KLIMAWISSEN · 17. SEPTEMBER 2026
Ozonloch einfach erklärt: Die Schicht heilt, das Gas bleibt giftig
Über der Antarktis schließt sich die Lücke, die Kältemittel aus Kühlschränken und Spraydosen gerissen haben. In Bodennähe ist dasselbe Molekül ein Gift, gegen das kein Weltvertrag hilft. Zwei Geschichten über ein Gas: Ozonloch einfach erklärt.
Etwa neunzig Prozent des Ozons in der Atmosphäre schweben in der Stratosphäre, zwischen fünfzehn und dreißig Kilometern Höhe. Presste man diese Schicht auf Meereshöhe zusammen, ergäbe sie einen Film von rund drei Millimetern Dicke. Dieser Film hält die kurzwellige Ultraviolettstrahlung der Sonne zurück, die sonst DNA zerschneiden und Zellen zerstören würde. Alles Leben an Land existiert, weil diese drei Millimeter da sind.
Wer sich das Ozonloch einfach erklärt wünscht, bekommt heute zwei Antworten, und sie widersprechen sich scheinbar. Über der Antarktis schrumpft die Lücke, weil die Welt 1987 ein Verbot durchsetzte. In der Luft, die Menschen im Sommer atmen, steigt die Ozonbelastung seit dreißig Jahren. Beides stimmt gleichzeitig, es kommt auf die Höhe an. Dasselbe Molekül schützt oben und vergiftet unten.
Ein britisches Team findet das Loch über Halley Bay
Der British Antarctic Survey misst seit 1957 an der Station Halley Bay die Gesamtmenge Ozon über der Antarktis. Sein Dobson-Spektrophotometer vergleicht dafür die Helligkeit des Himmels bei zwei Wellenlängen. Zwischen 1957 und 1973 lagen die Oktoberwerte dort zwischen 271 und 323 Dobson-Einheiten. Im Oktober 1984 maß die Station 194. Rund ein Drittel der Ozonschicht war im antarktischen Frühling verschwunden.
Joe Farman, Brian Gardiner und Jonathan Shanklin veröffentlichten den Befund im Mai 1985 in Nature. Sie führten den Einbruch auf Chlorverbindungen zurück und lagen damit richtig. Die drei arbeiteten mit einem Instrument, das damals als überholt galt, weil Satelliten längst den ganzen Planeten abtasteten.
Die Satelliten hatten das Loch längst gesehen. Auf dem Satelliten Nimbus 7 vermaß das NASA-Instrument TOMS den ganzen Kontinent. Seine Auswerte-Software markierte jeden Wert unter 180 Dobson-Einheiten als verdächtig, denn vor 1983 war kein so niedriger Wert aufgetreten. Farman selbst erzählte später, die Software habe in manchen Oktobermonaten rund siebzig Prozent der Daten markiert, ohne dass jemand die Markierungen prüfte. Ein Team am Goddard Space Flight Center begann im August 1984 mit der Neuauswertung und bestätigte die Werte, bevor Farmans Aufsatz erschien.
Die verbreitete Version, die NASA habe das Ozonloch weggeworfen, hält der Prüfung nicht stand. Die Schranke bei 180 Einheiten war eine Plausibilitätsregel, keine Schlamperei, und die Bodendaten aus Halley lagen dem Satellitenteam nicht vor. Was bleibt, ist eine Lehre über automatisierte Auswertung: Wer Ausreißer wegfiltert, filtert auch das Unerwartete weg.
Chlor aus der Spraydose zerlegt die Ozonschicht
Die Theorie stand elf Jahre vor der Messung. Mario Molina und Frank Sherwood Rowland beschrieben im Juni 1974 in Nature, was mit Fluorchlorkohlenwasserstoffen in der Atmosphäre geschieht. Die Stoffe steckten damals als Treibmittel in Spraydosen und als Kältemittel in Kühlschränken. Diese Moleküle sind chemisch träge und überstehen Jahrzehnte in der Atmosphäre. Erst in der Stratosphäre zerlegt das harte UV-Licht sie und setzt Chloratome frei.
Ein einzelnes Chloratom zerstört Ozon immer wieder. Es reißt ein Sauerstoffatom aus dem Ozonmolekül heraus, gibt es kurz darauf ab und steht für den nächsten Angriff bereit. Chemiker nennen das einen katalytischen Zyklus. Ein Chloratom schafft auf diese Weise Zehntausende Ozonmoleküle, bevor es aus der Stratosphäre verschwindet.
Den gleichen Mechanismus hatte Paul Crutzen bereits 1970 für Stickoxide beschrieben. Die Fachwelt nahm die Warnung der drei Chemiker zunächst hin, ohne viel daraus zu machen. Elf Jahre später lieferte Halley Bay den Beweis, und 1995 teilten sich Crutzen, Molina und Rowland den Chemie-Nobelpreis.
Warum trifft es dann die Antarktis und nicht Mitteleuropa, wo die Spraydosen standen? Im Südwinter schließt ein ringförmiger Windwirbel die Luft über dem Kontinent ein und kühlt sie unter minus achtzig Grad ab. Bei dieser Kälte bilden sich in der Stratosphäre dünne Wolken aus Salpetersäure und Eis. An deren Oberflächen wandeln sich harmlose Chlorverbindungen in angriffsbereite Formen um, die dann still auf das Licht warten.
Wenn im September die Sonne über den Kontinent zurückkehrt, setzt sie den Vorrat auf einen Schlag frei. Innerhalb weniger Wochen bricht die Ozonschicht in zwanzig Kilometern Höhe fast vollständig zusammen. Über der Arktis passiert dasselbe nur abgeschwächt, weil der dortige Polarwirbel unruhiger ist und selten kalt genug wird. Dieser Wirbel entscheidet auch über europäisches Winterwetter (mehr dazu: El Niño und der Polarwirbel).
Mit dem Treibhauseffekt hat all das wenig zu tun, auch wenn beide Phänomene gern verwechselt werden. Das Ozonloch lässt mehr UV-Strahlung durch, es heizt die Erde nicht auf. Die Erwärmung entsteht durch Treibhausgase, die Wärmestrahlung zurückhalten (mehr dazu: Wie funktioniert der Treibhauseffekt). Eine Verbindung gibt es trotzdem: FCKW sind selbst extrem starke Treibhausgase, und eine kältere Stratosphäre begünstigt die Wolken, an denen das Chlor scharfgemacht wird.
Die Welt verbietet FCKW, bevor der Beweis vollständig ist
Im März 1985, zwei Monate vor Farmans Aufsatz, verabschiedeten die Vereinten Nationen in Wien ein Rahmenabkommen zum Schutz der Ozonschicht. Es verbot noch keine einzige Substanz. Als das Loch bekannt wurde, bekam dieser Rahmen einen Inhalt: Am 16. September 1987 unterzeichneten sechsundvierzig Staaten in Montreal ein Protokoll, das den Verbrauch der wichtigsten FCKW halbieren sollte. Es trat Anfang 1989 in Kraft und wurde in den Folgejahren viermal verschärft, bis aus der Halbierung ein Ausstieg wurde.
Zum Zeitpunkt der Unterschrift war die Ursache des Lochs wissenschaftlich noch nicht abschließend geklärt. Die entscheidenden Messflüge in die antarktische Stratosphäre liefen erst im selben Jahr, der endgültige chemische Nachweis kam 1988. Die Staaten handelten also auf eine begründete Vermutung hin, nicht auf einen Beweis. Wiener Übereinkommen und Montreal-Protokoll zählen 2026 jeweils 198 Vertragsparteien. Es waren die ersten Abkommen der Vereinten Nationen überhaupt, die jedes Mitgliedsland ratifiziert hat.
Dass es so schnell ging, lag nicht allein an Einsicht. Die Chemiekonzerne hatten Ersatzstoffe in der Schublade, zunächst teilhalogenierte FCKW, später fluorierte Kohlenwasserstoffe ohne Chlor. Der Ausstieg bedrohte kein Geschäftsmodell, er verschob es. Genau dieser Punkt macht Montreal zur Blaupause mit Grenzen: Wo eine Branche ihr Produkt tauschen kann, fällt ihr die Zustimmung leicht. Beim Verbrennungsmotor und beim Gaskraftwerk steht das ganze Modell zur Disposition.
Die Ersatzstoffe brachten ihr eigenes Problem mit. Teilfluorierte Kohlenwasserstoffe schonen die Ozonschicht, wirken in der Atmosphäre aber bis zu mehreren tausend Mal so stark wie Kohlendioxid. Im Oktober 2016 beschlossen die Vertragsstaaten in Kigali, auch diese Stoffe herunterzufahren. Die Änderung trat Anfang 2019 in Kraft und zählt 2026 insgesamt 174 Vertragsparteien. Sie ist der Grund, warum Wärmepumpen und Kühlanlagen heute auf Propan umgestellt werden oder ganz ohne Kältemittel auskommen (mehr dazu: Festkörperkühlung ohne Kältemittel).
Die WMO misst eines der kleinsten Ozonlöcher seit 1992
Die Weltorganisation für Meteorologie bilanziert das antarktische Ozonloch jedes Jahr zum Weltozontag am 16. September. Für 2025 fiel die Bilanz gut aus: Das Loch rangierte als viert- bis fünftschwächstes seit 1992, dem Beginn der schwersten Zerstörungsjahre. Das maximale Ozondefizit erreichte 36,7 Millionen Tonnen, gegenüber 50,1 Millionen Tonnen im Mittel der Jahre 1990 bis 2010. Es war das zweite Jahr in Folge deutlich unter diesem Mittel.
Die Flächenzahlen der NASA zeigen dasselbe Bild. Die größte Tagesausdehnung des Jahres lag 2025 bei 22,9 Millionen Quadratkilometern, 2024 bei 22,4 und 2023 noch bei 26,0. Der Rekord stammt vom 9. September 2000 mit 29,9 Millionen Quadratkilometern. Einzelne Jahre schwanken stark, weil die Witterung in der Stratosphäre den Ausschlag gibt; erst der Trend über ein Jahrzehnt zeigt die Erholung.
Die letzte Gesamtbewertung von WMO und UN-Umweltprogramm nennt drei Zieljahre für die Rückkehr auf das Niveau von 1980. Im globalen Mittel ist es 2040, über der Arktis 2045, über der Antarktis erst 2066. Ein Chloratom bleibt eben ein halbes Jahrhundert in der Atmosphäre, und die Altlast der siebziger und achtziger Jahre arbeitet sich langsam ab. Die nächste Gesamtbewertung ist für Ende 2026 angekündigt.
Dass die Erholung überwacht werden muss, hat ein Zwischenfall gezeigt. Ein Team um Stephen Montzka von der US-Wetterbehörde NOAA meldete 2018 in Nature einen unerwarteten Befund. Die weltweiten Emissionen von FCKW-11 stiegen wieder, obwohl der Stoff seit 2010 verboten ist. Eine zweite Arbeit führte die Quelle 2019 nach Ostchina, wo der Stoff offenbar wieder für Dämmschäume produziert wurde. Nach der Aufklärung fielen die Emissionen bis 2019 auf das frühere Niveau zurück.
Gefunden hat diesen Verstoß das Messnetz, und das schrumpft. Die Zahl der aktiven Bodenstationen für Gesamtozon sank von rund 130 zu Beginn der 2000er Jahre auf etwa 110. Geschlossen wird oft dort, wo ohnehin wenig gemessen wird. Neuartige Spektrometer breiten sich zwar rasch aus, zielen aber auf Luftqualität am Boden statt auf die Stratosphäre. Ohne Bodenmessungen lassen sich Satellitendaten nicht kalibrieren, und niemand bemerkt die nächste heimliche Produktionslinie.
Weniger Wolken lassen mehr UV-Strahlung durch
Eine dichtere Ozonschicht bedeutet nicht automatisch weniger Strahlung am Boden. In Teilen Europas ist die UV-Belastung seit Mitte der neunziger Jahre um bis zu zwanzig Prozent gestiegen. Die Schicht hat sich in derselben Zeit erholt. Als Ursache nennt die Weltorganisation für Meteorologie die Bewölkung: Der Himmel über Europa ist aufgeklart, die jährliche Sonnenscheindauer hat zugenommen.
Sichtbar wird das an einer Skala, die ursprünglich für die Ozonüberwachung entwickelt wurde. Der UV-Index sollte messen, wie sich die Zerstörung der Schicht am Boden auswirkt, und ist inzwischen ein internationaler Gesundheitsstandard. Die Zahl der Tage mit hohen Werten hat über Jahrzehnte hinweg deutlich zugenommen. Für die Menschen darunter bedeutet jeder dieser Tage ein höheres Risiko für Hautkrebs und andere Strahlenschäden.
Bodennahes Ozon vergiftet die Sommerluft
In der Luft, die Menschen atmen, ist Ozon kein Schutz, sondern ein Reizgas. Aus Schornsteinen und Auspuffen kommt es nicht direkt. Es bildet sich aus Stickoxiden und flüchtigen organischen Verbindungen, die unter intensiver Sonneneinstrahlung miteinander reagieren. Bei stabilen Hochdrucklagen reichert es sich über Tage an.
Wer es einatmet, spürt es an den Atemwegen. Ozon reizt die Schleimhäute, verschärft Asthma und mindert die Lungenfunktion, vor allem bei Kindern, Älteren und Menschen, die bei Hitze im Freien arbeiten. Pflanzen schädigt es ebenso: Es dringt über die Spaltöffnungen der Blätter ein und bremst das Wachstum.
Die Europäische Umweltagentur rechnet für das Jahr 2023 mit 63.000 vorzeitigen Todesfällen in der EU, die auf Ozonbelastung zurückgehen. Damit steht Ozon in dieser Bilanz an zweiter Stelle hinter Feinstaub. Siebenundneunzig Prozent der Stadtbevölkerung in der EU atmeten in diesem Jahr Luft mit mehr Ozon, als die Weltgesundheitsorganisation für die Sommermonate empfiehlt. Die Landwirtschaft verlor nach derselben Auswertung über 17 Millionen Tonnen Weizen, ein Verlust von rund 3,75 Milliarden Euro.
In Deutschland sieht die Entwicklung auf den ersten Blick gut aus. Die Spitzenwerte sind eingebrochen. 1995 überschritten die Messstationen im Schnitt 24,6 Stunden im Jahr die Informationsschwelle von 180 Mikrogramm je Kubikmeter, 2023 noch 0,11 Stunden. Der Alarmschwellenwert von 240 Mikrogramm wurde zuletzt im Juli 2019 erreicht. Die Emissionen der Vorläuferstoffe sanken zwischen 1990 und 2023 um siebzig Prozent bei Stickoxiden und um fünfundsiebzig Prozent bei den organischen Verbindungen.
Der zweite Blick zeigt das Gegenteil. Die Jahresmittelwerte in städtischen Wohngebieten stiegen von 39,8 Mikrogramm je Kubikmeter im Jahr 1995 auf 53,1 im Jahr 2023, ein Plus von einem Drittel.
Das Umweltbundesamt nennt zwei Gründe. Weniger Stickstoffmonoxid aus Autoabgasen baut in den Städten auch weniger Ozon wieder ab. Gleichzeitig wächst der Ferntransport aus Asien und Nordamerika. Die Extremspitzen sind weg, die Dauerbelastung ist gestiegen.
Der Sommer 2026 hat das vorgeführt. Nach Messdaten des Umweltbundesamts, die die Deutsche Umwelthilfe im August auswertete, lagen 263 von 280 Stationen über der WHO-Empfehlung, Spitzenreiter Schwarzwald-Süd mit fünfundfünfzig Tagen. Der Sommer war laut Deutschem Wetterdienst der zweitwärmste seit 1881 und brachte rund 27 Prozent mehr Sonnenstunden als im Mittel der Jahre 1961 bis 1990. Genau solche Sommer erwartet die Europäische Umweltagentur häufiger, und mit ihnen mehr Ozon (mehr dazu: Warum Europas trockene Böden die Hitze anheizen).
Die überarbeitete EU-Luftqualitätsrichtlinie ändert daran wenig. Sie behält den Zielwert von 120 Mikrogramm je Kubikmeter im Acht-Stunden-Mittel bei und senkt lediglich die Zahl der erlaubten Überschreitungstage von fünfundzwanzig auf achtzehn. Der strengere Kurzzeitwert der WHO von 100 Mikrogramm gilt als Langfristziel für 2050. Die Mitgliedstaaten müssen die Richtlinie bis zum 11. Dezember 2026 in nationales Recht umsetzen.
Ohne das FCKW-Verbot wäre die Erde heute wärmer
Das Montreal-Protokoll wirkt als Klimaschutzvertrag, ohne je so genannt worden zu sein. FCKW halten Wärmestrahlung um ein Vielfaches stärker zurück als Kohlendioxid. Ihr Ausstieg hat nach der Gesamtbewertung von WMO und UN-Umweltprogramm bis zur Jahrhundertmitte 0,5 bis 1 Grad zusätzliche Erwärmung verhindert. Die Kigali-Änderung soll bis 2100 weitere 0,3 bis 0,5 Grad vermeiden. Kein anderes Umweltabkommen kann eine vergleichbare Zahl vorweisen.
Ein zweiter Wirkungspfad ist erst seit wenigen Jahren beziffert. Ein Team um Paul Young modellierte 2021 in Nature, was ungebremste UV-Strahlung mit Pflanzen angerichtet hätte. Geschädigte Wälder und Felder hätten bis zum Ende des Jahrhunderts 325 bis 690 Milliarden Tonnen Kohlenstoff weniger gebunden. Das entspricht 115 bis 235 ppm zusätzlichem Kohlendioxid in der Luft. Allein über diesen Umweg hätte die Erde sich um weitere 0,5 bis 1 Grad erwärmt.
Wie die Welt ohne Vertrag aussähe, hat ein Team um Paul Newman bereits 2009 durchgerechnet. Bei ungebremstem Wachstum der Produktion wären bis 2065 zwei Drittel des globalen Ozons zerstört gewesen. Die UV-Belastung in mittleren Breiten hätte sich im Sommer mehr als verdoppelt. Diese Rechnung liefert den Maßstab dafür, was internationale Regulierung leisten kann.
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Für die Debatte um solares Geoengineering liefert die Ozonforschung eine unbequeme Nebenrechnung. Schwefelpartikel, die zur Kühlung in die Stratosphäre gesprüht würden, bieten Chlorverbindungen genau die Oberflächen, an denen Ozon zerstört wird. Wer die Sonne dimmen will, riskiert damit die Erholung der Schicht, die seit vierzig Jahren mühsam repariert wird (mehr dazu: Solares Geoengineering: Methoden, Akteure, Risiken).
Die Lehre aus vier Jahrzehnten Ozonpolitik ist unbequemer, als die Erfolgsgeschichte nahelegt. Die Stratosphäre erholt sich, weil ein Stoff durch einen anderen ersetzt werden konnte und ein Messnetz jede Abweichung sichtbar macht. In Bodennähe gibt es keinen einzelnen Stoff zum Verbieten. Die Quellen heißen Verkehr, Industrie und Landwirtschaft, und sie stehen in ganz Europa. Deshalb schrumpft das Loch über der Antarktis, während die Sommerluft über Freiburg immer mehr Ozon trägt.
Häufige Fragen zum Ozonloch
Ist das Ozonloch geschlossen?
Nein. Das antarktische Ozonloch öffnet sich weiterhin jeden Südfrühling, fällt aber kleiner aus als in den Jahren um 2000. Nach der Bewertung von WMO und UN-Umweltprogramm erreicht die Ozonschicht über der Antarktis erst um 2066 wieder das Niveau von 1980, im globalen Mittel um 2040.
Was hat das Ozonloch mit dem Klimawandel zu tun?
Direkt wenig: Das Ozonloch lässt UV-Strahlung durch, der Treibhauseffekt hält Wärmestrahlung zurück. Indirekt viel: FCKW sind selbst starke Treibhausgase, und ihr Verbot hat laut WMO eine zusätzliche Erwärmung von 0,5 bis 1 Grad bis zur Jahrhundertmitte verhindert.
Warum ist Ozon in Bodennähe gefährlich?
Bodennahes Ozon reizt die Atemwege, verschärft Asthma und schädigt Pflanzen. Es bildet sich aus Stickoxiden und organischen Verbindungen unter starker Sonneneinstrahlung. Die Europäische Umweltagentur führt für 2023 rund 63.000 vorzeitige Todesfälle in der EU auf Ozon zurück.
Wer hat das Ozonloch entdeckt?
Joe Farman, Brian Gardiner und Jonathan Shanklin vom British Antarctic Survey veröffentlichten den Befund im Mai 1985 in Nature, gestützt auf Bodenmessungen an der Station Halley Bay seit 1957. Die chemische Erklärung lieferten Mario Molina und Frank Sherwood Rowland bereits 1974.
QUELLEN
- WMO: WMO Ozone and UV Bulletin No. 4, September 2026.
- Nature: Large losses of total ozone in Antarctica reveal seasonal ClOx/NOx interaction, Mai 1985.
- Nature: Stratospheric sink for chlorofluoromethanes, Juni 1974.
- NOAA/WMO/UNEP: Scientific Assessment of Ozone Depletion 2022, Executive Summary, Januar 2023.
- NASA Ozone Watch: Annual Records: Antarctic Ozone Hole, abgerufen September 2026.
- UNEP Ozone Secretariat: All Ratifications, abgerufen September 2026.
- Nature: The Montreal Protocol protects the terrestrial carbon sink, August 2021.
- Atmospheric Chemistry and Physics: What would have happened to the ozone layer if CFCs had not been regulated, März 2009.
- Nature: An unexpected and persistent increase in global emissions of ozone-depleting CFC-11, Mai 2018.
- Umweltbundesamt: Ozon-Belastung, Datenstand September 2025.
- Umweltbundesamt: Luftqualität 2025, vorläufige Auswertung, Februar 2026.
- Europäische Umweltagentur: Addressing ground-level ozone pollution in Europe, April 2026.
- Europäische Umweltagentur: Harm to human health from air pollution in Europe, Dezember 2025.
- Nobelprize.org: The Nobel Prize in Chemistry 1995, Oktober 1995.
Foto: © UNICEF/UN0914644/Gautam
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