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Kohlendioxid: Wo ist das Problem?

kohlendioxidDer „Klimakiller“ Kohlendioxid ist heute Staats- und Umweltfeind Nummer eins, weil das von uns Menschen freigesetzte CO2 schuld an der Erhöhung der Durchschnittstemperatur der Erde sein soll. Eine neuere Arbeit von David Coe, Walter Fabinski und Gerhard Wiegleb widerlegt die argumentative Basis der Aktivisten und relativiert den Alarmismus … wieder einmal, möchte man sagen.


Einleitung

David Coe, MA (Physik), ein pensionierter Forscher, der in der Industrie gearbeitet und sich vor allem auf die Messung atmosphärischer Gase mithilfe der Infrarotabsorptionsspektroskopie spezialisiert hat, veröffentlichte vor Kurzem wichtige neue Forschungsergebnisse zum Klimawandel.

Seine gemeinsam mit Walter Fabinski und Gerhard Wiegleb verfasste Schrift stellt die vorherrschende Meinung infrage. Demnach soll erstens das durch die Nutzung fossiler Brennstoffe freigesetzte Kohlendioxid die Hauptursache für die Erwärmung der Erdatmosphäre sein, und zweitens sollen wir bis zum Jahr 2050 auf die Nutzung fossiler Brennstoffe verzichten, um im Sinne einer Netto-Null-Politik keine beschleunigte und schließlich unkontrollierbare Überhitzung des Planeten zu riskieren. Wir werden täglich von beinahe sämtlichen Medien mit Geschichten über den drohenden Weltuntergang bombardiert, der eintreten soll, wenn wir nicht sofort und entschieden handeln.

Die vollständige Fassung von Coes Arbeit trägt den Titel „The Impact of CO2, H2O and Other ‚Greenhouse Gases‘ on Equilibrium Earth Temperatures“ und wurde im Dezember 2021 im International Journal of Atmospheric and Oceanic Sciences veröffentlicht.

Die Ergebnisse der Arbeit zeigen auf, dass die weitverbreiteten Behauptungen, Kohlendioxid sei in der Lage, die Durchschnittstemperatur des Planeten zu beeinflussen, stark übertrieben sind und auf unwissenschaftlichen Aussagen beruhen. Netto-Null ist daher eine Überreaktion, die Politik fußt auf fehlerhaften Annahmen. Der folgende Text stellt eine vereinfachte Version dieser wissenschaftlichen Arbeit dar.

Die Gleichgewichtsklimasensitivität und die HITRAN-Datenbank

Als wissenschaftlicher Maßstab, mit dem das Ausmaß dieser scheinbaren Bedrohung gemessen werden soll, dient die sogenannte „Gleichgewichtsklimasensitivität“ (equilibrium climate sensitivity, ECS), das heißt, wie stark die globale Durchschnittstemperatur durch eine Verdoppelung der atmosphärischen CO2-Konzentration ansteigt. Unter Wissenschaftlern herrscht jedoch keine generelle Einigkeit über diese Zahl. Die Schätzungen der ECS schwankten im Laufe der Jahre stark zwischen 1 °C und 6 °C und pendeln sich derzeit auf eine Spanne zwischen 1,5 °C und 4,5 °C ein, was immer noch einer Schwankung um den Faktor drei entspricht. Auf der Website des britischen Met Office wird dies folgendermaßen zusammengefasst:

„Da es keine ‚perfekte‘ Methode zur Schätzung der Klimasensitivität gibt, bleibt dies ein heiß diskutierter Bereich der Wissenschaft und es gibt weiterhin eine große Bandbreite von Schätzungen, wie hoch die ECS sein könnte.“

Coes Forschung verfolgt einen rein physikalischen Ansatz zur Berechnung des Treibhauseffekts bzw. der Wärmeabsorptionsfähigkeit der Gaskomponenten in der Atmosphäre auf Grundlage ihrer seit Langem bekannten thermischen Eigenschaften. Diese Werte wurden mittels Spektralanalysen am Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics sehr genau gemessen und in dessen HITRAN-Datenbank gespeichert.

Die Bedeutung von CO2 für die Erderwärmung wurde übertrieben dargestellt

Coe wendet diese HITRAN-Daten auf ein vereinfachtes Modell der Atmosphäre und ihrer Wechselwirkung mit der Sonneneinstrahlung an, in dem jedoch alle wichtigen Einflüsse berücksichtigt werden. Im Ergebnis kommt er zu dem Schluss, dass die ECS von CO2 nur 0,5 °C beträgt, also nur ein Drittel des niedrigsten Wertes innerhalb der zurzeit akzeptierten Spanne von 1,5 bis 4,5 °C pro Verdopplung. Was bedeutet das? Abbildung 1 veranschaulicht ausschließlich die Wirkung von Kohlendioxid ohne den Einfluss anderer Gase. Die orangefarbene Linie stellt die Erwärmung dar, die eintreten würde, wenn CO2das einzig vorhandene Treibhausgas wäre. Die blaue Linie dient lediglich dazu, die derzeitige Durchschnittstemperatur der Erde von 15 °C zu verdeutlichen. Die vertikale Achse stellt die mittlere Temperatur der Erde in Grad Celsius dar. Die horizontale Achse ist eine Skala der atmosphärischen CO2-Konzentration in Anteilen pro Million (ppm).

Ausgehend von der linken Seite, wo kein CO2 vorhanden ist, beträgt die Erdtemperatur –18 °C. Mit anderen Worten: Ohne eine „Treibhauserwärmung“ würde der Planet in einer permanenten Eiszeit verharren. Bei der Erhöhung des CO2-Gehaltes auf den heutigen Wert von 400 ppm entlang der horizontalen Achse steigt die Kurve steil an, sodass bei 400 ppm Kohlendioxid ein Temperaturanstieg von etwa 6 °C zu verzeichnen ist. Wohlgemerkt ist es dann immer noch eiszeitlich kalt bei –12 °C. Ein weiterer Anstieg der CO2-Konzentration führt zu immer geringeren Temperaturanstiegen, was am allmählichen Abflachen der Kurve zu erkennen ist. Selbst bei einer enormen Konzentration von 3.000 ppm, wie sie auf der rechten Seite des Diagramms zu sehen ist, erhöht reines CO2 die Temperatur der Erde von –18 °C auf nur etwa –10 °C. Der Grund dafür, dass wir trotzdem nicht mehr in solch eisigen Bedingungen gefangen sind, ist der Einfluss des Wasserdampfes.

Wasserdampf und sein übergeordneter Einfluss

Die Auswirkungen des Wasserdampfes werden nun in das ursprüngliche Diagramm aufgenommen, wie es unten dargestellt ist. Die orangefarbene Linie, die die Erwärmung allein durch CO2 repräsentiert, wurde beibehalten.

Im Diagramm in Abbildung 2 werden die Daten für Wasserdampf mit denen für CO2 kombiniert, wobei berücksichtigt wird, dass sich ihre Wärmeabsorptionseigenschaften zum Teil überschneiden. Es werden verschiedene realistisch erscheinende Annahmen getroffen, zum Beispiel dass fast die gesamte Treibhauserwärmung bis zu einer Höhe von 5.000 Metern stattfindet. Die Gruppe von Linien in den farblichen Abstufungen von Gelb bis Dunkelgrün steht für die unterschiedlichen Konzentrationen des Wasserdampfes (siehe Legende unter dem Diagramm). Für etwa 1 % Wasserdampf, was in etwa der durchschnittlichen Konzen­tra­tion in der Erdatmosphäre entspricht, wird die Auswirkung eines steigenden CO2-Gehalts durch die hellbraune Linie dargestellt. Das ergibt bei dem derzeitigen CO2-Gehalt von etwa 400 ppm eine Verschiebung der mittleren Temperatur von –10 °C auf +15 °C, was der aktuellen Durchschnittstemperatur der Erde entspricht. Diese hellbraune Linie zeigt, wie sich die Temperatur der Erde in Abhängigkeit von der CO2-Menge von 0 bis 3.000 ppm verändert. Die weiteren farbigen Linien in der Gruppe zeigen, was bei anderen Wasserdampfkonzentrationen geschieht. Man kann somit erkennen, dass es der Wasserdampf ist, der die mittlere Temperatur um rund 25 °C anhebt. Und nach diesem Anstieg des Wasserdampfgehalts haben Schwankungen des CO2-Gehalts nur noch einen sehr begrenzten Einfluss auf die mittlere Temperatur der Erde. Den Haupteinfluss hat hier also der Wasserdampf und nicht das Kohlendioxid.

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Abb. 1: Wie sich die Temperatur der Erde durch die Zunahme von CO2 ohne den Einfluss des atmosphärischen Wasserdampfs verändert

Bei der heutigen CO2-Konzentration von etwa 400 ppm zeigen die Berechnungen von Coe, dass, wenn man die Wirkung von Spurengasen einmal außer Acht lässt, Wasserdampf 92,3 % des Treibhauseffekts ausmacht, während es bei Kohlendioxid nur 7,7 % sind. Es ist also der Wasserdampf, der in unserer Atmosphäre die „Schwerstarbeit“ leistet und uns hier auf der Erde ein Klima beschert, was das Leben ermöglicht. CO2 beeinflusst die mittlere Temperatur auf dem Planeten nur in relativ geringem Maße.

Der Wald, der in der Klimadebatte vor lauter Bäumen nicht gesehen wird, ist die wissenschaftliche Tatsache, dass atmosphärischer Wasserdampf etwa 12-mal so viel Wärme speichert wie Kohlendioxid.

Die Spurengase

Und wie viel tragen die Spurengase zur Erwärmung der Atmosphäre bei?

Abb. 2: Wie sich die Temperatur der Erde durch die Zunahme von CO2 zusammen mit den Auswirkungen unterschiedlicher Mengen an sphärischem Wasserdampf verändert

Methan (CH4) und Distickstoffmonoxid (N2O) werden häufig genannt. Unter Verwendung ähnlicher Berechnungen auf Grundlage der HITRAN-Daten belaufen sich ihre ECS, also die Verdoppelungseffekte der Konzentration, auf gerade einmal 0,06 °C bzw. 0,08 °C. Verglichen mit dem Wert von 0,5 °C für Kohlendioxid sind diese Werte sehr gering und machen bei den derzeitigen Konzentrationen zusammen nur 0,4 % des gesamten Treibhauseffekts aus. Die Spurengase können daher als unbedeutend für die atmosphärische Erwärmung angesehen werden, so Coe abschließend.

Es kann keinen „kritischen Punkt“ geben

Die Befürchtung, dass es einen „kritischen Punkt“ gibt, ab welchem aufgrund der zunehmenden Verdunstung von Wasser bei steigender Temperatur eine fortschreitende und unkontrollierbare zusätzliche Rückkopplung entstehen würde, ist unbegründet. In der Tat gibt es eine zusätzliche Rückkopplung durch den Wasserdampf, die mit dem Dampfdruck und der Luftfeuchtigkeit zusammenhängt. Ausgehend von der Tatsache, dass es oberhalb von 10.000 Metern fast keinen Wasserdampf mehr gibt und dass die Temperatur mit steigender Höhe abnimmt, ergibt sich mathematisch die Summierung einer algebraischen Reihe, die in der vollständigen Veröffentlichung ausführlich beschrieben wird. Diese Berechnungen sind nichts für schwache Nerven!Erfreulicherweise ist das Ergebnis dieser Berechnung, dass nur ein einfacher Multiplikationsfaktor von 1,183 eingeführt werden muss.Die Rückkopplung von Wasserdampf führt also nur zu einem geringen zusätzlichenTemperaturanstiegin der Größenordnung des Bruchteils eines Grades, je nach Dampfdruck und Feuchtigkeitsgrad.

Vom ECS-Wert aus betrachtet erhöht der atmosphärische Wasserdampf die CO2-Klimasensitivität nur geringfügig von 0,45 °C auf 0,5 °C, und es ist ersichtlich, dass eine „unkontrollierte Überhitzung“ unmöglich ist.

Trotz der verwendeten komplexen mathematischen Gleichungssysteme sind die meisten Textabschnitte in Coes Arbeit auch für Leser ohne wissenschaftlichen Hintergrund gut nachvollziehbar.

Das Ziel einer Netto-Null-Erwärmung ist unsinnig

Sogenannte Klimaschützer und all diejenigen, die derzeit auf eine Netto-Null-Vorgabe drängen, haben ein bestimmtes Ziel vor Augen: den weiteren Temperaturanstieg unter 1,5 °C zu halten. Würde dieser Anstieg durch die Zunahme des CO2-Anteils in der Atmosphäre verursacht werden, wären laut Coes Forschung drei Konzentrationsverdopplungen erforderlich, die die Temperatur jeweils um 0,5 °C erhöhen würden. Um dies zu erreichen, müsste sich der derzeitige CO2-Gehalt von 400 auf 800 ppm verdoppeln, dann auf 1.600 ppm und danach noch einmal auf 3.200 ppm. Wie lange würde solch ein Temperaturanstieg dadurch dauern?

Ein kurzer Blick auf das Diagramm der Messstation Mauna Loa (Abb. 3) zeigt, dass der Anteil an Kohlendioxid in der Erdatmosphäre derzeit mit einer Rate von 240 ppm pro 100 Jahre zunimmt. Der Anstieg des Kohlendioxids von den derzeitigen 400 ppm auf 3.200 ppm entspräche also einem Wert von 2.800 ppm. Wenn man davon ausgeht, dass der Anstieg des Anteils an Kohlendioxid in der Erdatmosphäre weiterhin konstant bleibt, würde es etwas mehr als 1.300 Jahre dauern, um weitere 2.800 ppm und damit eine Erwärmung von 1,5 °C zu erreichen.

In den letzten 1.300 Jahren hat die Erde sowohl die mittelalterliche Warmzeit als auch die kleine Eiszeit erlebt. Wer kann sagen, dass sich ähnliche massive Klimaveränderungen, die ausschließlich auf natürliche Ursachen zurückzuführen sind, nicht auch unabhängig von diesem recht minimalen Einfluss des CO2 auf die Erderwärmung wiederholen werden? Unsere heutigen klimatischen Verhältnisse sind bei Weitem keine Krise und die derzeitigen verzweifelten Versuche, die Nutzung fossiler Brennstoffe zu beenden, sind von äußerst fragwürdiger Natur.

Erderwärmung vor der industriellen Revolution

Derselbe ECS-basierte Ansatz kann auch für den Anstieg des Kohlendioxids von damals 280 ppm vor der Zeit der industriellen Revolution bis zum aktuellen Wert von 420 ppm angewandt werden, wie ihn die Daten der Messstation Mauna Loa derzeit ausweisen. Dieser Anstieg von 140 ppm entspricht nur einer halben Verdoppelung, die also nur einen Temperaturanstieg von 0,25 °C verursachen würde. Der allgemein anerkannte geschätzte Temperaturanstieg während dieses Zeitraums beträgt jedoch 1 °C. Es ist daher offensichtlich falsch, anzunehmen, dass diese Erwärmung allein dem Anstieg des Kohlendioxids in der Atmosphäre geschuldet ist. Der verbleibende Anstieg von 0,75 °C muss auf andere Ursachen zurückgeführt werden, vor allem auf den Einfluss der Sonne!

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Abb. 3: Am Mauna Loa gemessener atmosphärischer CO2 -Gehalt (Bildquelle: Global Monitoring Laboratory, GML.NOAA.gov)

Fazit

In der Zusammenfassung seiner Abhandlung drückt es der Autor so aus:

„Das Ergebnis deutet stark darauf hin, dass ein Anstieg des CO2-Gehalts nicht zu signifikanten Veränderungen der Durchschnitts­temperatur der Erde führt und dass ein Anstieg von CH4 und N2O kaum wahrnehmbare Auswirkungen hat.“

Und in einer früheren Version der Abhandlung hieß es:

„Es ist bekannt, dass Schwankungen der Erdtemperatur von vielen Grad Celsius über Jahrtausende hinweg durch völlig natürliche Phänomene verursacht wurden, insbesondere durch Schwankungen der Sonneneinstrahlung. Die mittelalterliche Warmzeit und die kleine Eiszeit sind dafür zwei Beispiele aus der jüngeren Vergangenheit. Die Wissenschaft sollte sich vielleicht besser auf die Möglichkeit konzentrieren, dass wir uns dem Ende einer zwischeneiszeitlichen Periode nähern, an deren Ende die Erde eine neue Eiszeit erleben wird. Unsere Ohnmacht, das Klima zu beeinflussen, wird uns dann unmittelbar und schmerzlich bewusst werden.“

Ein abschließender Gedanke von David Coe:

„Das übergreifende Prinzip der wissenschaftlichen Methode besteht seit Isaac Newtons Zeiten darin, alle Erkenntnisse zu hinterfragen, um die Wahrheit zu finden. Dieses Prinzip wurde von der Klima­wissenschaft zerstört. Jede Stimme, die der anerkannten Darstellung widerspricht, wird schnell zum Schweigen gebracht. Sie, liebe Leserinnen und Leser, können damit beginnen, die Inte­grität der Wissenschaft wiederherzustellen, indem Sie hinterfragen, was man Sie glauben lassen will.“

Anmerkung der Redaktion

Die in diesem Artikel beschriebene Abhandlung von David Coe, Walter Fabinski und Gerhard Wiegleb finden Sie unter der Bezeichung „The Impact of CO2, H2O and other Greenhouse Gases on Equilibrium Earth Temperatures“ im International Journal of Atmospheric and Oceanic Sciences, 2021, 5(2):29–40 (https://bit.ly/coe-co2).

Nachtrag von David Coe

Aufgrund von Beschwerden diverser Klimaalarmisten wurde mein Artikel kurz nach der Veröffentlichung von der Zeitschrift zurückgezogen. Nachdem eine weitere „strenge Überprüfung durch Fachkollegen“ erfolgte, wurde er offiziell wieder aufgenommen. Es konnten keine Fehler gefunden werden.


Kommentare

Kommentar von Andudu (04. Mai 2022, 16:18 Uhr)

Danke für den Artikel. Wenn das so ist, drängt sich allerdings die Frage auf: was führt denn jetzt zur angeblichen globalen Erwärmung? Oder anders: wieso nimmt Wasserdampf zu (?), wenn der Rückkopplungseffekt eigentlich zu gering ist, um eine nennenswerte Steigerung zu verursachen?

Gibts die Erwärmung eigentlich gar nicht? Ein statistischer Effekt aus zunehmender Verstädterung und Landwirtschaft?


Kommentar von Daniel (05. Mai 2022, 12:42 Uhr)

Vielleicht steht uns unser monokausales Denken im Weg. Wir brauchen auch immer noch einen Sündenbock zum Verjacken bzw. Verjagen - uralte Kollektivstruktur. Siehe z.B.:

charleseisenstein.org/essays/girard-series-part-1-the-death-of-the-festival/


Kommentar von Daniel (05. Mai 2022, 12:45 Uhr)

Andere bzw. weitere Einflussgrößen wären z.B.:

- Sonnenstrahlung
- kosmische Strahlung / interstellare Wolke
- Rundfunk (NEXUS 90)
- Handystrahlung (Millionen Mikrowellen)
- andere technische EM-Strahlung
- aufgeheizte menschliche Atmosphäre
- natürlicher Zyklus


Kommentar von Daniel (05. Mai 2022, 12:45 Uhr)

Und nicht zu vergessen: Nibiru. :-)