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Vortrag vor Old Table 15 Freiburg am 15.02.2004

auch auf dieser Seite:
Rote Karte für den Klima-Experten
Offener Brief an Professor Rahmstorf, 17.03.2004
a.a.O.:
Offener Brief an Professor Rahmstorf (M. Limburg)

Kohlendioxid und Klima
Vortrag vor Old Table Freiburg am 21.2.2002
von Dipl.-Phys. Alvo v. Alvensleben
Revidierte Fassung März 2002

Definitionen

Meinen Vortrag möchte ich beginnen mit der Definition der beiden Begriffe, die im Titel genannt sind:

Kohlendioxid, chemisch CO2, ist ein Gas, das bei allen Verbrennungs- und Atmungsvorgängen entsteht. Zwei Sauerstoffatome aus der Luft verbinden sich mit einem Kohlenstoffatom, das beim Verbrennen von kohlenstoffreichen Verbindungen wie Holz, Kohle, Öl oder Erdgas freigesetzt wird. In schwachen Konzentrationen ist CO2 geruchlos, stärker konzentriert hat es einen stechenden Geruch. Wir kennen ihn alle, denn jeder hat schon einmal erlebt, wie CO2 in der Nase sticht, wenn man ein Glas Mineralwasser schnell getrunken hat.

Was verstehen wir unter Klima? Klima ist ein Sammelbegriff für den mittleren Zustand des Wetters, gemittelt über etwa 30 Jahre. Elemente des Klimas sind Temperatur der Luft, Niederschlag, Luftfeuchtigkeit, Wind, Bewölkung, Nebel, Verdunstung, Strahlungshaushalt. Das Klima eines Ortes läßt sich nicht durch feste Werte der genannten Größen beschreiben, sondern durch eine Häufigkeitsverteilung, etwa nach Art einer Glockenkurve, die beschreibt, wie häufig Abweichungen einer bestimmten Größe vom Mittelwert auftreten. Im Zusammenhang unseres Themas werden uns vor allem die Temperaturen interessieren.

Der Hauptteil des Vortrages soll nun der Frage nach den Wechselwirkungen der beiden Begriffe gewidmet sein, also: Wie beeinflußt Kohlendioxid das Klima, und wie beeinflußt das Klima den Kohlendioxidgehalt der Atmosphäre? Verstärken wir mit der Verbrennung von Kohle, Öl und Gas den Treibhauseffekt?

Zu Beginn ein Zitat

Zur Einstimmung auf das Thema hier Auszüge aus einem Artikel in der angesehenen amerikanischen Wochenzeitung "Newsweek":

"Es gibt bedrohliche Anzeichen, dass die Wetterverhältnisse der Erde begonnen haben, sich dramatisch zu verändern, und dass diese Änderungen hindeuten auf eine drastische Abnahme der Nahrungsmittelerzeugung – mit ernsten politischen Auswirkungen für praktisch jede Nation auf der Erde. ... Die Anhaltspunkte für diese Voraussagen haben sich nun so massiv angehäuft, dass Meteorologen Schwierigkeiten haben, damit Schritt zu halten. ... Letztes Jahr im April, beim verheerendsten Ausbruch von Tornados, der je zu verzeichnen war, haben 148 Wirbelstürme mehr als 300 Menschen getötet und Schaden in Höhe von 500 Millionen Dollar in 13 US-Staaten angerichtet.

Wissenschaftler sehen in diesen ... Ereignissen die Vorboten eines dramatischen Wandels im Wettergeschehen der Welt. Meteorologen sind sich nicht einig über Ursache und Ausmaß des Trends wie auch über seine spezifischen Auswirkungen auf lokale Wetterbedingungen. ... "Ein größerer Klimawechsel würde wirtschaftliche und soziale Anpassungen in weltweitem Maßstab
erzwingen", warnt ein kürzlich erschienener Bericht der National Academy of Sciences (NAS) ... "Unsere Kenntnis der Mechanismen des Klimawechsels sind ebenso bruchstückhaft wie unsere Daten" räumt der Bericht der NAS ein. "Nicht nur sind die grundlegenden wissenschaftlichen Fragen großenteils unbeantwortet, sondern in vielen Fällen wissen wir nicht einmal genug, um die entscheidenden Fragen zu stellen". ...

Und weiter: "Klimatologen sind pessimistisch dass die politischen Führer irgendwelche positiven Maßnahmen ergreifen werden, um die Folgen des Klimawandels auszugleichen oder seine Auswirkungen zu verringern. ... Je länger die Planer zögern, desto schwieriger werden sie es finden, mit den Folgen des klimatischen Wandels fertig zu werden, wenn die Ergebnisse erst bittere Wirklichkeit geworden sind."

Soweit das Zitat aus "Newsweek". Das klingt alles ziemlich dramatisch und hochaktuell. - Wirklich? Der Bericht erschien vor 27 Jahren, am 28. April 1975. Und er warnte - vor den Folgen der in den letzten 3 Jahrzehnten beobachteten globalen Abkühlung!

Inzwischen hat ein Richtungswechsel um volle 180 Grad stattgefunden. Mit ähnlich dramatischen Worten wird jetzt vor den Gefahren einer globalen Klima-Erwärmung gewarnt. Auch die Hinweise auf die vermehrt drohenden Unwetterkatastrophen sind ziemlich wörtlich die gleichen wie vor 27 Jahren -
nur die Ursache soll jetzt die globale Klima-Erwärmung, nicht die Abkühlung sein. Was ist von all diesen Szenarien zu halten?

Das IPCC

Verantwortlich für die weltweit verbreitete Furcht vor einer globalen Klima-Erwärmung und ihren vielfältigen Folgen ist das IPCC (Intergovernmental Panel on Climate Change), ein Gremium von (formell) rund 650 Wissenschaftlern, das vom United Nations Environmental Program (UNEP) und von der World Meteorological Organization (WMO) getragen wird. Dieses Gremium, in dem in mehreren Arbeitsgruppen jeweils einige wenige Personen die Hauptarbeit leisten, hat im April 2001 einen Third Assessment Report herausgegeben, auf dessen Grundlage im Juli 2001 Vertreter zahlreicher Staaten in Bonn zusammenkamen, um über die Durchführung von Maßnahmen zu beraten, die in Kyoto 1997 empfohlen worden waren ("Kyoto-Protokoll").

Mit Klima-Modellen wurde eine Erwärmung der Erdatmosphäre zwischen 1.4 und 5.8 °C bis zum Jahre 2100 vorausberechnet. Diese soll eintreten, wenn nichts gegen den weiteren Anstieg des CO2 in der Atmosphäre unternommen wird. Wenn man über das IPCC nichts Näheres weiß, hat man den Eindruck, in den Veröffentlichungen müssten sich die besten und sichersten Erkenntnisse der Klimatologie wiederfinden. Aber Zweifel sind angebracht:

1. So war das IPCC nach politischen, nicht nach wissenschaftlichen Gesichtspunkten zusammengesetzt: Es sollten möglichst viele Länder (mehr als 100) vertreten sein; die Nationalität war wichtiger als die wissenschaftliche Qualifikation.

2. die Schlußveröffentlichung des "Technical Summary, (TS) stellt kein von Gutachtern gebilligtes Dokument (wie in einer referierten Zeitschrift) dar, weil die Hauptautoren Einwände ohne Begründung
übergehen durften - und dies auch taten, und

3. Autoren, die - wie Professor Richard Lindzen vom MIT in Boston - daraufhin verlangten dass ihr Name aus der Liste der "Contributors" gestrichen wird, weil sie sich mit dem Inhalt der Veröffentlichung nicht identifizieren können, wurde dieser Wunsch abgelehnt. Nach außen erscheinen
sie nach wie vor als Mitarbeiter an den veröffentlichten Dokumenten.

Einige persönliche Bemerkungen

Die düsteren Prognosen des IPCC, erarbeitet von so vielen Experten und mit den besten verfügbaren
Computern und Klimamodellen, schienen mir kaum von der Hand zu weisen. Allerdings stieß ich bald
auch auf kritische Stimmen, insbesondere auf eine Veröffentlichung "Klimafakten" der Bundesanstalt für Geowissenschaften und Rohstoffe in Hannover [1].

Meine Hauptbeschäftigung in den letzten Monaten war dann ein Studium der Klimatologie, insbesondere der Frage, ob wir nun, nach der Absage von Bush an das Kyoto-Protokoll, mit einer katastrophalen Klima-Erwärmung rechnen müssen, verursacht durch das von Menschen in der Erdatmosphäre angereicherte Kohlendioxid. Erlaubt mir hier eine kleine Abschweifung: Das Internet bietet für ein solches Studium traumhafte Möglichkeiten. Innerhalb von zwei Tagen war ich Student der Universitäten von Zürich, Heidelberg, Bochum, Erlangen, Potsdam, Berlin, Melbourne ..., konnte den Wortlaut der Erklärungen von Bush und seinen Beratern lesen, sowie das Kyoto-Protokoll und die Äußerungen seiner Kritiker in USA und Deutschland. Das Wort "traumhaft" habe ich bewußt gewählt, denn solche Möglichkeiten zu Hause im Wohnzimmer (oder wo immer der Computer steht) zu haben, konnte man früher höchstens träumen, ohne Hoffnung, dass das jemals wahr werden könnte.

In meiner Darstellung bemühe ich mich um Anschaulichkeit unter Vermeidung von Begriffen wie "Strahlung eines Schwarzen Körpers", die entweder gar nicht oder falsch verstanden werden. Wo ich
mich auf "Autoritäten" berufe, versuche ich, deren Kompetenz glaubwürdig zu begründen.

Das ganze Thema hat mich auch emotional sehr bewegt. Deshalb habe ich gelegentlich persönliche Bemerkungen und Einschätzungen eingefügt. Ich denke, sie kommen der Lebendigkeit des Vortrags zugute.

Hauptergebnisse der Klimastudien

Die wichtigsten Ergebnisse meiner Studien möchte ich zunächst in ein paar kurzen Absätzen zusammenfassen. Im weiteren Verlauf werde ich dann die Thesen, die für einige von Euch wohl überraschend sein werden, näher erläutern und begründen.
Ich gehe davon aus, dass jeder von Euch in den vergangenen Jahren schon gehört hat: Das Gas Kohlendioxid, CO2, reichert sich seit Jahrzehnten in der Erdatmosphäre an. Ebenso hat jeder schon gehört, dass die Zunahme dieses Gases zu einer Erwärmung der Erdatmosphäre führen soll, mit vielerlei bedrohlichen Folgen: Anstieg des Meeresspiegels, vermehrtes Auftreten von Dürren hier, von Überschwemmungen dort, von Orkanen, Aussterben von Tierarten usw. Das weiß heute doch jeder - oder? Nun einige Ergebnisse:

1. Das CO2 nimmt zu.

Die CO2-Zunahme in der Atmosphäre ist real (Bild 1a,b) – und außerordentlich günstig für das Pflanzenwachstum; eine weitere Zunahme ist im Interesse der Welternährung durchaus erwünscht. Experimente mit Pflanzen in künstlich CO2-angereicherten Atmosphären zeigen, dass mit einer Verdoppelung des CO2-Gehaltes Wachstumssteigerungen bei den meisten Pflanzen im Bereich 10 bis 80 % möglich sind – Holz, Blätter, Früchte, alles wächst besser. Es gibt keinen besseren Dünger. CO2 -ein "Umweltgift"? Mehr dazu später.

Bild 1a: Der auf Hawaii gemessene CO2-Anstieg seit 1959
Eingetragen ist auch der CO2-Wert von 1860 und der verdoppelte Wert




Bild 1 b: CO2-Anstieg mit jahreszeitlichen Variationen in größerem Maßstab


2. Das Klima der Vergangenheit

Um das Klima der Vergangenheit zu erforschen, hat man in Grönland und in der Antarktis tiefe Löcher ins Eis gebohrt und die Bohrkerne untersucht. Aus ihnen konnte man die Entwicklung des Erdklimas über mehr als 400 000 Jahre zurückverfolgen. Das Verhältnis der Sauerstoff-Isotope 18O:16O von eingeschlossenen Luftbläschen gibt Aufschluß über die Temperaturen; der CO2-Gehalt in den Bläschen kann gemessen werden. Aus den Bohrkern-Untersuchungen weiß man, dass es in den letzten 420 000 Jahren vier kurze Warmzeiten von je etwa 10 000 Jahren Dauer und dazwischen etwa 10 mal so lange Kaltzeiten gegeben hat. Außerdem zeigte sich, dass in der Erdgeschichte der CO2-Anstieg zeitlich immer erst nach den Klimaerwärmungen stattfand, also nicht deren Ursache, sondern Folge war. Das ist ein sehr wichtiger Befund. Ich komme darauf noch zurück

3. Die Gletscher der Erde

Zutreffend ist, dass die Mehrzahl der kontinentalen Gletscher, z.B. in den Alpen, in den letzten Jahrzehnten weiter geschrumpft ist. Kann man daraus auf eine globale Erwärmung schließen? Dieser Punkt verdient eine eingehendere Betrachtung.

4. Die Entwicklung der globalen Temperatur in Bodennähe seit 1860

Um 1860 endete eine Jahrhunderte lange Phase globaler Abkühlung, die "Kleine Eiszeit", die mit großen Gletschervorstößen verbunden war. Seitdem stieg die globale Temperatur, gemessen in 2 m Höhe über dem Erdboden, um etwa 0.6 °C ±0.2 °C bis 1930. (Bild 2) Parallel dazu gingen die kontinentalen Gletscher stark zurück. Von 1940 bis 1975 nahm die Lufttemperatur wieder um etwa 0.2 °C ab und stieg ab 1975 wieder auf Werte, wie sie zwischen 1930 und 1940 gemessen wurden. Dies gilt jedenfalls für den Bereich der Erde, aus dem die genauesten Messungen der bodennahen Lufttemperatur stammen, und in denen das dichteste Meßnetz bestand, nämlich die USA

Bild 2: Die globale Entwicklung der Lufttemperatur seit 1860
Die Satellitendaten ab 1979 lassen keinen Temperaturanstieg erkennen
Quelle: IPCC, ergänzt von John Daly




5. Temperaturmessungen von Satelliten aus


Seit 1979 kann man die Lufttemperatur von Satelliten aus messen und hat so erstmalig die Möglichkeit, die Temperatur der ganzen Erdatmosphäre, nicht nur die über den Kontinenten zu messen. Zur Messung benutzt wird die Emission von Sauerstoffmolekülen, die ein sehr genaues Thermometer darstellt. An den Messungen sind ständig mindestens 2 Satelliten (mit gewöhnlich 4 Jahren Lebensdauer) beteiligt, deren Ergebnisse untereinander verglichen werden. Die Meßmethode erlaubt sogar, zwischen verschiedenen Höhenbereichen, nämlich der Troposphäre und der Stratosphäre, zu unterscheiden.

Die Messungen hatten ein Ergebnis, dass für die Klima-Erwärmungspropheten höchst überraschend war und entsprechend kritisch und sorgfältig analysiert wurde: Für die Zeit seit 1979 kann man die "globale Erwärmung" mit gutem Gewissen als ein Märchen bezeichnen. (Bild 3) Die Satellitenmessungen stimmen untereinander auf 0.02°C, mit Ballonsondenmessungen auf 0.03°C überein, und sie zeigen nur einen minimalen Anstiegstrend (von 0.038°C pro Jahrzehnt) seit 1979, also in der Zeit, in der der steilste Anstieg des CO2 in der Atmosphäre zu verzeichnen war.

Bild 3: Die Temperatur-Meßergebnisse der Satelliten
von Januar 1979 bis Januar 2002 - Globale Monats- und Jahresmittelwerte (unteres Bild)



The Satellite Record 1979-2002

The new way to determine global temperature is to use satellites to measure the temperature of the lower atmosphere, giving the Earth a uniform global sweep, oceans included, with no cities to create a false warming bias. This second method, used since January 1979, is accurate to within one hundredth of a degree, and is clearly the best record we have. Here is Global Mean Temperature (anomalies in °C) of the Lower Troposphere (lower atmosphere) for the 23-year period January 1979 to January 2002, as measured by NOAA satellites. It shows a very different picture to that of the global `surface record' over the same period.
Global trend per decade = +0.038 °C,
(Northern Hemisphere = +0.112 °C,
Southern Hemisphere = -0.037 °C.)
Global January 2002 = + 0.232 °C,
(Northern Hemisphere = +0.321 °C,
Southern Hemisphere = +0.144 °C.)

Bild 3a



6. Änderungen des Meeresspiegels?

Als eine der Folgen der "globalen Erwärmung" wird von den Klimawarnern eine Erhöhung des Meeresspiegels erwartet. Wenn das Meerwasser sich erwärmt, dehnt es sich aus. Außerdem befürchtet man ein Abschmelzen der Festlandgletscher und des Grönlandeises und langfristig der Antarktis, und damit verstärkte Zuflüsse ins Meer. Wir werden noch sehen, was es damit auf sich hat.

7. Häufigkeit von Unwetterkatastrophen

Ein vermehrtes Auftreten von Stürmen, Hurrikans, Taifunen, Hochwassern als Folge einer globalen Erwärmung gehört zu den beliebtesten Schreckensvisionen der Klimawarner. Allerdings muß ich den IPCC-Bericht in diesem Punkt freisprechen: In tropischen und außertropischen Stürmen sei über das 20. Jahrhundert hin kein signifikanter Trend erkennbar, und auch keine systematische Änderung in der Häufigkeit von Tornados, Gewittertagen oder Hagelschlägen.

Anderslautende Voraussagen spekulieren auf das kurze Gedächtnis der Menschen. Aber sorgfältigen statistischen Untersuchungen halten sie nicht stand. Zugenommen hat, wie die Münchener Rückversicherungsgesellschaft zu melden weiß, die durchschnittliche Schadenshöhe von schweren Unwetterkatastrophen - als Folge der zunehmenden Bevölkerungsdichte, aber auch der Versiegelung von Böden, der Begradigung von Bach- und Flußläufen etc. Aber die Zahl schwerer Stürme pro Jahrzehnt ist in allen Erdteilen ziemlich konstant geblieben; manche Untersuchungen verzeichnen sogar eine Abnahme.

8. Das Nordpoleis

Im Jahr 2000 wurden am Nordpol offene Spalten im Eis entdeckt und als "Beweis" für die globale Erwärmung durch die Medien weit verbreitet. Was die Entdecker nicht wußten: Solche Spalten waren
längst aus früheren Jahrzehnten bekannt, sie treten bei dem schwimmenden Nordpoleis immer wieder einmal auf – wie man z.B. in dem Sachbuch "Klimafakten" bei Berner [1] nachlesen kann. 2001 haben die Eisspalten am Nordpol sich wieder geschlossen; kürzlich erfolgte Messungen ergaben am Pol eine Eisdicke von 3.5 m ("Der Spiegel" vom 15.9.2001).

9. Einfluß der Sonne

Hier müssen wir zwischen direkten und indirekten Wirkungen, die von der Sonne ausgehen, unterscheiden. Die direkte Sonnenstrahlung schwankt über Jahrzehnte nur um etwa 0.1%, was an der
Erdoberfläche Schwankungen des "Strahlungsantriebs" (Forcing) von 0.3 W/m² ausmacht.

Viel größer sind indirekte Wirkungen als Folge von Schwankungen des Sonnenmagnetfeldes, in das die Erde eingebettet ist. Folgendes geschieht dabei: Teilchen der Kosmischen Strahlung, die aus den Tiefen des Weltraums ständig in die Erdatmosphäre prasseln, erzeugen dort Ionen, die - genau wie schwebende Staubteilchen (Aerosole) - als Kondensationskerne für Wassertropfen dienen können.

Das wechselnde Magnetfeld und der Sonnenwind schirmen Kosmische Strahlung mehr oder minder stark ab. Sie ändern damit die Tropfenbildung in der Atmosphäre und die Wolkenbedeckung der Erde.

Die Abschirmung der ionisierenden Strahlung durch das solare Magnetfeld ist lange bekannt. Sie wurde bereits 1971 auf dem Deckel eines Geophysik-Lehrbuches zeichnerisch dargestellt. Noch länger bekannt ist die Wirkung von Ionen als Kondensationskerne - sie sind die Grundlage der "Wilsonschen Nebelkammer", die ich schon 1951 als Physikstudent im Praktikum kennengelernt habe.
Im Jahre 1997 haben die dänischen Forscher Svensmark und Friis-Christensen, gestützt auf Satellitenmessungen der Wolkendecke seit 1979, den engen Zusammenhang zwischen außertropischer Wolkenbedeckung und sonnenmodulierter Kosmischer Strahlung nachgewiesen und veröffentlicht. Sie fanden einen Abkühlungseffekt von 1 bis 1.5 W/m² - 3 bis 5 mal so groß wie die Schwankungen der direkten Sonnenstrahlung.

Aber der "Dritte Ergebnisbericht" des IPCC befand noch 2001: "Mechanismen für die Verstärkung solarer Effekte auf das Klima sind vorgeschlagen worden, es fehlt ihnen aber bisher eine strenge theoretische oder beobachtungsseitige Basis". Daher wurden diese Effekte vom IPCC in seinen
Klimamodellen nicht berücksichtigt - wohl einer der größten einzelnen Fehler in den Analysen der klimarelevanten Einflußgrößen.des IPCC.
Wir sollten auch im Auge behalten, dass wir das Verhalten des solaren Magnetfeldes nicht voraussagen können. Es geht als großer Unsicherheitsfaktor in alle Modellrechnungen ein.

Noch weit größere Schwankungen der von der Erde empfangenen Sonnenstrahlung werden verursacht durch periodische Veränderungen der Erdbahn und der Schiefe der Ekliptik. Diese Änderungen spielen sich ab auf Zeitskalen von 20 000 bis 100 000 Jahren (Milankowitsch-Zyklen) und werden als Ursachen der Eiszeiten angesehen, die man aus Eisbohrkernen datieren konnte. Wegen der großen Zeitskalen sind sie aber nicht Thema dieses Vortrages.

10. Klimasimulationen im Computer

Die Klimamodelle, auf deren Vorausberechnungen sich die ganze "Global Warming"-Aufregung stützt, sind noch grob falsch - unter anderem deshalb, weil sie den Einfluß der Wolken und vieler anderer, auch von der Sonne kommender Effekte völlig unzureichend berücksichtigen. Das stärkste Treibhausgas ist nicht CO2, sondern H2O, also Wasserdampf in Gasform. Und dessen Gehalt in der Atmosphäre schwankt zeitlich zwischen 0.1 und 5.0 %, also in einem großen Bereich. Aber nicht nur das - Wasserdampf absorbiert auch Strahlung in einem viel breiteren Bereich von Wellenlängen des Infrarotspektrums, in dem die Strahlung der Erdoberfläche liegt, als es Kohlendioxid tun kann. Rund zwei Drittel des gesamten Treibhauseffekts der Erdatmosphäre sind von H2O-Dampf verursacht, wie in den "Klimafakten" [1] festgestellt wird. Und je nachdem, wieviel Kondensationskerne in der Atmosphäre sind, können sich Wolken bilden, mit kleinen oder großen Tropfen, und davon hängt wieder ab, wie stark sie Sonnenlicht direkt reflektieren, und wie stark sie die Abstrahlung vom Erdboden behindern – kurz, es gibt da so komplizierte Zusammenhänge, dass ich gar keine Hoffnung sehe, Klimamodelle so gut zu machen, dass sie brauchbare Voraussagen über Jahre oder Jahrzehnte liefern könnten. (Eindrucksvolle Beispiele für diese Problematik gibt Joachim Bublath [2] in seinem Buch "Chaos im Universum").

Die jetzt vom IPCC in der Öffentlichkeit verbreiteten Modellrechnungen, nach denen Erwärmungen von 1.4 bis 5.8 Grad bis zum Ende des 21. Jahrhunderts zu erwarten sind, sind jedenfalls so unzuverlässig, dass ich sie als Prognosen für wertlos halte. Sie scheitern ja schon an der "Rückwärts-Vorhersage" für das Klima des vergangenen Jahrhunderts. Die Modellierer selbst sind auch vorsichtiger geworden, wie ich auf einer Klimatagung in Frankfurt lernen konnte. Sie sprechen nicht von Prognosen, sondern von "Szenarien", also von Beschreibungen eines Klimas, das dann eintreten wird, wenn ihre hineingesteckten Annahmen richtig sind. ... Klima-Skeptiker erwarten aufgrund theoretischer Berechnungen eine Erwärmung von nicht mehr als 0.4 °C bis 2100 als Folge der CO2-Zunahme (Dietze, 2002). Das würde auch genau dem gemessenen Trend in den Satellitenbeobachtungen entsprechen.

Nach diesem Streifzug durch meine Studienergebnisse möchte ich nun einige der oben
angeschnittenen Punkte näher erläutern.

Gletscher als Klimazeugen

Zuerst zu der Frage, wie weit Gletscher uns über Klimaänderungen Auskunft geben können: Bevor man aus der Abnahme der meisten kontinentalen Gletscher auf eine globale Erwärmung schließt, sollte man mehrere Umstände in Rechnung stellen:

a) 99% des Gletschereises der ganzen Erde befinden sich in der Antarktis und auf Grönland. Die kontinentalen Gletscher der polfernen Gebiete machen nur 1% der Gletschermasse aus. Das Hauptgletschergebiet der Erde, die Antarktis, zeigt für die Zeit seit etwa 1960 in Bodennähe eine beträchtliche Abkühlung von 0.7 °C pro Jahrzehnt, wie unabhängig voneinander mehrere Forschergruppen in "Nature" und "Science" berichteten (Januar 2002). Eine Voraussage, im Jahre 1990 veröffentlicht in der referierten Zeitschrift "Nature", erwartet sogar ein deutliches Absinken des Meeresspiegels als Folge der Zunahme des antarktischen Inlandeises. - Nur auf der antarktischen Halbinsel, dem "Sporn" von der Antarktis in Richtung Südamerika, wurde eine Erwärmung verzeichnet.

b) Eis ist ein sehr schlechter Wärmeleiter. Gletscher folgen daher Temperaturänderungen, abhängig von ihrer Dicke, nur träge mit großen Verzögerungen (typisch: Jahrzehnte). Daher darf es nicht überraschen, dass manche Gletscher, wie etwa der Franz-Josefsgletscher auf Neuseeland, trotz der globalen Abkühlung von 1940-1970 zusammenschmolzen und trotz der anschließenden Erwärmung wieder zunahmen. In den letzten Jahrzehnten sind die meisten Alpengletscher geschrumpft, während die meisten norwegischen Gletscher gewachsen sind.

c) Zu oder Abnahme von Gletschern hängen empfindlich von den Niederschlagsmengen im
Nährgebiet der Gletscher ab. Daher findet man in nahe benachbarten Regionen nicht selten gleichzeitig wachsende und schrumpfende Gletscher.

d) Die normale Abnahme der Lufttemperatur nach oben beträgt 0.1 °C pro 15 Höhenmeter. Bei einem Gefälle einer Gletscherzunge von 10%, (also 1 m Höhendifferenz auf 10 m Gletscherlänge) genügt daher eine Temperaturzunahme von 0.1 °C, um die Gletscherzunge um 150 m zu verkürzen - ein ziemlich dramatisch wirkender Effekt für eine so kleine Ursache.

Wie funktioniert der Treibhauseffekt in der Erdatmosphäre?

Wenn die Satelliten trotz der Zunahme des CO2 in der Atmosphäre keine Temperaturerhöhung, also keinen verstärkten Treibhauseffekt finden, verlangt das nach einer Erklärung. Ich versuche, den Sachverhalt möglichst anschaulich darzustellen und lehne mich im Folgenden an einen Internet- Diskussionsbeitrag eines klugen Engländers, Richard Courtney, an, der schwierige Sachverhalte gut zu erklären versteht: :

Änderungen im CO2-Gehalt der Atmosphäre haben die globale Temperatur nicht so geändert, wie es
die Hypothese des verstärkten Treibhauseffekts voraussagt. Jahrzehntelang zwischen 1940 und 1975, ist ja die globale Temperatur gesunken, trotz steigenden CO2-Gehalts. Einige Klimatologen haben dafür die "Sulfat-Aerosol-Hypothese" zur Erklärung herangezogen. Aber John Emsley (vom Imperial College of Science and Technology und Gewinner des Rhone Poulenc-Preises 1995) war der erste, der erklärte, dass es zu erwarten sei, dass Anstiege im atmosphärischen CO2-Gehalt nur einen geringen Einfluß auf die globale Temperatur haben würden.

Einige Mechanismen des Treibhauseffekts sind unumstritten. Die Sonne ist sehr heiß, und daher emittiert sie Strahlung mit kurzen Wellenlängen, hauptsächlich im Bereich des sichtbaren Lichtes. Die Erdatmosphäre ist – von Wolken abgesehen – fast vollständig durchlässig für Strahlung im Visuellen und nahen infraroten Spektralbereich; deshalb kann fast die gesamte Sonnenstrahlung dieses Bereiches die Erdatmosphäre passieren und die Erdoberfläche erreichen. Auf diese Weise heizt die Sonne die Erdoberfläche.

Aber die Sonnenenergie, die von der Erdoberfläche absorbiert wurde, muß von ihr auch wieder emittiert werden - andernfalls würde die Erdtemperatur beständig steigen. Die erwärmte Oberfläche emittiert die Sonnenenergie, die sie absorbiert hat, als Infrarotstrahlung mit längeren Wellen als die, die sie absorbiert hat. Das ist eine generelle Eigenschaft erwärmter Festkörper und Flüssigkeiten. Auf diese Weise besteht ein Gleichgewicht zwischen der Sonnenenergie, die die Erde absorbiert hat, und der Strahlung, die von der Erdoberfläche ausgeht. Dieses Gleichgewicht nennt man "Strahlungsgleichgewicht" der Erde. Es besteht natürlich nur als zeitlicher Mittelwert über alle Tages- und alle Jahreszeiten und über die ganze Erdoberfläche, ist also eine rein statistische Größe. Aber es ist für die physikalische Behandlung des Klimas ein sehr brauchbarer Begriff.

Einfache Berechnungen zeigen, dass eine "nackte" Erde ohne Atmosphäre, (aber mit dem tatsächlichen Reflexionsvermögen von 30%, das im zeitlichen Mittel für die teilweise bewölkte Erde gilt) eine mittlere Oberflächentemperatur von etwa -18 °C haben sollte. Aber die Erde hat eine mittlere Oberflächentemperatur von etwa +15 °C, das heißt ungefähr 33 °C wärmer als die einfache Berechnung des Strahlungsgleichgewichts ergibt. Dieser Unterschied ist verursacht durch den "natürlichen Treibhauseffekt."
Die Erdatmosphäre ist nicht transparent für einige Infrarotstrahlung, die von der Erdoberfläche emittiert wird, weil einige Wellenlängen dieser Strahlung durch Moleküle in der Luft absorbiert werden
können. Strahlung besteht aus Photonen, und jedes Photon besitzt eine Energie, die von seiner Wellenlänge abhängt. Diese Energie wird aufgenommen, wenn ein individuelles Photon von einem individuellen Luftmolekül absorbiert wird. (Bild 4) Das Molekül wird dabei angehoben in einen Zustand höherer Schwingungs- und Rotationsenergie, und man nennt das dann "angeregt". Das angeregte Molekül kehrt zu seinem ursprünglichen Zustand niedriger Energie, seinem "Grundzustand" zurück, wenn es die Energie des absorbierten Photons wieder abgibt. CO2-Moleküle in Luft absorbieren Strahlung in zwei schmalen Bereichen von Wellenlängen ("Absorptionsbanden"). Es gibt keine Meinungsverschiedenheiten über den bis hierher beschriebenen Mechanismus.

Bild 4: Schwingungsarten ("Moden") des 3-atomigen CO2-Moleküls




Dr. Jack Barrett (einer der eingeladenen Vortragenden auf einer Klimatagung in Frankfurt, Oktober 2001) hat nun darauf hingewiesen, dass es sehr unwahrscheinlich ist, dass diese Strahlung von den CO2-Molekülen re-emittiert werden kann, bevor sie durch Zusammenstöße mit Stickstoff- oder Sauerstoffmolekülen in Bewegungsenergie dieser Moleküle, also in Wärme umgewandelt wird. Dieser "Thermalisierung" genannte Vorgang wird auch von IPCC-Vertretern nicht bestritten. Die CO2-Moleküle würden, wenn sie ungestört blieben, nach etwa einer hunderttausendstel Sekunde aus dem angeregten Zustand spontan in den Grundzustand zurückkehren, indem sie das eingefangene Photon wieder emittieren. Stattdessen werden sie vorher, (also innerhalb einer Hunderttausendstel Sekunde!) etwa 10 000 mal von den viel zahlreicheren N2- und O2-Molekülen angestoßen.

Man unterscheidet elastische und unelastische Stöße. Letztere sind viel seltener, aber zahlreich genug, um den CO2-Molekülen ihre Anregungsenergie abzunehmen, bevor sie diese abstrahlen können. Die N2- und O2- Moleküle können die Wärme aber nicht abstrahlen. Sie können sie durch Konvektion, durch Wind, durch Bodenberührung und durch Stöße untereinander neu verteilen, und sie können ihrerseits CO2-Moleküle im Grundzustand wieder "anregen". Dieses Pingpongspiel mit Photonen bedeutet aber, dass die Wärmeenergie im Mittel tagelang in der Atmosphäre gespeichert bleibt, bevor sie es schafft, in der oberen Atmosphäre in den Weltraum abgestrahlt zu werden. Nach Barretts Berechnung ist der gesamte Wärmegehalt der Erdatmosphäre rund 120 mal so groß wie die Wärmemenge, die täglich umgesetzt, also von der Sonne empfangen und wieder emittiert wird.

Berechnungen auf Basis der HITRAN-Spektral-Datenbank, mit der auch das IPCC arbeitet, zeigen, dass eine typische Atmosphäre mit dem normalen Partialdruck von CO2 und mit einer 50-prozentigen Wasserdampfsättigung schon nach 100 m Weglänge 72,8% der Strahlung von der Erdoberfläche absorbiert hat. Verdoppelt man in dieser Atmosphäre den CO2-Gehalt, so erhöht sich die Absorption von 72.8 auf 73,5%. Die winzige Erhöhung um 0.7 Prozent bei CO2-Verdoppelung zeigt an, wie nahe an einer Sättigung die Treibhauswirkung durch CO2 - im Zusammenwirken mit dem stets vorhandenen Wasserdampf - bereits ist.

Klimaskeptiker contra IPCC

Soweit die Erläuterung des Treibhauseffektes durch Dr. Barrett. Demgegenüber geht das IPCC davon aus, dass bei einer CO2-Verdoppelung in der Atmosphäre ein zusätzlicher "Strahlungsantrieb" von etwa 3.7 W/m² auftritt, der an der Tropopause abgestrahlt werden müßte (Die Tropopause ist die
Grenzschicht von der Troposphäre zur Stratosphäre in Höhen zwischen ca.12 km am Äquator und 8 km an den Polen. Sie markiert ein Temperaturminimum - oberhalb, in der Stratosphäre, wird es wieder wärmer, weil dort die harte Ultraviolettstrahlung der Sonne von Ozon (O3) absorbiert wird und die Stratosphäre heizt). Der Strahlungsantrieb von 3.7 W/m² soll zu einer Erwärmung der Atmosphäre von 2.8 °C führen.

Es ist in der Klimatologie üblich, zu berechnen, wie sich eine Verdoppelung des CO2-Gehalts in der Erdatmosphäre auswirken würde. Damit macht man sich frei von Annahmen darüber, wann eine solche Verdoppelung eintreten könnte. Zugleich schafft man sich eine Basis für Vergleiche verschiedener Klimamodelle. Dabei benötigt man aber immer noch zwei Stufen: Zuerst wird berechnet, um wieviel Watt pro Quadratmeter Erdoberfläche die durch das zusätzliche CO2 zurückgehaltene Strahlung zunimmt. Im zweiten Schritt muß man herausfinden, um wieviel Grad C pro 1 Watt Strahlungsantrieb (Forcing) die Temperatur in der Atmosphäre zunimmt. Letzteres nennt man die "Klimasensitivität". Zur genauen Feststellung dieser Sensitivität gibt es leider kein eindeutiges und allein richtiges Verfahren. Aber mit einer Reihe verschiedener Verfahren kommt man zu brauchbaren Werten für die Unter- und Obergrenzen der Sensitivität: Sie liegen bei 0.08°C und 0.22°C pro 1 Watt/m².[3]

Ein Kritiker des IPCC, Peter Dietze, einer der offiziellen Gutachter für den Dritten IPCC-Bericht, hat in
einer detaillierten Kritik der Methoden, Vereinfachungen und Vernachlässigungen des IPCC vorgerechnet, dass eine CO2-Verdoppelung einen (im Vergleich zum IPCC) etwa um den Faktor 4 geringeren Temperatureffekt bewirken würde - also nur 0.7 °C Erwärmung der Atmosphäre bei Verdoppelung des CO2-Gehalts.

Dies ist aber nur ein Punkt der Kritik. Weitere Punkte beziehen sich auf die vom IPCC in Modellrechnungen angenommene jährliche Zunahme des CO2-Gehalts um 1 Prozent - obwohl die gemessene Zunahme nur 0.4% beträgt. Ferner kritisiert Dietze die vom IPCC angesetzte Extrapolation bis zum Jahre 2100 beim globalen Verbrauch von Kohle, Öl und Gas. Dort wird nicht berücksichtigt, dass die Vorräte in der Erde begrenzt sind, und dass mit schwindenden Vorräten und steigenden Preisen die Rate des Verbrauchs zurückgehen wird.

Ähnliche Kritiken wie die von Dietze haben auch andere Experten vorgebracht [4]. Ich habe mich hier nur auf die von Dietze beschränkt. Er beschreibt detailliert und für Physiker nachvollziehbar die gedanklichen und die Rechen-Schritte, mit denen er zu seinen Ergebnissen kommt. Er hat diese Ergebnisse auch vor Behörden- und Industrievertretern im Capitol in Washington im Rahmen einer Anhörung zum Thema der globalen Erwärmung im Mai 2000 vorgetragen ("IPCC's Most Essential Model Errors", [5]) Das Emissionsspektrum der Erde wird durch Satellitenmessungen veranschaulicht – im Bereich der CO2-Absorptionswellenlänge ist die Atmosphäre praktisch vollständig undurchlässig gegenüber der vom Boden stammenden IR-Strahlung (Bild 5). Die Strahlung am Boden des 15 µm-"Trichters" stammt aus einer Atmosphärenschicht mit einer Temperatur von etwa -53 °C - d.h. aus einer Schicht nahe der Tropopause, ca. 10 bis 12 km über der Erdoberfläche. Bei CO2-Verdoppelung müßte sich der "Trichter" bei Fehlen von Wasserdampf um etwa 11% verbreitern und sich wegen zunehmender Strahlungskühlung auch etwas vertiefen. Wegen des stets vorhandenen Wasserdampfes ist die Wirkung der CO2-Verdoppelung in der Natur aber noch erheblich kleiner. [Dietze2001: Carbon Model Calculations]


Bild 5: Spektrum der Erdatmosphäre, aufgenommen im Infrarotbereich von
einem Erdsatelliten aus, bei klarer Luft am 27.4.1970über der Pazifikinsel Guam




Deutlich sind die "offenen Fenster" zu sehen, in denen die thermische Abstrahlung des Bodens fast
ungehindert in den Weltraum gelangt.

Was kann durch CO2 -Beschränkungen erreicht werden?

Eine bedeutsame Folgerung müssen wir noch ziehen: Die Verminderung des CO2-Ausstoßes in die Atmosphäre, wie sie das Kyoto-Protokoll vorsieht, kann bestenfalls nur einen kleinen Bruchteil der Wirkung auf die globale Temperatur haben, die das IPCC annimmt. Die Emissionsreduktion gemäß Kyoto ist in dieser Hinsicht praktisch wirkungslos: Folgt man Tom Wigley, einem prominenten Vertreter des IPCC, so würde sie bis 2050 nur 0.07 °C ausmachen. Wie Dietze und andere Kritiker gezeigt haben, ist selbst dieser errechnete Wert noch etwa um den Faktor 3.5 zu groß - es bleibt ein Kyoto-Temperatursenkungseffekt von 0,02 °C bis zum Jahre 2050. (Diese Zahl hat Dietze auf einer Tagung in Wiesbaden den IPCC-Vertretern vorgehalten, und es wurde ihm nicht widersprochen!). Bekanntlich wollen aber die USA und andere Länder das Kyoto-Protokoll nicht ratifizieren. So wird der errechnete Effekt noch einmal herabgesetzt - auf weniger als 1 /100 °C.

Meine persönliche Schlußfolgerung: Was uns als Normalbürgern mit den CO2-Reduktionen zugemutet wird, ist ein beträchtlicher finanzieller Aufwand und eine für jeden Einzelnen spürbare Einschränkung seiner persönlichen Lebensgestaltung - nur zu dem Zweck, eine globale Temperatursenkung zu erreichen, die so winzig ist, dass praktisch niemand sie messen kann.

Auf der erwähnten Tagung in Wiesbaden hörte ich im November 2001 einen Vertreter des IPCC. Er glaubte noch an die drohende Erwärmung durch CO2. Seinem Vortrag hatte er den Titel gegeben: 'Von Kyoto nach Marrakesh – von "zu wenig" nach "noch weniger"'. Obwohl es nicht so gemeint war, konnte man es praktisch als ein Plädoyer dafür verstehen, die Pläne von Kyoto stillschweigend zu begraben.

Und der Meeresspiegel?

Nachdem wir uns nun überzeugt haben, dass die vorausgesagte Klimaerwärmung durch CO2 gar nicht droht, – ihre Theorie ist "faulty science" – fehlerhafte Wissenschaft, wie Präsident Bush sie genannt hat, - und nachdem die Satellitenmessungen zeigen, dass der Temperaturanstieg gar nicht stattfindet - können wir die Frage des Meeresspiegelanstiegs ziemlich schnell erledigen - er findet auch nicht statt.

Bild 6: Gemessene Meeresspiegelschwankungen



Pegelmessungen über 3 Jahrzehnte in Tuvalu, einem kleinen pazifischen Inselstaat, und in Diego Garcia, dem englischen Flottenstützpunkt mitten im Indischen Ozean, zeigten keine Veränderung des Meeresspiegels. (Bild 6) Lediglich von Zeit zu Zeit, wenn der Wind den El-Niño-Strom nach Osten trieb, sank der Meeresspiegel für einige Zeit um bis zu 30 cm, um anschließend zu normalen Werten zurückzukehren. (Eine dpa-Meldung über den drohenden Untergang von Tuvalu, die ich in der Badischen Zeitung fand, habe ich auf Grund meiner Informationen beanstandet, und 3 Tage später druckte die BZ einen Widerruf, nachdem sie mit dem Konsul von Tuvalu gesprochen hatte).

Entsprechendes gilt für den Inselstaat der Malediven, deren Vertreter in Marrakesch auf die drohende
Überflutung ihrer Inseln hingewiesen haben sollen. Eine schwedische Untersuchungskommission unter Leitung eines führenden Experten für die Frage von Meeresspiegelschwankungen (Prof. Mörner) hat das Problem auf den Malediven untersucht und überhaupt keine Zunahme des Meeresspiegels für die letzten 100 Jahre gefunden.

Schwankungen des CO2 in der Erdgeschichte

Die Messungen des CO2-Gehalts in Eisbohrkernen haben sich, wie man erst seit wenigen Jahren weiß, doch als ziemlich ungenau erwiesen – wohl als Folge von Diffusionseffekten im Eis, durch die größere Schwankungen des CO2-Gehaltes nivelliert wurden. Daher ist zur Zeit noch die Meinung verbreitet, in den letzten 420 000 Jahren habe der CO2-Gehalt nur zwischen 190 ppm in den kältesten Zeiten und 280 ppm in den Warmzeiten gependelt. Daraus haben Botaniker gefolgert, der Anstieg des CO2 in der Atmosphäre um rund 30% in den letzten 140 Jahren sei in der jüngeren Erdgeschichte ein einzigartiger Vorgang, und die Natur werde sich darauf nicht einstellen können, mit katastrophalen Folgen für die Pflanzenvielfalt. (Ich habe darüber einen Briefwechsel mit Prof. Christian Körner, Botaniker an der Universität Basel geführt, dem ich für viele Anregungen zu danken habe).

Ein neues Meßverfahren - und überraschende Ergebnisse

Hier ein Zitat aus einer Buchbesprechung [6] im Internet:
"Eine neue, robuste Technik zur Bestimmung der CO2-Gehalte der Luft in der Vergangenheit wurde nun in den späten Neunziger Jahren eingeführt. Zwischen der Flächendichte der Spaltöffnungen (Stomatae) in den Blättern bedecktsamiger Pflanzen (Angiospermen) und der umgebenden atmosphärischen CO2-Konzentration besteht ein enger inverser Zusammenhang. Dieser macht es möglich, den einstigen CO2-Gehalt der Atmosphäre aus fossilen Blättern zu bestimmen. (Bild 7) Für weniger weit zurückliegende Epochen können CO2-Gehalte abgeleitet werden aus Blättern, die man im Torfmoor findet.

Obwohl die Eisbohrkerne dies nicht erkennen lassen, zeigt das neue Meßverfahren, wie die atmosphärische CO2-Konzentration von 260 ppm am Ende der letzten Eiszeit schnell auf 335 ppm im Preboreal (vor 11500 Jahren) anstieg, dann wieder auf 300 ppm abfiel und vor 9300 Jahren 365 ppm erreichte. Diese Beobachtungen widerlegen die Annahme einer stabilen "vorindustriellen" Atmosphäre und zeigen, dass CO2-Niveaus wie das heutige das Ergebnis sonnengesteuerter Temperaturzunahmen mit darauffolgender Ozean-Entgasung sind. Der rekonstruierte Verlauf aus der Zeit vor 9000 Jahren gibt Auskunft über CO2-Zunahmen von 65 ppm pro Jahrhundert, die zu CO2-Niveaus wie dem heutigen führten, bei Temperaturen ebenfalls ähnlich den heutigen. Daraus folgt, dass man nach Beweisen für Effekte der industriellen CO2-Emissionen vergeblich suchen wird. Weder die heutigen Temperaturen noch die heutige atmosphärische Chemie zeigen Anomalien."
(Ende des Zitats)

Bild 7: CO2 -Gehalt der Atmosphäre in den letzten 300 Millionen Jahren
Quelle: John Daly




In a new paper in Nature (v.411, p.287, 17 May 2001), Gregory Retallack compared leafstomata of Ginko trees with similar stomata from fossil remains of related ginko trees as far back as 300 million years. From this, he was able to reconstruct the history of atmospheric carbon dioxide asshown left. Today's CO2 level (370 ppmv) is added (horizontal red line), and it is readily apparent that CO2 in the distant past reached between 2,000 and 3,000 ppmv, or to 10 times the pre-industrial level of 280 ppmv. And we are paranoid about a mere doubling to 560 ppmv in the next 150 years. If anything, our present level of CO2 is very low by geological standards (perhaps even dangerously low during recent glaciations).

The above graph compares CO2 (solid blue line, with standard deviations shown in shaded blue) with a low resolution temperature chart covering the same period. The author concludes in his abstract - "These results support the role of water vapour, methane, and CO2 in greenhouse climate warming over the past 300 Myr." These are carefully crafted words, given the editorial policy toward global warming of the journal he was publishing in. CO2 was mentioned only as a third factor, the primary role being attributed to water vapour, a very safe and correct choice to preserve the integrity of his findings.

But what else do we find in the above chart? The resolution of the CO2 chart is coarse, ± 6 million years, but even with that caveat, it is clear that as with many other palaeo-climate studies comparing CO2 with temperature, this study shows the same tendency for temperature changes to lead CO2 changes. This is apparent as a `right shift' in the CO2 chart when compared with the temperature chart above it. This means that the CO2 changes were caused by the temperature changes, not the other way around.

It is also apparent that the Earth cruised through periods of very low CO2 (such as today) and periods when CO2 was up to ten times greater, with no ill effects to the climate. Indeed, the Earth was more biologically productive during the high CO2 regimes (it needed to be to support all those hungry dinosaurs).This provides us with the confidence that higher levels of CO2 (but still low by geological standards) will have no ill effects on the Earth's climate, but make the Earth much more productive biologically. The greening of the Earth is the only significant consequence of rising CO2.

CO2-Wirkungen in der Biosphäre

Aber damit nicht genug. CO2 ist neben Wasser und Lichtenergie das Grundnahrungsmittel der Pflanzen. Unsere Pflanzenwelt hat eine Evolution hinter sich, die über Hunderte von Millionen Jahren fast ständig in einer Atmosphäre ablief, die CO2-Gehalte bis zum Zehnfachen des vorindustriellen CO2-Gehalts aufwies, also 2000 bis 3000 ppm. Dies weiß man aus Untersuchungen an Blättern des Ginkgo-Baumes, der sich über 300 Millionen Jahre kaum verändert hat. Die Ergebnisse wurden in "Nature" im Mai 2001 veröffentlicht. Erst in der letzten Million Jahre lag der CO2-Gehalt meistens zwischen 190 und 280 ppm.

Die Pflanzenwelt hat sich wohl nur mit Mühe dem niedrigen CO2 angepaßt, wie die Existenz von sogenannten C4-Pflanzen zeigt, die eine CO2-Anreicherungsmethode erfunden haben, um das bescheidene Angebot besser nutzen zu können. (95% aller Pflanzen sind C3-Pflanzen, die ohne die Anreicherung auskommen). Es ist daher kaum verwunderlich, dass die Pflanzenwelt auf das neuerdings erhöhte Angebot an CO2 in einer Weise reagiert, die ich mit "geradezu enthusiastisch" bezeichnen möchte: Kürzlich wurden Experimente veröffentlicht, bei denen man den heutigen CO2-Gehalt der Atmosphäre künstlich auf den Wert herabgesetzt hat, der vor 1860, d.h. vor Beginn der Industrialisierung bestanden hat. Man hat also verschiedene Pflanzenarten bei 280 ppm CO2 wachsen lassen und mit Pflanzen verglichen, die 365 ppm CO2 zur Verfügung hatten.

Ergebnis: Ein um 25 % vermindertes Pflanzenwachstum bei dem niedrigen CO2-Gehalt der Vergangenheit. (Bild 8) Auch wenn das vielleicht nicht für alle Nahrungspflanzen zutreffen mag - es bedeutet: Schon jetzt haben wir der CO2-Zunahme um 30 % in den letzten 140 Jahren rund ein Viertel unserer Ernteerträge zu verdanken, oder anders ausgedrückt: ¼ der Menschheit, 1.5 Milliarden Menschen, leben von der atmosphärischen CO2-Zunahme seit 1860!

Bild 8: Änderungen der Biomasse von Sojabohnen
in Abhängigkeit von der CO2-Konzentration in der Atmosphäre (in ppm)



Ein erfreuliches Nebenergebnis ist, dass der Zuwachs den Bauern weltweit und kostenlos zugute kam. Mit weiterer Zunahme des CO2-Gehalts wird, wie Experimente in künstlich angereicherten CO2-Atmosphären zeigen, der Zuwachs an Biomasse bei den Pflanzen in eine Sättigung übergehen. Außerdem ist selbstverständlich das CO2 nur einer von verschiedenen Nährstoffen, die die Pflanzen brauchen. Wenn z.B. Stickstoff oder Phosphor oder Wasser fehlen, stößt der Zuwachs der Pflanzen schnell an seine Grenzen. Aber insgesamt ist das Grün auf der Erde in den vergangenen 30 Jahren soviel dichter geworden, dass der Zuwachs in den gemäßigten Breiten (zwischen 30 und 70 Grad nördlicher Breite) bereits von Satelliten aus meßbar geworden ist! [7]

Die positiven Wirkungen der CO2-Vermehrung sind damit noch gar nicht alle aufgezählt: Mehr CO2 bedeutet meßbar geringeren Wasserbedarf der Pflanzen, also Erweiterung von Anbaumöglichkeiten in trockenere Gebiete hinein, und verlängerte Photosynthesezeiten in der Morgen- und Abenddämmerung (um Minuten) und im Frühjahr und Herbst (um Tage). Und zu den neuesten, noch nicht ganz gesicherten Ergebnissen gehört, dass vermehrtes CO2 auch als Heilmittel gegen das Waldsterben wirkt - den kranken Bäumen scheint die CO2-Kur gut zu bekommen.

Eine Kehrseite hat die schöne Medaille der CO2-Vermehrung natürlich auch. So enthalten "CO2-gedüngte" Pflanzen weniger Blattproteine, die Stickstoffkonzentration ist erniedrigt. Auch der (relative) Proteingehalt in Samen und damit auch der im Brotgetreide (Backfähigkeit) geht unter erhöhtem CO2 zurück. Noch bedeutsamer mag eine andere Folge der CO2-Düngung sein: Da nicht alle Pflanzen in gleicher Weise reagieren, wird es bei den neuen Bedingungen nicht nur Gewinner, sondern auch Verlierer geben. Nachdenkliche Wissenschaftler wie der Baseler Botaniker Prof. Körner [8] befürchten deshalb eine Abnahme der Pflanzenvielfalt, und wegen der Abhängigkeit vieler Tiere von ihren Nahrungspflanzen parallel dazu eine Abnahme der Vielfalt in der Tierwelt. Ich kann diese Befürchtungen verstehen, vertraue aber auf die Anpassungsfähigkeit der lebendigen Natur, die, wie oben dargestellt, das gleiche Problem schon wiederholt gelöst hat - auch in jüngerer Zeit, in den letzten Jahrtausenden (was Professor Körner noch nicht bekannt war, als er seine Bedenken vortrug).

Zusammenfassung:
Eine nennenswerte Klima-Erwärmung durch Zunahme des von Menschen
produzierten CO2 in der Atmosphäre droht uns nicht. Die Verminderung der CO2-Einträge in die Atmosphäre gemäß dem Kyoto-Protokoll halte ich nicht nur für überflüssig, sondern sogar für schädlich, da sie die Ernährung der wachsenden Weltbevölkerung erschwert, die schon jetzt auf den erreichten Zuwachs der Ernteerträge angewiesen ist. Alle bisherigen Beobachtungen zeigen auch, dass die natürlichen Senkenflüsse - d.h. die Aufnahme von CO2 aus der Luft durch Meere, Erdboden und Pflanzen - bei Anstieg der CO2-Konzentration zunehmen und den CO2-Zuwachs in der Luft begrenzen.


Und obendrein: Die im Kyoto-Protokoll geforderte CO2-Verminderung ist auch extrem teuer. Präsident Bush war nicht schlecht beraten, als er sich weigerte, das Kyoto-Protokoll zu ratifizieren [9].

Für mich gibt es nur ein gewichtiges Argument für die CO2-Reduktion: Öl, Gas und Kohle sind viel zu schade, verheizt zu werden, weil sie die wichtigsten Chemie-Rohstoffe sind. Und wir verbrauchen jährlich soviel davon, wie die Sonne in 500 000 Jahren bei uns eingelagert hat. Das heißt: Diese Rohstoffe sind unersetzlich. Und spätere Generationen – falls es sie gibt – werden uns nicht wegen der Nutzung der Atomenergie, sondern wegen der Verschwendung der fossilen Energieträger verfluchen, die wir in viel höherem Maße durch Atomenergie hätten ersetzen können. Aber das ist wieder ein anderes Kapitel.

Dank:

Mein Dank gilt John Daly in Tasmanien, dessen Website zu konsultieren immer wieder eine Freude war, vor allem aber Herrn Dipl.-Ing Peter Dietze, der mehr als jeder andere in intensiven Diskussionen und per E-mail zur Entstehung dieses Textes einschließlich seiner technischen Ausgestaltung beigetragen hat. Etwaige Fehler bleiben aber meine eigenen.


Literatur

Allgemein zur Diskussion um die Vorgänge beim Treibhauseffekt:

1. Climate Change 2000, The Scientific Basis, TAR Working Group 1 Report, p. 90, Fig. 1.2
2. Climate Change 1992, IPCC Supplement, p. 7.
3. J. Barrett, Spectrochimica Acta, 51A, 415, (1995)
4. Sir John Houghton, Spectrochimica Acta, 51A, 1391, (1995)
5. K. P. Shine, Spectrochimica Acta, 51A, 1392, (1995)
6. J. Barrett, Spectrochimica Acta, 51A, 1395, (1995)
7. P. S. Braterman, Spectrochimica Acta, 52A, 1565, (1996)
8. J. Barrett, Spectrochimica Acta, 52A, 1567, (1996)
9. R. S. Courtney, Spectrochimica Acta, 53A, 1601, (1997)
10. H. Hug, Energy & Environment, 11, 631, (2000)
11. H. Hug, CHEMKON, 7, 6, (2000)
12. N. D. Coggeshall and E. L. Saier, J. Chem. Phys., 15, 65, (1947), Fig. 1
13. Adapted from Climate Change 2000, The Scientific Basis, TAR Working Group 1 Report, p. 430 Fig. 7.2
14. Climate Change 2000, The Scientific Basis, TAR Working Group 1 Report, p. 199

Speziell zum Vortrag "Kohlendioxid und Klima":

[1] Ulrich Berner, Hansjörg Streif: Klimafakten, Schweizerbart'sche Verlagsbuchhandlung 2001
[2] Joachim Bublath: Chaos im Universum, Droemer 2001
[3] A lukewarm Greenhouse - How `Warm' Will Global Warming Get? by John L. Daly
http://www.vision.net.au/~daly/miniwarm.htm
[4] Bengtsson, L., Roeckner, E., Stendel, M. Why is the global warming proceeding much slower
than expected?; J. of Geophys. Res.104 D4 (Feb 1999)
[5] IPCC's Most Essential Model Errors
http://www.john-daly.com/forcing/moderr.htm
[6] Geological Perspectives of Global Climate Change, AAPG Studies in Geology No. 47
Edited by Lee C. Gerhard, William E. Harrison and Bernold M. Hanson Published by the
American Association of Petroleum Geologists in collaboration with the Kansas
Geological Survey and the AAPG Division of Environmental Geosciences;
contributions by the U.S. Geological Survey, March 2001
[7] Greening Earth (8 Sept 2001) by John Daly
http://www.vision.net.au/~daly/press/press-01b.htm#greening
[8] Christian Körner: Biologische Folgen der CO2-Erhöhung,
in: Biologie in unserer Zeit, 29. Jhrgg, Nr.6
[9] Kyoto can’t help, but it could hurt! by Dr. James J. O’Brien
http://www.vision.net.au/~daly/guests/j-obrien.htm
[Dietze2002]
http://www.iavg.org/iavg081.htm
[Dietze2001],Carbon Model Calculations
http://www.vision.net.au/~daly/dietze/cmodcalc.htm

Weitere >100 Quellen im Internet, speziell die Webseite von John Daly: "Still waiting for Greenhouse"
http://www.john-daly.com/
und die wissenschaftliche Gästeseite
http://www.john-daly.com/guests.htm

email Adresse des Autors : Alvo v. Alvensleben - alvo9.alvensleben@t-online.de

Kommentar von MM-Physik
Ein hervorragender, sachlich korrekter Vortrag, der die wesentlichen Kritiken
an der Klimaerwärmungshysterie schön zusammenfasst.
P.Krahmer

Auch das Strahlungsgleichgewicht einer idealen schwarzen Erde im Strahlungsfeld zwischen Sonne 6000 K und leerem Raum 3 Kelvin wurde zwischen dem Newsweekartikel und heute umfunktioniert. Man rechnet nur mit 70% der Sonneneinstrahlung einerseits , gestattet der Erde andererseits aber 100% igen Output und kommt so auf - 18 Grad Celsius.
Rechnet man richtig, so bekommt man in "Nullter Näherung" für eine Schwarz-Körper-Erde eine Temperatur von +6 Grad.
In "1. Näherung" = verbesserte Näherung wird man dann Albedo A bei der Einstrahlung und Emissivität ep bei der Ausstrahlung berücksichtigen. A schwankt jahreszeitlich und solar bedingt um die 0,297 oder 29,7 % und ähnlich ändert sich ep.
TE4 = S /4 /sigma (100%-A)/ep
Gegenwärtig messen Satelliten das ep und grobe Schätzungen kommen auf 80-95% (Ein isolierter, heller Körper strahlt weniger Energie ab. Jede klare Frühlingsnacht mit Frostgefahr stützt dieses Modell). Mit diesen Werten kommt man dann auf Werte zwischen 259 K und 271 K -14 Grad und -2 Grad. Sowohl Albedo als auch Emissivität scheinen darüber hinaus selbst regelnd die Erde auf konstanter Temperatur zu halten (man beachte dazu das Gaia Modell der Erde aus den 60er Jahren).
Die Differenz zu den tatsächlich sehr konstanten 15 Grad Celsius wird mit dem Treibhauseffekt erklärt.

Rote Karte für den Klima-Experten
Offener Brief an Professor Rahmstorf

Sehr geehrter Herr Professor!

Sie haben vor einigen Tagen (Ende Februar 2004) Herrn Matthias Bumann und Herrn Peter Krahmer gebeten, auf ihren Webseiten [A,B] in meinen Vortragstext “Kohlendioxid und Klima” vom Februar 2002 einen Hinweis auf Ihre Webseite [C] aufzunehmen. Dort kommen­tieren Sie detailliert meinen Vortrag.

Ich habe in Ihrem Text zwar wenig für mich Neues gefunden, aber doch manche erwünschte Ergänzung aus der Sicht des Spezialisten, die für Ihre und meine Leser interessant ist.  In den in meiner Einschätzung entscheidenden Punkten liegen Sie aber falsch – wovon sich die Leser im weiteren Verlauf dieses Briefes überzeugen können.

Verwundert hat mich zunächst, dass Sie mich nicht direkt auf Ihre Fleißarbeit aufmerksam gemacht haben, geschweige denn, dass Sie mir vorher Gelegenheit zu einer Entgegnung ge­geben hätten. Es hätte Ihnen vielleicht ermöglicht, die schwerwiegenden Fehler in Ihrem Kommentar zu vermeiden, mit denen Sie Ihre Argumente entwerten, Ihrem Anliegen schaden und Ihr Ansehen wie das Ihrer Zunft schwer beschädigen.

In Ihrem Schreiben an Herrn Bumann begründen Sie Ihre Arbeit: “Da dieser Artikel aus klimatologischer Sicht doch erhebliche Falschdarstellungen enthält, habe ich mir die Mühe gemacht, einen fachlichen Kommentar dazu zu publizieren”.

Unglücklicherweise ist es Ihnen dabei an mehreren Stellen unterlaufen, korrekte Informationen von mir durch falsche von Ihnen zu ersetzen oder von mir angegebene Zahlen durch unqualifizierte Kritik (“Dies sind Fantasiezahlen”) unglaubwürdig zu machen.

Ferner haben Sie viel Fleiß darauf verwendet, eine Behauptung zu widerlegen, die ich gar nicht aufgestellt habe. Das wäre ja nicht weiter schlimm, da ich dieser Widerlegung ja gern zustimme, aber Sie leiten daraus ab, dass meine Argumentation in sich widersprüchlich sei, und das ist schlicht unzutreffend (s. weiter unten). 

Ihr Kommentar ist weitgehend in sachlichem Stil abgefasst, wie es einer sachlich-fachlichen Diskussion angemessen ist. Ich bemühe mich, im gleichen Stil zu antworten. An zwei Stellen allerdings fällt mir das ungewöhnlich schwer: Ihre herabsetzende Charakterisierung der von mir meistzitierten Autoren John Daly (Tasmanien, verstorben am 29. Januar 2004) als “pen­sionierter Seemann”  und Peter Dietze als “Pensionär ohne naturwissenschaftliche Ausbil­dung” kann ich nicht kommentarlos hinnehmen. Ich denke, die Widerlegung der Argumente wissenschaftlicher Gegner sollte sich auf eine Auseinandersetzung mit deren Argumenten, nicht auf ihre angeblich ungenügende Qualifikation stützen. 

Sie haben zu Recht darauf hingewiesen, dass im Internet auch sehr viel Unsinn veröffentlicht wird, unter anderem deshalb, weil es kein Gutachtersystem  für Internetbeiträge gibt. Dabei haben Sie leider “das Kind mit dem Bade ausgeschüttet”: Daly und Dietze haben sich beide “full time” seit 17 Jahren mit Klimatologie beschäftigt (also 2 Jahre länger als Sie!), und wenn Sie beiden Kompetenz absprechen, so reden Sie “wie der Blinde von der Farbe”.  

Diplom-Ingenieur Peter Dietze ist -  wie Sie -  Akademiker und hat -  wie Sie -  nicht ur­sprünglich Klimatologie studiert, sich aber das notwendige Fachwissen selbst erarbeitet.. Was Sie weiter über ihn sagen – Stichworte “Privattheorie” und “Trugschlüsse”, so zwingen mich Ihre Äußerungen zu dem Schluss, dass  Sie Dietzes Arbeiten entweder nicht gelesen oder nicht verstanden haben. Letzteres ist verzeihlich, entschuldigt aber nicht die abfälligen Bemerkun­gen über seine Qualifikation.

Die “Privattheorie” steht im Internet in deutscher Sprache unter “Der Klima-Flop des IPCC” [1] und fordert einige Fachkenntnisse und intensives Mitdenken. Die zugehörige Literaturliste enthält 69 Zitate. Die englische Fassung hat den Titel: “IPCC’s most essential model errors” [2] . Sie versuchen, die Veranstaltung mit Dietzes Vortrag im Mai 2001 im US-Repräsentan­tenhaus zu einer reinen Lobbyveranstaltung zu degradieren. Wollen Sie uns glauben machen, diese Herren würden ihre kostbare Zeit für das Anhören unqualifizierter Lobbyisten vergeuden? 

Vielleicht ist Ihnen nicht bewusst, dass es sich beim Kohlenstoffzyklus um ein Regelungspro­blem handelt, das man sehr gut mit den Methoden der Regeltechnik abbilden, beschreiben und behandeln kann. Fachleute für Regeltechnik wie Herrn Dietze gibt es unter den Klimatologen wohl eher selten. Daher tun Klimatologen sich schwer, Dietzes Analysen zu verstehen und nachzuvollziehen.

Sollten sie also mit den “Trugschlüssen” auf die Verweilzeit des CO2 in der Atmosphäre an­gespielt haben, so wird Dietzes Zahlenwert  von 55 Jahren (Abfall auf 1/e, abgeleitet aus em­pirischen Daten) gestützt durch die unabhängige theoretische Berechnung des Chemikers und Verfahrenstechnikers  Ahlbeck, der den Wert zu 55,02 Jahren bestimmte. Die entsprechenden Verweildauern, die das IPCC implizit benutzt, sind um Faktoren 2 bis 10 größer und mit der Erfahrung un­verein­bar – oder deutlicher gesagt: Sie sind völlig falsch. In eingehenden öffent­lich doku­mentierten Internetdiskussionen unter dem Titel “Carbon Model Calculations” und anschlie­ßendem “Open Review” hat Herr Dietze sich mit Kritikern wie Jan Goudriaan, Fortu­nat Joos, Brian O’Neill und Tom Wigley detailliert auseinandergesetzt, und er konnte alle Einwendun­gen – für mich nachvollziehbar und daher überzeugend – widerlegen [3]

Die Situation in dem genannten Open Review ist so ähnlich wie die im folgenden Beispiel:

Der Modellierer gleicht einem Buchhalter, der den Kassenstand ermitteln will, indem er alle Einnahmen und Ausgaben addiert – und hofft, dass er alle Positionen zahlen- und vorzei­chenmäßig richtig eingetragen hat. Der messende Beobachter gleicht dem Kassierer: Er zählt abends, was er in der Kasse hat. Dann kennt er exakt die Bilanz der Einnahmen und Ausgaben und ist sicher, dass alle Ein- und Ausgänge exakt erfasst sind. 

John Daly war Offizier der britischen Handelsmarine. Alle seine Internetbeiträge hat er nicht nur einigen Gutachtern vorgelegt, sondern der Gemeinschaft aller Wissenschaftler – indem er stets die Arbeiten, die er  kommentierte oder kritisierte, als anklickbares Link im Original dem Leser unmittelbar zugänglich machte – und dazu auch weitere Daten, z.B. die Tempera­turmessungen des betreffenden Ortes und der entsprechenden Zeit, oder die Pegelmessungen. Jeder Leser konnte sich unmittelbar davon überzeugen, dass Dalys Kritik berechtigt war. Das ist eine Art der Veröffentlichung, die absolut vorbildlich ist – mir ist kein Wissenschaftler bekannt, der mit größerer Exaktheit und Sorgfalt im Detail veröffentlicht hätte als der nichtakademische “pensionierte Seemann” John Daly.

Ich habe seine Quellen häufig überprüft, schon weil ich mich sträubte, zu glauben, dass refe­rierte Artikel in “Science” oder “Nature” soweit “daneben” liegen könnten. Solche Prüfungen gingen regelmäßig zugunsten Dalys aus. In Einzelfällen, in denen ihm Fehler unterliefen, wie­sen  ich oder andere ihn per E-mail darauf hin, und es dauerte nie länger als 24 Stunden, bis der Fehler korrigiert war. Daly war kein Professor und kein Doktor – aber er war scharfsinniger und sorgfältiger als fast alle, die diese Titel durch ihr akademisches Studium erworben haben.

Musterbeispiele seiner Publikationen (allen Lesern zur Lektüre empfohlen!) sind:  Seine Stu­die [4] über  “The Ice of Kilimanjaro” (Rückgang nicht durch “global warming” verursacht!), seine Erörterung “Greening Earth” [5] der Ursachen des Grünerwerdens der Natur im Bereich von 30° bis  70° nördlicher Breite (dessen wichtigste Ursache, die CO2-Zunahme, den Auto­ren und den Gutachtern in “Nature” entgangen war), seine Studien “Testing the waters – A report on sea levels” (July 2000) [6] zur Messgenauigkeit von Meeresspiegelschwankungen, seine sorgfältige Untersuchung der Mean-Sea-Level-Markierung von 1841 auf der “Isle of the Dead” bei Tasmanien und  - last but not least - seine Kritik der Arbeit in “Nature” vom Januar 2004 über das massenhafte Artensterben als Folge der globalen Erwärmung bis 2050. Dazu mehr weiter unten. 

Hier ein Beitrag zum Thema “Nordpoleis”.

Sie zitieren die Beobachtungen militärischer U-Boote, nach denen die mittlere Eisdicke in den vergangenen 30 Jahren um 40% zurückgegangen sei. Offenbar halten Sie – und mit Ihnen Ihre Fachkollegen wie auch die durchschnittlich informierten Zeitungsleser - das für einen unabhängigen Nachweis der “globalen Erwärmung”. Es klingt ja auch für den naiven Beobachter ohne detaillierte Kenntnisse dessen, was in der Arktis vorgeht, wie eine eindeutige und unwiderlegbare Bestätigung. Aber – wie so oft – steckt der Teufel im Detail.

John Daly hat das Thema im notwendigen Detail untersucht und am 1.2.2001 unter dem Titel “The Top of the World: Is the North Pole Turning to Water?” veröffentlicht.[7]  Es ist ein didaktisch und wissenschaftlich brillanter Artikel, unbedingt lesens- und beachtenswert für jeden Klima-Interessierten. Der Schlußsatz lautet:

“There is nothing in the data to suggest anything but natural cycles at work”.

Anders ausgedrückt: Mit “global warming” hat die zeitweilige Abnahme des Nordpoleises nichts - NICHTS – zu tun. 

Nun zu der oben erwähnten Frage des Artensterbens: Sie zitieren eher beiläufig die Arbeit [8] von Thomas et.al. in Nature vom Januar 2004: “Eine neue Studie von Biologen schätzt, dass bei ungebremster Erwärmung bis zum Jahr 2050 bis zu einem Viertel aller Tierarten vom Aussterben bedroht sein könnte” (Nr.12 in Ihrer Literaturliste). Die vorsichtige Ausdrucksweise “sein könnte” ist verräterisch. Vielleicht haben Sie selbst bemerkt, wie dürftig die Belege für diese Hypothese tatsächlich sind.

Dalys ironische und dennoch fundierte Kritik [9] (“Species Extinction - One Million, or Just One?”)  an dieser Studie wird ergänzt durch Beiträge zum gleichen Thema von Idso, Idso und Idso in www.CO2Science.org. [10] (“Mass Extinction or Massive Exaggeration?  New Study Makes Monumental Claim Based on Erroneous Premise”)

John Daly und die Idsos haben - jeder auf seine Art - den Unfug bloßgelegt; Daly in gewohnter Weise durch Links zu den relevanten Beobachtungsdaten, anhand derer man sich unmit­telbar von der Unhaltbarkeit der Thesen der 19 (!) Autoren überzeugen kann, und die Idsos durch eine tiefer schürfende Analyse der Wirkungen wärmeren Klimas auf die Tier- und Pflanzenwelt (“The Specter of Species Extinction” – Das Gespenst des Artensterbens). Ihr Ergebnis. Es ist unwahrscheinlich, dass irgend eine Art als Folge der (zu erwartenden geringen) Erwärmung aussterben könnte. Im Gegenteil: Es spricht vieles dafür, dass die Artenvielfalt zunehmen wird, und dass die besiedelbaren Lebensräume der vorhandenen Arten sich polwärts, bergwärts und wüstenwärts erweitern werden.

Ganz nebenbei entspricht dieser Befund auch der altbekannten Tatsache, dass die Artenvielfalt vom Pol zum Äquator, also von kälteren zu wärmeren Klimazonen hin ansteigt. Schon das hätte mindestens die Gutachter von “Nature” misstrauisch machen sollen. Aber das Dogma von der Gefährlichkeit der Klimaerwärmung hat sich offenbar schon so tief in den Köpfen der Gutachter eingefressen, dass sie auf die ganz normale alltägliche Lebenserfahrung gar nicht mehr zurückgreifen.  Darf ich noch ein Zitat anhängen? “Verstand ist stets bei Wen’gen nur gewesen ...(Schiller)”

An dieser Stelle nun wird es Zeit, auf die “dicksten Hämmer” Ihrer Argumentation einzugehen.

Der Ausgangspunkt meines Vortrags vor 2 Jahren war die Nicht-Übereinstimmung der von Satelliten gefundenen Temperaturen und der 10-Jahres-Trends der Troposphäre mit den “Bodenmessungen” (in 2 m Höhe) der Meteorologen.

Ich darf dazu sagen, dass ich früher einmal an Gefahren durch globale Erwärmung geglaubt habe. 1986 und noch 1991 habe ich in Vorträgen darauf hingewiesen und davor gewarnt. Man kann mir also sicher nicht nachsagen, ich sei mit der vor gefassten Meinung an mein Thema herangegangen, die globale Erwärmung sei “ein Märchen”.

Wie kann man nun Klarheit schaffen, wer hier Recht hat? Sie, sehr geehrter Herr Professor, suchen die Wahrheit in der öffentlich geführten Debatte der Fachwissenschaftler, die, wie Sie meinen, schließlich erweisen müsse, was Bestand hat. Ich stimme Ihnen darin zu – nur kann das manchmal zu lange dauern. Ich weiß  ein noch besseres Verfahren: Wenn ein Messergebnis umstritten ist, dann prüfe man es nach durch wiederholte unabhängige Messungen der gleiche Messgröße mit unabhängigen Verfahren von unabhängigen Wissenschaftlern.

Sie zitieren die Arbeit von Vinnikov und Grody [11]. Diese Autoren haben keine unabhän­gige Messung gemacht, sondern die vorhandenen Messungen neu analysiert und dabei einen Trend von 0.22 – 0.26°C pro Dekade “entdeckt”. Das  Pech der beiden Autoren ist, dass es längst die von mir geforderten wiederholten unabhängigen Messungen, Messverfahren und Beobachter gibt – 2 mal tägliche Ballonsondenaufstiege an vielen Stellen der Erde, die die Satellitenmessungen auf wenige Hundertstel °C genau bestätigen. Und der von beiden Mess­verfahren ermittelte Wert des 10-Jahres-Trends beträgt (von November 1978 bis November 2003, [12])

- für die Nordhalbkugel  0,147 °C,
- für die Südhalbkugel   0,006 °C,
- global                          0,076 °C

 – ein Drittel des Wertes bei Vinnikov und Grody. Ein Drittel!

Sie haben also das zentrale Argument meines Vortrags, den (Anfang 2002) korrekt von mir zitierten geringe Erwärmungstrend der Troposphäre gemäß Satellitenmessungen von Christy und Spencer ersetzt durch die 3 mal größeren, also grob falsche Zahl von Vinnikov und Grody.  Eine leicht verständliche Darstellung dessen, was da passiert ist, findet man unter [13]

 Ich nehme zu Ihrer Ehre an, dass Sie die Fehler in der genannten Arbeit nicht gekannt haben.

Die Widerlegungen wurden zwar alle noch 2003 veröffentlicht, aber ein Forscher, der aktiv in der Wissenschaft arbeitet, kann nicht immer alle relevanten Arbeiten seines Forschungsge­bietes gleich nach Erscheinen gelesen haben.

Sie haben nun argumentiert, die Bodenmessungen zeigten eben die globale Erwärmung, auch wenn die Satelliten für den bodenfernen Bereich der Troposphäre die Erwärmung nicht ge­messen hätten. Aber das rettet die behauptete Klimaerwärmung nicht – sagen doch alle Mo­delle, dass die Erwärmung in der Höhe stärker sein müsste als am Boden. [14] Genau das hat­ten Vinnikov und Grody ja auch gefunden – bei ihnen war der Troposphärenwert noch um 50% höher als der Bodenwert. Das passte so nahtlos in die Theorien der IPCC-Klimatoöogen, dass sie es wohl gar nicht mehr für nötig hielten, das Ergebnis zu hinterfragen. Wir sollten uns aber doch darüber einigen können, dass unabhängig gewonnene Mess-Ergebnisse mit anders­artigen Verfahren das beste verfügbare Kriterium für Richtig oder Falsch in der Wissenschaft sind. Und danach ist das Ergebnis, von Vinnikov und Grody, auf das Sie sich berufen, falsch

Aber ich bin mit meiner Kritik Ihres Temperaturkommentars erst auf der Hälfte. Ich habe bisher nur dargelegt, dass die Satellitenmessungen korrekt sind. Jetzt werde ich zeigen, dass sehr viele Gründe bestehen, anzunehmen, dass die Bodenmessungen mit an Sicherheit grenzender Wahrscheinlichkeit fehlerhaft sind. Genauer: Die vom GISS (Goddard Institute for Space Studies)  veröffentlichte “amtliche” Kurve der globalen Erwärmung, die einen Anstieg um 0,5°C seit 1975 zeigt, ist nicht vertrauenswürdig. Davon kann man sich ganz leicht über­zeugen. Sortiert man nämlich die Bodenmessungen nach Regionen auf der Erde (auch das hat das GISS für die USA gemacht [15] ) und vergleicht mit den zugehörigen Satellitenmessun­gen, so stellt sich heraus:

Für die USA, Westeuropa und Australien besteht fast keine Differenz zwischen beiden Mess­systemen. Es sind vor allem die Bodenmessungen aus entweder sehr dünn besiedelten oder technisch unterentwickelten Regionen der Erde, in denen die Ergebnisse der Satelliten- und Bodenmessungen auseinanderklaffen. John Daly listet sie auf:

 “The biggest differences between the two records occur in –
     1) A broad band over the Indian Ocean and Southeast Asia
     2) West Africa
     3) Central Brazil
     4) Polynesia
     5) Pacific Ocean west of Mexico
     6) Northeastern Siberia” 

Daly liefert dazu noch einen ganzen Katalog von Gründen, warum zu erwarten ist, dass die Bodenmessungen aus den genannten Gebieten weniger zuverlässig sind als die aus  USA, Westeuropa und Australien – und warum die unzuverlässigen Messungen bevorzugt systematische Abweichungen in Richtung einer zu großen Erwärmung zeigen müssen, sich also nicht im Mittel zu Null kompensieren. Generell gilt: Je besser die Messstationen gewartet sind, je besser das Personal ausgebildet ist, je zuverlässiger die Messinstrumente kontrolliert sind, desto näher liegen die Bodenmessungen an den Satellitenmessungen. Dies gilt für alle Stationen, die nicht vom städtischen Wärmeinsel-Effekt betroffen sind.

All das sollten die Klimafachleute  - wenn sie denn diese Bezeichnung verdienen – eigentlich wissen. Man kann es alles leicht bei einem “pensionierten Seemann” finden, auf der neuen Adresse  www.john-daly.com  unter [16]:

The Surface Record: Global Mean Temperature and How it  is Determined at Surface Level 

Das Fazit dieser ganzen Auseinandersetzung um die globalen Temperaturmessungen:

Alle Ballonsondenmessungen, alle Satellitenmessungen und die zuverlässigsten unter den Bodenmessungen stimmen darin überein, dass die globale Erwärmung seit 1975 (seit dem Ende der globalen Abkühlung 1940 bis 1975) nur etwa 0,2 °C beträgt – nicht 0,5°C, wie man uns aufgrund fehlerhafter Bodentemperaturmessungen und unzulänglicher Klima­modelle glauben machen will.

Wenn Mess-Ergebnisse und Modelle nicht in Übereinstimmung zu bringen sind, dann haben die Messungen recht und die Modelle unrecht. Die Begründung ist ganz einfach: Die Mes­sungen enthalten alle Effekte, die für die Klimaentwicklung von Bedeutung sind – seien es H2O, CO2, Ozon, Methan, NOx, Sonnenlicht aller Spektralbereiche, kosmische Strahlung, Schwefel- und Russ-Aerosole, alle Arten von Wolken ...  

Ich wende mich nun dem zweiten Hauptanliegen meines Vortrages zu: Darzustellen, dass die CO2-Zunahme in der Atmosphäre nicht nur nichts schadet, sondern im Gegenteil das Beste ist, was der Natur passieren konnte und kann [17].

Im Zusammenhang mit dem jetzt diskutierten Zertifikathandel kann man in der Presse oft von “Verschmutzungsrechten” lesen, wo es um Emissionsrechte für CO2 geht. Das Wort “Ver­schmutzungsrechte” kennzeichnet ein groteskes Missverständnis. Man kann es gar nicht nachdrücklich genug zurückweisen. (Sie, Herr Professor, haben es auch nicht verwendet).  

CO2 ist kein Schmutz. CO2 ist ein Nahrungsmittel zur Ernährung von Pflanzen, und es ist so “schädlich” wie Muttermilch für Säuglinge. Ich habe in meinem kritisierten Vortrag eine Gra­phik gebracht, die Messergebnisse über das Wachstum von Sojabohnen zeigt, wenn man sie  in CO2-abgereicherten oder angereicherten Atmosphären wachsen lässt. Die CO2-Gehalte reichten von 160 ppm über 220, 280, 330, 660 bis 990 ppm (Pars pro Million),  also dem 2,64-fachen Wert des gegenwärtigen CO2-Gehalts von 375 ppm. Als Basis für die Berech­nung von Ab- bzw. Zunahme diente das Wachstum bei 330 ppm, das in der Erdatmosphäre etwa 1975 erreicht war.  Man erkennt leicht, dass auch beim Dreifachen des Basis-CO2-Ge­halts noch keine Sättigung des Zuwachses erreicht ist.

Das sollte jeden Kritiker gleich zweifach vorsichtig machen: Erstens sind die von mir ge­machten Angaben keine “Fantasiezahlen”, und zweitens  ist der aktuelle Wert des CO2-Ge­halts der Atmosphäre noch fern davon, bei den meisten Nahrungspflanzen den Zuwachs in den Bereich der Sättigung zu bringen. (Selbstverständlich habe ich mich mit diesem Thema gründlich beschäftigt, bevor ich meinen Vortrag entwarf  - mein Versäumnis besteht lediglich darin, die Quellen meiner Informationen nicht mitgeteilt zu haben, sodass bei Ihnen der Ein­druck entstehen konnte, ich hätte Fantasiezahlen erfunden).

Ich beeile mich, zu Ihrer Information ein paar belegbare  Zahlen nachzutragen.

Seit Beginn der industriellen Revolution ist der CO2-Gehalt der Atmosphäre um rund 100 ppm gestiegen – von ca. 275 auf 375 ppm. Am 9. April 2003 fasste das “Center for the Study of Carbon Dioxide and Global Change” in einem Redaktionsbeitrag [17] die Ergebnisse von Hunderten von Experimenten zusammen, die in einzelnen Artikeln des CO2Science-Maga­zins zuvor über Jahre hin beschrieben worden waren (Übersetzung von mir):

“Was haben diese zusätzlichen 100 ppm uns in Form erhöhter landwirtschaftlicher Produkti­vität gebracht? In unserem Redaktionsbeitrag vom 11. Juli 2001 haben wir experimentelle Arbeiten beschrieben, die auf Studien von Mayeux et. al. (1997) und von Idso und Idso (2000) beruhten. Aus ihnen läßt sich ableiten, dass der Luftdüngungseffekt zu folgenden mitt­leren Ertragssteigerungen geführt hat:

70% für C3-Getreide,
28% für C4-Getreide,
33% für  Obst und Melonen,
62% für Hülsenfrüchte,
67% für Wurzel- und Knollengewächse und
51% für Gemüse.”

Der Artikel fährt dann fort: “Dieser historische CO2-induzierte Erntezuwachs ... war völlig ungeplant vom Menschen. Er stellte sich ein allein als Folge der Anreicherung der Atmo­sphäre mit CO2 durch die Menschheit. Darüber hinaus ist dieser unverhoffte Segen nicht nur ein Vorgang aus der Vergangenheit, denn wenn wir es zulassen, werden die Ernteerträge in den kommenden Jahren und Jahrzehnten noch weiter anwachsen, wenn der CO2-Gehalt der Atmosphäre fort fährt zu steigen.” 

Die Mitarbeiter des IPCC haben sicher mindestens einen Teil dieser Ergebnisse gekannt. Im kompletten IPCC-Bericht wird der Luftdüngungseffekt auch dargestellt, wenn auch – angesichts der Größe seiner Wirkung! - nicht mit dem ihm gebührenden Gewicht.

Nur: In der Kurzfassung für Politiker (SPM; Summary for Policy Makers) ist der Effekt völlig verschwunden, mit keinem Wort mehr erwähnt. Infolgedessen spielt er auch in der öffentlichen Diskussion keine Rolle. CO2 wird lediglich als ein Gift wahrgenommen, das man vermeiden und vermindern muss – koste es, was es wolle.  

Sie, sehr geehrter Herr Professor, haben den Luftdüngungseffekt ausdrücklich bestätigt. Aber dann haben Sie einen anderen Fehler gemacht. Sie haben die in meinem Vortrag erwähnte mögliche Sättigung des CO2-Düngungseffekts so gedeutet, als sei der Sättigungszustand schon nahe bevorstehend, und daher sei eine Einschränkung der CO2-Emission geboten.

Wie an vielen anderen Stellen auch, argumentieren Sie hier rein qualitativ. (OK, die CO2-Wirkung im Pflanzenreich ist nicht Ihr Fachgebiet, da wollten Sie sich nicht genauer festlegen). Aber wie sieht es denn nun in der Natur mit der Sättigung aus?  Gibt es Experimente dazu, und was sagen sie aus?

Bei Sojabohnen habe ich die Frage schon an einem Einzelfall mit einer instruktiven Graphik erörtert. (Soja ist eins der wertvollsten, nährstoffreichsten  Nahrungsmittel und ist vor allem in Ostasien Bestandteil der meisten Mahlzeiten). Eine Sättigung des CO2-Hungers, erkennbar an ausbleibender Ertragssteigerung trotz CO2-Steigerung, wird für Sojapflanzen in der Natur nie eintreten. Es gibt nicht genug fossile Brennstoffe.

Falls Sie nun einwenden, nach meinem eigenen Vortragstext habe es in der Erdgeschichte schon 10- bis 20-fach höhere CO2-Konzentrationen gegeben, so darf ich daran erinnern, dass der dafür erforderliche Kohlenstoff inzwischen größtenteils in den Kalkgebirgen (CaCO3) der Erde gebunden ist. Er ist dem C-Kreislauf auf Dauer entzogen. Verglichen mit dem Kalzium­karbonatgestein der Erdkruste sind die Kohlenstoffmengen in Kohle, Öl, Gas und im Ozean­wasser ganz gering.  

Wie steht es aber mit der Sättigung bei anderen Nahrungspflanzen? Ich kann es kurz machen: Es gibt bei keiner C3-Pflanze (die 95% aller Pflanzen ausmachen), eine Sättigung unterhalb von 1000 ppm CO2 (= 0,1%) . Weizen gedeiht optimal bei 1200 ppm.[18]  Dazu müsste sich der jetzige CO2-Gehalt von 375 ppm noch mehr als verdreifachen. Zuviel CO2 gibt es in der Regel erst ab 10 000 ppm (=1%). Reichliches Zahlenmaterial zu den entsprechenden Experi­menten findet man bei Idso [19] .

Ihre Angabe

“ ... um den Zuwachs des CO2 bei 400 oder 450 ppm zu stoppen. Dann profitieren die Pflanzen von höherem CO2 (mehr bringt wegen der Sättigung ohnehin nichts), ohne an Klimastress (Dürre etc.) zu Grunde zu gehen.”

ist einfach nicht wahr – ich kann es nicht schonender sagen. Sie sind kein Fachmann für Pflanzenphysiologie, aber vielleicht hätten Sie sich von einem  solchen beraten lassen sollen, bevor Sie sich zu einer so abwegigen These verstiegen.

Diese ist schon lange durch die Lehrbücher der Pflanzenphysiologie widerlegt. Pflanzen können sich sehr gut an sich ändernde Umweltfaktoren anpassen. Die beste Vegetation mit der größten Photosyntheseaktivität findet im Bereich des Äquators bei wesentlich höheren mittleren Temperaturen und Netto CO2-Ausgasung der Ozeane statt.  

Angesichts der lächerlich geringen Temperaturzunahme durch CO2 und des riesigen Wachstumsschubs für die meisten Pflanzen, die der menschlichen Ernährung dienen, verbunden auch noch mit vermindertem Wasserbedarf, gibt es überhaupt keinen Grund, CO2-Emis­sionen aus “Klimaschutzgründen” zu vermeiden. “Klimaschutz” sollte man zum Unwort des Jahrzehnts ernennen! Ehrlicherweise sollte man stattdessen den sparsamen Umgang mit Kohle, Öl und Gas fordern und fördern  mit dem zutreffenden Argument, dass es unsere wichtigsten Chemie-Rohstoffe sind, und dass sie sich nicht erneuern. Aber dazu braucht man nicht das Schreckgespenst der globalen Erwärmung.  

Meine Hauptpunkte sind damit ausreichend dargestellt.

Am Rande möchte ich aber noch einige weitere Punkte festhalten.

Sonnenaktivität – ich zitiere Ihren Kommentar:

Noch etwas: egal wie sehr die Sonnenwirkung verstärkt sein könnte – seit 60 Jahren hat die Sonnenaktivität nicht zugenommen.”

Das ist schon wieder falsch. Sehen Sie selbst:  [20]A Doubling of the coronal magnetic field during the past 100 years”, und ein paar Zeilen weiter:

“Here we show that measurements of the near-Earth interplanetary magnetic field reveal that the total magnetic flux leaving the sun has risen by a factor of 1.4 since 1964. Surrogate measurements of the interplanetary magnetic field indicate that the increase since 1901 has been by a factor of 2.3”.

Diese Arbeit kannte ich 2002 noch nicht (Und Sie offenbar auch nicht). Die Zahlen zeigen, dass mein Hinweis auf die Unsicherheiten des indirekten solaren Einflusses völlig berechtigt waren. 

Ein Missverständnis gilt es noch aufzuklären:  Ich zitiere meinen Text von 2002:

“Diese Beobachtungen widerlegen die Annahme einer stabilen “vorindustriellen” Atmosphäre und zeigen, dass CO2-Niveaus wie das heutige das Ergebnis sonnengesteuerter Temperaturzunahmen mit darauf folgender Ozean-Entgasung sind. Der rekonstruierte Verlauf aus der Zeit vor 9000 Jahren gibt Auskunft über CO2-Zunahmen von 65 ppm pro Jahrhundert, die zu CO2-Niveaus wie dem heutigen führten, bei Temperaturen ebenfalls ähnlich den heutigen.”

Sie kommentierten:

“Die heutigen hohen CO2-Werte nicht durch menschliche Emissionen, sondern durch Ozean-Ausgasung entstanden?” 

Nein – das wollte ich damit nicht sagen. Ich gebe allerdings zu, dass man meine obigen Sätze in diesem Sinne missverstehen kann. Mit dem Zitat aus einer Buchkritik sollte lediglich gesagt werden, dass CO2-Änderungen vergleichbarer Größe wie im letzten Jahrhundert vor geologisch nicht sehr langer Zeit, nämlich vor 9000 Jahren, allein aus natürlichen Ursachen aufgetreten sind. Und dass sie keine Folgen gehabt haben, die in der Gegenwart Grund zur Beunruhigung gäben. Dass der jetzige CO2-Zuwachs menschengemacht ist, wollte ich keineswegs in Abrede stellen!

Damit erübrigt sich Ihre daran geknüpfte Polemik, und insbesondere entfällt der Vorwurf, ich widerspräche mir selbst am Beginn meiner Zusammenfassung von 2002.
 

Zusammenfassung:

Der Text ist nun ziemlich lang geworden – eine Bilanz scheint angebracht: 

1.) Die wissenschaftliche Qualifikation der Autoren Peter Dietze und John Daly steht außer Zweifel, wovon sich jeder überzeuge kann, der ihre Arbeiten liest. 

2.) Direkte Temperaturmessungen  der Atmosphäre mit Satelliten, Ballonsonden und mit den zuverlässigsten Bodenmessungen zeigen nur einen globalen Erwärmungstrend von 0.076°C pro Jahrzehnt - dreimal kleiner als die Angabe der von Rahmstorf zitierten Autoren, und zweimal kleiner als die fehlerhaften Bodenmessungen, mit denen die Kyoto-Forderungen nach Emissionsbeschränkungen für CO2 begründet werden. 

3.) Indirekte “Beweise” für die globale Erwärmung, abgeleitet aus Beobachtungen des Abschmelzens des Kilimanscharo-Gipfelgletschers oder des zeitweiligen Massenverlusts des Nordpoleises sind klar auf andere Ursachen zurückführbar, wie insbesondere Dalys sorgfältige Analysen zeigen.   

4.) Das koronale Magnetfeld der Sonne hat im vergangenen Jahrhundert um den Faktor 2.3, und seit 1964 um den Faktor 1.4 zugenommen – im Gegensatz zu Rahmstorfs Behauptung, es hätte in den letzen 60 Jahren nicht zugenommen. Effekte des solaren Magnetdfeldes haben die IPCC-Szenarien bisher außer Acht gelassen.

5.) Das in einer Arbeit von 19 Autoren (Thomas et.al.) befürchtete Artensterben als Folge der von ihnen erwarteten globalen Erwärmung bis 2050 ist unbegründete Panikmache. Erstens wird die Erwärmung viel kleiner ausfallen als erwartet, und zweitens hat eine etwaige Erwärmung genau die gegenteiligen Folgen – vermehrte Artenvielfalt und Erweiterung von Lebensräumen bestehender Arten polwärts, bergwärts und wüstenwärts.  

6.) Für alle Nahrungspflanzen vom Typ C3 (d.h. 95% aller Pflanzen) sind schon bei der bisherigen CO2-Zunahme  um 30% in den letzten 140 Jahren beträchtliche Zuwächse ihrer Biomasse gemessen worden, sogar überproportional um mehr als 30%. Der “vorindustrielle” CO2-Gehalt der Atmosphäre von 280 ppm erweist sich somit als “Hungerdiät”. Rahmstorfs Behauptung, meine Angaben zu diesem Thema seien “Fantasiezahlen”, ist gänzlich unqualifiziert. 

7.) Der positive Luftdüngungseffekt auf das Pflanzenwachstum wird von Rahmstorf bestätigt.

Der Effekt geht aber nicht “bei 400 bis 450 ppm CO2” in eine Sättigung über (wie Rahmstorf behauptet), sondern erst ab etwa 1000 ppm. Für Weizen ist ein optimales Wachstum erst bei 1200 ppm erreicht. Damit entfällt auch diese Begründung für eine globale Einschränkung der CO2–Emissionen. Mit den aus fossilen Energieträgern gewinnbaren CO2-Mengen ist ein CO2-Gehalt der Atmosphäre von 1000  oder mehr ppm voraussichtlich nie erreichbar.
 

Bilanz: Die globale Erwärmung ist ein Gespenst, das bei allen Tests auf seine reale Existenz durchgefallen ist. Klimatologen wie Sie, Herr Prof. Rahmstorf, stricken mit der Autorität Ihres Titels an einer Legende, die unsere Volkswirtschaft nach Schätzung des Wirtschaftsministeriums 250 Milliarden Euro bis 2020 kosten wird - und wenn sie den erhofften Erfolg hat, wird sie die globale Temperatur bis 2050 um 0.02°C senken. Werden Sie Ihrer Verantwortung gerecht und tragen Sie dazu bei, einer unvernünftigen Politik (Zertifikathandel!) mit unvernünftigen Zielen (Verminderung der Nahrungsmittelproduktion, Verteuerung der Energie, Verlust von Arbeitsplätzen) ein Ende zu machen! 

Alvo v. Alvensleben

E-mail-Adresse des Autors: alvo9.alvensleben@t-online.de

Literatur 

[A]  www.dimagb.de/info/bauphys/umwelt/alve1.html 

[B] www.schulphysik.de/klima/alvens/klima.html. 

[C] www.pik-potsdam.de/~stefan/alvensleben_kommentar.html 

[1]    Dietze, P., 1998: Der Klima-Flop des IPCC. Klima 2000 2, pp 5-6.

http://www.wuerzburg.de/mm-physik/klima/cmodel.htm.

http://www.john-daly.com/ahlbeck/ahlbeck.htm - 86k
 

[2] June 1st 2000, Dipl.-Ing. Peter Dietze

http://www.john-daly.com/forcing/moderr.htm  - 64k -

IPCC's most essential model errors - by Peter Dietze. ... See as well the papers Little Warming with new Global Carbon Cycle Model and discussion and the German paper Der Klima-Flop des IPCC. ...
 

 [3] Carbon Model Calculations   by  Peter Dietze

`Open Review' comments were invited on this paper and on the subject of carbon modelling generally. That discussion re­mains available at the following link. Open Review Here 

[4] The Ice of Kilimanjaro   (28 Nov 03)

http://www.john-daly.com/press/press-03c.htm - 101k
 

[5] Greening Earth  (8.September 2001)

http://www.john-daly.com/press/press-01c.htm#greening 

[6] Testing the waters – A report on sea levels by John Daly, (July 2000)

http://www.greeningearthsociety.org/Articles/2000/sea.htm#top 

[7] The Top of the World:  Is the North Pole Turning to Water? (2.2.2001) by John L. Daly

www.john-daly.com/polar/arctic.htm 

[8] Thomas, C. et al, Extinction risk from climate change. Nature, 2004. 427: p. 145-148. 

 [9] Species Extinction - One Million, or Just One?  (12 Jan 2004)

http://www.john-daly.com/ 

[10] Mass Extinction or Massive Exaggeration?  New Study Makes Monumental Claim Based on Erroneous Premise  Vo­lume 7, Number 2: 14 January 2004

www.co2science.org/journal/v7/v7n9c1.htm
 

[11] 3. Vinnikov, K.Y. and N.C. Grody, Global warming trend of mean tropospheric tempe­rature observed by satellites. Science, 2003. 302: p. 269-272.

[12] Global Temperature Report 1978 – 2003, by Dr. John Christy and Dr. Roy Spencer

www.uah.edu/news/climate/25years.pdf 

[13] Shooting at Satellites, http://www.greeningearthsociety.org/wca/2003/wca_7b.html 

[14] CLIMATE RESEARCH Clim Res Vol. 25: 185–190, 2004 Published January 23

Likelihood of rapidly increasing surface temperatures unaccompanied by strong warming in the free troposphere, T. N. Chase1,*, R. A. Pielke Sr2, B. Herman3, X. Zeng3

blue.atmos.colostate.edu/publications/pdf/R-271.pdf

Zitat daraus:

“It is because one of the most fundamental features of current climate-model simulations is "a larger warming in the free troposphere than at the surface when forced  by increasing atmos­pheric greenhouse-gas concentrations and the direct effect of sulfate aerosols (IPCC 1996, 2001).” 

[15] www.john-daly.com `Global Mean Temperature' - Disputed Data

Graphik der GISS-Bodenmessungen für die USA, 1880 - 2000

Die Temperaturkurve der 48 alten USA-Staaten zeigt die höchsten Temperaturen des 20. Jahrhunderts im Zeitraum 1930 – 1940. 

[16] http://www.greeningearthsociety.org/Articles/2000/surface1.htm

Report to the Greening Earth Society “The Surface Record: ‘Global Mean Temperature’ and

how it is determined at surface level
”  by John L. Daly, May 2000 

[17] Atmospheric CO2 Enrichment: Just What the Food Doctor Ordered!                                 

 Volume 6, Number 15. http://www.co2science.org/edit/v6_edit/v6n15edit.htm, 9.4.2003 

[18] Crop Physiology Lab abstracts presented at the 87th Annual Meeting of the

         American Society of Agronomy that were held in Saint Louis, MO, October

         29th- November 3rd, 1995; T. P. Grotenhuis and B. Bugbee, Utah State University

”We have determined that CO2 concentrations are optimal for wheat at about 0.12%.” 

[19] Idso und Idso: http://www.co2science.org/issues/vol6/v6n10_co2science.htm und

                               http://www.co2science.org/co2tables/photo/photo_subject.htm
 

[20] A Doubling of the Sun’s coronal magnetic field during the past 100 years, by M. Lock­wood, R. Stamper & M. N. Wild, Nature Vol 399, 3.June 1999, 437 - 439

Anlass:

Sehr geehrter Herr Prof. Rahmstorf,

in der Anlage finden Sie eine Antwort von mir auf Ihren Kommentar zu meinem Vortrag von 2002 in Form eines Offenen Briefes. Ich würde es begrüßen, wenn Sie auch diese Stellungnahme dem Ministerium zur Kenntnis geben würden, das Sie um den Kommentar zu meinem Vortrag gebeten hatte.

Ich bitte meinerseits die Herren Peter Krahmer und Matthias Bumann, meinen Offenen Brief auf ihrer Webseite der Öffentlichkeit zugänglich zu machen. Ich bin mit Ihnen der Meinung, dass auf einer Webseite, die sich an Schüler und Lehrer wendet, gesicherte wissenschaftliche Erkenntnisse verbreitet werden sollten.

Mit freundlichen Grüßen
Alvo v. Alvensleben

17.03.2003

Link zum Rhamstorf-Artikel: www.pik-potsdam.de/~stefan/alvensleben_kommentar.html

Link zum Offenen Brief an Rahmstorf von M. Limburg

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Wind-Energie
Vortrag vor Old Table 15 Freiburg am 5.2.2004
von Dipl.-Phys. Alvo v. Alvensleben

Einleitung

„1703 neue Windkraftwerke“ - unter dieser Überschrift las ich am 28. Januar 2004 folgende Meldung in der Badischen Zeitung: „Die Windenergie hat im vergangenen Jahr in Deutschland deutlicher zugelegt, als von der Branche erwartet. Nach Angaben des Bundesverbandes Windenergie wurden 2003 insgesamt 1703 Windenergieanlagen mit einer Gesamtleistung von 2645 Megawatt neu installiert. Ende des Jahres waren damit bundesweit 15387 Anlagen gebaut.

Die Gesamtleistung betrug 14 000 Megawatt – 21,8% mehr als 2002. Damit hat sich das Wachstum der Branche zwar verlangsamt, dennoch rechnet der Verband mit weiterem Zuwachs.“ Meldungen wie diese nimmt der normale Zeitungsleser zur Kenntnis und vergisst sie gleich wieder. Viele Zahlen, die den meisten wenig sagen. Wir brauchen einen Rahmen, in den wir die Angaben des Berichts einordnen können. Ist es eine erfreuliche Meldung? Geht sie mich etwas an?

Mit diesem Vortrag möchte ich versuchen, den Hintergrund der Meldung ein wenig auszuleuchten.

Wie gewinnt man Windenergie?

Windenergie ist Bewegungsenergie (= kinetische Energie), die in bewegten Luftmassen steckt. Um diese Energie zu gewinnen, muss man die Luftströmung abbremsen. Genau dies tut ein Windrad. Luft, die vor dem Kreisquerschnitt des Rotors mit der Geschwindigkeit v1 anströmt, verlässt den Rotor mit der kleineren Geschwindigkeit v2, wie im Bild 1 durch die unterschiedliche Länge der Pfeile angedeutet ist.

Bild 1. Strömungsverlauf an einem Windrad,  Quelle: Windpower.de

Ich fange mit einer Frage an, die sich vielleicht viele von Euch beim Anblick eines Windrades schon gestellt haben. Warum haben die Windräder alle nur 3 Flügel, und diese sind auch noch verhältnismäßig schmal? Würde man nicht viel mehr Energie aus dem Wind abzapfen können, wenn man mehr Flügel einsetzte oder diese viel breiter machte?

Die Antwort ist: Nein. Und man kann das auch leicht verstehen. Betrachten wir dazu das Bild 2. Wenn wir versuchten, die gesamte Energie aus dem Wind zu gewinnen, dann hätte die Luft hinter dem Rotor die Geschwindigkeit null, d.h. die Luft würde stehen bleiben und sich nicht weiterbewegen. In diesem Fall könnten wir dem Wind überhaupt keine weitere Energie entziehen, da auf der anderen Seite keine Luft mehr auf den Rotor einströmen könnte.
Im anderen Extremfall könnten wir den Wind ohne jede Abbremsung durchströmen lassen. Auch in diesem Fall hätten wir natürlich keine Energie aus dem Wind gewonnen. Wir können deshalb annehmen, dass es zwischen diesen beiden Extremen einen Bereich geben muss, wo wir durch die Bremsung des Windes nutzbare mechanische Energie gewinnen können.

Bei genauerer Betrachtung stellt sich heraus, dass es dafür eine recht einfache Lösung gibt: Die ideale Windkraftanlage bremst den Wind um 2/3 seiner ursprünglichen Geschwindigkeit herab.
Bild 2 zeigt den Anteil gewinnbarer Windenergie in Abhängigkeit vom Verhältnis der Windgeschwindigkeiten hinter und vor dem Windrad, v2/v1

 

Beschriftung:
Vertikale: P/P0 von 0 bis 0,6;
Horizontale: v2/v1 von 0 bis 1,0

Um das zu verstehen, müssen wir das fundamentale physikalische Gesetz der Aerodynamik von Windkraftanlagen anwenden: Das Betz'sche Gesetz.
Es besagt, dass eine Windkraftanlage höchstens 16/27 (oder 59%) der kinetischen Energie des Windes in mechanische Energie umwandeln kann. Dieses Gesetz stammt von dem deutschen Physiker Albert Betz und wurde von ihm im Jahr 1919 formuliert. In der Praxis werden allerdings diese theoretisch möglichen 59% nicht erreicht, aber immerhin etwa 50%. Das hängt mit der Form der Rotorflügel und dem Verhältnis der Geschwindigkeit der Flügelspitzen zur Windgeschwindigkeit zusammen. Optimal ist ein Verhältnis von 8 zu 1 zwischen Flügelspitzen- und Windgeschwindigkeit.

Aber noch einmal zurück zum ersten Bild. Ihr habt Euch vielleicht gewundert, warum die Windröhre sich hinter dem Windrad trichterförmig erweitert. Das kommt so zustande: Der Wind links des Rotors bewegt sich langsamer als rechts des Rotors. Da aus dem Rotor gleich viel Luftmasse (pro Sekunde) von rechts einströmen und nach links ausströmen muss, muss die Luft hinter der Rotorebene einen größeren Querschnitt (Durchmesser) einnehmen. Im obigen Bild haben wir diese Situation durch eine imaginäre Röhre um den Rotor, eine so genannte Stromröhre, verdeutlicht. Die Stromröhre illustriert, wie die langsamer strömende Luft links ein größeres Volumen hinter dem Rotor einnimmt.
Der Wind wird nicht genau hinter der Rotorebene auf seine Endgeschwindigkeit abgebremst. Tatsächlich staut er sich ein wenig schon vor der Rotorebene, und die Bremsung erfolgt allmählich, bis die Geschwindigkeit fast konstant wird.
Die Strömung hinter dem Rotor ist turbulent, und jedes Windrad wirft einen Windschatten. Das muss man bei der Anlage von Windparks bedenken. Als Faustregel gilt, dass der Abstand der einzelnen Windturbinen zueinander in der Hauptwindrichtung 5 bis 9 Rotordurchmesser betragen soll, und in der Querrichtung 3 bis 5 Durchmesser. Das ist aus Platzgründen nicht immer möglich. Deshalb rechnen zum Beispiel die Betreiber der zwei Windmühlen auf der Holzschlägermatte am Schauinsland mit 15% Ertragsverlust der zweiten Mühle wegen Windschatten von der ersten.

Wie die Rotationsenergie des sich drehenden Windrades in elektrische Energie umgewandelt wird, gehört zu den vielen technischen Einzelheiten, auf die ich hier nicht näher eingehen will. Ihr kennt das Prinzip vom Fahrraddynamo, der dieselbe Aufgabe leistet, Drehbewegung in elektrische Energie umzuwandeln.
Einige andere technische Finessen der Windräder sind aber noch erwähnenswert.
Um den Wind optimal auszunutzen, enthalten alle Windräder eine Messeinrichtung für Windstärke und Windrichtung. Ferner sind sie um die Turmachse drehbar, so dass sie dem Wind immer die größtmögliche Fläche darbieten können. Das ist alles eigentlich selbstverständlich. Raffinierter ist schon, dass die Anstellwinkel der Windradflügel verstellbar sind. Damit kann man unterschiedliche Windstärken ausnutzen, ohne dass die Drehgeschwindigkeit der Flügel ebenso stark wie die Windstärke variieren muss. Schließlich gibt es Sturmstärken mit Windgeschwindigkeiten von mehr als 25 m/s, denen eine Windanlage nicht mehr standhalten kann; es können die Flügel abbrechen oder der ganze Turm umstürzen. Beides ist schon vorgekommen. Damit es nicht passiert, wird ab 25 - 28 m/s die Rotorebene parallel zur Windrichtung, also auf kleinstmöglichen Luftwiderstand gestellt. Es bedeutet allerdings, dass die Stromerzeugung innerhalb von Sekunden von Höchstleistung auf Null heruntergeht - und das manchmal ziemlich gleichzeitig für alle Anlagen eines größeren Windparks. Wir kommen darauf noch zurück. Interessant ist auch noch, dass die Flügelspitzen großer Windräder Geschwindigkeiten bis zu 120 m/s = 432 km/h erreichen können. Das bedeutet nicht nur hohe Anforderungen an die Haltbarkeit des Materials, sondern auch, dass so mancher Vogel den Rotoren zum Opfer fällt.

Ich habe bisher immer nur von der Energie des Windes gesprochen, aber noch nicht von der Leistung der Windkraftanlagen.
„Energie“ ist physikalisch die Fähigkeit, Arbeit zu verrichten, also z.B. ein Gewicht gegen die Erdanziehung um einen bestimmte Höhe anzuheben oder die Temperatur einer bestimmten Menge Wasser zu erhöhen. Sie wird üblicherweise gemessen in Kilowattstunden (kWh). „Leistung“ ist die pro Zeiteinheit verrichtete Arbeit. Die übliche Maßeinheit ist das Kilowatt. Eine Kochplatte mit einer Leistung von 1 Kilowatt verbraucht eine Energie von 1 Kilowattstunde, wenn sie eine Stunde angeschaltet ist. („verbrauchen“ heißt hier: Elektrische Energie in Wärmeenergie umwandeln).

Von Windenergieanlagen erwarten wir nun eine möglichst hohe Leistung, also möglichst viele Kilowattstunden pro Stunde. Um WEAs untereinander und mit anderen Stromerzeugungsverfahren vergleichen zu können, gibt man eine „Nennleistung“ einer WEA an.
Die Nennleistung bezieht man üblicherweise auf eine Windgeschwindigkeit von 12 m/s. Die beiden Windräder auf dem Schauinsland haben Nennleistungen von je 1800 kW = 1.8 Megawatt.
In der eingangs zitierten Zeitungsmeldung über die bundesweit installierte Gesamtleistung der WEAs von 14000 Megawatt handelt es sich um die aufsummierten Nennleistungen aller 15 387 deutschen Windkraftanlagen.

Wichtig ist nun, zu wissen, dass die Leistung einer WEA sich mit der dritten Potenz der Windgeschwindigkeit ändert. Das heißt: Wenn die Windgeschwindigkeit auf das Doppelte, also 24 m/s ansteigt, so steigt die Leistung auf das Achtfache, und wenn dies für das ganze Bundesgebiet gleichzeitig stattfände, so könnten die Windanlagen theoretisch bis zu 8 mal 14 000 = 112 000 MW leisten. Dieser theoretische Wert ist aber bedeutungslos, weil die meisten Anlagen von ihrer Bauart her aus Sicherheitsgründen oberhalb der Nennleistung gedrosselt werden; ihre Maximalleistung liegt also tatsächlich nur geringfügig über ihrer Nennleistung.
Wichtiger ist das „v hoch 3“-Gesetz bei niedrigeren Windgeschwindigkeiten. „Normal“ und häufig sind in Deutschland Windgeschwindigkeiten von 4 bis 7 m/s. Bei 6 m/s beträgt die Leistung einer WEA nun nicht die Hälfte, sondern nur ein Achtel der Nennleistung, also für die Freiburger Anlage statt 1800 MW nur 225 MW. Sind es statt 6 nur 4 m/s, so sinkt die Leistung auf 67 MW - ganze 3,7% der Nennleistung.

Standorte für Windenergieanlagen

Wegen der extrem starken Abhängigkeit von der Windgeschwindigkeit ist die Wahl des Standortes einer Anlage für ihren Ertrag von entscheidender Bedeutung. Ähnlich wichtig ist aber auch die Höhe des Mastes über dem Erdboden, weil die Windgeschwindigkeit fast immer und überall mit der Höhe zunimmt.

Sehen wir uns einmal eine Karte der Windverteilung in der Bundesrepublik an (Bild 3).

Bild 3 Zonen ähnlicher Windgeschwindigkeiten in Deutschland
Universität Stuttgart, Institut für Energiewirtschaft und Rationelle Energieanwendung
Quelle: Kaltschmitt, Wiese 1993

Die verschiedenen Grautöne zeigen Bereiche gleicher mittlerer Windgeschwindigkeit an – je dunkler, desto stärker bläst der Wind. Der Norden (Küstennähe) bietet die besten Standorte; daneben der Westen. Im übrigen Bundesgebiet sind es vor allem die Mittelgebirge wie Harz, Erzgebirge, Rhön und Schwarzwald, die noch günstige Standorte aufweisen.

Genannte Regionen wie eben beispielsweise die im Kreisgebiet Schwarzwald-Baar sind natürlich deshalb vorteilhafter als andere, weil sie sich die örtliche Lage betreffend (noch) in der Westwindzone befinden. Außerdem - wie bereits erwähnt - nehmen die Windgeschwindigkeiten allerorts mit der Höhe zu und aus diesem Grunde sind im Besonderen Standorte z. B. in den Mittelgebirgen anderen vorzuziehen. Daraus lässt sich schließlich folgern, dass - abgesehen von wenigen Ausnahmen - innerhalb Deutschlands die Brauchbarkeit eventueller Standorte Richtung Süden und Osten abnimmt.

Das mit Windparks dicht bepflasterte Sachsen-Anhalt gehört schon zu den eher ungünstigen Gebieten.

Noch schlechtere Standorte sind große Teile von Südhessen, Württemberg und Bayern. Eine andere Möglichkeit, zu besseren Erträgen zu kommen, ist wie schon erwähnt, die Errichtung größerer, höherer Anlagen. Von dieser Möglichkeit hat die Windindustrie konsequent Gebrauch gemacht. Immer größer  wurden die Anlagen, wie das Bild 4 zeigt. (in der Unterschrift: Bild 21)

Bild 4

Bild 21: Größen- und Leistungsentwicklung der Windenergieanlagen, Quelle: E.ON [13]

Im Gespräch sind zunehmend auch so genannte Offshore-Anlagen, also Einrichtungen im Meer in nicht zu tiefen küstennahen Gewässern. Sie sind verlockend wegen des gleichmäßigeren und stärkeren Windes über dem Meer – aber sie bringen eine Fülle neuer Probleme mit sich, von der sicheren Fundamentierung über die Kabeltransporte der Energie zum Festland bis hin zu den Störungen in Fischerei und Vogelschutz. Bislang soll auch kein Versicherungsunternehmen bereit sein, solche Anlagen auf offener See zu versichern.

Entwicklung der Windenergie in Deutschland

Werfen wir nun einen Blick auf die Entwicklung der Windkraftnutzung in Deutschland

(Bild 5).

In der Graphik zeigen die grünen Balken den jährlichen Zubau von Anlagen, ausgedrückt durch die Summe der Nennleistungen in Megawatt. Die zugehörige Skala ist links angegeben. Das Jahr 2003 ist noch nicht eingetragen; der grüne Balken wäre gerade ebenso hoch wie der für 2001.

Der blaue Balken zeigt die kumulierten Nennleistungen bis zum jeweilig angegebenen Jahr, ebenfalls an der linken Skala abzulesen. Für 2003 erreicht der blaue Balken gerade die 14 000-Megawatt-Linie am oberen Rand der Graphik.

Die tatsächlich jährlich erzeugte Energie ist durch die
rote Kurve dargestellt. Die zugehörige Skala steht am rechten Bildrand. Den Zahlenwert für 2003 kenne ich nicht. Mit den Zahlenwerten für 2002 kann man aber eine interessante Rechnung anstellen: Wenn alle Anlagen ganzjährig ihre Nennleistung erbracht hätten, so wäre die Gesamtleistung 12 Gigawatt mal 8760 Stunden =105 120 Gigawattstunden gewesen. Tatsächlich haben sie nur 16700 Gigawattstunden erbracht – rund 16%, entsprechend einem Volllastbetrieb von knapp 1400 Stunden pro Jahr. Diese Zahlen – 16 Prozent und 1400 Stunden pro Jahr – wollen wir uns merken für die spätere Diskussion.

Bild 5 Entwicklung der Windkraftnutzung in Deutschland
Universität Stuttgart, Institut für Energiewirtschaft und Rationelle Energieanwendung
Quelle: Bundesverband Windenergie e.V.

Eine persönliche Zwischenbemerkung.

Für mich sind Windenergieanlagen – ähnlich etwa wie große Talbrücken - technisch bewundernswerte Schöpfungen menschlicher Wissenschaft und Ingenieurkunst. Meine Hochachtung davor stieg, je intensiver ich mich mit den Details beschäftigte. Aus diesem Respekt heraus kann ich auch nicht in den Chor derjenigen einstimmen, die von der Verschandelung und „Verspargelung“ der Landschaft sprechen. Hässlicher als die alten holländischen vierflügeligen Windmühlen finde ich die modernen Windtürme nicht, und die holländischen Windmühlen waren bevorzugte Objekte der romantischen Landschaftsmalerei – doch sicher nicht, weil man sie als unschön empfand?

Das Pro und Contra der Windenergie

Dennoch. Windenergieanlagen (WEAs) sind in der Öffentlichkeit heftig umstritten. Warum werden sie eigentlich gebaut? Oder anders gefragt: Warum werden sie von vielen, darunter Prominente wie der baden-württembergische Ministerpräsident Erwin Teufel., so heftig bekämpft?

Die Befürworter

Die Befürworter und die Gegner der Windenergie haben eine Reihe von Gründen. Wie gut oder wie schlecht diese Gründe sind, ist eine nähere Betrachtung wert.

1. Für die Befürworter steht an der Spitze das Ziel, die nicht erneuerbaren fossilen Energierohstoffe Kohle,  Erdöl und Erdgas durch den sich ständig selbst erneuernden „Rohstoff“ Wind zu ersetzen. Kohle, Öl und Gas stehen ja nicht in unbegrenzter Menge zur Verfügung.

2. Etwa gleichrangig wird das Ziel verfolgt, die Emission von Kohlendioxid (CO2), das beim Verbrennen der fossilen Brennstoffe entsteht, zu vermindern. Dahinter steht die verbreitete Überzeugung, CO2 sei „klimaschädlich“ und führe zu einer bedrohlichen Erwärmung der Erdatmosphäre mit einer Fülle nachteiliger oder gar gefährlicher Folgen, wie Zunahme von Unwetterkatastrophen, Dürrekatastrophen, Anstieg des Meeresspiegels, Ausbreitung von Tropenkrankheiten etc.

3. Der Bau und die Unterhaltung von Windkraftanlagen schaffen Arbeitsplätze. Nach Angaben des Bundesverbandes Windenergie vom Januar 2004 sind es gegenwärtig etwa 45 000, davon etwa 7000 in der Wartung. Deren Anteil wird zunehmen; der Anteil der im Bau Beschäftigten wird von der Exportentwicklung abhängen und ist nur schwer einzuschätzen.

4. Wegen der unter 1 und 2 genannten Gründe, von deren Stichhaltigkeit die meisten Politiker der meisten Parteien in Deutschland überzeugt sind, wird der Ausbau erneuerbarer Energien, an der Spitze die Windenergie, durch gesetzliche Regelungen massiv gefördert.. So massiv, dass daraus noch ein 4. Grund entsteht, Windkraftanlagen zu bauen:
Wer in Anlagen an günstigen Standorten investiert, kann damit eine Verzinsung erzielen, wie sie anderswo meist unerreichbar ist. Der ehemalige sächsische Ministerpräsident Kurt Biedenkopf hat Windkraftanlagen deshalb als „Maschinen zum Gelddrucken“ bezeichnet, und der Wirtschaftsminister Clement sagte in einem Interview im September 2003: „Aber es geht auch nicht, dass sich manche – und das wissen wir doch, es sind Zahlen dazu veröffentlicht worden, - dass aus der Anlage in eine Windenergieanlage ein Gewinn von 16 bis 20 Prozent folgert. Zeigen Sie mir mal andere Anlagen, aus denen man so viel Gewinn ziehen kann. Man muss doch über diese Dinge offen sprechen, ich tue das einfach, ich spreche darüber offen: Das geht so nicht weiter.“
Die gesetzliche Grundlage ist das EEG, – das „Erneuerbare Energien-Gesetz“, - das 1990 als „Stromeinspeisungsgesetz“ beschlossen und im Februar 2000 geringfügig revidiert wurde. Der entscheidende Punkt: Die Stromversorger müssen die gesamte elektrische Leistung, die von den Windanlagen angeboten wird, zu gesetzlich vorgeschriebenen Preisen abnehmen. Für Anlagen, die 2003 in Betrieb gingen, waren das 8.9 Cent/kWh. Die Stromversorger dürfen ihrerseits diese Kosten auf die Verbraucher umlegen, was den Preis der Kilowattstunde Jahr für Jahr erhöht.

Die Gegner

Es ist an der Zeit, die Argumente der Befürworter zu kommentieren und auch auf die Argumente der Windenergiegegner einzugehen.

Zu 1): Die fossilen Energierohstoffe sind begrenzt und nicht erneuerbar.

Das ist richtig. Man sollte es aber differenzierter sehen und die Frage der Wirtschaftlichkeit nicht aus den Augen verlieren. Kohle, Öl und Gas sind nach derzeitig bekannten Fundstellen noch für Jahrhunderte vorhanden; bezieht man die bekannten Ölschiefer- und Teersandlager ein, noch wesentlich länger. Noch wesentlicher scheint mir aber, dass die fossilen Rohstoffe gar nicht die einzige Alternative zur Windenergie sind. Auf lange Sicht wird sich Kernenergie durchsetzen, für deren Nutzung mehrere Alternativen in Entwicklung sind, die auch alle erdenklichen Sicherheitsanforderungen erfüllen können. Neben Uran steht dabei auch Thorium als Brennstoff zur Verfügung

Zu 2): Windkraftwerke helfen, die Emission von Kohlendioxid zu vermindern

Wie aus meinem Vortrag über „Kohlendioxid und Klima“ bekannt ist, halte ich die CO2-Verminderung nicht  nur für überflüssig, sondern für schädlich, da die positive Wirkung von mehr CO2 in der Pflanzenwelt, und daran hängend auch in der Tierwelt, etwaige schädliche Folgen deutlich überwiegt. Das Wachstum der meisten Pflanzen, und insbesondere von Nahrungspflanzen wie z.B. Reis, wird durch mehr CO2 kräftig gefördert, während die durch CO2 mögliche Erwärmung nahe an einer Sättigung liegt. Dies wird auch durch ein im Dezember 2003 veröffentlichtes Gutachten des Wissenschaftsministeriums (BMBF) in Berlin  bestätigt.

Auch wenn das nicht so wäre, ist bekannt, dass die nach Kyotoprotokoll geplante CO2-Minderung für das Klima keinen messbaren Effekt (nämlich nur etwa 0.07°C bis 2050) bringt.

Schließlich kommt hinzu, dass die CO2-Vermeidung durch Windkraft viel geringer ist, als die Einspeisungszahlen vermuten lassen: Für jede 1000 kW Windleistung müssen 800 – 900 KW herkömmlich erzeugter Leistungs-reserve mitlaufen. Mit anderen Worten: Die Einsparung an CO2 beträgt höchstens 20% gegenüber der Erzeugung der gleichen Energiemenge durch fossile Energieträger – ist aber vielfach teurer.

Zu 3) Arbeitsplätze

Der vom Bundesverband Windenergie angegebenen Zahl von 45 000 Arbeitsplätzen soll hier nicht widersprochen werden. Allerdings muss dagegen gerechnet werden, dass stromintensive Industrien wegen der zu hohen Strompreise ins Ausland abwandern. Von einzelnen Fällen dieser Art habe ich schon gehört. Ob sie in diesem Zusammenhang ins Gewicht fallen, kann ich nicht beurteilen.
Vergessen sollte man aber nicht, dass dank der hohen Einspeisungsvergütung für Windstrom diese Arbeitsplätze vom Stromverbraucher zwangsweise hoch subventioniert sind. Das Stuttgarter IER (Universitätsinstitut für Energiewirtschaft und rationelle Energieanwendung) gibt für das Jahr 2001 eine Spanne zwischen 26 000 und 190 000 Euro pro Arbeitsplatz in der Windbranche an. Der Betrag ist vergleichbar mit den steuerlichen Subventionen für die Steinkohle – nur, dass die pro Euro produzierte Energie bei der Kohle viel höher ist als beim Wind!

Die Windenergiegegner haben aber noch ganz andere und gewichtigere Argumente auf Lager. Die öffentliche Stromversorgung muss mehrere Bedingungen erfüllen: Deutschland stellt als hoch entwickeltes Industrieland konstante Anforderungen an die Bereitstellung elektrischer Energie, unabhängig davon, ob und wie stark der Wind weht. Dazu gehören
a) absolute Zuverlässigkeit in Spannung, Frequenz und Phase,
b) die Möglichkeit eines bedarfsabhängigen flexiblen Abrufs,
c) steuerbare Einspeisung und Regelung für kurzfristigen hohen Bedarf, und
d) Erzeugung in der Nähe von Verbrauchsschwerpunkten wie Großstädten und Industrieansiedlungen.

Seht dazu die beiden nächsten Bilder aus der Praxis. Bild 6 zeigt, wie im E.ON-Netz die Einspeisung der Windenergie innerhalb von 14 Tagen am Jahresende 2001 geschwankt hat. Sieben mal lag die Windleistung bei Null, 6 mal erreichte sie dazwischen rund 3000 Megawatt, das entspricht der Leistung von 2 großen Kernkraftwerken.

Bild 7 zeigt die Stromnachfrage (rote Kurve, linke Skala) und die Windleistungseinspeisung (blaue Kurve, rechte Skala) für die beiden letzten Novemberwochen 2001 im E.ON-Netz. Achtung: Die blaue Kurve ist im Vergleich zur roten vierfach überhöht. Wie auf dem vorhergehenden Bild 6 schwankt die Windleistung im betrachteten 2-Wochen-Zeitraum zwischen Null und 3000 Megawatt. Es muss also zusätzlich kurzfristig und unvorhersehbar die gesamte Windleistung aus anderen Quellen ersetzt werden können.

Bild 6 Charakteristik des Windenergieangebotes
Universität Stuttgart, Institut für Energiewirtschaft und Rationelle Energieanwendung

Windeinspeisung in das E.ON Netz 18.12 bis- 31.12.01
Ungesicherte Verfügbarkeit und fluktuierendes Angebot
- spart keine oder nur wenig konventionelle Kraftwerksleistung
- erhöht den Regelenergiebedarf
- vermehrte Leistungsregelung erhöht Brennstoffverbrauch



Bild 7 Charakteristik des Windenergieangebots
Universität Stuttgart, Institut für Energiewirtschaft und Rationelle Energieanwendung
Quelle: Elsässer, 2002

Angesichts des wilden Auf und Ab der Windleistung mit einer Schwankungsbreite von 100% stellt sich die Frage, wie die Stromversorger es schaffen, dass die Netzschwankungen ausgeregelt werden, ohne dass der Normalverbraucher etwas davon merkt.

Systemanforderungen
Viele Faktoren setzen der Flexibilität, ein elektrisches Versorgungssystem stabil zu betreiben, praktische Grenzen und erfordern verschiedene Qualitäten der Regelenergie und Reserveleistungen. Und so sieht der Regelungsfahrplan aus:

Bis zu 10 s erfolgt der Lastausgleich zwischen Erzeugung und Bedarf aus der Dynamik aller rotierenden Massen (Generatoren und Motore) und entsprechender Frequenzänderung im Normalbetrieb bis etwa ± 0,1 Hz.

• 10 s bis 2 - 3 Minuten: Lastausgleich durch die Primärregelung aller mit einer Statik von rd. 4 % im Parallelbetrieb arbeitenden Kraftwerke mit Energiepufferung über den Kessel-Dampfdruck der konventionellen Kraftwerke proportional der Gesamtleistungszahl des UCTE - Verbundnetzes (Primärregelung).

2 - 3 Minuten bis 10 - 15 Minuten: Aktivierung mitlaufender Reserveleistung mittels der Sekundärregelung und Abruf von Pumpspeicherleistung und Gasturbinen-Reserve-Leistungen nach Maßgabe der Leistungszahl der Landesnetze bzw. der Regelzonen.

8 - 10 Stunden: Abruf und Inbetriebnahme von Reservekraftwerken aus unterschiedlichen Bereitschaftsstufen.

Ich möchte die Frage der Versorgungssicherheit bei Einsatz von Windenergie beleuchten durch eine offizielle Antwort der Landesregierung von Rheinland-Pfalz vom 23.6.2003 auf eine Anfrage der CDU- Fraktion zu Stand, Entwicklungen und Problematiken der Windenergienutzung (Landtags-Drucksache 14/2198 vom 23.06.2003). Aus ihr geht hervor, dass die Windenergie keinen wesentlichen Beitrag zur Sicherung der Stromversorgung leistet. Die Landesregierung führt dazu wörtlich aus:

„Die Stromerzeugung aus Windenergie hängt von den jeweiligen Windverhältnissen ab und unterliegt damit großen Schwankungen bis hin zu einem totalen Ausfall bei Windflaute bzw. je nach Anlagentechnik auch bei Sturm. Lediglich bei einer bundesweiten großräumigen Betrachtung ist davon auszugehen, dass nicht alle Windenergieanlagen gleichzeitig von einer Windflaute erfasst werden und daher etwa 10 % der installierten Leistung der Leistungssicherung zugeordnet werden können.

Da aber eine Industrienation auf eine gesicherte Stromerzeugung angewiesen ist und diese nicht vom Wetter abhängig machen kann, ist es notwendig, die Schwankungen durch thermische Kraftwerke auszugleichen.
Die Errichtung von Windenergieanlagen führt also im Wesentlichen nicht zu einer Verringerung von Kraftwerksleistung und damit zu einem Ersatz thermischer Kraftwerke, sondern lediglich zu einer geringeren Auslastung vorhandener Kraftwerke und damit zu höheren spezifischen Fixkosten.

Das Ausregeln von Schwankungen in der Stromerzeugung aus Windenergie macht es zudem notwendig, dass herkömmliche Kraftwerke häufiger an- und abgefahren werden müssen, als dies in ihrer Funktion als Mittellastkraftwerke vorgesehen ist. Dies führt zu zusätzlichem Materialverschleiß und beim Betrieb im Teillastbereich zu höherem spezifischen Brennstoffverbrauch mit entsprechend höherem CO2-Ausstoß. Kurzzeitige starke Angebotsschwankungen der Windenergie werden dagegen durch Speicher- und Pumpspeicherkraftwerke ausgeglichen.
Der durch die Nutzung der Windenergie bedingte wachsende Bedarf an sehr teurer Reserve und Regelleistung beaufschlagt den Strom aus Windenergie mit zusätzlichen Kosten.“

Hinsichtlich dieser zusätzlichen Kosten verweist die Landesregierung mangels eigener Gutachten auf eine Untersuchung des Energieversorgers E.ON Kraftwerke GmbH, wonach „die Nutzung der Windenergie bundesweit durchschnittlich rd. 2,4 Cent pro Kilowattstunde Folgekosten verursacht, die in der gleichen Größenordnung liegen wie die Erzeugungskosten in den vorhandenen konventionellen Kraftwerken mit rd. 3 Cent/kWh.“

Kosten der Windenergie

Damit sind wir bei dem heiklen Thema Kosten. Was muss der Bürger für die Windenergie bezahlen, direkt und indirekt?

Man liest unterschiedliche Zahlen. Aber die direkten Kosten können wir selbst abschätzen. Der WEA- Betreiber bekommt vom Stromversorger direkt ausgezahlt 8,9 Cent/kWh.
Die Kosten für zusätzliche Leitungsnetze, Anbindung an das Stromnetz und Regelenergie betragen nach obigen Angaben (in Übereinstimmung mit anderen Quellen) 2.4 Cent/kWh, zusammen also 11,3 Cent/kWh. Würde man die Energie „konventionell“ gewinnen, so wäre ihr Preis 2,5 bis 3 Cent/kWh. Wir rechnen zugunsten der Wind-energie mit 3 Cent als Handelswert einer Kilowattstunde – tatsächlich ist dieser Wert wegen der Nicht-auf-Abruf-Verfügbarkeit nur etwa halb so hoch. Aber wir wollen großzügig sein. Ziehen wir die 3 Cent von den oben berechneten 11,3 Cent ab, so bleiben als Zusatzkosten jeder aus Windenergie erzeugten Kilowattstunde 8,3 Cent. Diese Zusatzkosten stellen eine Art „Luxusabgabe“ auf den Strompreis dar; der Steuersatz beträgt 276 Prozent

Wie viel Kilowattstunden Windenergie mussten wir 2003 bezahlen?
Wir hatten vorhin schon ausgerechnet, dass ein Windkraftwerk durchschnittlich 1400 Volllaststunden pro Jahr abliefert. Bei 14 000 MW installierter Nennleistung sind das 19 600 000 MWh. Die von mir oben genannte Luxusabgabe beträgt 80,30 Euro/Megawattstunde. Das ergibt Gesamtkosten von 1,57 Milliarden Euro pro Jahr, die allen Stromverbrauchern erspart würden, wenn der Strom statt aus Windenergie auf herkömmliche Weise erzeugt würde.
Der Energiewirtschaftler Prof. Helmut Alt, Aachen, formulierte es 2002 so: Jedes der 13.000 Windräder in Deutschland kostet den Bürger 100.000 €/Jahr (Leserbr.9.9.02). Inzwischen sind es 15 387 Windräder ...

Das waren nur die direkten Zusatzkosten. Daneben gibt es noch viele indirekte, z.B. durch staatliche Ausgaben, durch staatlich verbilligte Kredite und durch Steuerbegünstigungen. Nachfolgend eine Liste von Fördermaßnahmen 2003, die aber nur zu einem kleinen Teil der Windenergie zugute kommen; ihre Summe beträgt 907 Mio. Euro

Förderung erneuerbarer Energien für das Jahr 2003 (nach Angaben der Bundesregierung) :
(Stand 24.06.2003)
 

BMU : 274,87 Mio. € davon 190 Mio. € Marktanreizprogramm
BMWA : 28,50 Mio. € Exportinitiative
BMVEL : 43,60 Mio. € Förderung nachwachsende Rohstoffe
BMWZE : ca. 100,00 Mio. € Entwicklungsvorhaben Erneuerbare Energien
MF : 460,00 Mio. € Förderung Biokraftstoffe (Steuerausfälle Mineralölsteuer)

Zusammen mit den weiteren oben genannten zinsverbilligten Krediten und Steuermindereinnahmen kommt man leicht auf Gesamt-Zusatzkosten (Luxuskosten) der Windenergie von mehr als 2 Milliarden Euro pro Jahr, oder rund 25 Euro pro Einwohner oder 100 Euro/4-Personenhaushalt.

Soviel zur volkswirtschaftlichen Seite der Windenergie.

Probleme mit der Windenergie

Hier eine kleine Übersicht, die den Unterschied zwischen Anforderungen und Charakteristika der Windenergie deutlich macht – ohne Kommentar.

Bild 8
Universität Stuttgart, Institut für Energiewirtschaft und Rationelle Energieanwendung

Zu ergänzen ist diese Liste durch eine Reihe von unerwünschten Wirkungen der Windräder, die von den Befürwortern gerne unerwähnt gelassen werden:

a) Windräder töten Tiere. Gefährdet sind zum Beispiel Uhus, von denen es bundesweit nur noch 800 Brutpaare gibt, und die noch selteneren Großtrappen. Von Kleintieren werden vor allem Fledermäuse zu Opfern der Windräder. Ihr Sonarsystem warnt sie nicht vor den senkrecht zu ihrer Flugrichtung heransausenden Flügeln. - In Schleswig-Holstein werden Windräder auch als Kranichschredder oder -häcksler bezeichnet. Die von den Befürwortern dagegen zitierten Gutachten über die Seltenheit solcher Vorkommnisse stammen aus den Jahren 1997 und 1999. Seitdem hat sich sowohl die Größe als auch die Zahl der Windräder verdoppelt und wächst weiter.

b) Windräder erzeugen Lärm. Der Landtag in Hannover beschloss deshalb mit den Stimmen von CDU und FDP, dass die Distanz zu Wohngebieten künftig bei 1000 Metern und nicht mehr bei 750 Metern liegen soll. (Nordsee-Zeitung, Bremerhaven 13.12. 2003)

c) Windräder erzeugen im Sonnenlicht „Disco-Schatten“. Die mögliche Störung von Mensch und Tier kann ich nicht bewerten. In jedem Fall ist die Störung aber zeitlich begrenzt.

d) Windkraftanlagen können durch Blitzschlag wie auch durch Heißlaufen in Brand geraten. Dies ist schon wiederholt geschehen, wie man im Internet auf Bildern brennender Anlagen sehen kann. Wegen der Höhe der Windräder ist ein Löschen meistens unmöglich. Durch Funkenflug kann Feuer auch Waldbrände verursachen. Es ist allerdings bisher kein solcher Fall bekannt.

e) Die Entsorgung alter oder umgestürzter oder abgebrochener Windtürme und Rotorblätter ist wegen deren Größe und Beschaffenheit (glasfaserverstärkte Kunststoffe, GFK) ein nicht einfach zu lösendes Problem.

Schlussbemerkung

Es ist sicher klar geworden, dass dies kein neutraler sachlicher Bericht ist, sondern der Vortrag eines Gegners der Windenergie. Ich kann das nicht bestreiten. Ich habe mich bei der langen Vorbereitung dieses  Vortrages über rund 1 ½ Jahre zwar um Neutralität bemüht, dies aber nicht durchhalten können. Die Argumente der Befürworter sind für mich überwiegend nicht nachvollziehbar. Die der Gegner scheinen mir überzeugender, besonders deshalb, weil sie zeigen, dass die
Windkraftanlagen energiewirtschaftlich überflüssig und volkswirtschaftlich unvernünftig sind.

Ein Leserbrief eines Dr. Runge in der Frankfurter Allgemeinen Zeitung bringt es auf den Punkt:
„Eine einzelne Windkraftanlage kostet die Volkswirtschaft bei gutem Wind 500 Euro pro Tag,
bei Flaute deutlich weniger, weil die Energieversorger und die Verbraucher weniger belastet
werden. Das führt zu der eigenartigen Erkenntnis, dass der volkswirtschaftlich wirtschaftlichste
Betriebszustand von Windkraftanlagen der Stillstand ist.“

email Adresse des Autors : Alvo v. Alvensleben - alvo9.alvensleben@t-online.de

Den Herren Dr. Dietmar Ufer, Dipl.-Ing Peter Dietze, Heinrich Duepmann, Dr. Ludwig Lindner,
Werner Eisenkopf danke ich für viele E-mails und Literaturhinweise zum Thema Windenergie

Hauptsächlich benutzte Literatur

Handbuch der Windenergie, www.windpower.org

Sachverständigenkreis „Globale Umweltaspekte“ (SV GUA) des BMBF:
Herausforderung Klimawandel.
Hersg. Bundesministerium für Bildung und Forschung, BMBF) Referat Öffentlichkeitsarbeit,
Berlin 2003, 56 S.

From: <
Theis.Michael@bitburg-pruem.de To: <newsletter@bitburg-pruem.de
Subject: Newsletter - Kreisnachrichten Bitburg-Prüm - Nr. 32/2003 - 09.08.2003
Windenergie: Kein Beitrag zur sicheren Stromversorgung. Eine Antwort der Landesregierung

Windenergie – Entwicklungen, Erwartungen und energiewirtschaftliche Einordnung
Prof. Dr.-Ing. Alfred Voß,
Institut für Energiewirtschaft und Rationelle Energieanwendung (IER)
Universität Stuttgart,
www.ier.uni-stuttgart.de
VDE / VDI – Arbeitskreis Gesellschaft und Technik, Stuttgart, 30. Juni 2003

Energiewirtschaftliche Bedeutung der Windenergie im liberalisierten Strommarkt
Prof. Dr.-Ing. Helmut Alt, RWE Rhein-Ruhr AG, Fachhochschule Aachen
Vortrag Windenergie Monschau, 2.10.2003

Uni Ulm intern, Prof. Dr. Wolfgang Witschel, http://www.uni-lm.de/uui/2003/nr261.htm#17

Ziemlich genauso auch erschienen in "Chemie in Labor und Biotechnik", Heft 08/2003.

„Kohlendioxid und Klima“, Alvo v. Alvensleben
www.schulphysik.de/klima/alvens/klima.html

Info-Material der Regiowind GmbH Freiburg

Offener Brief an Prof. Rahmstorf
Betrifft: "Die Thesen der Klimaskeptiker- was ist dran"
Ihre Anmerkungen

Sehr geehrter Herr Prof. Rahmstorf,

ich habe den Beitrag von Herrn von Alvensleben und Ihre Anmerkungen auf Ihrer Website sehr intensiv gelesen. Ich muss gestehen, als naturwissenschaftlich vor gebildeter (in Ihren Augen vielleicht nur halbgebildeter) Ingenieur fand und finde ich die Ausführungen von Herrn von Alvensleben weitaus klarer und verständlicher formuliert, und auch mit besser nachvollziehbaren Schlüssen versehen, als Ihre Anmerkungen, die nur manchmal wissenschaftlich sind, meistens aber nur herabsetzend und polemisch. Ich bin sicher, dass v. Alvensleben, P. Dietze und andere wie z.B. Prof. Lindzen die "Fakten" die sie zu Ihrer Unterstützung und zugunsten Ihrer Theorie anführen, auf ihre Stichhaltigkeit prüfen und Ihnen eine passende Antwort zu kommen lassen. Dabei geht es - was die Wissenschaft angeht- ja wohl nicht ums Rechthaben, sondern um die Wahrheit. Der wird sich keiner verschließen wollen, die oben genannten Herrn nicht , ich nicht und Sie (hoffentlich) auch nicht.
Mir geht es um einige fehlende Angaben und von Ihnen gezogene Schlussfolgerungen, Angaben die Sie uns vorenthalten, und Schlussfolgerungen bei denen Sie glauben fordern zu müssen dass man sie sofort umsetzt, aber insbesondere geht es mir um die ökonomischen Konsequenzen daraus.

1. Mögliche Auswirkungen von Kyoto:

In Ihren Anmerkungen steht nicht eine Zeile, die aussagt um wie viel Grad die Temperatur bis zum Zeitpunkt X sinkt - oder weniger steigt- wenn Kyoto 1:1 umgesetzt wird. Sie widersprechen aber auch nicht dem winzigen Wert von nur 0,07 ° C (bis 2050), den Ihr Kollege Wigley berechnet hat. Viele Klimaskeptiker sehen auch diesen Wert immer noch um den Faktor 5 bis 7 als zu hoch an.
Stattdessen fordern sie hartnäckigst und unter Aufbietung Ihrer ganzen wissenschaftlichen Autorität: Kyoto jetzt und ganz und ab 2012 viele Kyotos.
(Zitat) "... Daraus aber zu folgern, man sollte den Kopf in den Sand stecken und lieber gleich gar nichts gegen den Klimawandel tun, ist unverantwortlich. Nur durch konsequente Klimaschutzmaßnahmen über die nächsten 50 Jahre hinweg lässt sich der Klimawandel noch in handhabbaren Grenzen halten."
Sie sagen nicht, welche Grenzen für Sie noch handhabbar scheinen. Ganz abgesehen davon, dass diese extrem geringe Temperaturerhöhung - wenn sie denn nicht sofort kommt- nur 6 Jahre später trotzdem auftritt, wie B. Lomborg in seinem Buch "Apocaypse No!" überzeugend nachgewiesen hat.

2. Auswahl der IPCC Teilnehmer:

v. Alvensleben moniert m.E. n. zu Recht, dass nicht fachliche Kompetenz den Ausschlag gab, sondern möglichst viel Präsenz und damit Einflussnahme, auch aus den Entwicklungsländern. Sie begrüßen das, weil: Zitat "Es stimmt, dass versucht wird, Experten aus möglichst vielen Ländern zu beteiligen. Ich halte das für sinnvoll. Würde man nur nach typischen Qualifikationskriterien wie etwa der Anzahl der Fachpublikationen auswählen, hätten Forscher aus den meisten Entwicklungsländern keine Chance zur Mitarbeit. Die Entwicklungsländer sollten aber in alle Diskussionen einbezogen werden, damit auch sie die Entscheidungen zum Klimaschutz mittragen können".
Dass der wissenschaftliche Erkenntnisgewinn durch unkompetente Mitglieder eher deutlich kleiner sein wird, als größer, nehmen Sie mithin billigend zur Kenntnis. Wenn schon keine wissenschaftlicher Beitrag geleistet wird, dann können diese Mitglieder zumindest dafür sorgen, dass die Interessen ihrer Staaten angemessen berücksichtigt wird, natürlich kräftig zu unseren Lasten. Und mit Erfolg, denn die Entwicklungsländer (mit Indien und China als die zukünftigen größten CO2 Erzeuger) sind beim Kyotopflichtprogramm außen vor.

3. Erkenntnisgewinn aus dem Internet

Wenn v. Alvensleben sich freut, dass das Internet heute eine extrem umfangreiche und leicht zu erreichende Quelle für Nachforschungen aller Art ist, sprechen Sie ihm dabei klar die Kritikfähigkeit ab: Zitat "Das Internet bietet in der Tat phantastische Recherchemöglichkeiten. Allerdings erfordert es auch ein gesundes Maß an Kritikfähigkeit und Skepsis, denn eine Qualitätskontrolle gibt es nicht. Jedermann kann jeden noch so abstrusen Inhalt ins Internet stellen. So findet sich zu jedem die Gemüter bewegenden Wissenschaftsthema ein Panoptikum an Meinungen. Es gibt die Seiten derer, die den HIV-Virus nicht für die Ursache von AIDS halten. Es gibt jene, die die Relativitätstheorie für einen großen Schwindel halten (mit der Behauptung, dass dieses von der Physikermafia unterdrückt wird). Es gibt die Kreationisten, die die Evolutionstheorie ablehnen. Und es gibt die "Klimaskeptiker". Argumentationsstil und Methoden ähneln sich dabei oft. "
Eine richtige Qualitätskontrolle gibt es wohl auch beim IPCC nicht, wenn man allein die Teilnehmerauswahlkriterien anschaut, und es gibt sicher auch jede Menge Ökofreaks im Internet die es mit vielem unausgegorenem Kram füllen. Da werden Sie mir sicher beipflichten.

4. Verwendung des Buches "Klimafakten"

Ohne jeden Beweis versuchen Sie die Aussagen aus dem Buch "Klimafakten" ins Negative zu zerren, indem Sie auf eine vermeintliche, die Wahrheit entstellende Komplizenschaft von BGR-Bundesministerium für Wirtschaft-- bis hin (oh Gott) - auf dunkle Einflussnahme des Braunkohleverbandes, verweisen. Abgesehen davon, dass es legitim ist, dass sich Verbände - wenn man sie so massiv angreift wie Sie und Ihre Freunde- zur Wehr setzen, so wenig scheuen Sie sich - an andrer Stelle- das Wuppertaler Ökoinstitut- als Kronzeugen zu benennen. Das sind doch dieselben Leute, die 1995 behauptet haben: Zitat: "Wuppertaler Ökoinstitut 1995: Geschwindigkeiten müssen reduziert, der Raumwiderstand soll erhöht, die Entfernung wieder spürbar gemacht, und so der Nahraum aufgewertet werden. Empfehlung dazu: Flughäfen sollten nicht an ICE Strecken angebunden werden, um den Wettbewerbserfolg dieser beiden Hochgeschwindigkeitsverkehrswege zu erschweren" (Anmerkung: genau diese Situation - fast deckungsgleich was die Wünsche an die Allgemeinheit anbelangten, allerdings ohne ICE Strecken und schnelle häufige Flugverbindungen, hatten wir doch bis 1990 in der DDR; manche Leute scheinen nicht zu begreifen, dass ihre Vorschläge auf eine Wiederholung dieses Experimentes hinausläuft) Sie werden verstehen, dass Wuppertaler Ökoinstitut mindestens als so parteiisch angesehen werden muss, wie die von Ihnen verdächtigte Braunkohlenlobby.

5. Häufigkeit von Extremereignissen:

Wenn v. Alvensleben darlegt, dass es eine Zunahme von Extremereignissen nicht nur nicht belegbar ist, sondern eher eine Abnahme erkennbar ist weichen Sie aus mit:
Zitat: "Eine Zunahme von Extremereignissen ist wissenschaftlich grundsätzlich nur schwer zu belegen, weil diese definitionsgemäß selten sind - man muss über etliche Jahrzehnte "sammeln", bis man genug Ereignisse für einen statistischen Nachweis beisammen hat. Die Aussagen des IPCC bedeuten, dass nicht genug Daten für den Nachweis eines Trends vorhanden sind; sie bedeuten nicht, dass es keinen Trend gibt."
Mit Verlaub, das ist Haarspalterei, besonders wenn man daraus glasklare Forderungen für den "Klimaschutz" ableitet.
Weiter schreiben Sie: Es gibt aber außer der reinen Statistik gute wissenschaftliche Gründe, eine Zunahme von Unwetterkatastrophen in einem wärmeren Klima zu befürchten; ich habe sie in meinem Brockhaus-Artikel zur Elbeflut (www.pik-potsdam.de/~stefan/flutkatastrophe.html) zusammengefaßt.
Leider teilen Sie uns diese Gründe nicht mit, befürchten aber -trotz nicht vorhandener Daten-eine Zunahme. Natürlich passt das Elbehochwasser genau in das von Ihnen unterstützte Angstschema! Was nicht von allein passt, wird eben passend gemacht.
Weiter unten schreiben Sie (im Einklang mit Prof. Latif) Zitat: "Vorallem aber besteht die Gefahr, dass Klimaschutzmaßnahmen so sehr hinausgezögert werden, dass durch vermehrte Unwetterkatastrophen viele Menschen unnötig ihr Leben verlieren." Wollen Sie wirklich ernsthaft behaupten, dass auch nur ein einziges Unwetter, durch Kyoto und seine Befolgung, in seiner Wirkung verringert oder gar verhindert wird? Es gibt dafür nicht die Spur eines Beweises, bei Ihnen nicht, bei Latif nicht und auch nicht von Seiten der Rückversicherungen. Diese beklagen zwar höhere Kosten durch Großschadensereignisse (gerade wieder in der Süddeutschen Zeitung vom 4.3.04 die Münchner Rück), führen diese aber auf alle möglichen Ursachen zurück, nur nicht auf die Klimaänderung. Sicher gibt es auch dort Leute, die auf der Welle mitschwimmen und die geschürte Angst zur Erhöhung ihrer Prämien nutzen, wie z.B. unlängst wieder im Fernsehen der Herr Berz von der Münchner Rück.

6. Modelle vs Prognosen.

Sie schreiben:
Zitat: "Die Modellierer haben schon immer von Szenarien und nicht von Prognosen gesprochen, denn es gibt einen grundsätzlichen Unterschied. Szenarien funktionieren nach dem "wenn...dann" Prinzip: "wenn das CO2 um X ansteigen würde, würde dies zu einer Erwärmung um Y führen". Dies ist aus zwei Gründen keine Prognose. Einmal weiß man nicht, wie stark das CO2 ansteigen wird, da dies von Menschen und ihren Entscheidungen abhängt, die nicht auf hundert Jahre vorherzusagen sind. Wir Menschen können uns z.B. dafür entscheiden, Klimaschutz zu betreiben, wodurch die pessimistischeren Szenarien nicht eintreten. Zum zweiten kann ein Szenario den Effekt einer einzelnen Einflussgröße (etwa CO2) untersuchen, eine Prognose müsste dagegen alle denkbaren Einflüsse berücksichtigen. Zu Dietze's Privattheorie weiter unten; die Satellitendaten sind oben bereits behandelt worden."
Alles gut und schön! Von diesen Scenarien hat das IPCC sage und schreibe 40 verschiedene vorgelegt. Und Sie und Ihre Kollegen s.o im Verbund mit interessierten Politikern haben daraus die uns allen bekannte Schreckensprognose gemacht. Ein Mitglied der B1 Marker IMAGE Gruppe des IPCC nannte diese Modellierung sehr treffend: Zitat"Computer gestütztes Geschichtenerzählen" . Der Vorsitzende der Arbeitsgruppe III beim IPCC Bob Weinstein sagt: Zitat: "Was wir hier machen ist eigentlich Politk" Recht haben sie!

7. Die Kosten

Gleichzeitig verniedlichen Sie die extremen Kosten, die die Befolgung des Kyotoprotokolls den entwickelten Volkswirtschaften auferlegt. Sie behaupten, leicht kokett, diese Kostenermittlung läge außerhalb der Naturwissenschaft und damit außerhalb Ihrer Expertise. Es ist recht bezeichnend, wenn es ums Bezahlen des Bestellten geht, halten sie sich vornehm zurück. Sind aber die Kosten einer Maßnahme für den "Klimaschutz" nicht auch eine Folgenabschätzung, die Sie oder Ihr Institut vornehmen müsste?
Nun, immerhin nennen Sie eine Zahl, und beziehen sich auf eine Studie des oben erwähnten Wuppertaler Institutes. Sie werden vielleicht akzeptieren, dass man die Zahlen dieses Institutes mit äußerster Vorsicht genießen muss. Sie zitieren daraus, dass die CO2 Reduktion (80 %) uns bis zum Jahre 2050 ca. 48 Euro pro Kopf und Jahr kosten würde. Nach Adam Riese sind das bei 80 Millionen Einwohnern 3,84 Milliarden Euro p.a. Das ist leider viel zu niedrig angesetzt. Allein die Zwangssubventionierung der erneuerbaren Energien (Energieeinspeisegesetz) - kostet die Verbraucher im Jahr 2003 - nur für die Windenergie- ca. 1,65 Milliarden Euro, mit den anderen zusätzlichen Subventionen und Steuererleichterungen summieren sich diese Ausgaben auf ca. 3,7 Mrd € in 2003. Da sind die vielen, vielen zusätzlichen Milliarden der Ökosteuer noch gar nicht enthalten. Natürlich entstehen dabei auch - allerdings extrem hoch subventionierte, (ca. 150.000 € Kosten pro Arbeitsplatz im Windkraftanlagenbereich. Nebenbei bemerkt: Die bisher installierten 14.653 hoch subventionierten Windkraftanlagen haben im vergangenen Jahr nur 16% ihrer Nennleistung abgeliefert. Sie haben also auch noch einen extrem schlechten Wirkungsgrad!) mithin äußerst unwirtschaftliche- Arbeitsplätze. In meinen Augen eine weitere ABM Maßnahme nach Bergbau und Landwirtschaft.
Das Bundesministerium für Wirtschaft schätzte 2002, dass die Durchführung von Kyoto die deutsche Volkswirtschaft bis zum Jahr 2020 ca. 250 Mrd Euro kosten wird. Das sind pro Jahr knapp 14 Mrd Euro pro Jahr. Diese rot-grüne Regierung hat aber noch nie, wenn es um umweltpolitische Ziele ging, die Wahrheit gesagt. Deswegen schätzen viele Experten (für die EU und die USA u.a. bei Björn Lomborg) die Kosten auf mehr als das Doppelte und das nur nur für Deutschland!! Und nur für Kyoto1!!! Sie wollen aber viele Kyotos. Um wieviel ehrlicher ist da Ihr Kollege Kramer vom PIK der lt. Spiegel Nr. 7 vom 9.2.04 (Artikel "Hochwasser im Computer") sagte: Zitat: "Selbst wenn die gesamte anthropogene CO2-Emission ab sofort auf null gestellt würde, könnten wir die Temperaturerhöhung für die nächsten 50 Jahre nicht mehr aufhalten". Besser wäre es m.E.n. das für Kyoto nicht ausgegebene Geld für die Sicherung der Lebensumstände vieler Menschen auszugeben wie z.B. sauberes Trinkwasser, vernünftige sanitäre Verhältnisse, bei Bedarf auch der Bau von Dämmen etc.. Das kostet einen Bruchteil der Gelder, und ist ungleich wirkungsvoller.
Wir können eine Klimaerwärmung - wenn sie denn überhaupt eintritt, s.o.- nicht aufhalten, wir sollen aber sehr, sehr viel Geld ausgeben. Das Ganze läuft auf eine Besteuerung der Luft hinaus, die u.a ja auch zum Atmen da ist. Nicht direkt natürlich, aber durch die Hintertür. Die Werkzeuge dafür sind schon da: Ökosteuer , Zuteilung, später Versteigerung von (teuren) CO2 Emissionsrechten, Zwangsbeitrag nach dem Energieeinspeisegestzt etc.

8.Wirtschaftlichkeit der Investitionen

Zitat: "... Führende multinationale Firmen wie Shell und BP haben die Dringlichkeit des Klimaproblems erkannt, unterstützen das Kyoto-Protokoll und investieren massiv in den erforderlichen Umbau des Energiesystems. Es besteht die Gefahr, dass deutsche Firmen, die den "Klimaskeptikern" glauben schenken, hier den Zug in die Zukunft verpassen."
 Sie behaupten, dass einige multinationale Firmen die Dringlichkeit des Klimaproblems erkannt haben (bei Senkung des Temperaturanstiegs von gerade mal 0,01!! bis 0,07!!! Grad, wie Dietze bis Wigley berechnet haben) und feste -weil weitsichtig- investieren. Haben Sie schon einmal überlegt, ob diese Firmen nicht andere Motive haben, als Sie unterstellen? Vielleicht sind es so schnöde Dinge wie Absatzsicherung und Gewinnstreben?
Absatzsicherung, weil diese Firmen sich die Gesetzgebung der Länder, in denen sie wirken, nicht aussuchen können. Wenn manche Länder durch gesetzgeberische Maßnahmen fossile Energien (m.E.n. sehr zum Schaden ihrer Völker) so verteuern, dass sich das niemand mehr leisten kann, dann muss man wohl rechtzeitig etwas anderes anbieten, um weiter im Markt bestehen zu können.
Gewinnstreben deshalb (und völlig legitim), weil nicht mal der dümmste Unternehmensleiter übersehen, kann dass diese Technologien extrem mit Steuergeldern oder Abschreibungen gefördert werden. Da gilt es "Staatsknete" abzugreifen. Und das tun sie reichlich.
Ein schöner Nebeneffekt ist, wenn man dann auch noch für seine Weitsicht "zur Dringlichkeit des Klimaproblems" gelobt wird.

Mein Fazit:
Kyoto bringt nichts, außer extrem hohen Aufwendungen u.a. für die Klimaforscher (weltweit schon ca. 5 Mrd Euro p.a.) aber noch mehr für die entwickelten Volkswirtschaften, und viele Planstellen für grüne Gesinnungsgenossen in der Verwaltung. Es liefert die Werkzeuge zur Zwangsbeglückung ganzer Völker und damit zu einem wesentlichen Machtzuwachs für Verwaltungen und Politiker, die schon lange von einer neuen Heilsidee träumen. Jetzt - nach dem Verfall des Kommunismus u.a. dank Ihrer Hilfe- haben sie diese Heilsidee!! Sie werden sie zu nutzen wissen. Können Sie das verantworten??

Ich verbleibe mit freundlichen Grüßen
Michael Limburg

Gedanken ...
Nachdenkenswert?


Der sympathische Klimaprophet Rahmsdorf
antwortet nicht individuell, sondern zeitgeistig effektiv per Internetseite:
http://www.pik-potsdam.de/~stefan/leser_antworten.html

Was sind das für merkwürdige Widersprüche bei Herrn Rahmstorf
bezüglich Wasserdampf in der Atmosphäre?

Wolken reflektieren die Einstrahlung ja oder nein? Natürlich tun sie es!
Aber was bedeutet das?
Nicht verzagen, Rahmstorf fragen, der weiß es auch nicht, gibt es aber nicht zu.
Ist ja auch Professor und forscht ganz selbstlos,
was man daran erkennt, dass er nicht mit dem Auto die Luft verpestet.
Emotionale Manipulation nennt man das,
denn das eine hat mit dem anderen nun gar nichts zu tun.

Auch die Humorseite bei R. ist sympathisch.
Dem Mann muss man einfach glauben, wenn er das Klima berechnet.

Aber: Wieso verstärkt der Wasserdampf den Treibhauseffekt in der GESAMT-Bilanz??
Wo bleibt das Selbstregulativ: Mehr Wärme > mehr Wolken > weniger Einstrahlung > Abkühlung.

Was passiert eigentlich abends, wenn die Sonne nicht scheint?
Warum wird es dann so schnell kalt bei klarem Himmel?
Und warum wird die Erde bei dichter Wolkendecke nur so schlecht warm?
Dumme Fragen.

Bis heute hat Rahmstorf auch meine sachliche Anfrage
nach Mess- und Rechengenauigkeiten nicht beantwortet.

Und wie wirken die Vermehrungsraten der Menschheit
in Form von Wärme, Verdauungs-Fürzen (Methan),
und der Energie, die alle gerne verbrauchen würden,
damit sie nicht verhungern oder erfrieren müssen?

Merkwürdig: Elektrosmog ist unschädlich,
weil er dem Kommerz dient.
Beim Wetter genügt die Möglichkeit, dass ...
weil die Klimarettung den Kommerz fördert.

Prophetie heute: Simulationsrechnung mit 50% Treffer-Wahrscheinlichkeit für das Ergebnis?
Ist das Wissenschaft oder Oraklie?

Wenn man etwas vermutet, soll man es auch Vermutung nennen und nicht Tatsache.
Dann ist auch gegen "Klimatheorien und ihre Interpretation nichts einzuwenden.

Ökomarxist Trittin sollte nur konsequent jeden Industriekontakt mit China
verbieten lassen, weltweit, per Klimakonferenz,
damit nicht die Chinesen am Ende auch noch Energie sparen müssen,
indem sie Häuser dämmen müssen, die sie jetzt noch gar nicht haben.
Und Autos nicht benutzen dürfen, die noch erst gebaut werden müssen,
von BMW, Mercedes, VW und einigen anderen,
damit wir Arbeitsplätze haben, in China oder so.

Energiesparen beim Licht:

Entweder gar nicht einschalten = spart nichts oder?
Ergo: Wer keinen Strom hat kann auch kein Energiesparer werden.
Logisch oder?

Daher müssen die Chinesen erstmal viel Strom erzeugen
mit deutscher Kraftwerkstechnik,
damit sie die Energiesparlampen überhaupt anschalten und Strom sparen können.
Denn: Energiesparbirnen kaufen und 24 Stunden einschalten = maximaler Sparerfolg.

Öko-Logisch oder?

Dreck in der Luft, Gifte in Nahrungsmitteln,
Trinkwasserknappheit, Hungersnöte und Kriege
sind die realen Probleme, die tödlich enden.
Da dämmen wir doch lieber die Häuser
und retten das Klima,
wenn der Mensch schon vom Profit leben muss.
Freiheit für die Wölfe, Bären, Frösche und Biber.
Sperrt den Menschen weg?
Das Selbstregulativ der "Umwelt" wird der Mensch nicht ändern,
auch nicht mit Borniertheit und mathematischer Verwahrheitlichung des Unverstandenen.

Rainer Bolle, 20.06.2004
Ing.- und Sachverständigenbüro Dipl.-Phys. Rainer Bolle
Klattendiek 4; D-28359 Bremen
eMail R. Bolle: bolle@rainer-bolle.de

Warm oder kalt, Herr Rahmstorf?

Sehr geehrter Herr Prof. Rahmstorf,

ich beziehe mich auf den Report der EU-Umweltagentur Kopenhagen der am 18.8.04 online publiziert wurde
"Impacts of climate change in Europe: An indicator-based assessment" <http://reports.eea.eu.int/climate_report_2_2004/en>
welcher auch ein lebhaftes Presseecho fand, u.a. im SPIEGEL
http://www.spiegel.de/wissenschaft/erde/0,1518,313967,00.html (19.8.04)
"Forscher schlagen Alarm für Europa - Stürme, Hochwasser, Dürren, Hitzewellen..."
sowie in DIE WELT (20.8.04):
Europa bekommt Fieber
Die Europäische Umweltagentur warnt: Hitzewellen und Überschwemmungen in Deutschland
von Samiha Shafy
... "Dieser Bericht belegt mit einer Fülle von Fakten, dass die Klimaänderung bereits im Gange ist und weit reichende Auswirkungen auf Menschen und Ökosysteme in ganz Europa hat", sagt Jacqueline McGlade, Exekutivdirektorin der EUA. Europa müsse nun Strategien entwickeln, um sich den Veränderungen anzupassen.

Mir ist völlig unerklärlich wie nun wieder eine beschleunigte Erwärmung in Europa propagiert wird - nachdem Sie aufgrund der Abschwächung des Golfstroms eher eine Abkühlung vorausgesagt haben - allerdings m. W. auf der Grundlage einer Vervierfachung der CO2-Konzentration und der Annahme einer weit (5-fach?) überhöhten CO2-Klimasensitivität. Ich denke z.B. an den Artikel im PM-Magazin Januar 04 ("Der Mann der Europa kälter macht"). Über Sie wird gesagt: "Mit einem Großcomputer berechnet er, was passiert, wenn wir weiter soviel CO2 in die Luft blasen: Westeuropa versinkt in einer Eiszeit. Seine Arbeit machte Stefan Rahmstorf zum Star der Klimaforschung". Auch denke ich an den Emmerich-Katastrophenfilm "The Day After Tomorrow", dem das UBA sogar einen Flyer gewidmet hat. Das Ganze sei zwar weit übertrieben und könne nicht innerhalb von 1-2 Wochen geschehen, aber im Prinzip sei eine solche Entwicklung mittelfristig durchaus möglich und gebe zum Nachdenken Anlass, heißt es.

Langsam gewinne ich den Eindruck, dass zum Thema Klima jede Forschergruppe ungeniert etwas anderes behauptet und sich folglich die Öffentlichkeit - und die Industrie die CO2 reduzieren und für Zertifikate zahlen soll - allmählich "verarscht" vorkommen muss. Hat eigentlich die Umweltagentur der EU von Ihren Arbeiten sowie vom
Emmerich-Film noch nichts gehört? Normalerweise arbeiten Sie doch sogar in solchen Gremien mit - oder? Wie konnte nur ein solcher Fauxpas - bei der doch sonst innerhalb der "Community" so hervorragend abgestimmten
Öffentlichkeitsarbeit - passieren?

Z.B. bringt das PM-Magazin September 04 die Titelstory "Eiszeit oder Treibhaus - was denn nun?". Auf dem Cover ist das Brandenburger Tor zu sehen, die linke Hälfte vereist und verschneit, mit Wölfen - und die rechte Hälfte mit Tropengewächsen, Papagaien und Schmetterlingen. Otto Normalverbraucher und Ökosteuerzahler wird sich passende Gedanken dazu machen. Die Glaubwürdigkeit der Klimaforscher ist m. E. nun endgültig dahin, ihnen wird sicher nur noch medialer Unterhaltungswert (auf Kosten der Steuerzahler) zugestanden.

Mit freundlichem Gruß
P. Dietze
20.08.2004

Gegenstrahlung - Hinweise und Erläuterungen
(Dietze, v. Alvensleben, 04.2004)

Mit den Auslassungen von Herrn Beck zum "Quenching" (Thermalisierung der vom CO2 absorbierten IR-Strahlung OHNE dass angeblich in Bodennähe eine Re-Emission und Gegenstrahlung wegen der geringen freien Weglänge erfolgt) bin ich nicht einverstanden.

Diese thermische Gegenstrahlung ist nicht nur eindeutig gemessen, sondern muss auch gemäß Gesetzen von Kirchhoff und Planck auftreten - selbst bei Gasen mit Linienspektren.

Von diesem Effekt der vermeintlichen thermischen Nichtemission in der bodennahen dichten Atmosphäre welchen Dr. Hug und Dr. Barrett jahrelang vertreten hatten, sind beide auf mein Betreiben hin mittlerweile abgekommen. THG emittieren z.B. in Sättigungskonzentration (in den jeweiligen Linien) tatsächlich wie Schwarzkörper.



Die Gegenstrahlungsmessung von Barrow/Alaska (Anlage 1) dürfte Ihnen aufgrund unserer langen Diskussionen längst bekannt sein. Ich verstehe nicht warum Sie jetzt noch längst überholte Positionen von Dr. Hug und Barrett vertreten. Leider haben beide ihre Webseite www.john-daly.com/forcing/hug-barrett.htm (DECHEMA-Vorträge Okt 2001) trotz meiner Anregung noch nicht korrigiert - und Dr. Hug hat die auf falsch interpretierte Messungen beruhende Seite www.john-daly.com/artifact.htm  sowie die deutsche Version von 1998 unter www.wuerzburg.de/mm-physik/klima/artefact.htm  bisher nicht erneuert bzw. gelöscht.



Die Satellitenmessung (Anlage 2) die Ihnen auch längst bekannt ist, zeigt dass derzeit 27 W/m² der IR-Emission der Erde vom CO2 im 15 µm-Trichter "zurückgehalten" wird. D.h. diese Energie wird gegen gestrahlt und muss anderweitig vom Boden wieder emittiert werden. Sie ist keineswegs vernachlässigbar, denn 27 W/m² bedeuten bei einem Schwarzkörper von 15 °C glatte 5,0 °C. Bei einer Emissivität von 85% wären es z.B. 5,9 °C.

P. Dietze, 27.04.2004

und hierzu noch Erläuterungen von Hr. v. Alvensleben:

Freiburg, 27.4.2004

Es ist zu verstehen, dass man aus der Barrow-Messung ohne weitere Erläuterungen nicht recht schlau wird. Ich musste dazu auch auf die Original-Veröffentlichung im Internet zurückgehen. Man findet sie mit Google, wenn man eingibt: Barrow 980518 Downwelling.

Hier ein paar Erläuterungen zu der farbigen Graphik, die Herr Dietze mitgesandt hatte. Beobachtet wurde das Spektrum des meist bewölkten, zeitweise klaren Himmels vom Boden aus, wobei die Sonne sich immer außerhalb des Gesichtsfeldes befand. min und max in der Graphik bedeuten minimale und maximale Wolkenbedeckung des Himmels.

Der Spektralbereich der insgesamt 3 Instrumente für aneinander angrenzende Bereiche im Infraroten umfasst den Wellenzahlbereich von 400 bis 1800 cm^ -1 entsprechend Wellenlängen von 25 bis 5,55 Mikrometer.
Alles, was dabei vom Himmel in das Gesichtsfeld der Instrumente fällt, ist "Gegenstrahlung".

Die olivgrüne Kurve entstand am 18.5.1998 um 20h48 Weltzeit, das heißt etwa vormittags 10h24 Uhr Ortszeit in Barrow, Alaska, ca. 156° westlicher Länge. Zu dieser Zeit war der Himmel dicht bewölkt; die glatte Kurve entspricht der Strahlung eines Schwarzen Körpers mit der Temperatur 271 K = -2°C. Das ist die Temperatur der Wolkenunterseite.

Die rote und grüne Kurve entstanden zu Zeiten nur teilweise bedeckten Himmels, die blaue Kurve bei klarem Himmel.

Zwischen den Linien von CO2 und O3 (Ozon) sowie auch auf der kurzwelligen rechten Seite von O3 "sieht" das Messinstrument klaren Himmel, der im Infraroten fast schwarz ist, und natürlich sehr kalt ("Weltraumkälte").

Im Bereich der CO2- und (schwächer) der O3-Linien, bei 15 und bei 9 Mikrometer Wellenlänge, ist dagegen die Gegenstrahlung sauber gemessen. Die CO2-Gegenstrahlung ist dabei immer nahezu gleich stark, egal, ob der Himmel bewölkt oder klar ist. Im Linienzentrum, bei 15 Mikrometer, ist sie gesättigt, an den Flanken gibt es geringfügige Unterschiede.

Unter der gleichen e-mail- Adresse findet man auch "Upwelling"-Spektren, d.h. Spektren, die am gleichen Tag um 20h48 Weltzeit von oben (oberhalb der Wolkendecke) von einem Flugzeug aus aufgenommen wurden. Sie zeigen ebenfalls das Schwarze-Körper-Spektrum der Wolkendecke, diesmal aber die Strahlung, die die Erde verlässt; entsprechend sieht man, dass bei der CO2-Wellenlänge Strahlung fehlt - gerade die, die als Gegenstrahlung in Richtung Erdboden geht.

Damit sollte die Diskussion über die Existenz der Gegenstrahlung ein für alle mal geklärt sein und beendet werden. Nichts ist doch überzeugender als saubere Messungen.

Mit freundlichen Grüßen
Alvo v. Alvensleben

Zur Ergänzung:
anbei noch eine andere Gegenstrahlungsmessung, die zweifelsfrei größere Dosen an IR-Emission aus atmosphärischem CO2 nachweist.

Die mW/m² der y-Achse müssen Sie mit Pi (wegen Steradiant) sowie mit der Zahnbreite des CO2 (720-570=150 Wellen/cm, blaue Kurve) multiplizieren. 110*Pi*150/1000 ergibt hier (weil es wärmer ist) 51,8 W/m².

Wie man sieht, entspricht die rote upwelling-Kurve weitgehend der Planck'schen Schwarzkörperstrahlung der Erdoberfläche.



P. Dietze, 28.04.2004

Und contra:

(1)

Ich schrieb:

"Eine Gegenstrahlung AUS OBIGEN GRÜNDEN existiert nicht und kann nicht beobachtet werden.
Bitte legen Sie ein Emissionsspektrum atmosphärischen CO2s vor, das durch Messung zweifelsfrei GRÖSSERE DOSEN an IR-Emission aus atmosphärischem CO2 nachweist. "

Ich bezweifle doch nicht, dass es in der Atmosphäre ausgiebige Strahlungsvorgänge gibt bzw. kenne ich die meteorologische Definition der Gegenstrahlung und die ist genau so wie Sie das formulieren:
"Alles, was dabei vom Himmel in das Gesichtsfeld der Instrumente fällt, ist "Gegenstrahlung". "

Auch weiß ich ,dass man aus dem Verlauf der Absorptions/Emissionslinien Intensität, Herkunft und Energiegehalt berechnen kann.
Leider wird nichts darüber gesagt, dass die Wasserabsorption fast im gleichen Bereich liegt! Und in Barrow gibt es doch Luftfeuchtigkeit?
Und weiterhin erhalten Sie auch in geringerer Höhe und bei anderen Bedingungen diese Kurven, da immer ein paar Moleküle genau dieses Verhalten zeigen. Sind Sie sicher, dass in Barrow nicht die Abgasfahne der Flugzeuge gemessen wurde?

Natürlich gibt es Gegenstrahlung, nur bitte zeigen Sie mir Diagramme rund um die Welt, die diese zweifelsfrei aus nur CO2, Methan Ozon usw. in größeren, also WIRKSAMEN MENGEN !!! belegen? Prof. Raschke hat z.B. letztens in einer Mail darauf hingewiesen, dass es fast unmöglich ist auf See die Gegenstrahlung zu messen.

Ich denke es gibt doch keinen Disput darin, dass Wasser in seinen Aggregatzuständen wesentlich mehr Wärme transportiert, speichert und abgibt und deswegen eine Hauptkomponente im Wärmegeschehen (und der "Gegenstrahlung") der Atmosphäre darstellt. Dagegen sind CO2, Methan, Ozon usw. wirkungslos.

Und da CO2, Methan usw. nicht (wesentlich temperaturerhöhend) WIRKT( ein paar %e gegenüber anderen Faktoren wie Wolkenbedeckung), kann man vereinfachend auch behaupten: Es gibt keinen TreibhausEFFEKT beruhend auf diesen Gasen.

Wir sollten uns endlich über WIRKUNGSVOLLE Prozesse Gedanken machen und nicht über Randerscheinungen. Der CO2-Treibhauseffekt samt CO2-Gegenstrahlung sind in der Größenordnung der Fehlertoleranz bzw. des Rauschen.

mfg Ernst-Georg Beck
28.04.2004

(2)

Liebe Herren,

bitte bleiben Sie ehrlich genug und verwirren Sie den Leser nicht mit rechnerisch ermittelten "Downwelling spectra", die angeblich eine "Gegenstrahlung" darstellen. Man kann auch mit gewissen automatischen Prozessen (interne Rechenschritte im Messgerät) eine angebliche Messung erzeugen, die es gar nicht gibt. Manipulation nennt man das, sofern man ehrlich ist. Gemessen wird eine Hilfsgröße, aus der man meint über Rechenschritte die gewünschte Größe ableiten zu können. Bei einer Überprüfung stellt sich dann aber heraus, dass etwas anderes gemessen wurde, hier vermutlich schlichtweg lediglich die Temperatur des Messgerätes.

Dass in der heute herrschenden Gruppe der Klimatologie und deren Anhängern (und auch offenbar unter Nicht-allround-Physikern) unsinnige Annahmen über die energetischen Prozesse innerhalb der Atmosphäre existieren, ist ja nun mal nicht zu bestreiten. Ich bin aber doch optimistisch, denn erste Anzeichen gibt es, dass auch in die Klimatologie physikalischer Sachverstand einzieht, wobei der Artikel von Ozawa et al.: "The Second Law of Thermodynamics and the Global Climate System: ..." in Review of Geophysics, 41,4/1018 2003, einen gewissen Fortschritt zeigt. Hier ist nicht mehr von "Gegenstrahlung" die Rede, die thermische Strahlung der festen/flüssigen Erdoberfläche ist schlichtweg auf 40 W/qm reduziert und alles andere im Wetter-/Klimageschehen ist Thermodynamik, hat mit Strahlung nicht mehr viel zu tun. Bemerkenswerterweise hat man diesem Artikel dann noch ein Zitat von Carnot vorangestellt, der 1824 schon wesentlich weiter als unsere heutigen Möchtegern-Klimatologen war: "We must attribute to heat the great movements that we observe all about us on the Earth. Heat is the cause of currents in the atmosphere, of the rising motion of clouds, of the falling of rain and of other atmospheric phenomena." Ja, und da sind wir schon wieder bei Enthalpie und Entropie angekommen...

Mit freundlichen Grüßen
Heinz Thieme
28.04.2004

"Zum Phänomen der atmosphärischen Gegenstrahlung"
"Der thermodynamische Atmosphäreneffekt - Eine Erklärung in wenigen Schritten"


... ein paar Klarstellungen aus meiner Sicht (Dr. Heinz Hug) sind angebracht.
05.05.2004

1. "Thermalisierung". Was Barrett und ich darunter verstanden haben, war die direkte (!) Erwärmung der Atmosphäre durch Stoßdeaktivierung. Barrett schloss, daraus, dass bereits so viel Treibhausgase vorhanden sind, dass eine Steigerung derselben keinen merklichen Effekt bewirken. Da wir beide Chemiker sind, wollten wir wissen, welcher molekularer Mechanismus dem Naturphänomen zu Grunde liegt. Dass gleichzeitig eine Stoßaktivierung (!) stattfindet, die zur Emission (Rückstrahlung) führt, war uns schon immer bekannt (z. B. aus Vorlesungen zur IR-Spektroskopie, vgl. a. Herzberg: Lehrbuch der IR-Spektroskopie von 1945) erschien aber bei der Diskussion des Sättigungseffekts unbeachtlich.

2. Zur "Thermalisierung" sagte Herr Dietze einmal, dass sie gegen den Energieerhaltungssatz verstoße, denn die in kinetische Energie gewandelte Strahlungsenergie muss die Erde auch wieder als Strahlungsenergie verlassen. Richtig, das tut sie auch, weil die Atmosphäre eben strahlt und die Re-Emission den Erdboden erwärmend irgendwann auch durch die offenen Strahlungsfenster entweicht. Allerdings strahlen CO2, H2O-Dampf und Co. nur deshalb, weil sie eben eine bestimmte Temperatur haben. Bei 0 K würden sie das nicht tun (PLanck-Gesetz). Dass ein Energie- und kein ausschließlicher Strahlungstransport vom Erdboden bis in die Stratospäre stattfindet, beweisen die Hanel-Spektren über den Polen. Dort ist der Erdboden kälter als die Stratosphäre, deshalb ist die CO2-Emissionsbande "nach außen gewölbt". Die kinetische Energie (Konvektion) ist für die Abkühlung des Erdbodens viel wichtiger als der "Strahlungstransport", der einen nichtexistenten Strahlungsenergieerhaltungssatz insinuiert.

3. Nun komme ich zur Aufheizung des Erdbodens. Nach der Theorie soll sich die Atmosphäre hauptsächlich durch den Kontakt mit der Erdoberfläche und nicht durch "Thermalisierung" erwärmen. Sehr schön und richtig. Jetzt kommt wieder der böse Chemiker. Er konstatiert: Also erhöht sich durch den Kontakt Erdboden/Luft ("Fußbodenheizung") die kinetische Energie der Luftteilchen (N2 und O2 usw.). Da aber der Erdbodenerwärmung letztendlich durch Strahlung erwärmt wurde, muss die aufgenommene kinetische Energie ("Fußbodenheizung") auch wieder als Strahlung ins Weltall gelangen. Wie eigentlich? Wo ist von der Energiebilanz aus betrachtet der große Unterschied zwischen "Thermalisierung" und Erhöhung der kinetischen Energie durch Luft/Erdbodenkontakt (Fußbodenheizung)? Ob die Atmosphäre durch Stoßdeaktivierung oder durch Kontakt/Erdboden erwärmt wird, macht keinen allzu großen Unterschied. Letztendlich hat sich nämlich der Erdboden durch Rückstrahlung um den Betrag erwärmt, den umgekehrt die Luftteilchen durch Stoßdeaktivierung (Absorption) erlangen würden. Nur beruht der Energiefluss beim TE-Mechanismus auf dem umständlicheren Weg: Erdboden -> Luft -> Erdboden und dann wieder Luft. Deshalb korrigiere ich meinen Beitrag bei Daly und Kramer nicht. Keine Angst: Ich weiß, dass die Atmosphäre strahlt.

4. Zu den weiteren Fakten mit T^4 = [(1- A) * F]/ 4 * sigma erhält man eine Erdbodentemperatur von 256 K für jeden Gesteinbrocken im Weltall, wenn sigma, F und A gegeben sind. Der Mond müsste demnach in etwa auf eine ähnliche Mitteltemperatur wie die Erde kommen, wenn A gleich wäre. Nimmt man das Stefan-Boltzmann-Gesetz, so strahlt die Erdoberfläche mit 242 W/m2 bei 256 K. Da der Globus um 33 K wärmer ist, behauptet man frech, das sei ausschließlich der Treibhauseffekt. Setzt man 256 K + 33 K = 288 K in das Stefan-Boltzman-Gesetz ein, dann strahlt die Erdoberfläche mit ca. 387 W/m2. Die Differenz (387 - 242) = 145 W/m2 wäre der Treibhauseffekt. Diese Aussage ist nirgendwo bewiesen. Das einzige, was wir wissen ist, dass es um ca. 33 K wärmer ist und dass IR-aktive Gase auch strahlen. Das diese Strahlung den Erdboden um den besagten Betrag erwärmt ist "demokratischer Konsens", der sich als Politiker verstehenden Klimawissenschaftler.

5. Damit die Erdbodenabstrahlung um die in Punkt 3 genannten 145 W/m2 erhöht wird (so genannter Treibhauseffekt), muss die Atmosphäre den Boden nach Kiehl und Trendberth (IPCC) mit 342 W/m2 "anstrahlen". So etwas muss man sich einmal durch den Kopf gehen lassen. Ein Treibhauseffekt von 342 W/m2 erhöht die Erdbodenabstrahlunmg gerade einmal um 145 W/m2. Wo bleibt eigentlich die Differenz? Ach so, ich weiß, das stets offene Strahlungsfenster. Das aber beträgt nach Kiehl und Trendberth gerade einmal 40 W/m2. Dass da etwas faul ist, springt ins Auge, wenn man sich die Hanel-Spektren ansieht und den TE mit den Strahlungsfenstern vergleicht. Von Kiehl und Trendberth wird eine Mücke (TE) zum Elefanten (33 °C) aufgeblasen. Der TE ist letztendlich ein wellenlängenbezogener Isolationseffekt, der die Auskühlung der Erde etwas (!) behindert. Auf keinen Fall aber in der von den Doomsdayers behaupteten Größenordnung.

6. Die Petitesse. Das ist mein eigentliches Anliegen und dabei bleibe ich auch: der anthropogene TE ist eine Bagatelle! Deshalb halte ich halte es für müßig, den Katastrophenapostel nachzurechnen, ob die Verdopplung des CO2 eine Erhöhung von 2,8 W/m2 oder von 4,4 W/m2 oder was sonst noch erbringt. Nehmen wir einmal an, eine Steigerung des CO2 um 100 % erbringe einen zusätzlich TE von 4 W/m2, dann entspricht diese Hundertprozentsteigerung einer Erhöhung des Treibhauseffekts um 4/342. Das sind 1,3 % - eine Bagatelle, die nur dann Bedeutung erlangt, wenn der "Wasserdampfverstärkungseffekt" hinzugerechnet wird. Und genau diesen Effekt kann man getrost ebenfalls vergessen. Eine auf Messungen beruhende Veröffentlichung von Hermann Flohn (Bild der Wissenschaft 12/1978) belegt eindeutig, dass die Wasserdampfverdunstung vollkommen unabhängig vom atmosphärischen CO2 ist. Es ist sogar eine Antikorrelation! Auch das muss man sich einmal durch den Kopf gehen lassen.

7. Somit bleibt als Fluchtburg für die im politischen Dienst stehenden Katastrophenberechner neben dem Planck-Gesetz wieder nur der Stefan-Boltzman übrig. Die Grundlage ist 387 W/m2 (Temperatur 288 K) + 4 W/m2 (anthropgener TE) = 391 W/m2. Setzt man den Wert in Stefan-Boltzman ein, resultiert eine Temperaturerhöhung bei 100 % mehr CO2 von gerade einmal 0,9 °C. Eine unbeachtliche Bagatelle, wenn man zum Vergleich das mittelalterliche Klimaoptimum heranzieht.

8. Last but not least. Die erhöhte Temperatur von 33 K (entsprechend zusätzliche 145 W/m2 Erdbodenabstrahlung) beruht meines Erachtens überwiegend auf der "Wärmespeicherungsfähigkeit" der Weltmeere, die 70 % der Erdoberfläche ausmachen. Dieser Effekt, so wie ich ihn verstanden haben möchte, ist übrigens ein kinetischer (langsame Abkühlung der Weltmeere auf der Nachtseite der Erde) und weniger ein thermodynamischer, denn Zeit ist in der Thermodynamik kein Parameter. Wer einmal sauber experimentell (nicht im Computer - Modellieren ist Quatsch, da kommt alles raus, was man vorher als Prämisse reingesteckt hat) auseinander dividiert, welchen Anteil an den besagten 145 Wm2 dem Treibhauseffekt und welcher der "Nachtspeicherheizung" der Weltmeere (kinetischen Effekt) zuzuschreiben ist, dürfte nobelpreiswürdig sein. Nur wird er kaum zu den Laureaten zählen, weil seine Forschungsergebnisse politisch unerwünscht sind. Die Energiebilanz der Weltmeere dürfte im übrigen neben Vulkanaerosolen u. ä. hauptsächlich von der solar gesteuerten Wolkenbedeckung abhängen (vgl. Veizer/Shaviv aktuell). Ich gehe davon aus, dass der TE eine untergeordnete Größe ist. Deshalb konnte man in der erdgeschichtlichen Vergangenheit mehrfach weit höhere CO2-Werte bei tieferen Temperaturen als heute nachweisen.

9. Die angenehme Mitteltemperatur der Erde ausschließlich aus Strahlungsgesetzen heraus zu interpretieren, dürfte der göbste Fehler der Weltuntergangsprediger sein. Mein ursprügliches Anliegen, war darauf hinzuweisen, dass der anthropogene TE eine Bagatelle ist. Das ist er in der Tat.

Mit den besten Grüßen
Heinz Hug

Prof. Dr.-Ing. H. Alt
FH Aachen

Elektrische Energietechnik und Energiewirtschaft
Kohlenstoffkreislauf CO2

Kohlenstoff ist überall vorhanden; im Wasser, zu Lande (z.B. im Erdboden und in Gesteinen) und in der Luft. Kohlenstoff ist das Element, das eine ungemeine Vielzahl von Verbindungen ermöglicht. Es ist in lebenden Organismen und unbelebten Mineralien zu finden. In der Natur ist Kohlenstoff entweder im gasförmigen Zustand (z.B. CO2/CO), als Carbonat (CO32-) oder in organischen Stoffen zu finden. Er wird von allen Lebewesen benötigt, um ihre körpereigenen organischen Stoffe herzustellen.

Bezogen auf den Energiestrom der Erde, kann gesagt werden, dass die Erde ein offenes und, bezogen auf den Stoffkreislauf, ein geschlossenes Ökosystem bildet. Von außerhalb der Erdeatmosphäre gelangen keine größeren Stoffmengen auf die Erde. Das ist der Grund dafür, dass alle auf der Erde sich befindlichen Stoffe von einer Form in die andere über verschiedene chemische Reaktionen zirkulieren.

Kohlenstoff befindet sich im Übergang von einem Speicher zum anderen oder er wird gespeichert, z.B. als Carbonate in den Ozeanen (HCO3-) oder als Kalkstein festgelegt. Diese Kohlenstoffspeicher haben unterschiedliche Alter, von Minuten bis zu Milliarden von Jahren.

Zu sagen ist auch, dass Kohlenstoff sich zwischen der belebten und unbelebten Natur im Kreis bewegt. Nach der Dauer dieses Kreises unterteilt man den Kreislauf in Biozyklus (schneller Kreislauf) und Geozyklus (langsamer Kreislauf).

Die Pflanzen assimilieren (angleichen) CO2, und durch die Photosynthese wird der Kohlenstoff in organische Stoffe umgewandelt. Nachts bauen Pflanzen auch aerob (Sauerstoff zum Leben brauchend) organische Stoffe ab und geben CO2 an die Luft ab. Diesen Vorgang nennt man dann Dissimilation. Die Dissimilation findet aber im geringeren Maße statt als die Assimilation. Stirbt die Pflanze ab, gelangt der Kohlenstoff durch den Prozess der Mineralisierung wieder in die Luft und verbindet sich mit dem Luftsauerstoff erneut zu CO2.

Außerdem brauchen Tiere und Menschen Pflanzen als Nahrung und somit auch zum Energiegewinn (C6H12O6 + 6 O2 => 6 CO2 + 6 H2O + Energie). Der pflanzliche Kohlenstoff wird dann in den Stoffwechsel von Mensch und Tier eingebunden. Sie dissimilieren den Kohlenstoff, um Energie zu gewinnen. Es entsteht CO2, das ausgeatmet wird. Nach dem Tod von den Tieren und Menschen gelangt der Kohlenstoff schließlich wiederum durch Mineralisationsprozesse in die Luft, wo er erneut von Pflanzen aufgenommen werden kann. Die Tätigkeit der Pflanzen auf der Erde könnte den CO2 -Vorrat der Atmosphäre in 6 Jahren verbrauchen. Durch den Kohlenstoffkreislauf bleibt der CO2 -Gehalt in der Luft jedoch auf natürliche Weise konstant. Doch seit der Industrialisierung kommt es zu einer Anreicherung des CO2 - Gehaltes in der Atmosphäre durch die Verbrennung von fossilen Rohstoffen. Inwieweit diese Anreicherung zu einem Treibhauseffekt beiträgt ist wissenschaftlich noch weitgehend ungeklärt. Die Vermutungen liegen zwischen 2 und über 50 %.

Zwischen der Atmosphäre und den Meeren, wo auch ein Kohlenstoffaustausch herrscht, werden pro Jahr 100 Milliarden Tonnen Kohlenstoff ausgetauscht. Die Atmosphäre enthält 60-mal weniger CO2 als die Ozeane. Ebenfalls wird über die Landmassen durch Photosynthese und Verrottungsprozesse ebenfalls rd. 100 Milliarden Tonnen C ausgetauscht. Insgesamt erhöht sich der CO2 - Gehalt der Atmosphäre seit der Industrialisierung. Dies lässt darauf schließen, dass der Kohlenstoffgehalt in der Atmosphäre durch den natürlichen Kohlenstoffkreislauf nicht abgepuffert werden kann. CO2 - Gehalt in der Atmosphäre (National Oceanic and Atmospheric Administration)

 CO2 (ppm) 310 320 330 345 360 380
Jahr 1955 1965 1975 1985 1995 2005

Kohlenstoffaustausch zwischen Ozean und Atmosphäre

Der Ozean gibt CO2 in die Luft ab, wenn in der Atmosphäre ein geringer CO2- Druck herrscht. Ist der CO2-Druck in der Atmosphäre hoch, so wird CO2 im Oberflächenwasser des Ozeans gelöst. Dieses gelöste CO2 reagiert mit Wasser zu Carbonat - Ionen. Durch die Photosynthese der ozeanischen Biosphäre wird ein geringer Teil aufgenommen. Dieser Prozess dauert maximal einige Jahre. Der Weitertransport von Kohlenstoff von der ozeanischen Deckschicht in tiefere Ozanschichten dauert hingegen bis zu 1000 Jahre. Die Aufnahmekapazität des Ozeans von Kohlenstoff aus der Atmosphäre ist begrenzt. Der Grund dafür ist dieser langsame Transport vom Kohlenstoff von der Deckschicht des Ozeans bis zu tieferen Schichten. Der jährliche Austausch mit der Atmosphäre liegt bei 100 Mrd. t Kohlenstoff. Er liegt in der gleichen Größenordnung wie der Austausch an Land.

Verbrennung fossiler Brennstoffe

Kohle, Erdöl und Erdgas sind Beispiele für fossile Brennstoffe. Durch die Verbrennung gelangt der darin langfristig gebundene Kohlenstoff sehr schnell in den kurzfristigen bio-logischen Kreislauf. Die Folge ist ein Überschuss an CO2. Ein weiterer Grund für den Überschuss an CO2 stellt auch die Abholzung der Regenwälder dar. Die Regenwälder sind zwar kurzzeitige, aber mächtige Kohlenstoffspeicher. Werden sie nun abgeholzt, so gelangt dieses CO2 in die Atmosphäre. Der weltweite jährliche anthropogene Eintrag beträgt 6,5 Mrd. t C entsprechend rd. 24 Mrd. t CO2 rd. 3,9 t CO2 pro Kopf der Weltbevölkerung.

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