Kaum Erderwärmung durch noch mehr CO2

Politik und NGOs werden noch schlimmere Szenarien zum Klima auspacken. Ein bekannter Physiker hat nun errechnet, dass zusätzliches CO2 kaum weitere Erwärmung verursachen wird.

Jeder Gegenstand strahlt permanent Energie ab; er glüht gewissermaßen, auch wenn wir das nicht immer sehen. Das „Licht“, welches der Körper von sich gibt, ist für unsere Augen nicht wahrnehmbar. Erst wenn wir den Gegenstand auf circa 500°C erhitzen, dann sehen wir ein rötliches Leuchten. Ab jetzt beinhaltet seine Strahlung auch Wellenlängen, für die unsere Augen gebaut sind, und erst einmal ist das rot. Die längerwellige, unsichtbare Strahlung, die vorher schon üppig da war, wird als Infrarot bezeichnet, sozusagen „Unter-Rot“.

Der alte weiße Mann Max Planck hat sich über diese Verteilung der Wellenlängen den Kopf zerbrochen und bekam dafür 1918 den Nobelpreis; nebenher trat er dabei auch die Entwicklung der Quantenphysik los.

Während unser Gegenstand also vor sich hin strahlt, verliert er Energie, und zwar umso mehr, je heißer er ist; das heißt, er kühlt sich ab. Wie kalt würde er, wenn er ganz alleine für sich im Vakuum des Weltalls unterwegs wäre? Er würde sich langsam, aber sicher dem absoluten Nullpunkt nähern, das sind -273°C.

Das freundliche Zentralgestirn

Aber Moment, wir sitzen doch alle auf einer Kugel, die durchs Vakuum des Weltraums fliegt und per Infrarot jede Menge Energie abstrahlt – und diese Kugel wird keineswegs kälter! Im Gegenteil; uns wird doch laufend gepredigt, dass diese sich über alle Maßen erwärmen wird, wenn wir nicht sofort aufs Lastenfahrrad umsteigen und unsere Flugreisen stornieren.

Der Grund ist: Wir sind nicht mutterseelenallein im All. Da ist die liebe Sonne, die uns zuverlässig mit ihrer freundlichen Strahlung verwöhnt. Sie führt uns großzügig Wärme zu, die genau so bemessen ist, dass die von der Erde in Form infraroter Strahlung abgegebene Energie andauernd ersetzt wird.

Das ist nun wirklich rücksichtsvoll von der Sonne, oder? Nun, die Erde hilft dabei mit. Würde die Sonne uns weniger Energie spenden, dann würde auch die Erde ihre eigene Strahlung reduzieren, bis wieder Gleichgewicht herrscht; sie würde einfach ihre Temperatur herunterdrehen.

Also, und das ist wichtig: die mittlere Temperatur der Erde wird sich immer so einpendeln, dass die abgestrahlte Energie auf die Dauer gleich der von der Sonne empfangenen ist.

An der Temperatur braucht man nur ein kleines bisschen zu drehen und die Strahlung ändert sich gleich gewaltig. Würde die Erde nur von 15°C auf 5°C abkühlen, dann ginge die abgestrahlte Energie um 20 Prozent zurück. Das ist eine ganze Menge.

Die Pandemie-freundlichen, kontaktlosen Fieberthermometer übrigens nutzen diese Temperatur-Sensibilität, um an der Infrarot-Strahlung unserer Haut den winzigen Unterschied zwischen 36 und 36,5°C zu erkennen. Die mathematische Beschreibung dafür ist, dass die Strahlungsleistung proportional zur vierten Potenz der absoluten Temperatur ist.

Sie fragen, was das alles mit Klimawandel zu tun hat? Da geht es doch um CO2 & Co. Einverstanden, ich schlage vor, wir schauen uns das mal an.

Packman, der Photonenschreck

Wir hatten so salopp von der Infrarot-Strahlung gesprochen, die Energie von der Erde in den Weltraum trägt. Das ist aber nicht so einfach, denn die Strahlen müssen sich ihren Weg erst durch diverse Luftschichten bahnen, vorbei an Molekülen unterschiedlichster Bauart. Die meisten dieser Moleküle sind harmlos, aber unter ein paar Tausend ist auch eines vom Typ „Packman“; das schnappt sich ein Lichtteilchen, ein sogenanntes Photon, so wie sich der gute alte Packman ein Pixel schnappte.

Unter den unendlich vielen verschiedenen Photonen, die vorbeirauschen, schnappen sich diese Moleküle nur solche, die eine ganz bestimmte Energie haben, das heißt, die zu einer ganz bestimmten Wellenlänge gehören. Nach einer kurzen Weile lassen sie das Photon dann wieder frei. Dieses fliegt ganz erlöst davon, mit Lichtgeschwindigkeit, aber in irgendeine Richtung – nicht unbedingt Richtung Weltraum. Und so wird ein gewisser Anteil dieser Photonen niemals seinen Weg ins All finden. Ihre Energie bleibt letztlich in der Atmosphäre hängen.

Napoleon hatte kein Problem

Die Packman-Moleküle, von denen wir hier sprechen, sind vom Typ CO2. Deren Konzentration ist seit vorindustrieller Zeit, etwa seit Napoleon, bis heute um 40 Prozent angestiegen: von 280 CO2-Molekülen unter einer Million Luftmolekülen auf gut 400. Eine plausible Erklärung dafür ist der Verbrauch fossiler Brennstoffe durch die Menschheit. Da wird Kohlenstoff, der seit Äonen unter Tage ruhte, an die Oberfläche gebracht und zu CO2 verbrannt, welches in die Luft entweicht.

Wenn nun die Energie, die wir laufend von der Sonne bekommen, nicht mehr so leicht ins All abgestrahlt werden kann wie früher, dann wird die Erde sich erwärmen, um mehr Photonen auf die Reise zu schicken. Sie wird sich so weit erwärmen, bis genügend Photonen an den Packman-Molekülen vorbei ihren Weg in den Weltraum finden und damit die Energiebilanz der Erde wieder ausgeglichen ist.

Das ist des Pudels Kern in Sachen Global Warming.

Der Temperaturanstieg betrug seit Napoleon circa 1,5°C, wobei die Zunahme in den vergangenen 50 Jahren stärker war. Und auch wenn diese Erwärmung wohl kaum von jemandem als Problem wahrgenommen wurde, so ist da die legitime Frage: Wie soll es weitergehen? Die Apokalyptiker der Klimaszene wissen natürlich, dass jedes zusätzliche Molekül CO2 in der Atmosphäre nur den Untergang bringen kann. Mathematische Betrachtungen aber zeigen, dass bereits heute vermutlich das Ende der Fahnenstange in Sachen Erwärmung durch CO2 erreicht ist.

Der Wald und die Bäume

Stellen Sie sich vor, jemand schießt mit einem Gewehr auf eine Baumgruppe. Da werden einige Kugeln in den Stämmen abgefangen und andere fliegen vorbei. Ein bestimmter Prozentsatz der abgefeuerten Geschosse wird also auf der anderen Seite herauskommen. Wenn Sie jetzt die Bäume immer dichter aufstellen, dann kommen irgendwann gar keine Kugeln mehr durch. Und wenn Sie jetzt die Dichte der Bäume weiter verdoppeln, dann ändert sich nichts mehr am Ergebnis: keine Kugel kommt mehr durch.

So ist das auch mit den Photonen (= Geschossen) und den CO2-Molekülen (= Bäumen). Die Konzentration von CO2 ist heute schon hoch genug, dass die Photonen aus dem besagten engen Energieband kaum noch durchkommen. Würde sich also die CO2-Konzentration von aktuell circa 400 ppm auf 800 ppm verdoppeln (auch dann hätten wir nicht einmal ein einziges CO2 unter tausend Luftmolekülen), dann hätte das auf die globale Temperatur kaum eine Auswirkung. Aber bevor wir bei den 800 ppm ankommen, würden uns vermutlich die fossilen Brennstoffe ausgehen.

Eine gute Nachricht, aber nicht für jeden

Dazu hat der Physiker William Happer genauere Rechnungen angestellt. Er ist ein renommierter Experte auf den Gebieten Atomphysik, Optik und Strahlung. Unter anderem erfand er den „Laser Guide Star“, ein Instrument, welches der Astronomie hilft, die Störungen ihrer Beobachtungen durch die Ablenkung des Lichtes in der Atmosphäre zu korrigieren.

Professor Happer hat also gerechnet und kam zu dem Ergebnis, dass die globale Temperatur ganz ohne CO2 (und andere Treibhausgase) bei neun Grad Celsius unter Null läge (hier sein Vortrag), weil die Abstrahlung ungehindert ins All ginge. Diesen Planeten Erde hätte es so vermutlich nie gegeben, ein Leben auf ihm wäre jedenfalls nicht möglich gewesen – aus diversen Gründen.

Die heutige mittlere Temperatur mit der aktuellen CO2-Konzentration ist 15°C, und würde sich die Konzentration verdoppeln, dann würde es nur um weniger als 1 Grad wärmer! Das ist doch eine gute Nachricht; nur ein Bruchteil von einem Grad ist also der Worst Case in Sachen Global Warming. Dafür ruinieren wir heute die Wirtschaft der westlichen Welt, dafür traumatisieren wir unsere Schulkinder, dafür verunstalten wir die Landschaft mit Windmühlen und Photovoltaik, dafür finanzieren wir einen milliardenschweren Klimazirkus.

Natürlich wird Happer vom Klima-Establishment angefeindet, und wie üblich kritisiert man ihn persönlich und nicht seine Forschung. Man wirft ihm vor, dass er die Regierungen Bush und Trump beraten hat. Und er sei kein Klimaforscher, sondern nur Physiker. Aber ich glaube, dass ein Physiker, der kein Diplom in Sachen Klima hat, wesentlich mehr zu dem Thema sagen kann als zertifizierte Klimaforscher, die nichts von Physik verstehen.

(Die hier wiedergegebenen Überlegungen beziehen sich auf ein Szenario, 

  • In dem man so etwas wie eine „mittlere Erdtemperatur“ T messen kann; 
  • Dass T in den vergangenen Jahrzehnten angestiegen ist;
  • Dass die Zunahme von CO2 in der Atmosphäre die wesentliche Ursache dafür ist.

Keine dieser Thesen ist aus wissenschaftlicher Sicht bewiesen, aber sie sind das Fundament, auf dem die heutige Klimapolitik aufbaut. Mein Artikel soll beschreiben, dass auch innerhalb dieses – keineswegs gesicherten – Szenarios die Prognose eines bedrohlichen Temperaturanstiegs alles andere als plausibel ist).

 

Dieser Beitrag erschien zuerst auf Hans Hofmann-Reineckes Blog Think Again. Sein Bestseller „Grün und Dumm“ ist bei Amazon erhältlich.

Foto: Tomaschoff

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Leserpost

netiquette:

H.Nietzsche / 10.07.2021

70% der Wahlberechtigten in Bayern sehen als Problem Nummer 1 den (menschengemachten ) Klimawandel. Auf Platz 2 folgt die “Pandemie”. Fast Dreiviertel finden Söder Spitze. Neue Umfrage eines Institutes, wenige Tage her.

Andreas Rochow / 10.07.2021

Lieber @ Kurt Müller! Sie rechnen, also scheinen Sie vom Modellieren nichts zu verstehen. Wenden Sie sich vertrauensvoll an die Experten vom Potsdamer Telegrafenberg. Dort werden Sie von “Alles-Quatsch”-Wissenschaftlern indoktriniert - ganz ohne Mathematik. Dieses Institut ist genau genommen so etwas wie Merkels RKI für die Klimawende.

Karlheinz Patek / 10.07.2021

So So. Leider ist ihr Vergleich ziemlicher Mist. Ihr Baum kann durchaus 10 Kugeln eingefangen haben, die dann auch in dem Baum BLEIBEN. Erklären sie doch mal wie ein bereits von einem passenden Photon getroffenes CO2-Molekül alle weiteren passenden an sich bindet und sie dort BLEIBEN. Die wandern munter weiter bis sie auf ein nicht “besetztes” CO2-Molekül treffen. Davon gibt es noch genügend. Ihr Wald kann so dicht sein wie sie wollen, jeder bereits getroffene Baum weigert sich nochmals eine Kugel aufzunehmen.

Dr Stefan Lehnhoff / 10.07.2021

Das ist seit langem bekannt, nichts Neues. Die Klimaalarmisten postulieren einfach Verstärkereffekte ohne die je belegt zu haben und alle ihre Modelle versagen auch an der Realität. Es gab Zeiten, da war die CO2 Konzentration um ein Vielfaches höher und weder hat sich die Erdatmosphäre stark erhitzt, noch traten Kipppunkte auf. Den größten Effekt hat übrigens Wasserdampf , nicht CO2. Und das Methan kommt überwiegend aus Reisfeldern , nicht aus Rindermägen oder Permafrostböden und hat eine sehr kurze Halbwertszeit in der Atmosphäre, ist nicht wirklich relevant. Das potentestem Treibhausgas ist übrigens SF6, dass gerade in den vielen Transformatoren von Windrädern genutzt wird und sehr lange in der Atmosphäre bleibt. Ist 16000 Fach (ausnahmsweise kein Tippfehler) wirksamer als CO2. Letzteres hat nicht mehr als 0,2 Grad zur Erwärmung letzten 100 Jahre beigetragen- das gleiche die übrigen Treibhausgase und die schlichte Wärmeerzeugung durch den humanen Energieumsatz ( fahren Sie in einer Sommernacht mit dem Cabrio aus der City raus und Sie merken das sehr deutlich) Wissenschaftlich: Nonsens wie Corona mit einem kleinen aber irrelevanten wahren Kern und mit der gleichen Absicht!

Christa Born / 10.07.2021

Herr Ostrovsky, herzlichen Dank für Ihre interessanten Kommentare! Zu ähnlichen Erkenntnissen bin ich durch meine intensiven privaten Recherchen ebenfalls gekommen.

Karsten Dörre / 10.07.2021

Ich habe in den Medien vermisst, dass der Juni 2021 der wärmste oder trockenste Juni in Deutschland seit ... gewesen sei. Man erschrickt richtig und fühlt sich unwohl (sind die neuen Naturgesetze vllt. torpediert worden?), wenn Rituale, Gewohnheiten in den Medien fehlen.

J. Duhme / 10.07.2021

Four Corners Monument - Wikipedia ....... In der Gegend um Four Corners wurde durch Satellitendaten eine gewaltige Methan­emission aus nahe gelegenen Kohle­abbaustätten entdeckt. Mit geschätzten 600.000 Tonnen pro Jahr sind die Emissionen größer als die der gesamten britischen Öl-, Gas- und Kohleindustrie ...

Margit Broetz / 10.07.2021

Bis auf Kleinigkeiten ist die Physik n.m.E. hier richtig beschrieben, das mit der vierten Potenz der absoluten Termperatur war aber schon vor Planck bekannt (Stefan und Boltzmann 1884). —- Dennoch kleine Korrektur: wäre unser blauer Planet alleine im Weltall, ohne Absorption von Strahlung der Sonne, würde sich die Temperatur nicht dem absoluten Nullpunkt -273°C nähern sondern etwa -269°C, denn im Weltall gibt es überall eine Temperaturstrahlung von etwa 4 Kelvin, dem Überrest sozusagen von der Hitze des Urknalls. Die Temperatur eines Gegenstandes ändert sich solange bis Absorption und Emission im Gleichgewicht sind (ein großer Teil der Wärme auf der Erde kommt auch aus dem Erdinneren, darunter auch durch natürliche Radioaktivität),

N. Walter / 10.07.2021

Pardon, aber das ist doch Quark. Man stelle sich vor, das CO2 wirkt wie eine Wärmedämmung. Dann ist die Energiebilanz der Erde ( absorbierte/ emmittierte Strahlung ) ausgeglichen, aber mehr CO2 ( mehr Wärmedämmung ) sorgt für eine höhere Temperatur auf der Erde.

A. Ostrovsky / 10.07.2021

Der Anstieg der Methan-Konzentration hat eine Hauptursache: Den Einstieg in die Erdgaswirtschaft Ende der 80-er Jahre und die zunehmende Pufferung “erneuerbarer” Energiequellen durch Standby-Gaskraftwerke. Ein zweiter Faktor ist das Fracking, bei dem unvermeidlich ist, dass Erdgas=Methan unverbrannt in die Atmosphäre entweicht. Unverbranntes Methan hat eine Sensitivität, die etwa 40 Mal höher ist, als wenn durch Verbrennung CO2 und Wasserdampf entsteht. Die Methankonzentration ist allerdings auch deutlich geringer als die des CO2, allerdings ist dort bei sehr geringen Konzentrationen der Anstieg des Logarithmus (die Steilheit der Kurve) noch sehr viel steiler, als beim CO2. Es ist wahrscheinlich, dass durch die massive Emission von unverbranntem Methan ein weiterer Temperaturanstieg dazu kommt, der etwa in der Größenordnung der Erwärmung durch die gestiegene CO2-Konzentration liegt. Dann wären wir bei dem Doppelten von 0,7°, also etwa bei den 1,5 Grad, die irgendwie von der Mehrheit behauptet wird. Messen kann die Mitteltemperatur der Erde niemand. Es handelt sich um Herrschaftswissen. Nur die Gremien, die die Denatte dominieren, können mit mehr oder weniger manipulierten Messwerten eine Statistik betreiben. Allerdings wurde 1850 überhaupt noch keine CO2-Konzentration gemessen, und Methan selbst in den 70-er Jahren noch nicht. Es ist, wie mit dem Virus. Die Obrigkeit hat das Wissen, von Gott oder von “den Wissenschaftlern”, die sich aber bei genauerem Hinsehen als Schwindler entpuppen. Und die Schulschwänzer, die wissen es genau, weil Greta sogar CO2 sehen kann.

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