Was ist eigentlich „saurer Regen“?

Die Älteren unter uns erinnern sich mit Sicherheit noch an das große Thema der 1980er-Jahre – das Waldsterben. Damals zeichnete man apokalyptische Prognosen für die Zukunft, was im Angesicht großflächiger Schäden auch nicht ganz unberechtigt war. Als Ursache für das Absterben großer Waldflächen machte man „sauren Regen“ verantwortlich und leitete den Kampf gegen dieses Phänomen ein.

Heute weiß man, dass saurer Regen einen großen Teil, keineswegs aber die ganze Verantwortung für das Absterben großer Waldflächen trägt. Vielmehr ist es ein Zusammenspiel aus dem für den Menschen noch immer rätselhaften Lebenszyklus des Waldes, langanhaltender Trockenheit, dem sauren Regen selbst und einer fehlerhaften Aufforstung mit schnell wachsenden und flach wurzelnden Fichten.
Es gibt aber eine gute Nachricht: Die Horrorszenarien sind nicht eingetreten. Ganz im Gegenteil, die Waldfläche in Deutschland ist nicht nur seither wieder gewachsen, sondern wächst auch weiterhin. Während anderswo auf der Welt die Waldfläche schwindet, nimmt sie in Europa um rund 0,4 Prozent pro Jahr zu. Nichtsdestotrotz lohnt ein genauer Blick darauf, was saurer Regen eigentlich ist, wie er entsteht und was dagegen unternommen werden kann.


Was ist eigentlich „saurer Regen“?

Vereinfacht gesagt handelt es sich bei saurem Regen um Niederschlag, der einen pH-Wert von 4,2 – 4,8 hat. Damit liegt der pH-Wert von saurem Regen unterhalb des Korridors von „normalem“ Niederschlag (5,5 – 5,7). Saurer Regen ist also keine gefährliche Säure, die vom Himmel herabregnet und Menschen, Pflanzen und Tiere direkt vergiftet. Nichtsdestotrotz haben große Mengen sauren Regens einen schädlichen Einfluss auf Gewässer und Wälder. Nicht umsonst ist der saure Niederschlag einer der zentralen Faktoren des Waldsterbens. Wenn wir die pH-Skala betrachten, bei der ein Wert von 7 als neutral gilt, ist also auch „normaler“ Regen bereits sauer.

Wie entsteht saurer Regen?

Seinen leicht sauren pH-Wert bekommt der normale Regen durch die völlig natürliche Reaktion des Regenwassers mit den in unserer Atmosphäre vorkommenden Gasen wie Kohlenstoffdioxid. Gemeinsam mit Wasser reagiert es zu nichts anderem als Kohlensäure, wie sie in Mineralwasser, Bier, Limonade und Cola enthalten ist.
Kohlensäure = CO2 + H2O = H2CO3
Soweit so gut. Saurer Regen entsteht allerdings nicht durch das in der Atmosphäre befindliche Kohlenstoffdioxid. Dazu reicht dessen Konzentration bei weitem nicht aus. Hauptverantwortlich sind hier Luftschadstoffe wie Stickstoffmonoxid, Stickstoffdioxid und Schwefeloxid. In einer höheren Schicht der Atmosphäre, der sogenannten Troposphäre in zehn bis zwölf Kilometern Höhe, reagieren diese Stoffe ebenfalls mit dem Wasser. Am Ende gleich mehrere Reaktionsprozesse entstehen gewisse Mengen an „Schwefelsäure“ (H2SO4) und „Schwefliger Säure“ (H2SO3), die den pH-Wert des Regens senken und ihn saurer machen.

Welche Ursachen hat saurer Regen?

Eine der heutigen Hauptursachen für die Entstehung von saurem Regen ist die Luftverschmutzung durch die Verbrennung von schwefelhaltigen Materialien, wobei die angesprochenen Schwefeloxide in die Luft abgegeben werden. Das trifft beispielsweise auf Energieträger wie Kohle, Erdgas oder Öl zu, die in Heizungen, Industrieanlagen und Fahrzeugen verbrannt werden. Allerdings zeigt dieser Mechanismus auch, dass saurer Regen kein neues Phänomen ist. Schon im antiken Rom war saurer Regen in der Umgebung von Erzschmelzen durchaus bekannt.
Damit aber noch nicht genug, denn es gibt auch einige natürliche Ursachen. Und diese sind gewaltig. Immerhin handelt es sich dabei um Vulkane. Schon antike Historiker berichten von den Schäden, die scheinbar „verseuchter“ Regen nach großen Vulkanausbrüchen an Wäldern und Gewässern verursacht hat. Mittlerweile geht man gar davon aus, dass die Rotfärbung des Nils im Rahmen der Erzählung von den biblischen Plagen auch auf den sauren Regen eines Vulkanausbruchs auf Santorin zurückzuführen ist.

Auswirkungen von saurem Regen auf die Umwelt

Ob er nun durch natürliche Prozesse wie Vulkanausbrüche oder den Einfluss des Menschen verursacht wird, eines steht fest: Saurer Regen ist langfristig nicht gut für die Umwelt, da sich die Säuren in Gewässern und Böden anreichern. Dort verändern die schwefelhaltigen Säuren vereinfacht gesagt das chemische Gleichgewicht – um nicht allzu chemisch zu werden. Infolge der Versäuerung der Böden kommt es sowohl zu einer Beeinträchtigung der Wasser- und Nährstoffversorgung von Pflanzen als auch zur Freisetzung von Aluminium und Schwermetallen aus dem Untergrund. Und das hat Folgen:

Das Wichtigste auf einen Blick:

  • Bäume können nur noch eingeschränkt Nährstoffe aufnehmen und verlieren ihre Widerstandskraft. Baumkrankheiten und Schädlinge wie der Borkenkäfer haben bei geschwächten Bäumen leichtes Spiel.
  • Durch den Einfluss der Säuren wird die Funktion der sogenannten Spaltöffnungen von Blättern und Nadeln beeinflusst. So kann der Baum Feuchtigkeit schlechter halten und trocknet aus.
  • Ausgetrocknete Bäume werden brüchig und haben Stürmen nur noch wenig entgegenzusetzen. Problematisch ist das vor allen in Gebieten, in denen man Ende des 19. Jahrhunderts damit begonnen hat Monokulturen aus flachwurzelnden Fichten anzupflanzen. Das fatale Ergebnis zeigte sich in den 1980-Jahren anhand großflächig zerstörter Nadelwälder, wohingegen sich Laubwälder deutlich widerstandsfähiger präsentierten.
  • Gelangen die Säuren in Gewässer, greifen sie unter anderem die kalkhaltigen Schalen der dort lebenden Tiere an. Auch viele Fische können in saurem Wasser nicht mehr leben, da viele Beutetiere dort ebenfalls nicht überleben können.
  • Saurer Regen greift aber nicht nur die Kalkschalen von Tieren an, sondern auch Kalkgestein. Besonders deutlich wird das Phänomen anhand von Bauwerken wie der Westminster Abbey in London oder dem Kölner Dom, wo der saure Regen von über 100 Jahren viele Figuren bis zur Unkenntlichkeit zerfressen hat. Die Restaurationskosten liegen in zweistelliger Millionenhöhe.

Was tun gegen sauren Regen?

Was ist eigentlich „saurer Regen“?
Es gibt gute Nachrichten, die dem um sich greifenden Alarmismus den Wind aus den Segeln nehmen: Der Ausstoß von Luftschadstoffen in Europa und vor allem in Deutschland ist allein zwischen 1980 und 2004 um drei Viertel gesunken. Der Trend setzt sich fort, womit sich gleichzeitig die Menge des sauren Regens samt den schädlichen Umwelteinflüssen verringert. Die folgende Grafik zeigt, dass sich der pH-Wert des Regens hierzulande wieder deutlich dem „Normalzustand“ annähert.


Was aber hat man gegen die Luftverschmutzung unternommen und wie möchte man künftig weiter gegen sauren Regen und seine Folgen vorgehen? Im Grunde genommen hat man in der Vergangenheit an zwei elementaren Stellschrauben gedreht. Eine dieser Maßnahmen, die wir auch heute immer noch beobachten können, ist das Kalken des Bodens von Wäldern und Freiflächen. Der Kalk neutralisiert auftreffende Säuren und verhindert damit, dass Pflanzen und damit auch die von ihnen abhängigen Tiere geschädigt werden. Durch die mittlerweile deutliche Abnahme des sauren Regens müssen Wälder jedoch zunehmend seltener gekalkt werden.
Einen noch wichtigeren – weil direkteren – Einfluss auf die Reduktion der Luftschadstoffe hatte jedoch die Entwicklung moderner Filteranlagen für Kraftwerke und Fabriken. Diese halten Schwefeloxide und andere Luftschadstoffe zurück, sodass sie gar nicht erst in die Atmosphäre gelangen. Ähnlich erfolgreich war der Einsatz von modernen Heizanlagen und Katalysatoren für Verbrennungsmotoren. Auch die Energiewende hat bereits ihren Beitrag im Kampf gegen den sauren Regen geleistet. Immerhin stoßen weder Wind- und Wasser-, noch Solarkraftwerke Stickoxide aus.
Mit dem flächendeckenden Kohleausstieg, der Verbreitung von Maschinen mit höherer Energieeffizienz und dem Ausbau der Elektromobilität wird sich der Effekt in Zukunft weiter verstärken. Auch wenn wir aktuell optimistisch in die Zukunft schauen können, dürfen wir nicht träge werden. Trotz aller Erfolge müssen wir weiter an noch besseren Filteranlagen, alternativen Brennstoffen und effizienteren Maschinen forschen, um den Schadstoffausstoß zu senken, ohne dabei den globalen Wohlstand abzuwürgen.

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