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Klimaspaß mit EIKE: Bill Gates will die Atmosphäre mit Kalkstaub kühlen

Wir berichteten bereits über Bill Gatesens Pläne zur Rettung des Klimas, die er bei Maischberger erläuterte. Dabei trat er erstaunlich mutig für sinnvolle Maßnahmen wie Kernkraft ein.

Allerdings will er nun zusätzlich Kühlungsmethoden erforschen lassen. Dazu finanziert er die berüchtigte Harvard-Forschungseinheit vom neuen „Dr. Seltsam“, die, wir berichteten, allen Ernstes Schwefeldioxid (SO2) in die Atmosphäre pusten will, das reflektierend wirken soll und so die Albedo, die Rückstrahlkraft der Erde, erhöhen kann.

Ein anderer „Dr. Seltsam“ aus Deutschland, Frank Keutsch, will statt SO2 Kalkstaub nutzen, um die Sonnenstrahlen zu reflektieren. Dazu ist geplant, im Juni fast 20 km über Kiruna in Schweden zwei Kilogramm Kalk-Körnchen via Ballon herabrieseln zu lassen. Das bißchen kühlt zwar rein gar nichts, soll aber Daten dazu liefern, was passierte, wenn man im großtechnischen Maßstab die Atmosphäre zustaubt.

Nun, da können wir von EIKE faktenbasiert prognostizieren: Würde man weit über den Wolken Kilo- oder Megatonnen von Kalkstaub ausbringen, hätte das einen möglicherweise jahrelangen nuklearen Winter zur Folge. Genau das passiert nämlich nach dem Abwurf mehrerer Wasserstoffbomben oder nach einem ordentlichen Vulkanausbruch wie dem des Tambora, der 1816 auf der Nordhalbkugel ein „Jahr ohne Sommer“ auslöste.

Das wissen die Physiker aus Harvard natürlich auch und würden wohl „dosiert“ vorgehen; oder den Staub vielleicht tiefer im Wolkenbereich verteilen, wo er nach und nach vom Regen sicher ausgewaschen wird. Das wäre dann aber ineffektiv oderoderoder…. Wahrscheinlich geht es ihnen sowieso nur um die üblichen fünf Minuten Ruhm bei CNN und natürlich üppig fließende Fördergelder.

Würden Gates und seine Seltsams Ernst machen, wäre das für die Menschheit sogar richtig gefährlich, weil es dank der „Kalten Sonne“ in den nächsten Jahrzehnten sowieso kälter wird. Im schlimmsten Fall könnte das passieren, was der Science-Fiction-Film Hell freezes over mit „Morpheus“ Larry Fishburne als Geschichte nutzt: Um die Klimaerwärmung zu stoppen, wurden im Film ominöse „Wettertürme“ aufgestellt, die viel zu effektiv arbeiten und eine Supereiszeit bewirken. Die Reste der Menschheit versuchen nun, die Dinger abzuschalten, um wieder außerhalb von Isolierbunkern leben zu können.




„Doppeldenk“: Wird die Erderwärmung Europa kühlen?

In George Orwells 1984 entwickelt die diktatorische Partei das Konzept des „Doppeldenks“, was bedeutet, daß die Politiker sich nicht auf eine Aussage festlegen, sondern immer auch das Gegenteil möglich ist. So kann die Regierung ihr Programm immer schnell der aktuellen Interessenslage der schmarotzenden Mitglieder anpassen.

Im Zusammenhang mit der erfundenen Klimakrise hat der Regisseur Roland Emmerich, ’s Spielbergle, den Doppeldenk wohl unabsichtlich schon durchexerziert: Im Film Übermorgen sorgt die menschgemachte Klimakatastrophe dafür, daß die Nordhalbkugel sich paradoxerweise extrem abkühlt und die USA und Kanada einfrieren.

Die Idee dazu kommt aus der Klimaforschung, die in den Medien immer mal wieder aufgewärmt wird, um den Geldfluß aufrecht zu erhalten. Aktuell warnen Meeresforscher von der Woods Hole Oceanographic Institution WHOI in Nature Comm anhand der mit einer neuen Meßmethode gewonnenen Simulation (sic, die berühmten Computermodelle mal wieder) davor, daß der Golfstrom schwächer werden könnte. Man habe die „Reichweite direkter Messungen“ mit den mathematischen Modellen „erweitern“ können. Stefan Rahmstorf dazu im Jahre 2013:

Weil chaotisch, nichtlinear und mit etlichen Variablen gar nicht eindeutig lösbar. Chaotisch heißt bekanntlich, kleine Änderungen der Anfangsbedingungen können drastische Folgen beim Ergebnis zeitigen, der Schmetterlings-Effekt. Reine Theorie allerdings; denn der Flügelschlag eines Schmetterlings in der Sahara dürfte in der Wirklichkeit noch nie einen Sturm über Peking verursacht haben.

Der finanzierungs-abhängige Meereskunder/Klimaforscher/Modellierer wählt also die Bedingungen seines Modells so, daß das herauskommt, was am meisten Fördermillionen bringt. Da alle das Spielchen mitmachen, wird so etwas in Nature veröffentlicht.

Was sagen die WHOI-Forscher konkret? Das Transportvolumen des Florida-Stromes, der Anfangspunkt des Golfstromes, habe in den letzten 100 Jahren stetig abgenommen. Um 1900 flossen noch 33 Millionen Kubikmeter/s, ab 1982 sind es nur noch 31,8 Millionen. Klingt nach natürlicher Fluktuation, die in Zukunft den Pegel auch wieder nach oben bringen dürfte. Aber das darf natürlich nicht sein: Der WHOI-Studienleiter meint, es müsse etwas Unnatürliches dahinterstecken. Folge ist eine Abkühlung der Atlantik-Oberfläche in den letzten Jahren. Huch, haben die Ozeane nicht „Milliarden Hiroschima-Bomben“ (als Wärme-Äquivalent) aufgenommen?




Was CO2 tatsächlich bewirkt. Fakten aus dem Lehrbuch der Physik!

Die von der anthropogenic global warming (AGW)-Hypothese postulierte Erwärmung der Erdoberfläche durch „Back Radiation“ der in der Atmosphäre enthaltenen CO2-Moleküle ist aufgrund des 2.HS physikalisch ausgeschlossen.

Die Erdoberfläche ist resultierend aus der Sonneneinstrahlung  wärmer als die darüber liegende Atmosphäre und damit der darin enthaltenen, strahlenden CO2-Moleküle. Für die Wärmebilanz zwischen Körpern unterschiedlicher Temperatur hat Rudolf Clausius den 2.HS formuliert: „Wärme kann nicht von selbst aus einem kälteren in einen wärmeren Körper übergehen.“(1)

Dabei hat Clausius betont, dass nicht nur der warme Körper dem kalten, sondern auch umgekehrt der kalte Körper dem warmen Wärme zustrahlt. Quantitativ wird diese Aussage durch das Planck`schen Strahlungsgesetz beschrieben, das besagt, dass jeder Körper mit einer Temperatur größer als der absolute Nullpunkt elektromagnetische Strahlung aussendet, die in Relation zur Temperatur des Körpers und zur Wellenlänge steht. Die Erdoberfläche und die in der Erdatmosphäre enthaltenen CO2-Moleküle, deren Temperatur mit der Temperatur der Erdatmosphäre identisch ist, strahlen sich gegenseitig an. Die Energiedichte der Erdstrahlung ist jedoch aufgrund des Planck`schen Gesetzes größer als die Energiedichte der Strahlung aus der Atmosphäre, da die Erde eine höhere Temperatur hat. Die Gesamtbilanz des durch Strahlung verursachten Wärmetransports geht also in Richtung Atmosphäre. Eine Erwärmung der Erdoberfläche durch IR-Strahlung aus der Atmosphäre ist damit ausgeschlossen.

Es stellt sich aber die Frage, welchen energetischen Effekt eine Verdoppelung der derzeitigen CO2-Konzentration in der Erdatmosphäre zur Folge hat, wenn eine Erwärmung durch Rückstrahlung nicht möglich ist. Wie aus dem Lehrbuch der Physik bekannt, thermalisieren die durch IR-Strahlung angeregten CO2-Moleküle unter den Bedingungen der bodennahen Atmosphäre, sie geben die durch Strahlung aufgenommene Energie in Form von kinetischer Energie praktisch quantitativ an andere Luftmoleküle ab.

Um die Folgen der Thermalisierung zu ermitteln, wird zunächst die kinetische Energie eines Mols Luft – betrachtet als ideales Gas – berechnet. Für ein Mol eines idealen Gases gilt das „Allgemeine Gasgesetz“ p*V = R*T. Aus der statistischen Mechanik erhält man die Gleichung p*V = 2/3*N*E°, wobei N die Avogadro-Konstante und E° die kinetische Energie eines idealen Gasmoleküls ist. Das Produkt N*E° ist folglich der kinetische Energieinhalt eines Mols eines idealen Gases. Aus dem „Allgemeinen Gasgesetz“ ergibt sich dann R*T = 2/3*N*E°. Damit errechnet sich die kinetische Energie eines Mols eines idealen Gases zu N*E° = 3/2*R*T. Für die „mittlere Erdtemperatur“ von 15°C, entsprechend 288 K, ergibt sich dann ein Gehalt an kinetischer Energie für 1 Mol Luft, gerechnet als ideales Gas, von N*E° = 3.592 J/mol.

Eine Verdoppelung der CO2-Menge bedeutet Hinzufügung von 400 ppm CO2. Die hinzugefügten CO2-Moleküle ersetzen – da das System offen ist – die entsprechende Zahl Luftmoleküle, sodass die Menge von 1 Mol erhalten bleibt. 400 ppm eines Mols entsprechen 2,4*10^20 Moleküle CO2, enthalten in 1 Mol Luft.

Die CO2-Moleküle strahlen bei einer Wellenlänge Lambda = 15 Mikrometer. Mithilfe des Planck´schen Gesetzes E = h*c/lambda errechnet sich daraus ein Energieinhalt von 1,325*10^-20 J für ein Strahlungsquant eines CO2-Moleküls. Für 2,4*10^20  CO2-Moleküle ist das eine Gesamt-Energie von 3,18 J, die durch 400 ppm CO2 in 1 Mol Luft eingetragen werden und dort als kinetische Energie zur Wirkung kommen.

400 ppm CO2 tragen via Strahlung 3,18 J als kinetische Energie in 1 Mol Luft ein, das einen kinetischen Energie-Inhalt von 3.592 J besitzt. Das entspricht 3,18 J / 3.592 J = 0,09 %. Als Summe ergibt sich durch Bestrahlung von 400 ppm CO2 von der Erdoberfläche und nachfolgender Thermalisierung in der bodennahen Atmosphäre folglich eine Energiezunahme von 3.592 J auf 3.595 J. Diese Energiemenge ergibt gemäß N*E° = 3/2 R*T eine Temperatur von T = 2/3*3.595J/mol  /  8,314 J/K *mol = 288,27 K. Nachdem eine Strahlungswirkung durch „Back Radiation“ physikalisch ausgeschlossen ist, erzeugt eine Verdoppelung der heutigen atmosphärischen CO2-Konzentration um 400 ppm auf dem Weg kinetischen Energietransports eine Erhöhung der „mittleren Erdtemperatur“ von 15 °C auf 15,27 °C in der bodennahen Luftschicht. Das ist das Ergebnis, das man durch Anwendung physikalischer Gesetze, wie sie im Lehrbuch der Physik stehen, erhält.

Die Erhöhung um 0,27 °C kann allerdings nur dann eintreten, wenn alle zusätzlichen CO2-Moleküle die von der Erdoberfläche ausgehende IR-Strahlung bei 15 Mikrometer absorbieren. Dem ist jedoch nicht so. Wie mittels FT-IR-Spektrometrie gemessene IR-Spektren belegen, nimmt die Absorption bei einer Verdoppelung der CO2-Menge in der Luft lediglich in der Größenordnung von 1% zu. Aufgrund dieser Messergebnisse steht fest, dass bei Erhöhung der CO2-Konzentration in der irdischen Atmosphäre eine relevante zusätzliche Absorption ausgeschlossen ist. Die schon jetzt in der Atmosphäre vorhandene CO2-Konzentration übersteigt ganz offensichtlich die Menge an CO2, die nötig ist, die von der Erdoberfläche abgestrahlte 15-Mikrometer-Strahlung quantitativ zu absorbieren. Bei konstanter IR-Strahlung von der Erdoberfläche ist somit jegliche Erhöhung der CO2-Konzentration ohne Effekt.

Nachdem durch FT-IR-Messung eine zusätzliche IR-Absorption durch zusätzliches CO2 ausgeschlossen ist, ist folglich die oben errechnete Temperaturzunahme von 0,27 °C, die auf Basis einer Absorption errechnet wurde, hinfällig. Anders ausgedrückt heißt das: Zusätzliches CO2 übt keinerlei, wie auch immer gearteten, Einfluss auf die bodennahe Erdatmosphäre aus.

Anders liegt der Fall in der oberen Troposphäre, wo das Strahlungsvermögen des CO2 aufgrund der geringen Luftdichte den Thermalisierungseffekt überwiegt, bzw. ganz zurückdrängt. Mehr CO2 kann hier die aus der Atmosphäre auf kinetischem Weg übernommene Energie in Form von Strahlung – statistisch zu 50% – in den Weltraum abstrahlen und so die Atmosphäre zusätzlich abkühlen.

Es ist doch mehr als erstaunlich, dass 97% der „Klimawissenschaftler“ ganz offensichtlich den Inhalt des Lehrbuchs der Physik nicht kennen.