Atmosphärische Konzentration ozonschichtschädigender Stoffe

90 % des gesamten atmosphärischen Ozons befinden sich in der Ozonschicht der Stratosphäre in einer Höhe von ca. 15 bis 35 km. Im ungestörten Zustand besteht ein Gleichgewicht zwischen Ozonbildung und –abbau. Die Ozonbildung erfolgt ausschließlich durch Photolyse von molekularem Sauerstoff durch kurzwellige UV-C-Strahlung, der Abbau durch verschiedene Prozesse wie Photolyse durch längerwellige UV-Strahlung und katalytisch verlaufende Abbaureaktionen mit bestimmten chlor-, brom-, stickstoff- und wasserstoffhaltigen Verbindungen. Durch die Freisetzung langlebiger Chlor- und Bromverbindungen, besonders von FCKW und Halonen, ist die Konzentration der ozonabbauenden Stoffe angewachsen, was zu einer Herabsetzung des Ozongehaltes in der Stratosphäre geführt hat.

Abhängig von der Verweildauer in der Atmosphäre und der Anzahl der durch die stratosphärische UV- Strahlung freisetzbaren Chlor- und Bromatome ist das relative Ozonzerstörungspotential (ODP) dieser Stoffe unterschiedlich ausgeprägt (siehe Tab. „Wichtige Daten ausgewählter ozonschichtschädigender Gase“).

Inzwischen kann ein signifikanter Erfolg der internationalen Maßnahmen zum Schutz der Ozonschicht festgestellt werden. Die Gesamtmenge der ozonzerstörenden Substanzen erreichte 1994 in der unteren Atmosphäre ihren Höchstwert und nimmt seitdem langsam ab, wobei der Trend bei den chlor- und bromhaltigen Substanzen allerdings unterschiedlich verläuft. Der Gesamtbromgehalt nimmt zu, aber der Gesamtchlorgehalt sinkt. Der Spitzenwert des organischen Chlors in der Troposphäre betrug zwischen 1992 und 1994 3,7 ppb, seitdem ist eine Abnahme zu verzeichnen. Die Abnahmerate lag im Zeitraum 1999 - 2000 bei -23 ppt/Jahr (0,64 %) und in den Jahren 2003 – 2004 bei 20 ppt/Jahr (0,59 %). Auch in der Stratosphäre ist der Chlorgehalt rückläufig. Der Gehalt an organischem Brom in der Troposphäre hingegen ist in den vergangenen Jahren gestiegen. Demzufolge haben auch die stratosphärischen Bromkonzentrationen zugenommen. Brom spielt weiterhin eine zentrale Rolle beim Abbau stratosphärischen Ozons. In der Gesamtbilanz sind die troposphärischen Konzentrationen Ozon abbauender Stoffe seit ihrem Maximum zwischen 1992 und 1994 rückläufig und auch die stratosphärischen Konzentrationen zeigen seit ihrem Maximum in den späten 90er Jahren einen abnehmenden Trend.

Eine deutliche Zunahme ist bei der Menge der H-FKW und der FKW zu verzeichnen, da sie verstärkt als Substitute für die FCKW eingesetzt werden. Diese Ersatzstoffe besitzen praktisch kein ODP, sind teilweise jedoch sehr treibhauswirksam (siehe „Charakteristika und Emissionen der Treibhausgase“).

Die meisten der FCKW sind im Bereich des Konzentrationsmaximums, einige wie FCKW 11 zeigen bereits eine leichte Abnahme, andere wie FCKW 12 und Halone noch eine leichte Zunahme. Stärkere Zunahmen treten bei den H-FCKW auf, weil diese als Substitute für FCKW fungieren und gleichzeitig in den Entwicklungsländern aufgrund des wirtschaftlichen Wachstums die Anwendung des H-FCKW R 22 in Klimaanlagen stark ansteigt (siehe Tab. „Wichtige Daten ausgewählter ozonschichtschädigender Gase“).

Trotz dieses Erfolges wird die Erholung der Ozonschicht über den Polarregionen verzögert, weil der die Troposphäre erwärmende Treibhauseffekt günstigere Ozonabbaubedingungen in der Stratosphäre schafft, indem er sich auf diese abkühlend auswirkt. In der Vergangenheit wurde eine Abkühlung von 0,6 C pro Dekade festgestellt, wozu die Ozonabnahme selbst einen Beitrag liefert. Die auch für die Zukunft weiter zu erwartende Abkühlung begünstigt die Bildung polarer stratosphärischer Wolken, die ihrerseits die Ozonzerstörung fördern. Über mittleren Breiten hingegen führt die Abkühlung der Stratosphäre in erster Linie zur Verlangsamung der an der Ozonzerstörung beteiligten chemischen Prozesse, so dass in diesen Regionen der Ozonabbau tendenziell eher abgeschwächt wird.