Ideologie 110 - Wider verbohrtes Denken - Klimadiskussion

02. Januar 2019

So sehr mir klassisch-liberales Gedankengut sympathisch ist und ich für mich persönlich die Pflege und das Vertreten der damit verbundenen Tugenden wie offener Geist, lösungsorientiertes Denken, Machbarkeitsdenken für eine sinnvolle Zielsetzung halte, so habe ich teilweise Mühe mit gewissen Argumentationsweisen.

So ist am heutigen zweiten Tag des Jahres 2019 bei Tichy's Einblick ein Artikel von Florian Josef Hoffmann erschienen [1], einem verdienten Juristen Ökonom. Unter dem Titel Zwei Schüsse ins Ofenrohr - EU auf ideologisch-emotionalem Irrweg geht es darum, dass die Europäische Union auf zwei Gebieten einen Irrweg verfolgt. Erstens in der Klimapolitik mit noch einmal verschärften CO₂-Grenzwerten für Fahrzeuge mit Verbrennungsmotoren und zweitens durch das Verbot von Einwegplastikprodukten. Auch auf mich wirken beide Wege wie politischer Aktivismus zum Selbstzweck und zum Zweck der Erlassung neuer Vorschriften.

Ich fühle mich auch deswegen zu klassisch-liberalen Inhalten hingezogen, weil ich keinen Hinweis erkenne, dass es möglich sein kann, mittels von der Politik erlassenen planwirtschaftlichen Methoden das Erdklima positiv zu beeinflussen. Wer widersprechen will, darf das gerne tun, aber sollte sich wenigstens das Versagen derselben Politiker im Zusammenhang mit scheinbar kleineren Problemen wie der letzten Finanzkrise betrachten. In allen südeuropäischen Ländern gibt es massive Probleme mit hoher Arbeitslosigkeit junger Menschen und damit verbundener Armut. Die Politik sucht ihr Wohlergehen in der bedenkenlosen Ausweitung der Schuldenstände, dem Erhalt eines längst maroden Geldsystems und im Import weiterer junger Konkurrenten aus vornehmlich Afrika und Asien, die wegen ihrer mangelnden Qualifikation wenigstens ähnliche Kosten verursachen wie die Ausbildung der Einheimischen. Beides halte ich für dermassen falsch, dass es kaum noch falscher geht.

Im erwähnten Artikel sind aber Passagen enthalten, an denen ich mich eindeutig störe, die erste ist die folgende:

Klimaziele sind entstanden aus der Vermutung des sogenannten Treibhauseffekts, den das ausgestoßene CO₂ erzeugen soll. Die Statistik der letzten Jahrtausende sagt etwas anderes: Es gibt eine eindeutig bewiesene Korrelation von Wärme- und Kälteperioden einerseits und der Anzahl der Sonnenflecken andererseits. Je mehr Sonnenflecken, desto mehr Sonnenwind, desto weniger Wolken auf der Erde – desto wärmer wird es. Zur Zeit nimmt die Zahl der Sonnenflecken zu, weshalb die Temperatur auf der Erde steigt. Eine statistische Korrelation der Erdtemperatur mit dem CO₂-Gehalt der Atmosphäre besteht hingegen nicht. Das Einzige, was besteht, ist die unbewiesene – und wohl falsche – Vermutung, es gebe einen sogenannten Treibhauseffekt.

Es gibt neben den genannten Effekten, Sonnenflecken, also nicht konstante Sonnenaktivität wie die von der Sonnenaktivität offenbar beeinflusste Wolkendichte auf der Erde zwei Effekte, die bezüglich des Wärmehaushalts der Erde und in der medialen Diskussion des Erdenklimas und dessen Wandels meist genannt werden. Zum einen ist das der Glashauseffekt, zum anderen der Treibhauseffekt [2]. Es gibt noch einen weiteren Effekt, auf den in diesem Artikel nicht weiter eingegangen wird. Wenn auf der Erdoberfläche der Anteil flüssigen Wassers und fester Erde gegenüber Eisflächen steigt, verringert sich auch das Rückstrahlvermögen der Erde [3] und zusätzliche Wasserflächen erhöhen die Absorption von Sonnenenergie [4]. Jeder der genannten Effekte gehört für eine wertvolle Diskussion qualititativ und quantitativ sauber eingeordnet, was keine leichte Aufgabe darstellt. Wenigstens die weit überwiegende Mehrheit an Journalisten und Politikern dürfte sie weit überfordern.

Beim erstgenannten Effekt geht es darum, dass eine Atmosphäre, deren Druck von innen nach aussen abnimmt, wie eine trennende Glaswand eines Glashauses wirkt. Innerhalb der Atmosphäre, die durch eintreffende Sonnenstrahlung, deren Reflexion am Boden und durch Wärmetransport erwärmt wird, bleibt Wärme gespeichert, nach aussen abgegeben wird die Wärmestrahlung, die nicht von der Atmosphäre absorbiert wird. Wärmeleitung nach aussen ist kaum möglich, da diese über die Kollision von Teilchen funktioniert. Je geringer der Gasdruck ist, desto geringer auch die mögliche Konvektion.

_{Eine schematische Darstellung des Wärmehaushalts der Erde, angaben in Strahlungsdruck W/m² [13], die mir persönlich nicht genügend aufschlussreich ist. Ich hätte gerne die eingehende Sonnenstrahlung nach Sonnenaktivität angegeben und den Wärmehaushalt auf der Erde bei überwiegender dünner Wolkendecke, Gewitterwolken und abhängig vom Einstrahlwinkel usw. erklärt.}

Beim Treibhauseffekt geht es nicht mehr um die Wechselwirkung mit der Umgebung ausserhalb, sondern um den Einfluss des Gasgemischs, welches in der Atmosphäre vorherrscht und dessen Potential zur Absorption von Wärmestrahlung. Auf der Erde ist der Wasserdampf das mit grossem Abstand wichtigste absorbierende Gas. Wasser ist in sehr grossen Mengen in festem, flüssigen und gasförmigem Zustand vorhanden. Es gibt einen Kreislauf von aufsteigendem Wasserdampf, dessen Kondensation und Resublimation in der Atmosphäre und Niederschlag auf den Boden in Form von Regen, Schnee und Hagel. Der Anteil Wasser in der Luft wird auch als Luftfeuchtigkeit [3] bezeichnet. Wie viel Wasser in der Luft enthalten sein kann, ist stark temperaturabhängig. Bei 15 °C Temperatur und Normaldruck (1,013 bar) kann Luft (Dichte ca. 1,22 kg/m³) pro Kubikmeter maximal 12,8 g Wasserdampf enthalten, etwa 1,05 % Massenanteil [5-7].

Temperatur [°C]	Menge Wasserdampf bei Luftfeuchtigkeit 100 % [g/m3]	Luftdichte [kg/m3]	Massenanteil Wasser an der Luft [%]
-10	2,3	1,340	0,17
-5	3,4	1,314	0,26
0	4,8	1,289	0,37
5	6,8	1,265	0,54
10	9,4	1,241	0,76
15	12,8	1,217	1,05
20	17,3	1,193	1,45
25	23,0	1,170	1,97
30	30,4	1,146	2,65

Nur schon mit der Betrachtung des Wasserhaushalts in der Atmosphäre kann man erkennen, dass man es mit einem temperaturabhängig variablen System zu tun hat, welches durch die Bildung von aggregierten Gruppen von Wassermolekülen bis zu Wassertropfen und Eiskristallen weitere Konsequenzen hat. Bodennah ergeben sich bei hohen Temperaturen Konzentrationen von Wasserdampf im einstelligen Prozentbereich.

Dass auch weitere Gase für eine Veränderung des atmosphärischen Gasgemisches und dessen Fähigkeit zur Absorption von Wärmestrahlung sorgen können, dürfte unstrittig sein. Allerdings rangieren diese quantitativ auf einem viel tieferen Niveau als Wasser. Ausnahmen gibt es dann, wenn die Moleküle relativ viele Atome enthalten, je grösser sie sind, desto mehr Schwingungsfreiheitsgrade [8] haben sie (3 N - 5 für lineare Moleküle, 3 N - 6 für nicht-lineare Moleküle) und desto stärker absorbieren sie Wärmestrahlung. Wasser (H₂O) hat als gewinkeltes Molekül drei Schwingungsfreiheitsgrade, CO₂ als lineares deren 4, Erdgas (Methan, CH₄) deren 9, das als gasförmiges dielektrisches Medium verwendete Schwefelhexafluorid (SF₆) mit oktaedrischer Struktur deren 15.

In Luft gelöstes CO₂ absorbiert Wärmestrahlung im Bereich von 2'325 cm^-1, was einer Wellenlänge von 4,35 μm entspricht. Der sichtbare Bereich liegt bei wesentlich kürzeren Wellenlängen, 400-700 nm. Die Eigenschwingungen verschiedener Moleküle lassen sich nachschlagen [9]. Für CO₂ sind die es die Frequenzen 1388 (symmetrische Streckschwingung), 667 (Biegeschwingung, zweifach entartet) und 2349 cm^-1 (asymmetrische Streckschwingung).

Zweites Zitat, direkt nachfolgend, nicht weniger störend:

Klimaziele sind heute en vogue, aber Humbug
Weshalb die Vermutung, es gebe diesen Treibhauseffekt, falsch sein muss, ist ganz einfach zu begründen: Der Anteil von CO₂ in der Atmosphäre beträgt etwa 0,04 Volumenprozent (400 ppm), ist minimal – erkennbar unerheblich. Das CO₂-NO_x-Gemisch der Atmosphäre ist für Sonnenstrahlung und Abstrahlung von Wärme total durchlässig, wie uns jeder Sonnenbrand und jede kalte Winternacht beweist. CO₂ hat offensichtlich keinen Abschirmeffekt, kann also gar nicht für die Erwärmung der Erde zuständig sein – anders als Ozon. Ursache und Nicht-Ursache sind plausibel und offensichtlich. Jegliche Politik der Verbrauchsreduzierung zulasten fossiler Brennstoffe wegen des angeblichen „Treibhauseffekts“ ist somit Humbug.

Die Existenz eines Effekts ist zunächst einmal qualitativer Natur. Das bedeutet, dass er bei Auftreten nur in geringem Masse schwer nachzuweisen ist, da schlecht messbar oder schwer von anderen Effekten oder einem undifferenzierten Rauschen zu trennen. Das Auftreten in nur geringem Masse allein kann nicht als Begründung herangezogen werden, dass eine vermutete Existenz falsch sein soll. Wenn Wasserdampf in Konzentrationen im Bereich einstelliger Prozente vorliegen kann, liegt CO₂ mit 0,04 Volumenprozent bei 15 °C etwa Faktor 30 tiefer, das ist ein deutlicher Unterschied, aber keiner, der die Bezeichnung himmelweit verdient hätte.

Die Behauptung, dass CO₂ und NO_x für Wärmestrahlung total durchlässig seien, ist auch falsch, da sowohl Stickoxide als auch Kohlendioxid im Infrarotbereich absorbieren. Dasselbe gilt für das in der Folge erwähnte Ozon O₃, ein weiteres gewinkeltes Molekül aus drei Atomen mit folglich drei Schwingungsfreiheitsgraden. Absorbiert wird selbstverständlich nur in den Bereichen, in dem es die Gase und die flüssigen und festen Bestandteile der Atmosphäre tatsächlich tun, Wärmestrahlung anderer Wellenlängen kann die Erde und ihre Atmosphäre widerstandsfrei verlassen.

Zu Sonnenbränden kommt es auch nicht aufgrund der Einwirkung von elektromagnetischer Strahlung im Infrarotbereich, sondern wegen der direkten Einstrahlung sehr kurzwelligen Lichts im Ultraviolettbereich [10] mit < 400 nm Wellenlänge, direkt unterhalb des sichtbaren Bereichs. In diesem Bereich lassen sich vor allem Schwingungen ungesättigter Kohlenstoff-Verbindungen anregen und relativ instabile Bindungen homolytisch brechen, womit sogenannte Radikale gebildet werden können. In der Stratosphäre, in der sich die Ozonschicht [11] befindet, wird der überwiegende Teil der eintreffenden Sonnenstrahlung im UV-Bereich absorbiert, UV-C (200-280 nm) fast vollständig, UV-B (280-315 nm) weitgehend und UV-A (315-380 nm) in geringem Masse. Mit UV-C-Strahlung von ca. 240 nm Wellenlänge lässt sich die Bindung des Luftsauerstoffs O₂ so stark anregen, dass sie bricht und Ozon O₃ entstehen kann, welches über den Ozon-Sauerstoffzyklus [12] weitgehend konstant erhalten bleibt. Vielleicht wollte Herr Hoffmann in seinem Artikel genau auf diese stattfindenden Vorgänge hinaus, für mich war es nicht so erkenntlich.

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_{[1] Zwei Schüsse ins Ofenrohr - EU auf ideologisch-emotionalem Irrweg. Tichy's Einblick, 02. Januar 2019, von Florian Josef Hoffmann https://www.tichyseinblick.de/kolumnen/der-hoffmann-plan/eu-auf-ideologisch-emotionalem-irrweg/
[2] https://de.wikipedia.org/wiki/Treibhauseffekt
https://en.wikipedia.org/wiki/Greenhouse_effect
[3] https://de.wikipedia.org/wiki/Albedo
[4] Natur und Klima 005 - Wärmeleitung Atmosphäre - Erdoberfläche - Kathleen Hartnett White. @saamychristen, 15. November 2017 https://steemit.com/deutsch/@saamychristen/natur-und-klima-005-waermeleitung-atmosphaere-erdoberflaeche-kathleen-hartnett-white
[5] https://de.wikipedia.org/wiki/Luftfeuchtigkeit
[6] Klima-/Feuchtetabelle. Transport-Informations-Service. http://www.tis-gdv.de/tis/misc/klima.htm
[7] https://de.wikipedia.org/wiki/Luftdichte
Luftdichte-Rechner. Wind-Data.ch https://wind-data.ch/tools/luftdichte.php
[8] https://de.wikipedia.org/wiki/Moleküschwingung
[9] HITRAN Vibrational Modes Table https://www.cfa.harvard.edu/hitran/vibrational.html
[10] https://de.wikipedia.org/wiki/Ultraviolettstrahlung
[11] https://de.wikipedia.org/wiki/Ozonschicht
[12] https://de.wikipedia.org/wiki/Ozon-Sauerstoff-Zyklus
[13] This figure was created by Robert A. Rohde from published data and is part of the Global Warming Art project. Permission is granted to copy, distribute and/or modify this document under the terms of the GNU Free Documentation License, Version 1.2. Gefunden unter [2] englisch.}

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