftmoleküle). Seit 1750 ist sie um 156 % gestiegen und liegt höher als zu jeder Zeit in mindestens 800.000 Jahren. Die Messreihe der US-Behörde NOAA zeigt für 2024 einen globalen Jahresmittelwert von 1.929 ppb.

Wie stark Methan zur Erwärmung beiträgt, misst der IPCC als effektiven Strahlungsantrieb: die zusätzliche Energie in Watt pro Quadratmeter, die seit 1750 im Klimasystem bleibt. Für den Zeitraum bis 2019 beziffert er den Antrieb auf 2,16 Watt pro Quadratmeter für CO₂ und 0,54 für Methan (Spanne 0,43 bis 0,65). Hinzu kommen 0,41 für halogenierte Gase und 0,21 für Lachgas. Methan erreicht damit ein Viertel des CO₂-Werts und ist das zweitwichtigste menschengemachte Treibhausgas.

156 %mehr Methan in der Luft als 1750 (IPCC)

65 %der Methanemissionen 2010 bis 2019 sind menschengemacht

30 %weniger Methan bis 2030 als Ziel der Global Methane Pledge

Woher das Methan kommt

Das Global Methane Budget 2000 bis 2020 (Saunois und weitere, 2025) wertet Messungen und Modelle gemeinsam aus. Danach gelangten im Jahrzehnt 2010 bis 2019 nach den atmosphärischen Messungen (Top-down) rund 575 Millionen Tonnen Methan pro Jahr in die Luft. Davon waren etwa 369 Millionen Tonnen oder rund 65 % direkt menschengemacht: 228 Millionen Tonnen aus Landwirtschaft und Abfall, 115 aus der fossilen Energiewirtschaft und 27 aus der Verbrennung von Biomasse. Die übrigen rund 35 % stammen aus natürlichen Quellen, vor allem aus Feuchtgebieten und Binnengewässern.

Landwirtschaft und Abfall zusammen sind also die größte menschengemachte Quelle. Innerhalb von Landwirtschaft und Abfall nennt der IPCC die Tierhaltung als größten Einzelposten: Verdauung der Wiederkäuer und Gülle setzten 2008 bis 2017 rund 109 Millionen Tonnen frei, etwa 90 % davon aus der Verdauung selbst. Im Jahrzehnt 1990 bis 1999 waren es noch 87 Millionen Tonnen. Der IPCC führt den Anstieg vor allem auf die wachsende Zahl gehaltener Tiere zurück. Hintergründe dazu: Massentierhaltung und Fleischkonsum.

In Deutschland stammen laut Umweltbundesamt etwa zwei Drittel der Methanemissionen aus der Landwirtschaft, in erster Linie von Rindern und aus der Gülle. Der Rest entfällt unter anderem auf Abfall und Abwasser und auf undichte Erdgasleitungen. Viel Methan entsteht außerdem im Ausland bei Förderung und Transport von Gas, Kohle und Öl, die nach Deutschland importiert werden.

Auch der Klimawandel selbst kann Methanquellen verstärken. Ein Ensemble aus 16 Modellen schätzt die Methanemissionen aus Feuchtgebieten für 2010 bis 2020 auf 158 Millionen Tonnen pro Jahr (± 24). Das sind 6 bis 7 Millionen Tonnen mehr als im Jahrzehnt davor, und der Temperaturanstieg war dafür der wichtigste Treiber. Der IPCC warnt, dass solche Rückkopplungen aus Feuchtgebieten, tauendem Permafrost und Waldbränden in Klimamodellen noch nicht vollständig enthalten sind. Für die nördlichen Permafrostregionen konnte er bisher keinen mehrjährigen Trend erkennen, setzt in diese Aussage wegen dünner Messnetze aber nur geringes Vertrauen.

Einordnung: Wie sicher sind die Zahlen?

Die Schätzungen haben Spannweiten. Für 2010 bis 2019 liegen die Bottom-up-Werte (aus Inventaren und Modellen) mit 669 Millionen Tonnen um 16 % über den Top-down-Werten (575). Seit der Ausgabe 2025 überlappen sich beide Spannen erstmals. Die größte Unsicherheit liegt laut den Forschenden bei den natürlichen Quellen, besonders bei Feuchtgebieten und Binnengewässern. Die hier genannten Quellen stammen überwiegend von internationalen Gremien sowie aus Europa und den USA. Stimmen aus dem Globalen Süden kommen nur vermittelt vor.

Abbau und Lebensdauer

Rund 90 % des Methanverlusts entstehen laut IPCC in der unteren Atmosphäre durch die Reaktion mit dem Hydroxylradikal (OH), etwa 5 % durch Bakterien im Boden und der Rest in der Stratosphäre. Für die Aufenthaltsdauer im Gleichgewicht gibt der IPCC 9,1 ± 0,9 Jahre an. Für Klimavergleiche nutzt er eine Störungslebensdauer von 11,8 ± 1,8 Jahren, also die Zeit, in der eine zusätzliche Methanmenge wieder abklingt. Beide Angaben sind richtig, sie beantworten verschiedene Fragen.

Zwei Zahlen, ein Gas: GWP20 und GWP100

Das Globale Erwärmungspotenzial (GWP, englisch: Global Warming Potential) vergleicht, wie stark ein Kilogramm eines Gases über einen festen Zeitraum wirkt, gemessen an einem Kilogramm CO₂. Der sechste IPCC-Sachstandsbericht nennt für fossiles Methan 82,5 (± 25,8) über 20 Jahre und 29,8 (± 11) über 100 Jahre. Für Methan aus nicht fossilen Quellen sind es 79,7 und 27,0. Fossiles Methan liegt etwas höher, weil beim Abbau zusätzliches CO₂ aus fossilem Kohlenstoff entsteht. Über 500 Jahre sinkt der Wert auf 10,0 beziehungsweise 7,2, denn dann ist das Methan weitgehend abgebaut.

Der 100-Jahres-Wert (GWP100) wird laut IPCC in der Klimapolitik besonders häufig genutzt, um verschiedene Gase in einer Einheit, den CO₂-Äquivalenten, zu melden. Er bezieht auch die Jahre ein, in denen das Methan schon abgebaut ist. Der 20-Jahres-Wert (GWP20) bildet die starke Anfangswirkung stärker ab.

Merke

GWP20 und GWP100 widersprechen sich nicht, sie zeigen dasselbe Gas über zwei Zeiträume.

Was Klimapolitik und Gesetze regeln

Die Global Methane Pledge wurde auf der Klimakonferenz COP26 (2021) von der Europäischen Union und den USA gestartet. Teilnehmende Staaten verpflichten sich freiwillig, die weltweiten Methanemissionen bis 2030 um mindestens 30 % gegenüber 2020 zu senken. Das Ziel gilt global und ist kein nationales Reduktionsziel. Laut der Webseite der Initiative machen 159 Staaten und die Europäische Kommission mit. Die Initiative selbst rechnet damit, dass die Emissionen ohne Gegenmaßnahmen zwischen 2020 und 2030 um bis zu 13 % steigen könnten. Das ist eine Angabe der Initiative und keine unabhängige Prüfung.

Ob das Ziel erreicht wird, ist offen. Das Global Methane Budget zeigt für 2020 mit 608 Millionen Tonnen den höchsten Wert des Betrachtungszeitraums, 12 % über dem Durchschnitt der Jahre 2000 bis 2009. Seit 2012 folgen die direkt menschengemachten Emissionen laut den Forschenden Szenarien ohne oder mit nur geringem Klimaschutz. Die Daten enden allerdings 2020, also kurz vor dem Start der Pledge. Ob sie wirkt, lässt sich daran nicht ablesen. Wie viel Spielraum das 1,5-Grad-Ziel und das verbleibende CO₂-Budget lassen, hängt auch davon ab, wie schnell die Methanemissionen sinken.

Verbindlich ist dagegen die Verordnung (EU) 2024/1787 zur Verringerung der Methanemissionen im Energiesektor. Sie gilt seit dem 4. August 2024 und betrifft Öl, fossiles Gas und Kohle. Sie schreibt Messung, Meldung und Prüfung von Methanemissionen vor, verlangt Untersuchungen auf undichte Stellen samt Reparatur und beschränkt das Ausblasen und Abfackeln von Methan. Importeure müssen ab dem 1. Januar 2027 nachweisen, dass neue oder erneuerte Lieferverträge seit dem 4. August 2024 nur Rohöl, Erdgas oder Kohle mit gleichwertiger Überwachung auf Erzeugerebene umfassen. Die Landwirtschaft, die in Deutschland laut Umweltbundesamt etwa zwei Drittel der Methanemissionen verursacht, fällt nicht unter diese Verordnung.