Einführung

(an english version is provided hereEN – Experimental verification of the greenhouse effect)

Die ersten Erklärungsversuche des CO2-Treibhauseffektes wurden von der IR-Absorptions-Spektroskopie abgeleitet. Bei dieser Messmethode wird ein IR-Lichtstrahl aus einer Strahlungsquelle hoher Energiedichte durch eine mit CO2 gefüllte Küvette geleitet, wobei eine Schwächung seiner Intensität festgestellt wird. Dabei führt die von CO2 absorbierte Energie zu einer leichten Erwärmung der Küvette. Überträgt man diese Messmethode auf die Erde, ist die Erdoberfläche die Strahlungsquelle und die Atmosphäre ist die Küvette mit einem gewissen CO2-Gehalt.
In der Klimaforschung ist es üblich, die Atmosphäre als Ganzes zu betrachten und mit einem Emissions-Spektrometer von einem Satelliten (Upwelling Radiance, TOA = top of the atmosphere) die atmosphärische IR-Ausstrahlung zu messen. Bei der Interpretation dieser Spektren darf jedoch nicht übersehen werden, dass rund 60 % der Erdoberfläche von Wolken oder Dunst bedeckt sind und sie die größten Unsicherheiten bei der Klimamodellierung verursachen (1).

Wolken behindern die IR-Ausstrahlung der Erde durch Reflektion, Streuung, Absorption und Re-Emission. Zusätzlich können Energieströme durch Phasenübergänge (latente Wärme), Turbulenzen, Luftströmungen, Fall- und Aufwinde beeinflusst werden. Eine Laborapparatur wird all diese Einflussgrößen nicht simulieren können, sollte aber zumindest zwei Flächen mit verschiedenen Temperaturen, für die Erdoberfläche und für eine Wolkenschicht, enthalten. Einfache Vorrichtungen, die wie ein Gewächshaus von außen bestrahlt wurden, werden dieser Anforderung nicht gerecht. Transparente aber geschlossene Räume erwärmen sich bei Sonnenbestrahlung, weil sie hauptsächlich das Entweichen der erwärmten Innenluft verhindern (2), (3).
Eine Wolkenschicht ist in der Regel kälter als die Erdoberfläche und kann deswegen Energie von der Erde durch IR-Strahlung, Wärmeleitung, Konvektion und Evapotranspiration empfangen. Das neue Konzept zur Verifikation des Treibhauseffektes orientiert sich an der Energieübertragung, die durch IR-Strahlung erfolgt. Die Versuchsapparatur enthält als IR-Sender eine warme und als IR-Empfänger eine kalte Fläche mit den gleichen Temperaturen, die auch typisch für Erde und Wolken sind. In dieser ersten Mitteilung wird nur die IR-Strahlung von der kalten zu der warmen Fläche untersucht. Da diese Strahlungsrichtung dem vorherrschenden Energietransport von warm nach kalt widerspricht, wird sie auch als Gegenstrahlung bezeichnet. Die warme Fläche, Erd-Platte genannt, wird von dieser IR-Bestrahlung (Gegenstrahlung) beeinflusst und steht im Mittelpunkt der Untersuchung. Die Apparatur simuliert eine Erdoberfläche unter Wolken und kann somit als ein Modell der erdnahen Atmosphäre betrachtet werden. Wird die Röhre mit IR-aktiven Gasen gefüllt, kann ein möglicher Treibhauseffekt dieser Gase unter naturnahen Bedingungen untersucht werden.

Eine völlig andere Methode zum experimentellen Nachweis des Treibhauseffektes geht vom Aufbau eines IR-Spektrometers aus (4). Schon der Titel „Absorption thermischer Strahlung durch atmosphärische Gase“ verrät, dass hier nicht die IR-Strahlung, sondern nur die Absorption der Treibhausgase studiert wird, die durch eine Erwärmung charakterisiert ist. Diese bei vielen Experimenten beobachtete Erwärmung CO2-haltiger Luft war ursprünglich eine „einfache“ Erklärung für die relativ hohen Erd-Temperaturen. Das hat sich allerdings weitgehend gewandelt. Die Erkenntnis, dass der größte Teil der IR-Ausstrahlung in das Weltall nicht von der Erdoberfläche, sondern von der Atmosphäre ausgeht, führte zu einem neuen Verständnis der Wärmeströme. Heutige Klimamodelle gehen von einer IR-Ausstrahlung von 240 W/m² am Oberrand der Atmosphäre (TOA) aus (5). Nach dem IPCC hat CO2 diese Strahlungsbilanz beeinflusst, was als Strahlungsantrieb, eine von außen wirkende Kraft (radiative forcing, RF), bezeichnet wurde. Die Veränderung dieses Strahlungsantriebs dF wurde durch ein logarithmisches Verhältnis der CO2-Konzentration C (in ppm) zu einer vorindustriellen Konzentration C₀ von 280 ppm beschrieben.

Gleichung 1: CO2-Strahlungsantrieb: dF = 5,35 ∙ ln(C/C₀) W/m²

Nach der differentiellen Form des Stefan-Boltzmann Gesetzes (dT = dS/S/4 ∙ T) errechnet sich eine Temperaturerhöhung von 1,11 K pro CO2-Verdoppelung (IPCC-Basiswert = CO2-Klimasensitivität), allerdings ohne Berücksichtigung von Wolken, Wasserdampf und Rückkopplungen (6).

Gleichung 2: CO2-Klimasensitivität: dT = 5,35 ∙ ln(2)/240/4 ∙ 288 = 1 ,11 K

NASA-Satelliten messen oberhalb der Atmosphäre (TOA) neben der IR-Strahlung von 240 W/m² eine Sonnenreflektion von 101 W/m² (= 30 % der 341 W/m² Sonneneinstrahlung, Albedo=0,3). Diese Werte führten zu der These, dass eine Erde ohne Atmosphäre eine Temperatur von – 18 °C hätte (Abbildung 1, A) und angeblich durch Treibhausgase um 33 K auf eine Temperatur von + 15 °C erwärmt wird¹.

Eine Rechnung mit einem Schönheitsfehler, die „nackte“ Erdoberfläche hat nur eine Albedo von 0,15 = 51 W/m² (7), (8), (9). Die 30%ige Reflektion (sphärische Albedo, gemessen vom Satelliten) wird nur zusammen mit den Wolken erreicht. Die Bezeichnung „Erde ohne Atmosphäre“ erweist sich als falsch und müsste korrekt „Erde mit Wolken“ heißen. Mit Hilfe der Wolken konnte man die Erd-Albedo (Erdkühlung) von 51 auf 101 W/m² verdoppeln, wodurch der Erd-Input auf 240 W/m² reduziert wurde und – 18 °C nach Fußnote 1 erhalten wird. Wenn man schon die „kalte“ Seite der Wolken in die Strahlungsrechnung mit aufnimmt, sollte man aber auch ihre IR-Emissionen, ihre erwärmende Seite, berücksichtigen. Ein Gedankenexperiment (Abbildung 1, B + C) zeigt, die Fragwürdigkeit eine „Erde mit Wolken, Albedo = 0,3“ berechnen zu wollen. Folgt man nur der Logik eines reinen Strahlungsaustausches nach Abbildung 1 B, so hätte eine Erde, die vollständig von Wolken bedeckt ist eine Temperatur von 30 °C (vorausgesetzt man billigt einer Wolkenschicht von -18 °C eine IR-Strahlung von 240 W/m² zu, die sie in alle Richtungen gleichmäßig aussendet). Diese Rechnung ist unrealistisch, da sie als reine Strahlungsrechnung die Energieströme ignoriert, die zur Bildung von Wolken aber dazugehören. Ein realistischer Wert für eine „Erde mit Wolken“ wäre + 8 °C, wenn Wasserverdunstung und Wolkenbedeckungsgrad berücksichtigt werden²!
Die Strahlungsrechnungen offenbaren aber auch eine Überraschung! Wolken haben ein ähnliches Strahlungsverhalten wie Treibhausgase (9)! Sie lassen rund 85 % des Sonnenlichtes passieren (15 % werden reflektiert, Wolkenalbedo = 0,15; Absorption soll vernachlässigt werden, rote Pfeile), aber nicht das IR-Licht, das sie viel stärker absorbieren, streuen und emittieren (blaue Pfeile). Wolken und IR-Gase sind gemeinsame Komponenten des Treibhauseffektes mit vergleichbaren aber auch unterschiedlichen Eigenschaften. IR-Gase absorbieren nur bestimmte Wellenlängen des IR-Lichtes, dafür sind sie aber gleichmäßiger in der Atmosphäre verteilt. Wolken, die nur einen Teil der Erde bedecken, können jedoch als Schwarz-Strahler alle Wellenlängen des IR-Lichtes absorbieren. Im Unterschied zu IR-Gasen bewirken sie durch eine Reflektion der Sonnenstrahlen aber auch eine Kühlung der Erde, was ihre Beurteilung so schwierig macht.
Das Gedankenexperiment zeigt, dass für eine „Erde mit Wolken “ (Abbildung 1, B + C) verschiedene, aber vor allem sehr hohe Temperaturwerte erhalten werden. Die Rechnung nach Abbildung 1, A ist eine bewusste Täuschung der Öffentlichkeit mit der Absicht, den Treibhausgasen eine möglichst große Wirkung von 33 K zuzuschreiben.
Dabei wäre eine ehrliche, eindeutige Rechnung mit der „nackten Erde“ durchaus möglich gewesen, denn ihre Albedo = 0,15 (51 W/m²) ist bekannt (9) und hätte einen Temperaturbereich von – 3 °C (ε = 0,96) bis – 6 °C ergeben (ε = 1, Abbildung 1, D). Die tatsächliche, rund 20 K höhere Erd-Temperatur von + 15 °C ist die Folge verschiedener Einflussgrößen eines Wasserplaneten mit seinen Wolken, Treibhausgasen, seiner Wasserverdunstung und Strömungen der Atmosphäre. Der Beitrag der Treibhausgase an dieser Temperaturerhöhung ist noch zu bestimmen, ist aber auf jeden Fall deutlich kleiner als 20 K³.

Üblicherweise wird der CO2-Anstieg als Ursache und nicht als Folge einer Erderwärmung erklärt. Wird das aber in Fragegestellt, ergeben sich andere Interpretationen. So wurden auch Wolkenveränderungen durch kosmische Ereignisse als primäre Ursache von Temperaturschwankungen angenommen (10). Ebenfalls könnte auch ein geringerer, vom Menschen verursachter Wolkenbedeckungsgrad (Feinstaubminderung durch Rauchgasfilter) eine Erwärmung ausgelöst haben (11). In diesen Fällen wäre die CO2-Zunahme seit 1750 auch als Folge dieser Erderwärmung zu erklären.

Beschreibung des Versuchsaufbaus

Die verwendete Apparatur besteht aus einer senkrecht stehenden Aluminiumröhre mit einem Volumen von 107 Litern und zwei domartigen Enden (Abbildung 2). In ihr befinden sich zwei 1,11 m entfernte Platten unterschiedlicher Temperatur. Die obere Platte (Erd-Platte) ist sowohl IR-Sender als auch Empfänger einer IR-Bestrahlung (Gegenstrahlung) und wird durch eine elektrische Heizfolie auf konstante 16,1 °C geregelt. Während eines Versuches wird die elektrische Leistung aufgezeichnet, die für eine konstante Temperatur der Erd-Platte benötigt wird.
Die untere Platte (Aerosol-Platte) kann durch eine integrierte Kühlschlange und ein externes Kälteaggregat bis -20 °C gekühlt werden. Diese Platte ist der Empfänger der IR-Ausstrahlung am Ende der Röhre und simuliert gleichzeitig die IR-Strahlung von Wolken/Aerosolen. Auf ihr befinden sich 5 Peltier-Elemente, die die IR-Ausstrahlung registrieren. Beide Platten besitzen einen Temperatursensor, dessen Werte über einen A/D-Wandler an einen Computer weitergeleitet werden.
Die warme und die kalte Fläche befinden sich in einer Aluminiumröhre, deren Wand zu einer dritten, unerwünschten Strahlungsfläche wird. Die Atmosphäre hat für diese Fläche keine Entsprechung. Dadurch entstand zunächst die Aufgabe, den Einfluss dieser Wand, ihre Wechselwirkung mit den anderen Strahlungsflächen zu verstehen, bevor mit den Messungen der IR-Gas-Strahlungen begonnen werden konnte. Aus Sicht der Erd-Platte ist die Wand der Aluminiumröhre ein Vordergrund-Strahler und die kalte Aerosol-Platte ist eine Wolkenschicht, die eine Hintergrund-Strahlung erzeugt.
Die Wand der Röhre und des oberen Doms ist mit Schläuchen umwickelt, die von zwei unabhängigen Thermostaten mit konstanter Wassertemperatur versorgt werden. Die Erd-Platte befindet sich dadurch in einer Wärmezone ähnlicher Temperaturen, die den körperlichen Wärmefluss von der Erd-Platte zu ihrer Umgebung minimiert. Die Temperatur des Innenraumes der Röhre wird alle 25 cm, beginnend mit Tp₁ im oberen Dom, mit vier digitalen Einstichthermometern (Tp₁ -Tp₄) gemessen und wird manuell protokolliert. In diesem Bereich bildet sich von oben nach unten ein negativer Temperaturgradient von ca. 1 °C. Dadurch wird eine Thermik (Konvektion) der Innenluft in der senkrechtstehenden Apparatur verhindert.

Das Strahlungsverhalten aller beteiligten Flächen

Der Innenraum der Versuchsapparatur enthält drei Flächen, Erd-Platte, Seitenwand und Aerosol-Platte, die IR-Strahlen aussenden können. Grundsätzlich gilt, dass jeder Punkt dieser Flächen IR-Strahlung in einem Raumwinkel von 0 – 180° aussendet¹. Alle drei Flächen tauschen untereinander IR-Strahlen (Photonen) aus, wodurch Energie übertragen wird.
Abbildung 4 zeigt die Bestrahlung der Erd-Platte durch die Aerosol-Platte, wobei Erd-Platte und Wand immer die gleiche Temperatur haben. Die Aerosol-Platte ist ein Hintergrund-Strahler mit der IR-Ausstrahlung M_H. Seine Photonen können die Erd-Platte auf direktem Wege oder durch (mehrfache) Reflektion an den verspiegelten Wandflächen erreichen. Ein Teil der HG-Strahlung M_H wird jedoch von der Wand absorbiert (Strichlinie) und erreicht nicht die Erd-Platte. Die Aerosol-Platte trägt nur mit einem Teil ihrer Ausstrahlung M_H zur Bestrahlung der Erd-Platte bei. Dieser Anteil wird effektive Hintergrund-Strahlung E_H genannt.
In Abbildung 4 A ist die Aerosol-Platte (blau) kälter als die Wand (Tp_H < Tp_V). Die IR-Strahlung der Wand E_V (roter Pfeil) ist größer als die absorbierte Energie von der Aerosol-Platte (blauer Strichpfeil). Die Wand ist hier ein Vordergrund-Strahler (Buchstabe „V“) und muss zusätzlich von außen geheizt werden (Wandheizung Q_V, Energie für den Vordergrund), um den Energieverlust auszugleichen².
In Abbildung 4 B haben alle drei Flächen die gleiche Temperatur. Es gilt das Kirchhoffsche Gesetzt, wonach die absorbierte Strahlung der Aerosol-Platte (rot) und die emittierte Strahlung der Wand E_V gleich groß sind. Die Bestrahlung der Erd-Platte durch die Aerosol-Platte wird de facto nicht behindert (adiabatischer Strahlungstransport). Die Wand benötigt keine Energiezufuhr, sie ist energetisch neutral.

Es soll die Energiebilanz der Erd-Platte ermittelt werden. Jeder feste (und flüssige) Körper mit einer Temperatur > 0 K sendet IR-Strahlen aus, die sich nach Stefan-Boltzmann berechnen lassen. Die IR-Ausstrahlung der Erd-Platte M_E ist mit einem Energieverlust verbunden. Für eine konstante Temperatur muss der Erd-Platte die gleiche Energiemenge wieder zugeführt werden, die sie durch ihre IR-Emission verloren hat. Die Energiezufuhr erfolgt durch IR-Bestrahlung E_G („G“ = Gegenstrahlung = Summe der IR-Strahlungen von Wand E_V(Wand) und Aerosol-Platte E_H) und Heizung der Erd-Platte Q_E (Gleichung 3).

Gleichung 3: Energiebilanz der Erd-Platte: M_E = E_G + Q_E; E_G = E_V(Wand) + E_H ; M_E = E_V(Wand) + E_H + Q_E

Die effektive Hintergrundstrahlung der Aerosol-Platte E_H

Die Bestrahlung der Erd-Platte durch die Aerosol-Platte soll durch ein Abkühlungs-Experiment (Response-Versuch) untersucht werden.
Versuchsbeschreibung: Die Temperaturen der beiden Thermostate und des Kühlaggregates für die Aerosol-Platte wurden auf 16 °C eingestellt. Die Erd-Platte zeigte dabei eine Temperatur (Tp_E) von 16,09 °C an. Die elektrische Heizung Q_E (Indikator der Gegenstrahlung) und die elektrische Spannung der Peltier-Elemente U_H (Indikator der Ausstrahlung der Röhre) waren nahezu Null. Danach wurde die Temperatur des Kühlaggregates in fünf Schritten auf -24 °C gesenkt, wodurch sich die Temperatur der Aerosol-Platte Tp_H auf -19,58 °C verringerte. Die Heizung der Erd-Platte Q_E musste kontinuierlich erhöht werden, um eine konstante Temperatur der Erd-Platte Tp_E sicherzustellen (Tabelle 1).

Tabelle 1: Response-Versuch (Nr. 145) ohne IR-Gase

Tp_E, Tp_H = Temperaturen der Erd-, Aerosol-Platte und der Wandthermometer Tp₁ bis Tp₄
Q_E = Heizung der Erd-Platte, U_H = Spannung, die von den Peltier-Elemente auf der Aerosol-Platte erzeugt wird

Auswertung (Abbildung 5): Die Temperatur der Aerosol-Platte wird als X-Achse in der Form von T⁴/10⁸ aufgetragen⁶. Die theoretische IR-Ausstrahlung der Aerosol-Platte M_H (schwarze Linie) wird nach dem Stefan-Boltzmann-Gesetz (ε = 1) berechnet. Beim Abkühlen der Aerosol-Platte von Tp_H = + 16 auf -20 °C wurde die elektrische Heizung Q_E(T_H) fünfmal erhöht (rote Linie). Sollte die Aerosol-Platte weiter abgekühlt werden (rote Strichlinie), ließe sich aus der Trendlinie Q_E = -4,2319 ∙ T_H + 294,87 die hierzu nötige Heizung der Erd-Platte Q_E berechnen. Bei T_H = 0 K (absoluter Nullpunkt) müsste die Heizung Q_E demnach 295 W/m² betragen. Da bei dieser Temperatur die Aerosol-Platte keine IR-Strahlung erzeugt, lässt sich nun Gleichung 3 in Gleichung 4 überführen und die Vordergrund-Strahlung der Wand E_V zu 102,0 W/m² (grüne Linie) berechnen. Dabei wurde eine IR-Ausstrahlung der Erd-Platte M_E nach Stefan-Boltzmann zu 397 W/m² zugrunde gelegt.

Gleichung 4: Strahlung der Wand E_V (T_H = 0 K): M_E = E_V + Q_E(T_H=0)

E_V = M_E – Q_E(T_H=0)

E_V = 396,87 – 294,87 = 102,0 W/m²

Die effektive HG-Strahlung der Aerosol-Platte E_H(T_H) (blaue Linie) wird nach Gleichung 5 aus dem Anstieg der Trendlinie dQ_E/dT_H berechnet.

Gleichung 5: Effektive HG-Strahlung E_H(T_H): M_E = E_H(T_H) + E_V + Q_E(T_H)

E_H(T_H) = M_E – E_V – Q_E(T_H)

E_H(T_H) = dQ_E /dT_H ∙ T_H

Von der theoretischen Ausstrahlung der Aerosol-Platte M_H erhält die Erd-Platte nur einen gewissen Anteil E_H (die effektive HG-Strahlung), da ein Teil der Photonen von der Wand absorbiert wird (schwarze vs. blaue Linie).
Das Experiment zeigt aber auch, dass die Erd-Platte von der Aerosol-Platte Energie E_H erhält, obwohl letztere eine kleinere Temperatur Tp_H < Tp_E hat. Die Bestrahlung der Erd-Platte durch die Aerosol-Platte ist keine Verletzung des 2. Hauptsatzes der Thermodynamik, da letztlich der totale Wärmestrom weiterhin stets von der warmen Erd-Platte zur kalten Aerosol-Platte fließt, was an Heizung bzw. Kühlung beider Platten erkannt werden kann.

Es liegt in der Natur der „Response-Versuche“, dass die umgekehrte Strahlungsrichtung, die IR-Bestrahlung der Aerosol-Platte, nicht ausgewertet werden kann. Durch die schrittweise Abkühlung der Aerosol-Platte überlagern sich Bestrahlung und mechanische Wärmeströme (Diffusion und Wärmeleitung) und werden nur als Summe U_H von den Peltier-Elementen auf der Aerosol-Platte angezeigt. Die Bestrahlung der Aerosol-Platte lässt sich jedoch ermitteln, wenn die Emissionsgrade von Treibhausgasen bei konstanten Temperaturen aller beteiligten Flächen bestimmt werden. Worüber gesondert berichtet werden soll.

Die effektive Hintergrundstrahlung E_H in Gegenwart von Propan

Um die gemeinsame IR-Strahlung von Wolken und erdnahen IR-Gasen zu erforschen, wurden zwei Response-Versuche in Gegenwart von 1,3 bzw. 60 Vol.-% Propan (IR-aktives Modell-Gas) durchgeführt (Abbildung 6). In Gegenwart von Propan verringert sich die notwendige Heizung der Erd-Platte Q_E (rote Linien). Aus den beiden Trendlinien Q_E werden, wie im Kapitel Die effektive Hintergrundstrahlung der Aerosol-Platte EH beschrieben, die VG-Strahlung E_V (grüne Linien, nach Gleichung 4) und die effektive HG-Strahlung der Aerosol-Platte E_H (blaue Linien, nach Gleichung 5) erhalten.
Die Erhöhung der Propan-Konzentration verursacht gegenläufige Veränderungen. Einerseits erhöht sich die VG-Strahlung E_V von 130 auf 272 W/m² (grüne Linien)⁷, und andererseits verringert sich die effektive HG-Strahlung der Aerosol-Platte dE_H/dT_H von 3,88 auf 1,81 (blaue Linien). Propan absorbiert die Photonen der Aerosol-Platte (HG-Strahlung) und ersetzt sie durch eigene IR-Emissionen. Der tatsächliche Einfluss der Aerosol-Platte (blaue Linie) auf die Heizung der Erd-Platte Q_E verringert sich, obwohl ihre eigentliche Ausstrahlung M_H (schwarze Linie) unverändert ist. Aus Sicht der Erd-Platte wird die Hintergrund- von der Vordergrund-Strahlung des Propans verdeckt.
Dieses Phänomen ist die Ursache, dass der Weltklimarat glaubt, dass der Beitrag der Wolken zum erdnahen Treibhauseffekt nur 30 W/m² beträgt (9). Dabei wurde die tatsächliche, fast zehnmal stärkere HG-Strahlung der Wolken M_H übersehen. Das hat letztlich dazu geführt, dass die Relativierung des Treibhauseffektes durch Wolken nicht erforscht wurde⁸.

Abbildung 6: Verringerung der effektiven HG-Strahlung der Aerosol-Platte E_{_H} durch Propan

Tabelle 2: Response-Versuch (Nr. 212) in 1,3 Vol.-% Propan

Tabelle 3: Response-Versuch (Nr. 156) in 60 Vol.-% Propan

Die Relativierung der Propan-Strahlung

Die gemeinsame Bestrahlung der Erd-Platte E_G von nunmehr drei Strahlungsquellen (Wand, Propan und Aerosol-Platte) ergibt sich aus der Summe der beiden VG-Strahler (E_V(Wand) und E_V(Propan)) und der effektiven HG-Strahlung der Aerosol-Platte E_H(T_H) (Gleichung 6).

Gleichung 6: Bestrahlung der Erd-Platte E_G: E_G = E_V(Wand) + E_V(Propan) + E_H(T_H)

Durch die zusätzliche VG-Strahlung des Propans E_V(Propan) erhöht sich die Bestrahlung der Erd-Platte E_G (Abbildung 7, rote Linien), wodurch sich die Strahlungskühlung der Erd-Platte P_E (die Differenz von ihrer IR-Ausstrahlung M_E und ihrer IR-Bestrahlung E_G) verringert (Gleichung 7).

Gleichung 7: Strahlungskühlung P_E: P_E = M_E – E_G

Setzt man in Gleichung 7 für M_E den Ausdruck E_G + Q_E (aus Gleichung 3) ein erhält man Gleichung 8.

Gleichung 8: P_E = E_G + Q_E – E_G; => P_E = Q_E

Die Übereinstimmung von Strahlungskühlung P_E und Wärmezufuhr Q_E ist ein grundlegendes Prinzip für den Gleichgewichtszustand einer warmen Fläche, die IR-Strahlung abgibt. Eine Fläche kann im Gleichgewicht nur so viel Energie durch IR-Strahlung abgeben wie ihr auf anderem Wege zugeführt wird (P_E = Q_E). Verringert sich die Strahlungskühlung P_E (wie bei den Propan-Versuchen) muss für eine konstante Temperatur der Erd-Platte die Wärmezufuhr Q_E adäquat verringert werden.
Setzt man aber bei der realen Erde eine konstante Wärmezufuhr Q_E durch Sonneneinstrahlung voraus, würde eine stärkere Bestrahlung der Erdoberfläche E_G (durch Treibhausgase) zunächst P_E verkleinern. Die Erde müsste sich erwärmen um nach Gleichung 7 durch einen Anstieg der Erd-Ausstrahlung M_E die Gleichheit von P_E und Q_E wieder herzustellen⁹.
Mit dem Propan-Versuch wurde somit nachgewiesen, dass IR-aktive Gase die Bestrahlung der Erdoberfläche E_G erhöhen und grundsätzlich einen Treibhauseffekt haben, der die Strahlungskühlung P_E beeinflusst.

Abbildung 7: Verringerung der Strahlungskühlung P_E (Treibhauseffekt) durch Propan

Abbildung 7 zeigt, dass die Strahlungskühlung P_E sowohl von der Propan-Konzentration als auch von der Temperatur der Aerosol-Platte abhängt. Daraus ergibt sich eine Relativierung (Abschwächung) des Propan-Treibhauseffektes, wenn die Temperatur der Aerosol-Platte T_H berücksichtigt wird.
Bei der Aerosol-Platten-Temperatur T_H = 0 K wird die Strahlungskühlung P_E nur vom Propan und seiner Konzentration beeinflusst. Der Abstand der blauen Linien zur grauen Linie (P_E ohne Propan) markiert bei dieser Temperatur den maximalen, theoretischen Treibhauseffekt des Propans. Mit zunehmender Temperatur der Aerosol-Platte T_H verringert sich der reale Propan-Treibhauseffekt (die Abstände der Linien verkleinern sich). Bei Tp_H = 16 °C ist die Strahlungskühlung P_E bei allen Versuchen null, unabhängig ob Propan vorhanden ist oder nicht. Erd- und Aerosol-Platte haben hier die gleiche Temperatur, und die von Propan absorbierte und emittierte Energie ist gleich groß (adiabatischer Strahlungstransport, siehe auch Abbildung 4, B).
Tabelle 4 zeigt diese Verringerung (Relativierung) des Treibhauseffektes¹⁰ als Faktor F_eff, der aus dem Verhältnis des realen zum theoretischen Treibhauseffekt für beide Versuche errechnet wurde. Der Effektivitäts-Faktor F_eff ist offensichtlich nicht von der Konzentration des Propans (seinem Treibhauseffekt), sondern nur von seiner Temperatur und der Hintergrund-Temperatur abhängig. Der reale Treibhauseffekt eines IR-aktiven Gases errechnet sich somit aus dem Strahlungsantrieb RF (seinem theoretischen Wert) durch Multiplikation mit dem F_eff Faktor.

Tabelle 4: Verringerung des Propan-Treibhauseffektes in Abhängigkeit von der Temperatur der Aerosol-Platte Tp_H

Der erdnahe Treibhauseffekt hängt (wie beim Propan-Versuch) von einer HG-Strahlung, nämlich der IR-Strahlung der Wolken ab. Wolken bestehen aus Wassertropfen bzw. Eiskristallen, die wegen ihrer großen Oberfläche einem Schwarzstrahler nahe kommen, und wie die Aerosol-Platte die Wirkung der IR-aktiven Gase relativieren. Diese Relativierung des Treibhauseffektes durch Wolken wurde vom Weltklimarat bisher nicht berücksichtigt. Werden Wolken aber berücksichtigt, beträgt die reale CO2- Klimasensitivität nur rund 0,35 K, etwa ein Drittel des IPCC-Wertes von 1,11 K¹¹.
Die Relativierung des Treibhauseffektes betrifft auch die Wasserdampf-Strahlung und damit die umstrittene CO2-Wasser-Rückkopplung. Hinzukommt, dass bei einer Erhöhung der Wolkenbedeckung (durch mehr Wasserdampf in der Atmosphäre) die Strahlung durch Wolken zunimmt, wodurch der Effektivitätsfaktor Feff kleiner wird.

Aber auch bei klarem Himmel ergibt sich eine unerwartete Abschwächung des Treibhauseffektes. Die Energie für die Propan-IR-Strahlung wird gemeinsam von der HG-Strahlung M_H und der Wandheizung Q_V geliefert (Abbildung 4). Q_V ist ein verborgener Wärmestrom, der bei dem Experiment nicht quantifiziert wurde und mit abnehmender Temperatur der Aerosol-Platte ansteigt. Er lässt sich aber am Temperaturrückgang von Tp₁ beim Abkühlen der Aerosol-Platte erkennen (Tabelle 2 und Tabelle 3). Bei der Erde bedeutet dieser Wärmestrom Q_V eine Zunahme der Konvektion von der Erdoberfläche zu den bodennahen IR-Gasen, wodurch die Erdoberfläche gekühlt wird.

Dass Wolken den erdnahen CO2-Treibhauseffekt verringern, ist keine neue Erkenntnis (1), (6), (12), (13) , (14). Auch direkte Messungen der atmosphärischen Gegenstrahlung in der Nähe von Barrow, Alaska (71.325 N, 156.615 W) bei verschiedenen Bewölkungsgraden zeigen diesen Zusammenhang (15).

Die Testung der Apparatur mit Propan zeigt, dass die Versuchsanordnung geeignet ist, das Strahlungsvermögen (Emissionsgrade) von Treibhausgasen aber auch ihre Relativierung (Abschwächung) durch eine HG-Strahlung zu bestimmen. Einzige Ausnahme ist die Wasserdampf-Strahlung, die mit dieser Apparatur nicht untersucht werden kann, da Wasserdampf auf der kalten Aerosol-Platte kondensieren bzw. gefrieren würde.

Zusammenfassung

Wolken und Treibhausgase tragen beide zum Treibhauseffekt der Atmosphäre mit ähnlichen aber auch unterschiedlichen Strahlungseigenschaften bei. In Gegenwart von Wolken kommt es zu einer Verstärkung der erdnahen Gegenstrahlung aber auch zu Überlagerungen. Einerseits verdecken die Treibhausgase den größten Teil der Wolken-Strahlung, aber andererseits relativieren Wolken die Wirkung der IR-aktiven Gase. Maßgeblich für die Abschwächung des Treibhauseffektes der IR-aktiven Gase sind Höhe (Temperatur) der Wolken und ihre optische Dichte.
Modell-Versuche mit Propan zeigen, dass sein tatsächlicher, realer Treibhauseffekt unter Wolken nur rund ein Drittel seines theoretischen Wertes betragen würde. Diese Relativierung, die alle Treibhausgase und auch die umstrittene CO2-Wasser-Rückkopplung betrifft, wurde vom Weltklimarat bisher nicht berücksichtigt, wodurch seine Berechnungen und Prognosen zu hoch ausfallen und korrigiert werden sollten.
Die Untersuchungen dienten der Testung einer neuen Apparatur, mit der die Strahlung der atmosphärischen Treibhausgase aber auch ihre Relativierung durch Wolken quantifiziert werden können.

Danksagung

Ich bin meiner Frau, Dr. Renate Schnell, für Geduld, Verständnis und Beistand zu großem Dank verpflichtet. Dipl.-Ing. Peter Dietze, Prof. Dr. Jörg Gloede, Dipl.-Ing. Michael Limburg, Prof. Dr. Horst-Joachim Lüdecke, Dr. Heinz Hug, Dr. Gerhard Stehlik, Dr. Fritz Theil danke ich für ihr Interesse, rege Diskussionen und wertvolle Hinweise.

Anhang

Literaturverzeichnis

1. Zellner, Reinhard. Klimaforschung, Die Fakten und ihre Wahrnehmung. Nachrichten aus der Chemie. 2017, Bde. 65, S. 662 – 666, Juni 2017.

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3. Nahle, Nasif S. Repeatability of Professor Robert W. Wood’s 1909 experiment on the Hypothesis of the Greenhouse Effect. [Online] [Zitat vom: 14. 01 2018.] http://www.biocab.org/Experiment_on_Greenhouses__Effect.pdf.

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6. Peter Dietze. Berechnung der CO2-Klimasensitivität. [Online] 19. 10 2016. [Zitat vom: 21. 01 2018.]

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9. Wolken im Klimasystem. [Online] 08. 03 2018. [Zitat vom: 08. 03 2018.] http://wiki.bildungsserver.de/klimawandel/index.php/Wolken_im_Klimasystem.

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13. Lindzen, Richard S. How Cold Would We Get Under CO2‐Less Skies? PhysicsToday. 1995, Bde. 48, 2, S. 78-80.

14. Wagner, Thomas. thomas.wagner@iup.uni-heidelberg.de. [Online] [Zitat vom: 13. 01 2018.] http://www.mpic.de/fileadmin/user_upload/pdf/Physik_der_Atmosphaere_Lecture_Wagner.pdf.

15. Christopher J. Cox, Penny M. Rowe, Steven P. Neshyba, and Von P. Walden. A synthetic data set of high-spectral-resolution infrared spectra for the Arctic atmosphere. [Online] Earth Syst. Sci. Data, 8, 199–211, 2016, 18. 01 2016. [Zitat vom: 23. 01 2018.] https://www.earth-syst-sci-data.net/8/199/2016/essd-8-199-2016.pdf.

Auf dem bekannten Klimablog WUWT (Whats Up With That) macht sich Willis Eschenbach unter dem Titel “Can A Cold Object Warm A Hot Object?“ Gedanken darüber, ob ein kalter Körper einen warmen Körper erwärmen kann. Ziel des Artikels ist es offenbar, das Modell einer sogenannten atmosphärischen Gegenstrahlung zu stützen.

Zunächst kommt Eschenbach anhand des in Abbildung 1 dargestellten Beispiels mit Geldflüssen auf den durchaus nachvollziehbaren Ansatz, die Nettoströme zu betrachten. Seiner dort dargestellten Logik zufolge sagt der zweite Hauptsatz der Thermodynamik nichts über die Einzelflüsse aus, sondern nur über den resultierenden Nettofluss. Im übertragenen Sinne verliert nach dem Modell von Eschenbach der Körper mit der höheren Temperatur also immer mehr Energie, als er im gleichen Zeitraum von einem kälteren Körper zugeliefert bekommt.

Abbildung 1: Das Beispiel von Eschenbach @ WUWT

Der warme Körper kann also durch das Zuliefern von Energie durch einen kälteren Körper nicht wärmer werden, als er schon ist, er kühlt nur weniger langsam ab. Das kann man sich anhand von 2 Tassen heißen Kaffee deutlich machen, eine Tasse lassen wir in der Küche stehen und die andere stellen wir auf die winterliche Terrasse. Im Ergebnis wird die Tasse in der Küche länger warm bleiben, als die auf der Terrasse. Beides ist über die Umgebungstemperatur leicht erklärbar.

Soweit, so gut – und auch noch nachvollziehbar, und damit wäre bisher der 2. Hauptsatz der Thermodynamik erfüllt.

Dann aber wird es ziemlich unübersichtlich, denn plötzlich kommt Eschenbach mit der Idee, ein kalter Körper konnte einen noch kälteren Körper hinter sich verbergen, also dafür sorgen, dass ein warmer Körper nicht in dem Maße abkühlt, wie er es eigentlich müsste. Um seine Argumentation zu stützen, stellt Eschenbach eine Energiebilanz unserer Erde nach Kiehl & Trenberth vor. Entgegen dem Original von K&T sei das von ihm vorgestellte Modell in Abbildung 2 aber für alle atmosphärischen Schichten und die Erdoberfläche energetisch ausbalanciert, Zitat:

“…this one is balanced, with the same amount of energy entering and leaving the surface and each of the atmospheric layers.”

Abbildung 2:      Globales Energiebudget nach Kiehl&Trenberth aus Eschenbach @ WUWT

(die roten Zahlen wurden vom Autor zusätzlich eingefügt)

Die Zahlenangaben auf der linken Seite des Diagramms sind verständlich und nachvollziehbar, während die rechte Seite trotz der vom Autor in rot ergänzten Zahlenwerte auch weiterhin kryptisch bleibt. An dieser Stelle sei darauf hingewiesen, dass die übliche globale Energiebilanz nach Kiehl & Trenberth nichts mit der tatsächlichen Temperaturgenese unserer Erde zu tun hat, auch wenn sie im konventionellen S-B Ansatz zur Ermittlung einer theoretischen Durchschnittstemperatur immer wieder gerne verwendet wird, wie Abbildung 3 verdeutlicht.

Abbildung 3: Die praktische Anwendung des Stefan-Boltzmann-Gesetzes

In Abbildung 3A sieht man das klassische Stefan-Boltzmann-Experiment. Mit dessen Umkehrung kann man beispielsweise unmittelbar die Temperatur der Sonne bestimmen, wie Abbildung 3B zeigt. Das S-B Gesetz beschreibt also das Verhältnis zwischen der Temperatur eines erhitzten Körpers und seiner originären Strahlung im thermischen Gleichgewicht, das im S-B Gesetz durch das Gleichheitszeichen dargestellt wird. Und in Abbildung 3C sehen wir dann einen kalten Körper, der passiv von der Sonne bestrahlt wird. Egal wie man sich auch dreht und wendet, bei einem T⁴-Gesetz kann man der Sonneneinstrahlung nicht willkürlich eine beliebige bestrahlte Fläche auf der Erde zuschreiben, für die dann „freihändig“ eine Gleichgewichtstemperatur mit dem S-B Gesetz berechnet wird, sondern muss sich auf die direkt bestrahlte Hemisphäre beschränken. Und daher kann man aus einer durchschnittlichen Energiebilanz für die ganze Erde auch keine durchschnittliche Globaltemperatur ableiten, denn damit würde man das Stefan-Boltzmann-Gesetz als profane Rechenanweisung missbrauchen. Für unsere Erde als passiv beleuchteten Körper hat das Stefan-Boltzmann-Gesetz also nur eine recht begrenzte Aussagefähigkeit, nämlich:

Wenn die Erde eine Temperatur von -19 Grad Celsius hätte, würde sie nach dem Stefan-Boltzmann-Gesetz über ihre gesamte Oberfläche mit 235 W/m² abstrahlen.

Diese Aussage beweist aber nicht, dass die Erde tatsächlich eine solche Temperatur besitzt. Schon gar nicht kann man aber die solare Einstrahlung vierteln und damit über die gesamte Erdoberfläche verteilen, wie das auch Eschenbach in seinem Artikel macht. Diese Kritik führt uns dann direkt zu meinem hemisphärischen Stefan-Boltzmann Ansatz, nach dem die gemessene Durchschnittstemperatur unserer Erde von 14,8 °C durch den Wärmeinhalt der globalen Zirkulationen bestimmt wird. Dazu gerne ein anderes Mal mehr und jetzt zurück zu Eschenbach. Die zentrale Aussage seines Artikels ist, eine kalte Atmosphäre könne die Erde vor etwas noch kälterem schützen, nämlich vor dem Weltall, Zitat:

„BUT a cold atmosphere can leave the earth warmer than it would be without the atmosphere because it is hiding something even colder from view, the cosmic microwave background radiation that is only a paltry 3 W/m². And as a result, with the cold atmosphere shielding us from the nearly infinite heat sink of outer space, the earth ends up much warmer than it would be without the cold atmosphere.”

Diese Sichtweise von Eschenbach hat aber keinerlei physikalische Relevanz. Kälte ist nämlich nicht etwa als „negative Strahlung“ eine eigenständige physikalische Größe, sondern beschreibt umgangssprachlich lediglich die Abwesenheit von gefühlter Wärme. Die Physik bezeichnet dagegen jede Temperatur über dem absoluten Nullpunkt von 0 °K als „Wärme“. Eine solche Argumentation wie die von Eschenbachs geht also völlig an der physikalischen Realität vorbei und damit fällt auch der Ansatz, man könne einen warmen Körper aktiv vor einer auf ihn eindringenden Kälte schützen.

Vielmehr gibt es genau für diesen Fall die Umgebungsgleichung des Stefan-Boltzmann-Gesetzes, die in Abbildung 4 dargestellt ist.

Abbildung 4:      Die Umgebungsgleichung des Stefan-Boltzmann-Gesetzes

Rot gestrichelt: Die T⁴-Beziehung des S-B Gesetzes zwischen Strahlung und Temperatur

Blaue Treppenfunktion: Das unterschiedliche Temperaturäquivalent für jeweils 235 W/m²

Nach der S-B Umgebungsgleichung ergibt sich bei einem beliebigen Abstrahlungswert in [W/m²] keine eindeutige Lösung für den betreffenden Temperaturbereich, in dem diese Abstrahlung stattfindet. Für eine solche eindeutige Lösung ist vielmehr die Kenntnis der S-B Umgebungstemperatur T₀ zwingend erforderlich.

Der Knackpunkt von Eschenbachs Modell ist also die S-B Umgebungstemperatur T₀, die eben nicht von der Temperatur des Weltraums oder einer ominösen atmosphärischen Gegenstrahlung vorgegeben wird, sondern allein vom Wärmeinhalt der globalen Zirkulationen.

Wo steht mein vielfach gescholtener hemisphärischer Stefan-Boltzmann Ansatz nun eigentlich ein Jahr nach seiner Erstveröffentlichung?

Wenn man Klimarealist ist, braucht man eigentlich gar keine zusätzlichen Feinde mehr. Denn solche Feinde wachsen einem vollautomatisch zu, wenn man Hypothesen veröffentlicht, die von den Vorstellungen des Klimamainstreams abweichen oder ihnen gar diametral widersprechen. Und die Damen und Herren Klimaalarmisten müssen sich dabei noch nicht einmal besonders anstrengen. Es reicht vielmehr aus, wenn die Grundfesten des globalen Klimaaberglaubens in Frage gestellt werden, um politisch korrekt denkende Klimarealisten in voreilendem Gehorsam umgehend blank ziehen zu lassen, Zitat:

„Man kann eine Menge falsch machen, wenn man versucht, den Treibhauseffekt zu widerlegen. Zu einer ungeeigneten Wahl der Systemgrenzen treten die Vertauschung von Ursache und Wirkung, die Fokussierung auf irrelevante Details und das fehlende Verständnis physikalischer Gesetze als häufigste Irrtümer…“

Aber ist ein solcher „natürlicher“ atmosphärischer Treibhauseffekt wirklich sakrosankt, nur weil er das gemeinsame Dogma einer Mehrheit von Klimarealisten und den Anhängern der globalen Klimakirche darstellt?
Denn anstatt auf den hemisphärischen S-B Ansatz treffen die oben zitierten Vorwürfe doch in sehr viel stärkerem Maße auf die konventionelle Herleitung einer „natürlichen“ Temperatur unserer Erde von minus 18 Grad Celsius mit dem Stefan-Boltzmann-Gesetz und dem daraus abgeleiteten atmosphärischen Treibhauseffekt von 33 Grad zu. Man denke nur einmal an die permanente Verletzung des 2. Hauptsatzes der Thermodynamik durch ein atmosphärisches Perpetuum Mobile, das ständig 155 W/m² aus sich selbst heraus erzeugt, nur um unsere Atmosphäre um 33 Grad Kelvin aufzuheizen…

Einstein soll einmal gesagt haben: „Man kann ein Problem nicht mit der Denkweise lösen, die es erschaffen hat“ – und an dieser Erkenntnis scheint tatsächlich etwas dran zu sein.

Mein hemisphärischer S-B Ansatz wurde zwar vielfach niedergemacht, aber niemals widerlegt, und nach seiner Veröffentlichung im Dezember 2016 fortlaufend weiterentwickelt. Inzwischen wird die Temperaturgenese auf der Tagseite der Erde in diesem Ansatz breitenabhängig aus der hemisphärischen Sonneneinstrahlung berechnet, also nicht mehr über einen Durchschnittswert für die gesamte Tagseite. Diese breitenabhängige hemisphärische Berechnung wird durch die Temperaturgenese auf unserem Mond eindrucksvoll bestätigt. Und schließlich wurde auch noch gezeigt, dass die Abkühlung auf der Nachtseite der Erde über die Umgebungsgleichung des Stefan-Boltzmann-Gesetzes erfolgt. Denn der Wärmeinhalt der globalen Zirkulationen ist die „Wärmflasche“ unserer Erde. Und diese Wärmflasche wird ständig auf der Tagseite der Erde von der Sonne aufgeheizt und auf der Nachtseite (und im Winterhalbjahr) abgekühlt. Damit aber rechnet sich die individuelle örtliche Nachtabsenkung gegen die Umgebungstemperatur der globalen Zirkulationen, und nicht gegen den absoluten Nullpunkt des Weltalls.

Der hemisphärische S-B Ansatz hat damit nicht nur den „natürlichen“ atmosphärischen Treibhauseffekt widerlegt, sondern die gemessene Mitteltemperatur der Erde von etwa plus 15 Grad Celsius wurde über die Umgebungsgleichung des S-B-Gesetzes auch als die „natürliche“ Durchschnittstemperatur unserer Erde identifiziert.

Die schweigende Mehrheit in unserem Lande hält korrekte und überparteiliche Informationen offenbar immer noch für eine Bringschuld der Massenmedien, insbesondere der von ihnen selbst zwangsfinanzierten. Aber völlig unbemerkt von dieser schweigenden Mehrheit ist die überparteilich korrekte Information heutzutage eine selbstverantwortliche bürgerliche Holschuld geworden. Und wer zu faul zu einer umfassenden Internetrecherche ist und lediglich fertig portionierte, politisch korrekte Informationen der selbstgleichgeschalteten Mainstream-Medien konsumiert, muss dann halt auch daran glauben.
Und da hier bei uns das allgemeine Bildungsniveau in den Naturwissenschaften ständig in einer vergleichbaren Größenordnung absinkt, wie die wissenschaftlichen Widersprüche des Klimaglaubens zunehmen, ist wohl auch in Zukunft kaum mit einer Besserung zu rechnen.

Das Modell eines menschengemachten Klimawandels ist für den durchschnittlich gebildeten Bundesbürger leicht nachzuvollziehen, auch wenn dieses Konstrukt wissenschaftlich völlig falsch ist. Eigentlich ist der hemisphärische Stefan-Boltzmann Ansatz das einzige geschlossene und verständliche Modell, das in der Lage wäre, die Grundfesten des religiösen Klimawahns zur Dekarbonisierung der Welt nachhaltig zu erschüttern. Erstaunlich ist daher, dass dieser hemisphärische S-B Ansatz in der öffentlichen Klimadiskussion gar nicht vorkommt…

Es besagt, dass die „Gegenstrahlung“ der über die Verbrennung fossiler Energien in die Atmosphäre emittierten „Treibhausgase“ eine „Erderwärmung“ erzeugt wird und zu einer globalen „Klimakatastrophe“ führt. Doch haben Sie sich schon einmal gefragt, wie sich die Erde mit der von ihr selbst emittierten Strahlung erwärmen kann, wenn nur Bruchteile von ihr an sie zurückkommen und der Großteil durch das „stets offene atmosphärische Strahlungsfenster entweicht? Wenn Sie einen Raum beheizen wollen, dann öffnen Sie nicht die Fenster, sondern schließen sie.

An dieser Treibhaus-These ist nichts richtig. Richtig ist, dass jeder feste und flüssige Körper wie auch die Erde permanent elektromagnetische Energie abstrahlt. Die Intensität und Wellenlänge der Strahlung hängt allein von der Oberflächentemperatur des strahlenden Körpers ab und ist proportional der 4. Potenz der absoluten Kelvin-Temperatur. Die Strahlung ist unsichtbar, infrarot und breitet sich mit Lichtgeschwindigkeit aus. Im Bruchteil einer Sekunde ist sie in 36.000 km Höhe und kann von Satelliten, die mit IR-Sensoren und entsprechenden Wärmebildkameras ausgerüstet sind, empfangen werden. Das Wechselspiel zwischen der immerwährenden Wärmeabstrahlung der Erde als Output und der tagesperiodischen Einstrahlung der Sonne als Input erzeugt den Tagesgang der Temperatur, dessen Amplitude direkt an der strahlenden Erdoberfläche am größten ist und mit der Höhe abnimmt.

Warum der „natürliche Treibhauseffekt“ von 33 (!) Grad ins Reich der Märchen gehört, das soll in zehn Punkten kurz erklärt werden, zumal für seine Entstehung nicht die Sonne bemüht wird, sondern einzig und allein die „Gegenstrahlung“ der zusätzlich durch Verbrennungsprozesse in die Luft emittierten „Treibhausgase“. Die „Gegenstrahlung“ soll ja nicht nur den Strahlungsverlust der Erde ausgleichen, sondern zu einer Erwärmung von 33 Grad führen. Da keine Erklärung von den „Klimaexperten“ geliefert werden kann, muss an den „Treibhauseffekt“ geglaubt werden. Wer es nicht tut und experimentelle Beweise verlangt, wird diffamiert und als „Klimaskeptiker“ gebrandmarkt.

Die allermeisten Politiker glauben völlig ungeprüft an das „Treibhausmärchen“ mit der wärmenden „Gegenstrahlung“. In einer grenzenlosen Naivität ohnegleichen glauben sie, der „Erderwärmung“ mit der „Dekarbonisierung“ Einhalt gebieten zu können. Sie wissen aber nicht, welche Verantwortung sie übernehmen und wie künftige Generationen urteilen werden. Um schaden von ihnen abzuwenden, seien kurz einige Argumente zusammengetragen, um die These vom „Treibhauseffekt“ zu widerlegen. 

1. Schon der Vergleich ist irreführend und falsch. Die Erde ist kein Gewächshaus, kein „Treibhaus“, denn ihr fehlt die schützende Glashülle. Doch selbst wenn die Erde in eine Glaskugel eingeschlossen wäre, könnte sie sich nicht von selbst aus eigener Kraft erwärmen. Wie ein Gewächshaus muss sie von außen durch die Sonne oder von innen durch einen Kohleofen erwärmt und auf eine für die jeweilige Pflanzenkulturen passende Temperatur gehalten werden!

2. Es gibt ein Naturgesetz, wonach jeder Körper mit einer Temperatur oberhalb des absoluten Nullpunkts (0 Kelvin oder -273,15°C) in Abhängigkeit von derselben Energie abstrahlt und sich abkühlt. Dieses Naturgesetz gilt auch für die Erde, wie man bei Strahlungswetter am Tagesgang der Temperatur sieht. Die Strahlung ist ob der niedrigen Temperatur der Erde unsichtbar als Infrarot-Strahlung, die mit Wärmebildkameras von Satelliten aus gemessen und als Strahlungstemperatur sichtbar gemacht werden kann. Im Kleinen wie im Großen, für die Erde gilt das Newton’sche Abkühlungsgesetz. Ohne Energiezufuhr von außen, ohne das „Es werde Licht“ wäre Leben auf der Erde nicht möglich. Die These von der „Erderwärmung“ ist eine bewusste Angst erzeugende Fälschung, die von der Natur selbst tagtäglich falsifiziert wird.

3. Voraussetzung für alles irdische Leben ist und bleibt die Sonne. Sie spendet als Lichtquelle die Energie, welche die „grünen Pflanzen“ wachsen lässt. Ihre Energie setzt auch die Atmosphäre in Bewegung, erzeugt die Allgemeine Zirkulation und sorgt für die Wettervielfalt auf Erden. Dem unterschiedlichen Lebensmilieu der von der Sonne beschienenen rotierenden Erdkugel passen sich perfekt die Pflanzen an und erzeugen eine einzigartige biologische Vielfalt. Der Flora passt sich die faunistische Artenvielfalt an.

4. Die „grünen Pflanzen“ sind auf die Existenz von Kohlenstoffdioxid CO₂ in der Luft angewiesen, wie die Photosynthesegleichung zeigt. Die Pflanzen sind auch auf Licht und flüssiges Wasser angewiesen. Sie wachsen nur bei Tag und nicht bei Dauerfrost, wie die unterschiedlichen Vegetationsgürtel auf der Erde zeigen. Wie perfekt sich das Leben der Erde an den Strahlungsrhythmus der Sonne anpasst, demonstriert das Leben selbst beim Tag-Nacht-Rhythmus wie im jahreszeitlichen Rhythmus. Das gilt nicht nur für die meteorologische Elemente, auch der Zug der Kraniche und Störche, die Wanderung der Bisons sind Ausdruck, wie alles Leben der lebensspendenden Kraft der Sonne folgt. Dies gilt insbesondere für Zucht und Anbau von Zier- und Gemüsepflanzen.

5. Wenngleich schon einfache naturphilosophische Überlegungen zeigen, dass die Erde kein „Treibhaus“, eine „Erderwärmung“ unmöglich ist, wollen die Staaten, –so das „Pariser Abkommen von 2015“ –, zwei Phantasie-Effekte mit Hilfe der „Großen Transformation“ und die „Dekarbonisierung“ der Wirtschaft bekämpfen. Manche grüne Phantasten träumen gar von einer CO₂-freien Atmosphäre als klimapolitisches Nonplusultra. Doch entzöge man den winzig kleinen Anteil von 0,04 % CO₂ der Luft, so würde das Wetter samt seinen Temperaturen keine Notiz davon nehmen, doch ohne CO₂ wäre das ultimative Todesurteil für alle „grünen Pflanzen“ gesprochen. Ohne sie gäbe es keine Nahrung für die Tiere wie den Menschen und auch keinen Sauerstoff, der für die Verbrennung der Nahrung unverzichtbar ist. In der Nahrung steckt Sonnenenergie als Lebensenergie. Dieses Ende hat der WBGU-Präsident Hans Joachim Schellnhuber „Genozid“ genannt. Kohlenstoffverbindungen spielen eine elementare Rolle in der Natur. Eiweiße, Fette und Kohlenhydrate dienen als Grundbausteine des Lebens.

6. Ist der globale „Genozid“ der Preis für den Schutz eines „Gutes“ namens „Klima“, das es gar nicht gibt, ja der Natur unbekannt ist? Dabei gibt es in der Lufthülle nur einen einzigen Vorgang, den wir „Wetter“ nennen. Wetter ist allgegenwärtig, stets wechselhaft, nur kurz vorhersagbar und schlimmer – es macht, was es will und gehorcht uns Menschen nicht!

7. „Klima“ ist eine pure Erfindung des Menschen. „Klima“, so seine Definition. „Klima“ ist das „mittlere Wettergeschehen“ einer bestimmten 30-Jahres-Periode. 1935 wurde bei einer Wetterdienstkonferenz in Warschau willkürlich die Zeit 1901-1930 zur „Klimanormalperiode“ bestimmt. Nicht gesagt wurde, was an dieser Zeit „normal“ sein sollte. Mit dieser Definition wird das Wetter seiner Geschichte beraubt. Die Wetterelemente werden schlicht zu 30-jährigen Mitteln komprimiert. Von den zahlreichen Wetterelementen hat man die Temperatur herausgegriffen, zu einer „Globaltemperatur“ verdichtet und daraus ein fiktives „Globalklima“ abgeleitet. Man eliminiert einfach die Komplexität des Wetters und lässt es in einer nackten Zahl als „Globaltemperatur“ verschwinden. An diesen Wert koppelt man das „Globalklima“, dessen „Globaltemperatur“ man vorgibt regulieren zu können, indem man einfach an der „CO₂-Schraube“ dreht. Die Welt ist keine Lego-Welt, kein einfacher mechanistischer Experimentierbaukasten!

8. Doch das „Globalklima“ kann gar nicht reagieren, denn es ist ein Konstrukt. Dieses „Menschenkonstrukt“ ist in der Natur nicht existent und ihr unbekannt. Die statistische Konstruktion von „Klima“ eliminiert nicht die Existenz des bisweilen extrem wilden und chaotischen Wetters. Einzig auf das Wetter kommt es an. Es fabriziert alle denkbaren „Unwetter“ auf Erden. Wer dem Wetter freien Lauf lassen muss, seine „Freiheitsgrade“ nicht einengen kann, kann zwar nach 30 Jahren das zum „Klima“ verdichtete Wetter zum „Schutzgut“ deklarieren, aber er darf nicht der Illusion und dem Irrglauben verfallen, das „Klima“ schützen und damit Einfluss auf das Wetter gewinnen zu können. Eine andere logische Schlussfolgerung lässt die Definition von „Klima“ nicht zu. Jeder Mittelwert ist ein totes „Konstrukt“ und kann weder eine „Klimakatastrophe“ auslösen noch durch „Klimaschutz“ gebändigt werden.

9. Dem Anschein und Anspruch nach leben wir in einer „Wissensgesellschaft“, doch ausgerechnet Wissenschaftler wie die in dem „Weltklimarat IPCC“ versammelten „Klimaexperten“ verhindern den Durchbruch das Wissens, indem sie dieses streng nach ideologischen Vorgaben unterdrücken. Es war Immanuel Kant, der uns lehrte, zwischen dem „Ding“ und dem abstrakt davon abgeleiteten „Ding an sich“ zu unterscheiden und uns mahnte, unseren eigenen Verstand zu nutzen, um uns aus der „selbstverschuldeten Unmündigkeit“ zu befreien.

10. Gelingt uns dieser Befreiungsakt aber nicht und lassen wir wehrlos der Politik der „Dekarbonisierung“ freien Lauf, dann dürfen wir uns nicht über deren Folgen beklagen. Diese zwar wird am Wetter und dem von ihm abgeleiteten „Klima“ nichts ändern, aber ändern werden sich die gesellschaftlichen Verhältnisse, und zwar radikal. Mag auch die neue „Klimareligion“ über den „Klimaschutz“ auch das anthropogen gelenkte „Paradies auf Erden“ versprechen, herauskommen wird die „Treibhaus-Hölle“.

Die einzige Wirklichkeit, in der wir leben und mit der wir uns arrangieren müssen, ist das Wetter. Es ist ein Faktum! Das vergangene Wetter schützen zu wollen, auch wenn es zu unwirklichen Klimawerten zur Unkenntlichkeit verdichtet worden, ist ein nutzloses post-faktisches Unterfangen, es ist viel Wind um Nichts. Energieverschwendung

Dipl.-Met. Dr. phil. Wolfgang Thüne