Die Ursache für das Ozonloch sind chemische Abbauprozesse in der Atmosphäre. Gasförmige Halogenverbindungen reagieren hier mit den Ozon-Molekülen und zerstören diese. Sie sind teilweise natürlichen Ursprungs, den weitaus größten Anteil haben jedoch Emissionen, die durch den Menschen verursacht sind.

Natürliche Ursachen

Es gibt natürliche Schwankungen in der Stärke der Ozonschicht, die unter anderem von der Sonnenaktivität beeinflusst zu sein scheinen. Ozon wird jedoch vor allem durch gasförmige Halogenverbindungen zerstört. Eine Quelle dafür sind Pflanzen. Methylbromid ist beispielsweise eine dieser Halogenverbindungen. Sie wird von Kreuzblütengewächsen wie Raps produziert, der alleine 15 Prozent der jährlichen Emissionen dieses Gases verursacht.

Auch Wasserpflanzen und Mikroorganismen in den Küstenbereichen der Ozeane stehen in Verdacht, durch die Produktion von Brom-, Chlor- und eventuell auch Jodverbindungen an der Zerstörung der Ozonschicht beteiligt zu sein. Schließlich führen auch Vulkanausbrüche zu erheblichen Emissionen ozonschädigender Gase. Die dabei entweichenden Bromverbindungen greifen die Ozonschicht an – jedoch hauptsächlich lokal begrenzt.

Emissionen durch den Menschen

Hauptursache für die Schädigung der Ozonschicht sind jedoch durch den Menschen hergestellte und in die Atmosphäre eingebrachte, langlebige chlor- und bromhaltige Verbindungen, wie Fluorchlorkohlenwasserstoffe (FCKW) und Halon, aber auch teilbromierte und teilchlorierte Kohlenwasserstoffe (H-FBKW, H-FCKW), Bromchlormethan, Tetrachlorkohlenstoff, Methylbromid und Trichlorethan.

Die Polaren Stratosphärenwolken über den beiden Polen haben dabei einen entscheidenden Einfluss auf die Entstehung des Ozonlochs. In der Stratosphäre, die in 8000 Metern Höhe beginnt, sammeln sich die genannten ozonschädigenden Gase. Die dort herrschenden, besonderen Temperaturverhältnisse und Strömungen der Luft bilden eine Art Barriere. Diese sorgt dafür, dass die Gase sich nicht verteilen können, sondern langfristig dort verbleiben, mit dem Ozon reagieren und es somit zerstören. In der Folge nimmt dessen Konzentration kontinuierlich ab.

FCKW war lange Zeit die größte Ursache für den Abbau der Ozonschicht. Es wurde früher häufig verwendet, beispielsweise als Gas in Spraydosen, als Kühlmittel in Kühlschränken oder zum Aufschäumen von Schaumstoff. Noch 1987 lag die weltweite FCKW-Produktion bei etwa 800.000 Tonnen. Für den Menschen grundsätzlich ungefährlich, entfaltet FCKW seine zerstörerische Wirkung erst beim Eintritt in die Atmosphäre. Hier steigt es in Höhen auf, in denen eine starke ultraviolette Strahlung herrscht. Diese zerschlägt das FCKW-Molekül und setzt das darin enthaltene Chlor frei, das wiederum bis zu 100.000 Ozon-Moleküle zerstören kann. Dieser Prozess kann sich bis zu 130 Jahre lang fortsetzen. Trotz der 1985 einsetzenden, erfolgreichen Bestrebungen, die Emissionen des klimaschädigenden Gases zu minimieren und zu verbieten, greift das bereits in die Atmosphäre gelangte FCKW die Ozonschicht entsprechend weiterhin an. Erschwerend kommt im Winter hinzu, dass die Luft in diesen Höhen sehr dünn und gleichzeitig mit -80 Grad Celsius extrem kalt ist. Unter diesen Bedingungen bilden sich Wolken aus Eis- und Stickoxidkristallen. Das Stickoxid ist somit gebunden und kann nicht – wie im Frühjahr und Sommer – einen Teil des schädlichen Chlors abfangen. Dieser Umstand führt zu einer stärkeren Ausbreitung des Ozonlochs in den Wintermonaten.

Heute ist Distickstoffmonoxid, auch als Lachgas bekannt, die größte Gefahr für die Ozonschicht.