Privacy Policy Warum mehr CO2 in der Atmosphäre von nur geringem Einfluss auf die Erdtemperatur ist... - AG E+U - Die Realisten

Warum mehr CO2 in der Atmosphäre von nur geringem Einfluss auf die Erdtemperatur ist…

Print Friendly, PDF & Email

… wie Infrarot-Spektralanalysen belegen.

Das Kohlenstoffdioxid CO2 mit ca. 410 ppm [1] einem Spurengas in der Erdatmosphäre wird seit Jahren als klimaschädliches Gas postuliert. Für die Erhöhung der Erdtemperatur und somit für den Klimawandel soll CO2 ursächlich sein. Ohne Unterscheidung der CO2-Herkunft, denn 97% des CO2 in der Atmosphäre sind natürlichen Ursprungs und nur etwa 3% durch menschliches Zutun, überwiegend durch Verbrennung fossiler Energieträger.

Die wahre Bedeutung dieses Gases für das Leben auf der Erde ist durch permanente Ökopropaganda in den Köpfen der Menschen wie ausgelöscht. So wird zum Beispiel auf der Titelseite der FAZ vom 20. November 2020 gefordert, „das klimaschädliche Treibhausgas Kohlendioxid aus der Welt zu schaffen“.

Bereits in der Grundschule wird gelehrt, dass aus dem Zusammenwirken von CO2, Sonnenlicht und Photosynthese pflanzliches Wachstum entsteht. Ohne Pflanzen gäbe es kein Leben auf der Erde, denn sie sind der Sauerstoff-Lieferant. Sogar ein Mehr an CO2 würde dem Pflanzenwachstum guttun, was auch in einigen Gewächshäusern praktiziert wird, um die Erträge zu steigern. Die tatsächlichen positiven Auswirkungen von mehr CO2 in der Atmosphäre und der nur vergleichsweise geringe Anteil des vom Menschen verursachten CO2 bleiben in öffentlichen Darstellungen weitgehend unerwähnt.

Zur Einstimmung auf das Nachfolgende, was auch im Bericht der Enquete-Kommission [2] nachzulesen ist: Die wesentlichen Beiträge zum Strahlungshaushalt der Erde sind die Einstrahlung der solaren Energie (rote Fläche in der Abbildung) und die von der Erdoberfläche wieder abgegebene Strahlung (blaue Fläche). Die der Erde zugeführte Energie besteht im Wesentlichen aus der kurzwelligen Sonnenstrahlung, die bei Auftreffen auf die Erdoberfläche in Wärme umgesetzt und von dort als langwellige Wärmestrahlung — Infrarotstrahlung — wieder in das Weltall zurückgestrahlt wird. Zwischen der eingestrahlten und der von der Erdoberfläche abgegebenen Strahlung stellt sich ein dynamisches Gleichgewicht ein, das die Temperatur auf der Erde bestimmt.

Welche Rolle spielt dabei das CO2?

Unstrittig ist, dass, wenn die Erdatmosphäre keine klimarelevanten Spurenstoffe enthalten würde, würde sich die Temperatur an der Erdoberfläche auf einen Wert von —18°C einpendeln. Tatsächlich liegt die über die gesamte bodennahe Schicht der Erde gemittelte Temperatur aber bei etwa +15°C. Diese Temperaturdifferenz von 33 °C ist auf die Wirkung der Erdatmosphäre und hier insbesondere auf die in der Troposphäre vorhandenen klimarelevanten Spurengase zurückzuführen. Diese Wirkung wird als „natürlicher“ Treibhauseffekt“ bezeichnet. Dazu tragen überwiegend der Wasserdampf, danach Kohlendioxid, in geringerem Maße Ozon und Distickstoffoxid bei. Klimawirksam sind aber außerdem die luftgetragenen Partikel (Aerosole) sowie Wolkenteilchen.

Die Diskussionen über das Treibhausgas CO2 drehen sich um die Frage, welche Wärme-absorbierende Wirkung eine Verdoppelung, also eine Konzentration von rund 820 ppm anstatt der gegenwärtigen 410 ppm haben könnte.

Bereits in einem früheren Beitrag haben wir die nur marginale Temperaturerhöhung durch anthropogenes CO2 erläutert. Im Folgenden wird durch Infrarot-spektroskopische Messungen dieser Sachverhalt bestätigt (Abbildung).

Wie bereits ausgeführt, von Bedeutung für die Erdtemperatur ist die langwellige Wärmestrahlung, die Infrarotstrahlung, die von der Erde wieder in das Weltall zurückgestrahlt wird (blaue Fläche). Hier kommt das CO2 ins Spiel. Von der von der Erde ausgestrahlten Infrarot-Strahlung kann das CO2 aus physikalischem Grund im Wesentlichen nur den Strahlenanteil mit den Wellenlängen 4,3 und etwa 15 Mikrometer (µm) einfangen (absorbieren). Man nennt diese Wellenlängen Absorptionsbanden, deren einzelne Absorptionslinien sich erst bei hoher Auflösung zeigen.

Nun ein wichtiger Aspekt: Die entscheidende Absorptions-Linie/Bande des CO2 bei 15 µm ist bereits bei der vorhandenen CO2-Konzentration weitgehend gesättigt. Physikalisch ausgedrückt: Das CO2  befindet sich energetisch in angeregtem Zustand. Das bedeutet, dass zusätzlich in die Atmosphäre gelangendes Kohlendioxid auf die Absorption in diesem Teilbereich der Bande keinen Einfluss hat, weil das in der Atmosphäre befindliche Kohlendioxid die Wellenlängen in dem Teilbereich bereits vollständig absorbiert [3]. In dieser Quelleangabe befinden sich weitergehende Informationen zur Sättigung.

Auf den Sättigungseffekt, „die fast vollständige Absorption durch Kohlendioxid bei 15 μm“, hatte auch bereits die Enquete Kommission hingewiesen [2]. Dort heißt es: „Demnach führt eine Erhöhung der CO2-Konzentration nur zu einer vergleichsweise geringen Veränderung des Treibhauseffekts durch zusätzliche Absorption der 15 μm-Bande. Die Zunahme des Treibhauseffekts erfolgt in einer solchen fast gesättigten Bande in guter Näherung logarithmisch, das heißt, jede Verdoppelung der CO2-Konzentration bewirkt die gleiche Erhöhung der Temperatur (um etwa 2,5°C).“

Diese Sättigung gab es schon bei vorindustriellen CO2-Niveaus von 280 ppm [4], wie sich IR-spektroskopisch belegen lässt.

Wie kann man sich die Sättigung vorstellen? Das lässt sich anhand einer rußgeschwärzten Glasscheibe veranschaulichen, durch welche man in den Himmel blickt. Anfangs ist die Scheibe für das Sonnenlicht noch völlig durchlässig. Mit dem Schwärzen nimmt die Durchlässigkeit aber schnell ab. Am Ende bringt ein weiteres Schwärzen nichts mehr viel, da die Scheibe für das Sonnenlicht nahezu undurchlässig geworden ist. Ähnlich verhält es sich mit der Absorptions-Linie/Bande des CO2 bei 15 Mikrometer. Auch hier müsste man in die ungesättigten Randbereiche der Linien und Banden bei 15 Mikrometer gehen, um einen kleinen Effekt zeigen zu können.

In einem zwar einfachen, gleichwohl anschaulichen Experiment hat auch Rothdach [5] die Sättigung der CO2-Bande nachgewiesen. In seiner Darstellung wird die in der Spektroskopie übliche Wellenzahl verwendet, das ist der Kehrwert der Wellenlänge. In dieser Darstellung drückt sich die Sättigung darin aus, dass die CO2-Banden praktisch die Null-Linien erreichen. Auch belegt sein Experiment, dass Wasserdampf und Flüssigwasser „mit ihren über die Wellenlängenskala ausgedehnten Linien und Banden ein erhebliches Wärmestrahlungs-bindendes Verhalten haben. Dies bestätigt den Verdacht, dass die Wolken in Form von Wasserdampf und Wasser-Aerosolen die eigentlich wichtigen „Klima-Aktivisten“ sind.“

FAZIT: Die aktuelle CO2-Konzetration von 410 ppm in der Atmosphäre, leistet nahezu alles, was sie zu leisten im Stande ist. D.h. weiteres CO2 trägt kaum noch zur Verstärkung der Absorption und somit zur Erhöhung der Erdoberflächen-Temperatur bei. Dies ist der Beleg dafür, dass die Erdtemperatur in den letzten 20 Jahren recht konstant geblieben ist trotz zunehmender CO2-Konzentration in dieser Zeit.

Wer wissenschaftlich tiefer einsteigen möchte, dem sei die Beschreibung eines Experimentes in [6] empfohlen.

 

[1] ppm steht für parts per million. 410 ppm CO2 entspricht einem Anteil von 0,041% an der atmosphärischen Luft, die bekanntlich hauptsächlich aus Stickstoff und Sauerstoff besteht.

[2] Dritter Bericht der Enquete-Kommission Vorsorge zum Schutz der Erdatmosphäre, Deutscher Bundestag 11/8030 vom 24.5.1990

[3] Wissenschaftlicher Dienst des Deutschen Bundestages, Sachstand Kohlendioxid: Sättigung des Absorptionsbandes, WD 8 -3000 -014/20, 4.4.2020

[4] Michael Klein, Verdopplung von CO2 hat kaum Effekt auf Erdtemperatur, eike-klima-energie.eu, 8.12.2019

[5] Peter Rothdach, „Die Spektrallinien von Kohlendioxid (CO2), Wasserdampf und Flüssigwasser im Infrarotbereich im Hinblick auf ihre Klima-Wirksamkeit“, März 2012 https://www.intergeobiologie.de/app/download/2348281/CO2-Spektrallinien… · PDF Datei

[6] https://www.chemie.de/lexikon/Lambert-Beersches_Gesetz.html