Climpact: Fliegen, Fondue und CO2

Alles, was wir tun, hat einen CO2-Fussabdruck. Aber stimmt unsere Wahrnehmung der Emissionen, die wir täglich verursachen, mit der Realität überein? Um das herauszufinden, haben zwei EPFL-Forschende Climpact ins Leben gerufen, ein neues Tool, das hilft, Fakten von Fiktion zu unterscheiden.
Käsefondue © EPFL / iStock / margouillatphotos 2023

Während die Umwelt und damit auch das Klima die grösste Sorge der Schweizerinnen und Schweizer im Jahr 2022 war, hat eine weltweite Umfrage des Marktforschungsunternehmens IPSOS ergeben, dass es viele falsche Vorstellungen über die wirksamsten Lösungen für das Klima gibt.

Um besser zu verstehen, wie die Menschen die Wirksamkeit von Klimamassnahmen wahrnehmen, haben die beiden EPFL-Forscher Victor Kristof und Lucas Maystre vom Labor für Informations- und Netzwerkdynamik der Fakultät für Informatik und Kommunikationswissenschaften (IC) ein interaktives Tool entwickelt, um zu messen und zu vermitteln, wie die Menschen die Auswirkungen unserer täglichen Entscheidungen einschätzen.

«Wir wollten einige der statistischen Modelle, die wir in unserer Forschung entwickelt haben, anwenden, um zu untersuchen, wie die Menschen den CO2-Fussabdruck ihrer Handlungen wahrnehmen, z. B. wie viel wird Ihrer Meinung nach durch das Trinken aus einer Plastikwasserflasche ausgestossen? Das ist sehr schwer zu beantworten, die meisten Menschen haben wahrscheinlich keine Ahnung, und wir haben ein Modell entwickelt, das Vergleiche des CO2-Fussabdrucks verschiedener Handlungen in eine absolute Skala umwandelt. So können wir die Wahrnehmung mit dem tatsächlichen CO2-Fussabdruck vergleichen», erklärt Kristof.

Die Datensätze waren nicht vorhanden

Im Jahr 2019 begannen die beiden mit der Erstellung eines Datensatzes zu Handlungen wie Fliegen, Fleisch essen oder Heizen unserer Häuser. Sie entwickelten eine kleine Proof-of-Concept-App und sammelten 2000 Antworten von 250 Studierenden, die einen Datensatz mit 18 Aktionen erstellten. Anstatt die Umfragedaten zu sammeln, ihr Modell laufen zu lassen und die Website zu entwickeln, stellten sie fest, dass die schwierigste Aufgabe darin bestand, Informationen darüber zu finden, wie viele Kohlenstoffemissionen durch bestimmte Handlungen verursacht werden.

«Was man sehr oft findet, ist ein Top-Down-Ansatz, bei dem die 45 Millionen Tonnen CO2, die die Schweiz jedes Jahr ausstösst, durch die 8 Millionen Einwohner geteilt werden, um eine Pro-Kopf-Kohlenstoffzahl zu erhalten, aber das sagt nicht viel darüber aus, was die Menschen in ihrem täglichen Leben tun und wie sie ihre Auswirkungen reduzieren können», so Kristof.

Kristof und Maystre wechselten die Abteilungen und begannen mit Jérôme Payet und einem Team von Masterstudierenden der EPFL-Fakultät für Architektur, Bau- und Umweltingenieurwesen (ENAC) zusammenzuarbeiten, um einen vollständigeren Datensatz des CO2-Fussabdrucks von 52 Handlungen nach einer soliden Lebenszyklusanalyse-Methode zu erstellen. Die Datensätze, so Kristof, existierten einfach nicht, so dass sie sie von Grund auf neu erstellen mussten: «Wir haben einen Bottom-up-Ansatz gewählt und für eine Aktion nach der anderen ihren CO2-Fussabdruck genau berechnet. Anstelle einer allgemeinen Pro-Kopf-Zahl haben wir zum Beispiel bei einer Zugfahrt die Energiequelle, die Waggons, die Schienen, den Bahnhof und alles andere berücksichtigt», so Kristof. Dieser von Blanche Dalimier, Alexis Barrou und Edouard Cattin zusammengestellte Datensatz wurde mit dem Durabilis-Preis 2021 ausgezeichnet.

Sie errechneten, dass der durchschnittliche CO2-Fussabdruck einer Schweizer Bürgerin oder eines Schweizer Bürgers 11,6 Tonnen CO2 beträgt, was die Ergebnisse anderer Quellen mit unterschiedlichen Methoden bestätigt.

Tennis oder Tomaten?

Um den Datensatz weiter auszubauen und das gesammelte Wissen weiterzugeben, ist Climpact jetzt öffentlich und bittet die Nutzenden, eine Umfrage auszufüllen, um herauszufinden, ob ihre Wahrnehmung der Auswirkungen ihres Handelns korrekt ist und mit der Kohlenstoffrealität übereinstimmt.

Zu den alltäglichen Vergleichen gehören Dinge wie der Kauf von Tomaten oder der Verzehr von Fleisch für ein Jahr, eine Woche Skifahren, ein Fondue essen, Tennis spielen, ein Jahr lang mit dem Auto, Bus oder Fahrrad pendeln oder das Haus mit einem alten Heizkessel heizen.

Dieses letzte Beispiel ist besonders brisant, da die Schweizer Stimmbürgerinnen und Stimmbürger im nächsten Monat über das Klima- und Innovationsgesetz abstimmen, eine Initiative des Bundes, die darauf abzielt, den Erdöl- und Erdgasverbrauch des Landes zu senken, mehr Energie vor Ort zu produzieren und das Alpenland bis 2050 klimaneutral zu machen.

Gebäude sind für rund einen Drittel der CO2-Emissionen in der Schweiz verantwortlich, die durch Heizung und allgemeinen Energieverbrauch verursacht werden, und die Gesetzesvorlage sieht finanzielle Unterstützung für diejenigen vor, die alte Öl-, Gas- oder Elektroheizungen ersetzen.

Kristof sagt, dass die Wahrnehmung der Auswirkungen vieler Massnahmen auf den CO2-Ausstoss zwar insgesamt recht gut ist, es aber auch einige interessante Diskrepanzen gibt: «Wir hoffen, den politischen Entscheidungsträgerinnen und -trägern zeigen zu können, dass viele Menschen die Auswirkungen bestimmter Massnahmen, die eigentlich einen grossen CO2-Fussabdruck haben, stark unterschätzen. Unsere ersten Ergebnisse deuten darauf hin, dass dies zum Beispiel beim Heizen unserer Häuser der Fall ist. Wir halten es für sehr wichtig, das Bewusstsein dafür zu schärfen.»

Verantwortung des Einzelnen gegenüber Staat und Unternehmen

Die Besucher von Climpact können auch alle 52 Aktionen durchsehen, um zu sehen, welche am meisten und welche am wenigsten emittieren, und sie können ihre individuellen Aktionen berechnen. Die Forschenden haben die Auswirkungen einer Zugfahrt von Zürich nach Lausanne gemessen, aber wenn die Nutzerinnen und Nutzer die Entfernung von anderen Städten kennen, berechnet ein Rechner automatisch den CO2-Fussabdruck der Reise. Aus pädagogischer Sicht kann dies hilfreich sein, aber Kristof sagt, ebenso interessant wie die Datensätze, die die Forschenden erstellen konnten, sei, was sie nicht tun konnten.

«Wir sprechen oft über die Verantwortung der Einzelnen, und ja, wir sollten alle vorsichtiger mit unseren Auswirkungen auf das Klima umgehen, aber es gibt viele Dinge, auf die der Einzelne keinen Einfluss hat, und Regierungen und Unternehmen haben eine grosse Verantwortung, die Dinge durch ihre Politik und ihre Praktiken in die richtige Richtung zu lenken.»

«Für die meisten Massnahmen können wir den Bottom-up-Ansatz verwenden, aber für einige Sektoren wie Bildung, Gesundheitswesen und Freizeit war es sehr schwierig, genaue Daten zu erhalten. Wenn man in einem Restaurant isst oder in einem Hotel übernachtet, hat man keine Ahnung, welche Kohlenstoffemissionen dabei entstehen. Es ist überhaupt nicht transparent, und das ist ein Hinweis darauf, dass wir in diesen Sektoren mehr Forschung betreiben müssen, um genauere Daten zu erhalten.»

Es gebe noch andere Dinge, sagt Kristof, die sehr schwer zu bewerten seien und die nicht in Climpact aufgenommen werden konnten, die aber potenziell einen grossen Einfluss darauf haben, wie wir die Klimakrise angehen, und er forderte die Menschen auf, darüber nachzudenken: «Wo legen Sie Ihr Geld an, zum Beispiel, welche Bank wählen Sie, wie ist deren Klimapolitik? Gehen Sie wählen und für wen? Beteiligen Sie sich an lokalen Aktionen oder Vereinen? Dies sind weiche Maßnahmen, die aus der Perspektive des CO2-Fussabdrucks kaum messbar sind, die aber potenziell den grössten Einfluss auf die Verringerung des eigenen CO2-Fussabdrucks haben.»

Die Forschenden verwendeten ein sogenanntes «Discrete-Choice-Modell», das seine Wurzeln in der psychometrischen Literatur der frühen 1920er Jahre hat. Es wurde in einen Algorithmus für aktives Lernen umgewandelt, eine Methode des maschinellen Lernens, die die optimale Auswahl des nächsten Paares von Aktionen ermöglicht, die einem Benutzenden gezeigt werden sollen, indem die Informationen, die aus diesem Vergleich gewonnen werden, maximiert werden. Dieses Modell ermöglicht dann den Übergang von paarweisen Vergleichsdaten (d. h. eine Aktion relativ zu einer anderen) zur Wahrnehmung auf einer absoluten Skala (d. h. die Wahrnehmung jeder einzelnen Aktion). Dies trägt dazu bei, die Komplexität der Beantwortung schwieriger Fragen durch Benutzende (Wie viel emittiert die Heizung Ihres Hauses?) auf einen Rechenalgorithmus zu verlagern, der einfachere Fragen verarbeitet (Emittiert die Heizung Ihres Hauses mehr als das Fliegen?).