Die Albedo beschreibt das Rückstrahlvermögen von Oberflächen, also ihre Fähigkeit einfallende Lichtstrahlen zu reflektieren. Helle Oberflächen wie Schnee, Eis oder helle Steine besitzen eine hohe Albedo und reflektieren damit einen hohen Anteil der einfallenden Lichtstrahlen. Dunkle Oberflächen wie Asphalt hingegen haben eine geringere Albedo, absorbieren mehr Lichteinstrahlung und erwärmen sich daher stärker. Der Albedo-Effekt beeinflusst den Energiehaushalt der Erdoberfläche und spielt damit für das globale Klima, aber auch insbesondere für das Stadtklima eine bedeutende Rolle. Schmelzen beispielsweise Schnee- und Eisflächen, so verringert sich die Albedo der Erdoberfläche und resultiert in einer Erwärmung.

Biodiversität bezeichnet die Vielfalt der Arten und Lebensräume in einem bestimmten Gebiet. Seit vielen Jahren nimmt die Biodiversität ab. Als wichtigste Gründe für die Abnahme gelten die veränderten Landnutzungen und der Flächenverbrauch durch den Menschen aber auch der Klimawandel.

Emissionen sind Stoffe, welche in die Umwelt abgegeben werden. In Bezug auf das Klima sind damit vor allem Treibhausgase gemeint, die vorwiegend durch menschliche Aktivitäten freigesetzt werden und den Treibhauseffekt verstärken.

Energieeffizienz bezeichnet das Verhältnis der eingesetzten Energie zu ihrem erzielten Nutzen.

Die seit dem 20. Jahrhundert vorkommende Erderwärmung, ist ein Prozess bei dem sich die Temperaturen der Erde konstant erhöhen. Die Erderwärmung wird größtenteils durch die Treibhausgase Kohlenstoffdioxid (CO₂), Methan und Lachgas verursacht. Diese sammeln sich in der Atmosphäre an, wobei sie langwellige Wärmeabstrahlung von der Erde teils zurückhalten. Dadurch wird die Temperatur in der Atmosphäre erhöht.Auf der UN-Klimakonferenz wurde im Jahr 2015 beschlossen die Erderwärmung auf unter 2°C, möglichst jedoch auf 1,5°C, zu begrenzen.

Bei erneuerbaren Energien handelt es sich um Energien, welche unbegrenzt verfügbar sind und keine oder wenig Treibhausgase produzieren. Erneuerbare Energien sind im Gegensatz zu fossilen Energien deshalb umweltfreundlich und nachhaltig. Unter erneuerbaren Energien fallen z.B.: Solarenergie, Windenergie, Wasserkraft, Geothermie und Biomasse.

Immissionen sind Einträge und Einflüsse, die auf Menschen, Tiere und Pflanzen, den Boden, das Wasser, die Atmosphäre sowie Kulturgüter einwirken. Immissionen können vielfältiger Art sein: Geräusche, Luftverunreinigungen, Licht, Wärme, Strahlen, Erschütterungen und Schmutz.

Wenn man von Klima spricht, ist ein mittlerer Zustand der Atmosphäre innerhalb eines bestimmten Zeitraums an einem Ort gemeint. Die Erforschung des Klimas dauert über mehrere Jahre an, dabei wird ein Betrachtungszeitraum von mindestens 30 Jahren empfohlen.

Der Klimawandel ist eine langfristige Veränderung von Klimaelementen wie Temperatur und Niederschlag. Das Klima verändert sich stetig und über lange Zeiträume hinweg durch natürliche Einflüsse wie die Sonnenaktivität, Vulkanausbrüche, Plattenverschiebungen und die Zusammensetzung der Atmosphäre. Weltweite Messungen belegen allerdings zusätzlich einen menschengemachten Klimawandel seit der Industrialisierung – und zwar eine zunehmende Erderwärmung. Diese wird durch die vermehrte Freisetzung von Treibhausgasen (z.B. CO₂) verursacht, die den Treibhauseffekt verstärken. Durch den Klimawandel steigt die Oberflächentemperatur der Erde, der Meeresspiegel steigt an und Extremwetterereignisse nehmen zu.

Klimaschutz heißt, der globalen Erderwärmung durch Maßnahmen entgegenzuwirken. Im Jahr 2015 wurde das Pariser Klimaabkommen beschlossen. In diesem Abkommen wurde die Begrenzung des weltweiten Temperaturanstiegs unter 2°C festgehalten. Des Weiteren sollen Emissionen gesenkt und Klimafolgenanpassung betrieben werden. Vor allem der Ausstoß von Treibhausgasen soll reduziert werden. Um die Ziele im Pariser Abkommen erreichen zu können, muss ein technischer, wirtschaftlicher und gesellschaftlicher Wandel vollzogen werden. Eine wichtige Maßnahme ist die Umstellung auf Erneuerbare Energien.

Extremwetterlagen wie Starkregen, Hitze, Dürre oder Hochwasser und Stürme sind Folgen des Klimawandels. Damit die Auswirkungen der Klimawandelfolgen begrenzt werden, betreibt man Klimafolgenanpassung, um vorzusorgen. Beispielsweise wird in der Stadt-, Grün- und Gebäudeplanung eine aktive Anpassung vollzogen.

Das menschliche Handeln verstärkt den Treibhauseffekt und damit die Erderwärmung. Durch die Erstellung einer Klimabilanz kann der Treibhausgasausstoß durch Länder, Gemeinden, Unternehmen, Einzelpersonen oder Produkte berechnet werden. Insbesondere CO₂, aber auch Methan und Lachgas werden berücksichtigt. Durch die Klimabilanzierung ist es also möglich, die Klimawirkung unseres Handelns zu messen. Für die Berechnung einer solchen Bilanz spielt der Betrachtungszeitraum eine wichtige Rolle. Zum Beispiel sollte bei der Berechnung der Klimabilanz für ein Fahrzeug nicht nur die Nutzung, sondern auch die Herstellung und die Entsorgung betrachtet werden.

Klimaneutralität bedeutet, dass durch menschliche Aktivität in Summe das Klima nicht beeinflusst wird. Klimaneutralität in einem Sektor lässt sich auf zwei Wegen erreichen. Entweder es werden keine klimaschädlichen Treibhausgase durch den Menschen ausgestoßen oder die entstehenden Emissionen werden ausgeglichen.

Unter Kreislaufwirtschaft versteht man ein nachhaltiges Wirtschaftsmodell von Produktion und Verbrauch. Dabei werden Materialien und Produkte durch Wiederverwenden, Reparieren und Recycling so lange wie möglich im Wirtschaftskreislauf erhalten. Das Ziel ist dabei, den Lebenszyklus von Produkten und Materialien zu verlängern und somit ein nachhaltigeres Wirtschaftsmodell zu gewährleisten.

Nachhaltig zu sein, bedeutet in der Gegenwart so zu handeln und zu leben, dass die Möglichkeiten zukünftiger Generationen nicht eingeschränkt werden. Dabei wird die wirtschaftliche, soziale und ökologische Komponente betrachtet. Für eine nachhaltige Entwicklung haben die Vereinten Nationen die 17 Ziele für nachhaltige Entwicklung (Sustainable Development Goals, SDGs) erlassen. Die Ziele beziehen sich auf die Bekämpfung von Armut und Ungleichheit, die wirtschaftliche Entwicklung und den Schutz der Erde. Maßnahmen zum Klimaschutz sind im globalen Nachhaltigkeitsziel 13 zusammengefasst.

Der ökologische Fußabdruck zeigt, wie viele natürliche Ressourcen und biologisch produktive Fläche benötigt werden, um den Ressourcenverbrauch, der mit dem Lebensstil und Konsum eines Menschen einhergeht, zu ermöglichen. Je größer der Fußabdruck ist, desto stärker werden die Umwelt und die natürlichen Ressourcen beansprucht.

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Der ökologische Handabdruck bildet das Gegenstück zum ökologischen Fußabdruck. Dieser beschreibt die positiven Auswirkungen des Handelns eines Menschen auf die Umwelt und das Klima. Dabei geht es darum, durch eigenes Engagement und bewusstes Handeln den persönlichen Ressourcenverbrauch zu reduzieren und darüber hinaus auch andere Mitmenschen zum umwelt- und klimafreundlichen Handeln zu motivieren.

Resilienz oder auch Widerstandsfähigkeit beschreibt die Fähigkeit schwierige Situationen ohne langfristige Schäden zu überwinden. Mit Bezug zum Klimawandel bedeutet Resilienz, dass Lebensräume und Menschen bestmöglich vorbereitet sind für Risiken wie Hitze und Überflutungen. Resilienz ist daher wichtig für erfolgreiche Klimafolgenanpassung. Nicht resiliente Systeme sind verwundbar/vulnerabel.

Das Prinzip der Schwammstadt ist ein städtebaulicher Ansatz zur Klimaanpassung. Ziel ist es, Regenwasser möglichst vor Ort aufzunehmen, zu speichern und später wieder abgeben zu können, statt es möglichst schnell über die Kanalisation abzuführen. Um das Schwammstadtprinzip umzusetzen, kommen verschiedene Maßnahmen zum Einsatz, so beispielsweise begrünte Dächer, entsiegelte Flächen und wasserdurchlässige Bodenbeläge oder aber auch der generelle Ausbau von blauer und grüner Infrastruktur. So kann bei Starkregen weniger Wasser auf einmal in die Kanalisation gelangen und das Risiko von Überschwemmungen wird gesenkt. Außerdem wirkt sich dieses Konzept positiv auf das Stadtklima aus.

Das Stadtklima bezeichnet ein gegenüber dem Umland verändertes Lokalklima in Städten. Das Stadtklima ist durch veränderte Lufttemperaturen und Oberflächentemperaturen, Windverhältnisse, Luftfeuchte und Strahlung charakterisiert. Aber auch Feinstaub oder Lärm sind Faktoren des Stadtklimas.

Das bekannteste Phänomen des Stadtklimas ist die so genannte urbane Wärmeinsel (Urban Heat Island, UHI). Große Städte können beispielsweise 10°C wärmer sein als das Umland. Die urbane Wärmeinsel entsteht durch die dichtere Bebauung und dadurch, dass in Städten weniger kühlende Naturräume zu finden sind. Besonders stark wirkt sich die Wärmeinsel in der Nacht während sommerlicher Hitzephasen aus. Dann haben sich die städtischen Flächen tagsüber stark aufgewärmt und kühlen viel langsamer ab als der ländliche Raum. Durch die steigenden Temperaturen im Zuge des Klimawandels wird sich der Effekt der urbanen Wärmeinsel verstärken.

Treibhausgase (THG) sind Spurengase, die zum Treibhauseffekt beitragen. Sie absorbieren einen Teil der von der Planetenoberfläche abgegebenen langwelligen Wärmestrahlung, die sonst unmittelbar ins Weltall abgegeben werden würde. Treibhausgase entstehen auf natürliche Art und Weise und befinden sich in einer geringen Konzentration in der Atmosphäre. Der Anteil der direkten Treibhausgase in der Erdatmosphäre beträgt etwa 1%, wird aber durch menschliches Handeln erhöht. Kohlenstoffdioxid, Lachgas, Ozon und Methan sind die bekanntesten Treibhausgase. Wasserdampf ist tatsächlich das wichtigste Treibhausgas. Der Mensch erhöht indirekt den Wasserdampfgehalt in der Atmosphäre, weil durch die globale Erwärmung die Lufttemperatur und damit die Verdunstungsrate steigen.

Die Wirkung von Treibhausgasen auf die Atmosphäre wird als Treibhauseffekt beschrieben.
Der Treibhauseffekt erwärmt die Erdatmosphäre und die Erdoberfläche.

Zum einen gibt es den natürlichen Treibhauseffekt. Kurzwellige Sonnenstrahlen treffen in der Erdatmosphäre ein. Der größte Teil der Sonnenstrahlung erreicht die Erdoberfläche, welche die Erde erwärmt. Die Erdoberfläche gibt die erhaltende Wärme in Form von langwelliger Strahlen wieder ab.
Ein Teil der zurückgestrahlten Wärme wird ins Weltall zurückgestrahlt, der andere Teil der langwelligen Strahlung kann die Schicht aus Gasen nicht durchdringen und wird in der Atmosphäre zurückgehalten. Erst dadurch ist das Leben auf der Erde möglich. Beispielhaft kann man sich den Prozess wie in einem Gewächshaus vorstellen.

Ab der Industrialisierung wird der natürliche Treibhausgaseffekt durch den Menschen verstärkt. Es kommt seitdem zu einer vermehrten Verbrennung kohlenstoffhaltiger Materialien wie Kohle, Gas und Öl. Dadurch werden Treibhausgase wie CO₂ freigesetzt. Dies nennen wir anthropogenen Treibhauseffekt. Zwischen 1880 und 2020 hat sich die Erde über 1,2°C erwärmt. Die schwerwiegendste Folge des anthropogenen Treibhauseffektes ist der Klimawandel.

Der Begriff Wetter beschreibt den aktuellen Zustand der Atmosphäre an einem bestimmten Ort und zu einem bestimmten Zeitpunkt. Die Klimaelemente beschreiben den Zustand der Atmosphäre. Das Wettergeschehen läuft größtenteils in der untersten Schicht der Erdatmosphäre, der sogenannten Troposphäre, ab. Der Klimawandel beeinflusst unser Wetter auf verschiedenen Ebenen. Die zunehmende Häufigkeit von Extremwetterereignissen ist hier ein Beispiel.