Das Wetter widerlegt alle Klimahypothesen
Treibhauseffekt ist physikalisch unmöglich
Wolfgang Thüne
Das Wetter war zu allen Zeiten für den Menschen ein „Buch mit sieben
Siegeln“. Als der Mensch die irdische Bühne betrat, fand er das Wetter vor
und musste sich ihm anpassen. Dies hat er mit ungeheurer Geschicklichkeit
getan. Er hat überall die Erde in Besitz genommen und alle
Wetterhindernisse gemeistert, er wurde aber auch immer wieder Opfer von
„Wetterextremen“. Etliche Geheimnisse des Wettergeschehens hat der Mensch
im Laufe der Jahrtausende lüften und entschlüsseln können. Mitte des
19.Jahrhunderts organisierte er staatliche Wetterdienste, um zumindest für
wenige Tage das Wetter mit ziemlicher Genauigkeit vorhersagen zu können.
Doch dieses Wissen um die atmosphärische Zirkulation, um die Bewegung von
Hoch- und Tiefdruckgebieten ändert nichts an der Tatsache, dass der Mensch
nichts am Wetter ändern kann, sich ihm fügen und es so nehmen muss, wie es
kommt. Das Wetter kann Flughäfen lahm legen, ob durch Eis, Nebel oder
Blizzards. Das Wetter entscheidet auch, wann Weltraumraketen starten und
wann und wo sie landen können.
Allen großspurigen Prahlereien eines Wilhelm Reich (Orgonakkumulator) oder
Josef Stalin (Konzentrator) wie Verheißungen zum Trotz, das Wetter ist
„Herr“ über den Menschen und nicht der Mensch „Herr“ über das Wetter.
Unter allen Gottheiten haben die „Wettergötter“, ob sie bei den Juden
Jahwe, bei den Griechen „Zeus“, bei den Römern „Jupiter“ oder bei den
Germanen „Wotan“ hießen, bis heute ihren Platz behauptet und sich nicht
vom Menschen entthronen lassen. Unverändert gilt der Volksspruch, dass das
Wetter das macht, was es will, obgleich man dem Wetter keinen eigenen
Willen und schon gar keine schlechten Absichten unterstellen kann. Aus
China ist die Weisheit überliefert: Die Natur ist in höchstem Maße
ungerecht, doch darin liegt ihre größte Gerechtigkeit.
Das Wetter wird gerne als „chaotisch“ bezeichnet, doch dies besagt nichts
anderes, dass seine Bewegungsabläufe so komplex und kompliziert sind, dass
sie nur kurzfristig nachzuvollziehen und vorherzusehen sind. Auch die
größten und schnellsten Supercomputer können das deterministische wie
stochastische Chaos nicht überwinden. Die absolute theoretische Grenze für
die Vorhersagbarkeit liegt bei vierzehn Tagen. Doch der moderne und sich
„allmächtig“ fühlende Mensch möchte die Wetterherrschaft abschütteln und
verdrängt, dass dieser Emanzipationsversuch auf ewig zum Scheitern
verurteilt ist. Der Mensch kann sich in klimatisierten Räumen behaglich
einrichten, doch damit kann er dem Wetter nicht entfliehen; es folgt ihm
Schritt auf Tritt, von ihm kann er sich nicht befreien. Der moderne Mensch
versucht, diese seine Ohnmacht zu kaschierten und ist ein
Verdrängungskünstler, Spieler und Gaukler geworden, der mit seiner Macht
über die Natur prahlt. Er glaubt, sich die Erde „untertan“ gemacht zu
haben, doch dies vom Himmel, der Atmosphäre, war nicht die Rede. Tag für
Tag muss er ohnmächtig zusehen, wie das Wetter mit ihm „Katz und Maus“
spielt.
Der Mensch sonnt sich gerne in seiner machtvollen Fähigkeit, Atome spalten
und gigantische Energiemengen plötzlich freisetzen zu können. Dieses
Energiepotential ist wahrhaft gigantisch, wie die beiden Atombomben,
„Little Boy“ am 6. August 1945 in Hiroshima und „Fat Man“ am 9. August in
Nagasaki, der Welt deutlich vor Augen geführt haben. Doch was haben die
beiden wuchtigen, bis in die Stratosphäre emporschießenden „Atompilze“ am
Wetter geändert? Es waren nicht mehr als die sprichwörtlichen Nadelstiche
in einem riesigen Heuhaufen.
So zerstörerisch auch die durch die Explosion verursachte Druck- und
Sogwelle auch war, der Atmosphäre sind solche Energiemengen nicht
unbekannt. Sie spielt geradezu damit, denn sie erhält das Millionfache
davon von der Sonne. Man schätzt, dass bei jedem Gewitter im Mittel durch
die elektrischen Entladungen, die Blitze, Energien umgesetzt werden, die
dem zwanzigfachen der „Hiroshimabombe“ entsprechen. Und jeden Tag gehen
schätzungsweise auf dem Erdenrund 45 000 Gewitter nieder. Eine einfache
Überschlagsrechnung ergibt, dass allein in den Gewittern durch elektrische
Entladungen Energien von 900 000 Hiroshimabomben freigesetzt werden.
Was ist der Unterschied zwischen Mensch und Natur? Die Natur setzt ihre
ungeheuren, ja unvorstellbaren Energiemengen konstruktiv ein, um Leben zu
ermöglichen. Die dagegen vom Menschen „explosiv“ freigesetzten Energien,
ob als Pfeil, Gewehrkugel oder Atombombe dagegen sollen töten, zerstören;
sie sind destruktiv. Wenn sich auch der Mensch x-fach gegenseitig
ausrotten kann, „gescheites“ Wetter kann er dennoch nicht machen.
Der Mensch ist und bleibt ein energetischer Zwerg, der bei allem Stolz
über seine technischen Errungenschaften bescheiden bleiben und nicht dem
Größenwahn verfallen sollte. Die Natur, insbesondere in ihrer
Ausdrucksform „Wetter“, ist unendlich mächtiger als er und lässt alle
bisherigen Bemühungen, das Wetter beeinflussen zu wollen, als winzige
Bagatelle erscheinen. Bei allem Stolz auf unsere wissenschaftlichen wie
technischen Leistungen, wir sollten nicht dem Hochmut verfallen und uns
als „Geschöpf“ über den „Schöpfer“ erheben wollen.
Zum Ursprung des Wetters
Seit wann es Wetter auf der Erde gibt, entzieht sich menschlichem
Erkenntnisvermögen. Ihm bleiben nichts als Vermutungen und spekulative
Erklärungen, denn das Wetter war bereits da, als der Mensch, gleichgültig
ob als „Adam und Eva“ oder als „nackter Affe“, die irdische Bühne betrat
und sich dort behaupten musste. Im Paradies, wo „Milch und Honig“ floss
und der Mensch noch nicht im Schweiße seines Angesichts sein täglich Brot
erarbeiten musste, mag das Leben wahrhaft herrlich gewesen sein.
Entsprechend groß ist immer noch unsere unstillbare Sehnsucht nach
paradiesischen Zuständen. Unzählige Menschenopfer wurden und werden immer
noch dieser Illusion gebracht, doch sie bewirkten nur Elend und Leid.
Was die Voraussetzung für Wetter betrifft, so müssen drei Dinge gegeben
sein. Erstens muss es einen Energie spendenden Körper geben, zweitens
einen diese Energie aufnehmenden Körper und drittens ein bewegliches
gasförmiges Medium. Es muss also eine Sonne geben, eine Erde und diese
muss eine Gashülle, eine Atmosphäre, besitzen. Denkt man an eine
Rangfolge, dann ist das Wichtigste die Energie, ohne die es keine Bewegung
gibt. Den Beginn des Wetters kann man ansetzen mit dem Befehl: „Es werde
Licht!“
Trotz dieses Befehls war die Erde noch achteinhalb Minuten in Finsternis
getaucht. Erst dann wurde sie erhellt durch die ersten Sonnenstrahlen, die
allerdings noch kein Auge wahrnahm. Deswegen bleiben uns die Anfänge der
Erde im „Dunkeln“. Achteinhalb Minuten brauchen die Lichtstrahlen, denn
ihre Geschwindigkeit ist nicht unendlich, sondern beträgt nach Olaf Römer
300 000 Kilometer pro Sekunde. Und diese Zeit ist nötig, um die etwa 150
Millionen Kilometer betragende Entfernung zwischen Sonne und Erde
zurückzulegen. Auf der Erde wurde es mit Eintreffen des Lichts nicht nur
hell, sondern auch warm. Mit den Worten von Max Planck ist jeder
Lichtstrahl zugleich auch ein Wärmestrahl. Es scheint paradox, aber fast
50 Prozent der Lichtstrahlen von der Sonne kommen als unsichtbare
Wärmestrahlen auf die Erde und heizen sie auf, erwärmen deren Oberfläche.
Nun erst kommt die Lufthülle, die Atmosphäre, ins Spiel. Als
elektromagnetische Strahlen benötigen die Lichtstrahlen kein Medium,
keinen Äther, um sich auszubreiten. Während die Schallwellen die Luft als
Transportmedium benötigen, können sich Lichtwellen auch im luftleeren
Raum, im Vakuum, ausbreiten. Sie passieren praktisch ungehindert die
Lufthülle der Erde. Nur einige wenige werden nur von ganz wenigen
Luftmolekülen, die die Fähigkeit haben, Strahlen ganz bestimmter
Wellenlänge zu absorbieren und zu emittieren, abgefangen, sozusagen aus
dem Spektrum ausgefiltert. Die hierdurch bewirkte direkte Erwärmung der
Luft ist kaum messbar, praktisch vernachlässigbar.
Erwärmt von der Sonne wird im Grunde einzig und allein der Erdboden.
Dieser erst erwärmt die Luft durch Wärmeleitung, durch direkte Berührung
mit der aufliegenden Luft, die mit einem Luftdruck von gut einem Kilogramm
pro Quadratzentimeter auf die Erdoberfläche gepresst wird. Die so erwärmte
Luft bleibt nicht lange ruhig. Wie jeder andere Körper dehnt sie sich bei
Erwärmung aus; sie wird dünner, leichter und steigt empor. Erwärmte
Luftpakete lösen sich vom Boden ab und erzeugen das, was wir Auftrieb,
Konvektion oder Thermik nennen. In solchen Thermikschläuchen schrauben
sich die Adler, Bussarde und Sperlinge in die Höhe, aber auch die
Segelflieger wissen diese zu nutzen.
Dieses Prinzip des Auftriebs entdeckte zuerst Archimedes, unter Wasser.
Das „Archimedische Prinzip“ besagt, dass jeder leichtere Körper unter
Wasser solange emporsteigt, bis das von ihm verdrängte Gewicht mit dem des
Wassers übereinstimmt. Deswegen schwimmt auch Eis auf dem Wasser, weil
sich dessen Volumen beim Gefrieren um etwa 10 Prozent ausdehnt. Diese
Ausdehnungskraft sprengt nicht nur Felsen, sie lässt auch Wasserrohre
platzen. Wenn man die „Spitze eines Eisberges“ sieht, kann man als
Faustformel annehmen, dass 90 Prozent des Eisberges sich unter Wasser
befinden. Schmilzt des Eisberg, so nimmt das Wasser wieder sein
ursprüngliches Volumen ein. Obgleich die „Spitze des Eisberges“
verschwindet, ändert sich an der Höhe des Wasserspiegels absolut nichts.
Schmelzende Eiswürfel in einem Glas mit Whisky bringen dieses auch nicht
zum Überlaufen!
Durch Leitung und dann Konvektion kommt die Wärme in die Luft, wird deren
Temperatur erhöht. Es ist also nicht korrekt zu sagen, dass sich die Luft
erwärme. Nein, Luft kann sich nicht erwärmen. Sie müsste sich an einer
Stelle abkühlen, um mit dieser Energie sich an anderer Stelle erwärmen zu
können. Dies ist physikalisch unmöglich, denn jeder Wärmestrom hat eine
von Natur aus vorgegebene Richtung. Wärme fließt nur von warm nach kalt
und nicht umgekehrt. Dieses Naturgesetz vermag der Mensch nicht
umzukehren, mag seine Phantasie auch anderes propagieren, wie es der
Begriff „Erderwärmung“ suggeriert. Auch diese „Erderwärmung“ ist
unmöglich. Wie jeder andere Körper verliert auch die Erde unentwegt Wärme.
Sie kühlt sich für uns Menschen erbarmungslos und gnadenlos ab, wenn sie
nicht von außen, von der Sonne, erwärmt wird.
Ohne Sonne gäbe es kein Leben auf der Erde, weil es für dieses keine
Energie gäbe. Leben ist Energie, ist Bewegung. „Alles fließt“, sagte
Heraklit in weiser Einfachheit. Auch die Luft fließt und ist in ständiger
Bewegung, selbst bei vermeintlicher „Windstille“. Wind ist bewegte Luft
und wohl daher hat „Wetter“ in seiner indogermanischen Urbedeutung die
Bedeutung „Bewegung“. Diese Bewegung lebt in dem englischen Wort „weather“
fort. Im französischen Sprachgebrauch wird die Bewegung an die Zeit
geknüpft. „Le temps“ bedeutet sowohl Zeit als auch Wetter. Beide sind in
unaufhörlicher Bewegung, in ständigem Fluss und nicht umkehrbar, das heißt
nicht rückgängig zu machen. Wetter und Zeit sind „irreversibel“.
Die Lufthülle der Erde bewegt sich nicht vor selbst, denn aufgrund der
Schwerkraft, der Anziehungskraft der Erde als Körper, ist die Lufthülle
äußerst fest an die Erde gebunden. Die Lufthülle rotiert mit genau der
gleichen Geschwindigkeit wie die Erde. Bei einer täglichen
Erdumdrehungszeit von 24 Stunden und einen Umfang von etwa 40 000
Kilometern am Äquator beträgt dort die Rotationsgeschwindigkeit der Erde
knapp 1 760 Kilometer pro Stunde. In 50 Grad nördlicher oder südlicher
Breite sind es immer noch etwa 850 Kilometer pro Stunde. Würde sich die
Erde unter einer „starren“ Lufthülle mit dieser Geschwindigkeit drehen,
die Oberfläche wäre am Äquator glühend heiß, allein durch die
Reibungswärme. Alle Gegenstände auf der Erde würden verglühen wie ein
Satellit beim Wiedereintauchen in die Erdatmosphäre. Direkt am Nordpol wie
am Südpol als Umdrehungsachse wäre es eisig kalt, denn dort geht die
Rotationsgeschwindigkeit auf Null zurück.
Woraus sich die Lufthülle zusammensetzt
Die bewegte Lufthülle erzeugt also das, was wir Wetter zu nennen pflegen.
Die Kraft oder Energie, die sie zu ihrer ständigen Bewegung benötigt,
kommt von der Sonne. Sie ist der „Motor“, der alles in Bewegung hält, auch
das Leben.
„Leben“ gab es jedoch nicht von Anfang an auf der schätzungsweise 4,5
Milliarden Jahre alten Erde, wenn auch die glühende Urerde schon eine
Atmosphäre hatte. Sie war jedoch mit der heutigen nicht zu vergleichen und
hatte eine völlig andere Zusammensetzung. Die Vermutungen über die
Bestandteile der Uratmosphäre sind vage, doch geht die Wissenschaft davon
aus, dass die Atmosphäre ein Stadium durchlaufen hat, in dem sie noch ohne
Sauerstoff war. Wie ein glühendes Eisen, das aus dem Feuer genommen wird,
so kühlte sich die noch heiße Erde stetig ab, bis die Temperaturen der
Lufthülle unter 373,2 Kelvin (K) oder 100 Grad Celsius (° C) sanken, dem
Siedepunkt des Wassers. Nun erst konnte sich der unsichtbare, gasförmige
Wasserdampf verflüssigen, zu Tröpfchen kondensieren, konnte der Himmel
seine Schleusen öffnen, um die Ozeane zu bilden.
Es war die Wärmestrahlung, die diesen Abkühlungsprozess verursachte. Die
Erde verlor ihre Hitze und strahlte sie in die unendlichen Weiten des
Weltalls hinaus. Die Erde bekam irgendwann eine feste Kruste und die
Lufthülle füllte sich zunehmend mit den Stoffen, die im Innern der
glutflüssigen Gesteine gelöst waren. Auf diese Weise kamen Wasserdampf,
Kohlendioxyd und Stickstoff in die Luft. Dies lässt sich nachprüfen an den
Ausdünstungen der heute tätigen Vulkane. Die Rauchwolken der Vulkane
bestehen ungefähr zu 70 Prozent aus Wasserdampf, zu 16 Prozent aus
Kohlendioxyd, zu 10 Prozent aus Stickstoff. Den Rest bilden Staubpartikel
und Schwefeldämpfe.
Die beiden angeblichen „Treibhausgase“ Wasserdampf und Kohlendioxyd
konnten nicht verhindern, dass sich die Erde, die einst eine glühende
„Feuerkugel“ war, stetig weiter abkühlte. Die Erklärung ist physikalisch
einfach und leicht zu verstehen. Dies liegt schlicht daran, dass die Erde
naturgesetzlich ein „kontinuierlicher Strahler“ ist. Alle festen und
flüssigen Körper gehören zu den „kontinuierlichen Strahlern“, weil sie
elektromagnetische Strahlung zusammenhängend über ein breites
Wellenlängenspektrum abgeben. Luftige und damit gasförmige Körper können
dagegen nur selektiv Strahlung aufnehmen oder absorbieren und damit
abgeben oder emittieren.
Die Sonne als glühender und die Erde als kalter Körper sind beides solch
„kontinuierliche Strahler“. Die Sonnenstrahlen erreichen die Erdoberfläche
durch das sichtbare und nahe Infrarotfenster in der Atmosphäre zwischen
0,38 und 3 Mikrometer (µm) und die Wärmestrahlung der Erde verschwindet
ins Weltall insbesondere durch das offene Wasserdampf-Fenster zwischen
8,75 und 12,25 µm. Die von der Sonne ausgehende Strahlung umfasst nicht
nur das unser Auge blendende sichtbare „weiße“ Licht, das sich in seine
Spektral- oder Regenbogenfarben von violett bis rot zerlegen lässt. Auch
jenseits des roten Lichts bei 0,8 µm sendet die Sonne unsichtbare Wärme-
oder Infrarotstrahlung zu uns. Jenseits des violetten Lichts kommt von der
Sonne eine ebenfalls unsichtbare Strahlung, die sehr kurzwellige
Ultraviolettstrahlung, die auf unserer Haut den „Sonnenbrand“ hervorruft.
Während das Rot- und Infrarotlicht“ unsere Haut erwärmt, wird sie von
zuviel „UV-Licht“ verbrannt und geschädigt.
Die Sonnenstrahlung hinterlässt in der Sonnenatmosphäre nicht nur die
vielen Tausend dunklen „Fraunhoferschen Linien“, sie muss auf ihrem Weg
zur Erde noch die Erdatmosphäre mit ihren Gasen durchlaufen. Nachdem im
Jahre 1672 Isaac Newton entdeckt hatte, dass sich das weiße Sonnenlicht in
seine sieben Regenbogenfarben zerlegen lässt und später im Jahre 1800
Wilhelm Herschel die unsichtbare, die ultra- oder infrarote Strahlung
entdeckte, war es Josef Fraunhofer, der im Jahre 1814 im Sonnenspektrum
viele dunkle Linien, die „Fraunhoferschen Linien“ entdeckte. Erst viele
Jahre später, im Jahre 1859, fanden Gustav Kirchhoff und Robert Bunsen die
Erklärung. Sie entdeckten, dass die dunklen Linien schlicht und einfach
„Absorptionslinien“ waren. Sie wurden verursacht durch die verschienen
Gase in der Sonnenatmosphäre. Jedes Molekül kann nur ganz spezifisch
Strahlung einer ganz bestimmten und nur für dieses spezielle Molekül
charakteristischen Wellenlänge absorbieren. Diese Absorption erzeugt eine
„dunkle Linie“ in dem ansonsten kontinuierlichen Spektrum.
Kirchhoff und Bunsen fanden auch eine „dunkle Linie“, die sie keinem Stoff
auf der Erde zuordnen konnten. Sie gaben dem dazugehörigen Stoff den Namen
„Helium“ nach dem griechischen Wort „helios“ für Sonne. Erst etwa 30 Jahre
später entdeckte man dieses Element Helium auch auf der Erde. Man weiß
auch, wie Helium entsteht. Es entsteht aus der Verschmelzung von zwei
Wasserstoffatomen in dem „Fusionsreaktor“ Sonne. Kirchhoff und Bunsen
begründeten als neuen Zweig der Physik die „Spektralanalyse“. Sie spielte
nicht nur für die Astronomie eine gewichtige Rolle, denn sie erlaubte es,
erstmalig die Zusammensetzung von Sternatmosphären „spektralanalytisch“ zu
erforschen und sowohl qualitativ als auch qualitativ zu bestimmen.
Auf der Spektralanalyse beruht letztendlich die moderne Atomphysik ebenso
wie die Quantenphysik. Mit der Entdeckung des „Wirkungsquantums h“
revolutionierte Max Planck die klassische Physik und öffnete mit seiner am
14. Dezember 1900 vorgetragenen Quantenidee den Zugang zu einem der Physik
bis dahin verschlossenen Verständnis aller Atomvorgänge. Im Jahre 1905
übernahm Albert Einstein Max Plancks Idee der Quantentheorie und
interpretierte das Licht als Strom von Lichtquanten oder Photonen, wobei
er jedem Quant eine Energie h υ zuschreibt und zudem annimmt, dass jedes
Elektron durch e i n Quant ausgelöst wird. Mit diesem Bild sieht man das
Bombardement der Quanten auf den bestrahlten Körper unmittelbar vor sich.
Aus denselben Gedanken heraus stellte Albert Einstein im Jahre 1912 das
„photochemische Grundgesetz“ auf, demzufolge jede photochemische Reaktion
primär in der Absorption e i n e s Lichtquants und der an e i n e m Atom
oder Molekül dadurch ausgelösten Umsetzung erfolgt.
Dies vorauszuschicken ist äußerst wichtig um zu verstehen, warum die
Lufthülle der Erde praktisch durchsichtig, vor etwa 100 Jahren sagte man „diatherman“,
für die Sonnenstrahlen ist. Sie haben mit Leichtigkeit die
Sonnenatmosphäre durchdrungen und tun dies ebenso mit der Erdatmosphäre.
Man kann dies nachprüfen und ganz einfach mit Temperaturmessungen belegen.
Dazu misst man direkt am Boden und dann in verschiedenen Höhen über dem
Boden den Tagesgang der Temperaturen. Die Auswertung der Messungen ergibt,
nimmt man zur leichteren Interpretation windarmes und wolkenloses Wetter,
dass die größten Temperaturschwankungen direkt am Erdboden auftreten und
dann mit zunehmender Höhe immer geringer werden. Der Boden ist also
eindeutig am Tage die Heizfläche für die Luft, und natürlich auch die
nächtliche Kühlfläche. Läuft man bei Sonnenschein über Mittag barfuss
durch den Dünensand oder über eine Teerstraße, dann merkt man den
beachtlichen Unterschied zwischen der Temperatur des Bodens wie in
Kopfhöhe.
Obgleich die Sonne unsere Energiequelle ist, ist der Boden als Empfänger-
oder Absorberfläche für die Solarenergie die tatsächliche Quelle und Senke
für Energie. Mit Hilfe des Prozesses der Wärmeleitung transportiert er
Wärme in die tiefere Schichten des Bodens, erleitet sie aber auch in die
Atmosphäre. Die Lufthülle der Erde lässt also die Sonnenergie praktisch
ungehindert passieren und das liegt an ihrer gasförmigen Zusammensetzung.
Die trockene Luft besteht etwa zu 78 Prozent aus Stickstoff (N2) und zu 21
Prozent aus Sauerstoff (O2). Im verbleibenden Rest von 1 Prozent überwiegt
mit 0,9 Prozent das Edelgas Argon (Ar). Von dem minimalen Rest von 0,1
Prozent hat den Hauptanteil mit 0,035 Prozent das Kohlendioxyd (CO2). Dann
folgen nur noch Bruchteile von Neon, Helium, Methan, Krypton, Wasserstoff,
Stickoxyd, Ozon, Xenon.
Die Zusammensetzung der Luft scheint wie von weiser Hand zusammengefügt,
denn jeder Stoff hat eine Aufgabe, eine Funktion, einen Sinn. Ohne die
winzigen Bruchteile von Kohlendioxyd gäbe beispielsweise keine grünen
Pflanzen auf unserer Erde, keine Pflanzen, keine Bäume und Sträucher,
keine Grasländer, keine Steppen und Urwälder. Die grünen Pflanzen haben
als einzige Lebewesen die einzigartige Fähigkeit, über die Spaltöffnungen
an den Blättern mit Hilfe des Farbstoffes Chlorophyll Sonnenenergie
aufzunehmen und diese als „Nahrung“ zu speichern. Diesen Prozess nennt man
Photosynthese oder CO2-Assimilation. Dabei wird mit Hilfe des
Kohlendioxyds aus der Luft und des mit Mineralien angereicherten Wassers
aus dem Boden Pflanzensubstanz, materialistisch als „Biomasse“ bezeichnet,
aufgebaut. Dabei spalten sie aus dem Wasser (H2O) Sauerstoffatome (O) ab,
fügen sie zu Sauerstoffmolekülen (O2) zusammen und geben diese an die Luft
ab.
Die grünen Pflanzen sind wahre Wunderwerke der Natur oder Schöpfung. Ohne
sie wäre heutiges Leben auf der Erde nicht möglich. Diese Einsicht findet
man in einem weisen Spruch am Eingang des Botanischen Gartens in Berlin.
Dort steht: „Hab’ Ehrfurcht vor der Pflanze, alles lebt durch sie!“
Ohne die grünen Pflanzen, man nennt sie daher auch Primärproduzenten, gäbe
es keine Grundnahrung für Tier und Mensch, es gäbe auch keinen Sauerstoff
in der Luft, den wiederum Tier wie Mensch gleichermaßen dringend
benötigen, um die pflanzliche oder auch tierische Nahrung im Körper zu
verbrennen. Deren Verbrennung ist unverzichtbar, um die in der Nahrung von
den Pflanzen gespeicherte Sonnenenergie als eigentliche Lebensenergie
wieder freizusetzen. Mit Albert Einstein gesprochen leben wir Menschen
letztendlich von dem ungeheuren Photonenstrom, der von der Sonne ausgeht
und die Erde trifft. Die Sonne verzehrt sich und ermöglicht Leben auf der
Erde. Hört sie eines Tages auf zu scheinen, dann hört auch das Leben auf.
Erlischt die Sonne, dann tritt vermutlich wieder der Urzustand ein, den
die Bibel wie folgt beschreibt: „… die Erde war wüst und leer, und es war
finster auf der Tiefe …“. Ähnlich heißt es in der Edda: „… Urzeit war, da
Ymir hauste, nicht war Sand noch See noch Salzwogen, nicht Erde unten noch
Himmel oben, Gähnung grundlos, doch Gras nirgend …“.
Zur Rolle des Kohlendioxyds in der Luft
Die wissenschaftlichen Schätzungen über den maximalen einstigen Gehalt der
Luft an Kohlendioxyd gehen weit auseinander und reichen von mindestens 20
Prozent, was dem heutigen Sauerstoffgehalt entspricht, bis zu über 80
Prozent. Diese Diskrepanzen sind erheblich, sie mögen hier nicht weiter
interessieren, denn Tatsache ist, dass sich die Erde trotz des immens
hohen CO2-Gehaltes abkühlte und nicht erwärmte.
Nachdem die Erdoberfläche und mit ihr die Lufthülle unter die „kritische
Temperatur“, den „Siedepunkt“ bei 373 K oder 100° C, abgekühlt waren,
konnten die riesigen Wasserdampfmengen kondensieren. Es muss zu geradezu
sintflutartigen Regenfällen gekommen sein. So entstanden die Flüsse, die
Seen, die Meere.
In den Meeren entwickelten sich die Blaugrünalgen, die die Befähigung zur
Photosynthese, zur CO2-Assimilation hatten. Mit Hilfe des Sonnenlichts hυ
erzeugten sie aus den anorganischen Stoffen H2O und CO2 organisches
Material und gaben dabei Sauerstoff ab. Ohne CO2 in der Luft gäbe es keine
grünen Pflanzen und damit keine Nahrung für Tier und Mensch. CO2 ist für
die Pflanzen unverzichtbar; es ist ein Grundnahrungsmittel. Deswegen nennt
man die Pflanzen auch Primärproduzenten. Der Mensch ist Konsument. Mit der
Begrünung der Kontinente verschwanden ungeheure Mengen des Kohlendioxyds
aus der Luft. Der heutige Gehalt liegt zwischen 0,03 und 0,04 Prozent.
Große Mengen wurden bei der Verwitterung von Feldspat, einem
Granitbestandteil, „verbraucht“, in Kalkstein und Dolomit (CaCO3)
eingebunden. Schätzungsweise 300 000 mal mehr Kohlendioxyd, als unsere
Lufthülle heute enthält, liegt in den Kalkfelsen und Dolomiten der Erde
fest. Ein Teil des Kohlendioxyds wurde auch aus der Luft ausgewaschen und
löste sich in den Meeren auf.
Wenn, und hiervon gehen alle IPCC-Experten aus, die Erde angenähert als
ein „schwarzer Körper“ angesehen werden kann, dann ist es absolut
unmöglich, dass eine Lufthülle mit Gasen, die Strahlung nicht
kontinuierlich, sondern nur ganz selektiv und stoffspezifisch Strahlung
ganz bestimmter Wellenlänge oder Wellenzahl absorbieren können, die Erde
an ihrer Abkühlung hindern könnte. Die Spektralanalyse von Kirchhoff und
Bunsen (1859) hat physikalisch das erklärt, was Sir Isaac Newton um 1660
in seinem „Abkühlungsgesetz“ (cooling law) quantitativ formulierte.
Wenn man annimmt, dass die Erde ein „schwarzer Körper“ ist und eine
einheitliche Temperatur von +15° C (288 K) hat, dann beträgt die Summe der
kontinuierlich über ein breites Wellenlängenspektrum abgestrahlte
unsichtbare Temperatur- oder Wärmestrahlung 390 W/m2, wobei nach dem
Wienschen Verschiebungsgesetz (Wien’s distribution law) das Maximum der
abgestrahlten Energie bei 10 µm liegt. Kohlendioxid kann diesen Wärmestrom
nicht unterbinden, denn es kann nur Strahlung von Wellenlängen bei 15 µm
absorbieren. In jedem Lehrbuch der Physik, dass sich mit der Fernerkundung
(remote sensing) befasst, speziell mit der berührungslosen
Temperaturmessung von Wettersatelliten aus, ist ausgeführt, dass dies nur
möglich ist, weil in der Atmosphäre ein stets offenes infrarotes
Strahlungsfenster (radiation window) zwischen 8,5 und 13 µm existiert,
dass weder durch die Wasserdampf- noch die Kohlendioxid-Absorptionslinien
geschlossen werden kann.
Weil dies so ist, nimmt in jeder Nacht, egal wo auf der Erde, bei
wolkenlosem Himmel die Temperatur am Erdboden ab. Der Grund ist die
Tatsache, dass die Wärmestrahlung der Erdoberfläche wie aller auf ihr
befindlichen Körper ungehindert ins Weltall entweichen kann. Diese
nachweisbaren Fakten verweisen die Behauptung, es gäbe einen „natürlichen
Treibhauseffekt“, ins Reich unnatürlicher Märchen. Und wenn schon ein
„natürlicher Treibhauseffekt“ physikalisch absolut unmöglich ist, dann ist
auch ein „anthropogener zusätzlicher Treibhauseffekt“ unmöglich. An dieser
Tatsache ändert sich auch nichts, wenn der CO2-Gehalt der Luft sich
verdoppeln oder gar verdreifachen sollte.
Durch logisches Überlegen und konsequentes Anwenden der physikalischen
Gesetze kommt man zu dem vernichtenden Urteil, dass mit dem
„Treibhauseffekt“ eine bewusste Lüge in die Welt gesetzt wurde, um
speziell die fossilen Energieträger zu verteufeln und ihnen die Schuld an
der globalen „Klimakatastrophe“ zu geben. Auch eine „Klimakatastrophe“
wird es nie geben und hat es daher auch noch nie gegeben, weil „Klima“ ein
statistisches Konstrukt ist, das vom Wetter her abgeleitet wird. Jeder
weiß, dass jeder Einzelwert durchaus katastrophale Werte annehmen kann,
der daraus errechnete Mittelwert aber ein „toter Wert“ ist, vom dem
keinerlei Gefahr ausgeht.
Alle Gefahren, denen der Mensch ausgesetzt ist, seien es Sandstürme oder
Schneestürme, Hitze- oder Kältewellen, Orkane oder Wirbelstürme, gehen vom
Wetter aus. Doch dieses entzieht sich der Kontrolle des Menschen.
Oppenheim, den 2. Februar 2007
Dr. Wolfgang Thüne
Senior Meteorologist
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Von der Modellgläubigkeit zur Modellhörigkeit
Was Klimamodelle wirklich aussagen
Die Hiobsbotschaften über die Zukunft unseres Klimas nehmen immer
dramatischere Formen an. „Fliegt uns die erde um die Ohren?“, fragte die
allbekannte Bildzeitung. Der Spiegel ließ über den bekannten Apokalyptiker
James Lovelock verkünden: „Gaia hat Fieber“! – „Keine Macht der Welt könne
den Niedergang verhindern. Allenfalls lasse er sich ein wenig hinauszögern
– vor allem durch den massiven Ausbau der Kernenergie.“
Der Spiegel präsentierte sogleich auch ein „Neues Deutschland“! Darin
heißt es aus dem Potsdam-Institut für Klimafolgenforschung: „Der
Klimawandel wird alle Lebenslagen durchdringen.“ Danach wird sich Bayern
zukünftig tropischer Nächte erfreuen und der Hunsrück mit Starkregen zu
kämpfen haben. Auch die Europäische Union drängte sich ins Rampenlicht und
prophezeite: Im Jahre 2071 wird es um bis zu 3 Grad wärmer. Dann sei mit
jährlich bis zu 38000 Hitze- und Kältetoten zu rechnen. Für die Britische
BBC errechneten 250 000 Heimcomputer, dass es in England 2080 um 4 Grad
wärmer sein werde als 1970.
Was bei all diesen „Prognosen“ auffällt, ist die Tatsache, dass sie immer
genauer werden, auch regional, je ferner die Zukunft ist. Dies steht
natürlich in völligem Gegensatz zu den ebenfalls mit Computern berechneten
Wettervorhersagen. Deren Genauigkeit sinkt mit jeder Stunde rapide und
schon nach drei Tagen beginnt, von ganz wenigen stabilen Wetterlagen
abgesehen, die Kaffeesatzleserei.
Die sozialpsychologisch interessante Frage ist: Warum glauben wir so an
die Klimamodelle? Worin liegt ihre Faszinationskraft, außer dass wir
selbst orakelhafte und extrem neugierige Wesen sind? Es liegt einfach an
unseren Modellerfahrungen aus der Jugendzeit. Ob es bei Mädchen die
wirklichkeitsgemäße Widergabe von Kleidern, Püppchen oder Stofftieren ist,
oder bei Buben maßstabsgetreue Nachbildungen von Autos, Eisenbahnen,
Flugzeugen sind, auch als Erwachsener kann man sich der faszinierenden
Exaktheit der verkleinerten oder auch vergrößerten Modelle nicht
entziehen. Selbst den Luftwiderstandswert von Rennautos oder Kampfjets
testet man an Modellen im Windkanal.
Solche Modelle sind aber, und da liegt die Mogelei der Experten,
keineswegs mit den Wetter- oder gar Klimamodellen vergleichbar. Hier wird
kein fester Gegenstand modelliert, hier geht es um bewegte und
konturenlose Luftdruck- und stets variable Strömungsfelder, deren
Bewegungsabläufe man mit Hilfe von mathematischen Gleichungen zu
simulieren versucht. Das Problem ist, dass die Gleichungen selbst nicht
exakt lösbar sind und sich mit jedem Rechenschritt ein kleiner und
unvermeidbarer Fehler einschleicht. Nach Millionen von Rechenoperationen
haben sich nicht nur die unzähligen Fehlerchen zu einem gigantischen
Fehler aufgebaut, auch die Anfangsbedingungen haben sich inzwischen
geändert, so dass es nicht eine Lösung, sondern eine große Auswahl von
Lösungen gibt. Die vermeintlich plausibelste Lösung wird genommen, der
Rest wandert in den Papierkorb. So macht man es beim Wetter.
Der ständigen Fehlvorhersagen überdrüssig suchten zuerst in den USA mit
der führenden Computerindustrie Anfang der sechziger Jahre junge und
fortschrittliche Wissenschaftler, stimuliert von der in Blüte stehenden
Futurologie, nach Wegen, das Wetter längerfristig vorherzusagen. Sie
machten einen unzulässigen Trick. Sie legten ihren Berechnungen nicht die
stets veränderlichen dynamischen Wetterkarten zugrunde, sondern die
statischen Klimakarten. Diese sind leblos und unbeweglich, weil sie
statistisch gemittelte Zustände zeigen. Egal welchen Schulatlas man
aufschlägt, er zeigt im Sommer ewig das „Azorenhoch“, im Winter das
„Islandtief. Wenn auch diese Gebilde keine Realität haben, so können sie
in uns, von der Reiseindustrie stimuliert, unendliche Sehnsüchte und
Wünsche wecken. Wir werden zu Zugvögeln, immer der Sonne hinterher.
Das Schöne und Geheimnisvolle am Computer ist, dass Wissenschaftler
hiermit unendlich viel spielen und ihren Spieltrieb grenzenlos austoben
können, wobei ihrer Phantasie keine Realität Einhalt zu bieten vermag. Mit
den Computern entwickelten sich zwei ganz neue Wissenszweige, die
Chaostheorie und die Spieltheorie. Der Mensch wird zum „deus ex machina“.
Er haucht dem toten „Islandtief“ Leben ein und schaut im Computer, was
dieses leblose Ding in 50, 100 und mehr Jahren macht. Es macht
willkürliche Scheinbewegungen, numerische Zuckungen.
Wussten dies die Väter der Klimamodelle noch und nannten daher ihre
Projektionen schlicht Simulationen oder Szenarienrechnungen, so
präsentieren die Söhne die Ergebnisse als wahre Prognosen, ja
vertrauenswürdige Vorhersagen, deren Genauigkeit sich mit zunehmender Zeit
verbessere und keineswegs, wie natürlich, vermindere. Daher die Mahnung
eines der Väter, Syukuro Manabe von der Princeton Universität, der
beklagt, dass sich zu viele zunehmend auf die Modelle verlassen, ohne sie
zu verstehen. „Ohne echtes Verständnis kann man die Projektionen eines
Modells aber nur schwer von den Aussagen eines Wahrsagers unterscheiden.“
Er bezeichnet die Modelle inzwischen als „Monster“, gefährliche Monster!
Sie sind deshalb gefährlich, weil sie den Weltuntergang fest
einprogrammiert haben und mit jedem Rechenschritt wird dieser
unvermeidlicher. Jede dieser fiktiven „Prognosen“ wird dann in den Medien
verbal verstärkt, denn je sensationeller die Schlagzeile desto größer der
Verkaufserfolg. Es wird allerhöchste Zeit, dass eine Enkelgeneration
heranwächst, die wieder mehr Nüchternheit walten lässt und ehrlich sagt,
dass der Computer das und nur das berechnet, was man einprogrammiert, man
ihm zu tun befohlen hat. Und es gibt keinen gehorsameren Befehlsempfänger.
Gibt man einem Molekül Kohlendioxid ein bestimmtes Erwärmungspotential,
dann führt eine Erhöhung automatisch zu einer „Erderwärmung“, bis in alle
Ewigkeit, bis zum Fiebertod der Mutter „Gaia“.
So nähert sich Wissenschaft wieder dem Glauben, den sie eigentlich durch
Wissen zu ersetzen vorgab. Ob wir aber eines Tages in der „Hölle“ schmoren
oder im „Treibhaus“ braten, ist da ein Unterschied?
Oppenheim, den 31. Januar 2007
Dr. Wolfgang Thüne
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Meßstation auf dem Mauna Loa
Frankfurter Allgemeine Zeitung
leserbriefe@faz.de
FAZ v. 27. Feb. 2007, S. T1: „Die reine Luft der Eiszeit“ von Hort
Rademacher
Sehr geehrte Damen und Herren,
gestatten Sie zu dem ausgezeichneten Artikel einen Leserbrief:
„Der Artikel von Horst Rademacher verdient mehrmals gründlich gelesen und
noch gründlicher durchdacht zu werden. Er ist ein Musterexemplar dafür,
wie Experten auch kluge Journalisten „aufs Kreuz legen“ und geschickt über
sie die Öffentlichkeit manipulieren.
Da ist ad eins die Behauptung, die Meßstation auf dem Mauna Loa sei eine
„Reinluftstation“ fernab jeder Industrie. Das mag für die industriellen
Abgase gelten, doch speziell nicht für Kohlendioxid. Dies wird in Übermaß
an den Flanken des Vulkankegels durch Erdspalten „ausgeatmet“ und führt an
der Messstation zu gigantischen Schwankungen bis zu mehr als 2000 ppm, je
nach Windrichtung!
Da ist ad zwei die Meßmethodik, die zwei exorbitante Schwachstellen
aufzeigt im Vergleich zu den vor 1958 üblichen nasschemischen Verfahren,
die einfach als „ungenau“ abgetan werden. Dabei liegt der Fehler bei der
modernen „Infrarot-Gasanalyse“. Dies liegt darin begründet, dass die Luft
zwecks Ausfrieren des Wasserdampfes auf etwa -80 Grad Celsius abgekühlt
werden muss, wobei –und das wird verschwiegen- auch etwa ein Drittel des
Kohlendioxids mit ausgefroren wird. Kreutz errechnete anhand von 25000
CO2-Messungen an der Agrarmeteorologischen Forschungsstelle in Gießen
während der Jahre 1939/40 einen Mittelwert von 444 ppm, was diese Annnahme
unterstützt.
Da ist ad drei das Meßverfahren selbst. Die gefriergetrocknete Luft wird
mit „Infrarotlicht der Wellenlänge von 4,3 Mikrometer bestrahlt“. Doch was
hat diese Wellenlänge mit dem angeblichen „Treibhauseffekt“ zu tun, der
auf der Strahlungs-Absorption und -Reemission des CO2 bei einer
Wellenlänge von 15 Mikrometer beruhen soll. Nach dem Wienschen
Verschiebungsgesetz entspricht der Wellenlänge von 15 Mikrometer eine
Temperatur von 193 Kelvin oder -80 Grad Celsius, der Wellenlänge von 4,3
Mikrometer aber eine Temperatur von 674 Kelvin!
Es fragt sich, was überhaupt gemessen wird! Hierüber sollte als
Gerätehersteller die Firma Siemens befragt werden!“
Ich würde mich für eine Veröffentlichung sehr bedanken und verbleibe
mit freundlichen Grüßen
Dr. Wolfgang Thüne, Oppenheim
01.03.2007
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Wilhelm Wien – der dunkle Strahlung sichtbar machte
Wolfgang Thüne
Er ist einer der berühmtesten Söhne der Provinz Ostpreußen und dennoch den
meisten Ostspreußen weitestgehend unbekannt. Er ist der 12.
Nobelpreisträger der Physik und wird selbst unter Physikern nur wenig
genannt. Ist er ein Opfer des Zeitgeistes? Er ist ein Produkt des
klassischen preußischen Humboldt’schen Bildungssystems, das einst
vorbildlich in der Welt war.
Doch wer ist dieser Mann? Wer ist diese fast vergessene Geistesgröße, der
der Welt ein Gesetz schenkte, mit der unsichtbares Licht sichtbar gemacht
wurde? Wilhelm Carl Werner Otto Fritz Franz Wien wurde am 13. Januar 1864
in dem Örtchen Gaffken bei Fischhausen in Ostpreußen geboren. Sein Vater
war der Rittergutsbesitzer Carl Wien. 1866 zog die Familie nach Drachstein
in den Kreis Rastenburg. Nach dem Abitur in Königsberg 1882 studierte
Wilhelm Wien Physik an den Universitäten Göttingen und Berlin. Im Jahre
1886 erlangte er seinen Doktortitel und arbeite danach als Assistent des
berühmten Physikers Hermann von Helmholtz an der Physikalisch Technischen
Reichsanstalt. 1892 habilitierte er sich und entwickelte in den Jahren
1893/94 zuerst das „Wiensche Verschiebungsgesetz“ und dann 1896 das
„Wiensche Strahlungsgesetz“. 1911 erhielt Wilhelm Wien den 12. Nobelpreis
für Physik als Anerkennung für seine großartigen Arbeiten zur
Wärmestrahlung.
Was ist das Außergewöhnliche an der Leistung von Wilhelm Wien? Die für
alle Menschen wohl vertraute und unverzichtbare Wärmestrahlung ist ein
volkstümlicher Begriff die Infrarotstrahlung. Diese ist für unser
menschliches Auge unsichtbar und wird von jedem Körper in Abhängigkeit von
seiner Temperatur ausgesandt. Diese Strahlung wird daher auch
Temperaturstrahlung genannt, die wiederum wie alle Strahlung eine
elektromagnetische Strahlung ist. Diese hat je nach Wellenlänge oder
Frequenz völlig verschiedene Wirkungen und reicht von den Röntgenstrahlen
bis zu den Radiowellen. Der Übergang von der sichtbaren zur unsichtbaren
Sonnenstrahlung, die beim Sonnenbad als wohltuende Wärme empfunden wird,
liegt bei 0,78 Mikrometer. Die unsichtbare Wärmestrahlung wurde von
Friedrich Wilhelm Herrschel im Jahre 1800 entdeckt. Er ließ das weiße
Sonnenlicht durch ein Prisma fallen und spaltete es in seine
Regenbogenfarben auf. Dann legte er unter jede Spektralfarbe ein
Thermometer. Jenseits des roten Lichts legte er auch ein Thermometer und
stellte fest, dass dieses eine höhere Temperatur zeigte als die anderen.
Die für unser Auge unsichtbare, die Ultrarot- oder später
Infrarotstrahlung war entdeckt.
Während das sichtbare Licht die Erde und alle Gegenstände auf ihr in
unendlich bunter Vielfalt erscheinen lässt, wird die Erde hauptsächlich
„unsichtbar“ erwärmt. Die Sonne ist zwar die Strahlungs- und Energiequelle
für alles Leben auf der Erde, doch ihre Strahlung wird nach dem langen Weg
durch Weltraum und Atmosphäre hauptsächlich von der Erdoberfläche
absorbiert. Die Erdoberfläche ist die Energieumsatzfläche. Von ihr aus
wird die Luft erwärmt und von ihr aus abgekühlt. So ist die Erde Empfänger
solarer Strahlungswärme und zugleich Emittent terrestrischer
Wärmestrahlung. Beide, die Sonnen- und die Erdstrahlung, haben völlig
verschiedene Temperaturen und damit Wellenlängen. Doch wie hängen
Temperatur und Wellenlänge zusammen? Dies in eine Formel gekleidet zu
haben, ist das große Verdienst von Wilhelm Wien. Das „Wiensche
Verschiebungsgesetz“ setzt Temperaturen und Wellenlängen in direkte
Beziehung, beschreibt die Verschiebung des Wellenlängenmaximums mit der
Temperatur. Wird ein Körper erwärmt, steigt seine Temperatur und dabei
verschiebt sich das λmax oder Wellenlängenmaximum seiner Ausstrahlung in
den kürzeren, sinkt sie, so wandert es in den längeren
Wellenlängenbereich. Ein Beispiel: Erhitzt man ein Hufeisen, so wird ab
einer bestimmten Temperatur die unsichtbare Wärmestrahlung sichtbar, das
Eisen beginnt sichtbar zu strahlen, zuerst als Grauglut, dann als Rot-,
Gelb- und schließlich Weißglut, fast so weiß wie die Sonne.
Etwa 50 Prozent der Sonnenstrahlung zählen zu der nahen Infrarotstrahlung.
Sie reicht von etwa 0,8 bis zu Wellenlängen von 3 Mikrometer. Die im
Strahlungskegel der Sonne rotierende Erde absorbiert diese Strahlung je
nach Beschaffenheit der Oberfläche und wird erwärmt. Die erwärmte Erde ist
selbst ist wie jeder temperierte Körper auch eine Strahlungsquelle, denn
jeder Körper oberhalb einer Temperatur von O Kelvin, dem absoluten
Nullpunkt bei -273 Grad Celsius, sendet Wärmestrahlung aus. Die Intensität
der Strahlung steigt proportional der 4. Potenz der absoluten Temperatur
eines Körpers und kann einfach mittels des Stefan-Boltzmann-Gesetzes
abgeschätzt werden. Hätte die Erdoberfläche eine Einheitstemperatur von
+15 Grad Celsius, dann läge das Maximum der abgestrahlten Energie bei
einer Wellenlänge von 10 Mikrometer (µm). Hätte sie eine Temperatur von
-80 Grad, so läge das Maximum bei 15 µm. Dies ist auch der Grund, warum
das Kohlendioxid, das eben diese 15 μm-Strahlung absorbiert, nicht
verhindern kann, dass nach einem sonnigen Tag, an dem sich die Erde auf 30
und mehr Grad erwärmen konnte, in klaren Nächten die Wärmestrahlung der
Erde ungehindert in den Weltraum entweichen und sich die Erde unter 10
Grad abkühlen kann.
Hatte Wilhelm Wien den Wellenlängen eine Temperatur gegeben, so dauerte es
noch Jahrzehnte, bis dieses technisch umgesetzt und aus
Temperaturaufnahmen mit Kameras Wärmebilder konstruiert werden konnten.
Solche Infrarotkameras werden daher auch Wärmebildkameras genannt. Sie
sind ein technisches Meisterwerk und wurden nach der Kuba-Krise 1962 Mitte
der sechziger Jahre entwickelt. Erst sie ermöglichten die militärisch
wichtige und inzwischen unverzichtbare nächtliche Luftaufklärung. Nun war
es möglich, die Nacht zum Tage zu machen, denn jeder Körper verrät sich
durch die ihm eigene und nur von seiner Temperatur abhängende
Wärmestrahlung. Diese durchdringt jedes perfekte Tarnnetz. Dank Wilhelm
Wien war lange nach seinem frühen Tod im Jahre 1928 die berührungslose
Temperaturmessung möglich geworden, war die Fernerkundung geboren. Von
Hubschraubern, Flugzeugen und Satelliten ist es möglich, jeden Gegenstand
über seine Infrarotstrahlung zu orten. Seit 1977 sind alle europäischen
Wettersatelliten mit Infrarotkameras ausgerüstet, kann der Tagesgang der
Erdoberflächentemperaturen fotografiert und nachvollzogen werden. Dies ist
aber nur deswegen möglich, weil in dem Wellenlängenbereich zwischen etwa 8
und 13 µm, der von Temperaturen zwischen – 50 und +100° Celsius reicht,
die Atmosphäre durchsichtig, transparent oder diatherman ist und ein stets
offenes „atmosphärisches Strahlungsfenster“ besitzt. Nur deswegen konnte
sich die Erde, deren Atmosphäre vor Millionen von Jahren zeitweise fast
ausschließlich aus Wasserdampf und Kohlendioxid bestand, abkühlen und
damit Leben ermöglichen.
Wilhelm Wien reiht sich würdig ein in die Reihe der großen
Experimentalphysiker des 18. und 19. Jahrhunderts. Das Licht war ja seit
Sir Isaac Newton zum Gegenstand der physikalischen Forschung geworden.
Jahrhunderte ist gestritten worden, ob das Licht Welle oder Korpuskel ist,
bis die Physik sich zu der Erkenntnis durchrang, dass Licht sowohl Welle
als auch Korpuskel ist und gemäß Max Planck aus Quanten oder nach Albert
Einstein aus Photonen besteht. Wenn die Polizei in finsterster Nacht per
Hubschrauber mit Hilfe von Wärmebildkameras auf Verbrecherjagd geht,
Tornados nächtliche Aufklärung betreiben oder Spionagesatelliten jede
Bewegung und Tätigkeit auf der Erdoberfläche überwachen, die Umsetzung
einer Strahlungsinformation in eine Temperatur, die Eichung der
Wärmebilder liefert das Wiensche Verschiebungsgesetz.
Wilhelm Wien baute auf den Erkenntnissen seines berühmten Landsmannes
Gustav Robert Kirchhoff auf, der am 12. März 1824 in Königsberg geboren
wurde. Kirchhoff ist nicht nur bekannt für seine Regeln der elektrischen
Stromkreise. Kirchhoff hat auch zusammen mit Robert Wilhelm Bunsen die
Elemente Caesium und Rubidium entdeckt. Beide erklärten im Jahre 1858 die
schon 1814 entdeckten dunklen „Fraunhoferschen Linien“. Nach zahllosen
Experimenten hatten sie herausgefunden, dass es sich um Absorptions- und
ebenso Emissionslinien von Molekülen in der Sonnenatmosphäre handelt.
Kirchhoff und Bunsen begründeten die Spektralanalyse und legten damit die
Grundlagen für die moderne Astronomie und Astrophysik, aber auch
Atomphysik. Über die Spektrallinien konnte man alle Elemente
identifizieren und die stoffliche Zusammensetzung von Sternatmosphären
bestimmen.
Der Königsberger Kirchhoff konstruierte auch den „Schwarzen Körper“ als
Eichkörper für das Wiensche Verschiebungsgesetz, wonach Wellenlänge und
Temperatur in direkte Beziehung gesetzt werden können. Von Kirchhoff
stammt ebenso das „Kirchhoffsche Strahlungsgesetz“. Es besagt, dass
Materie gleich welcher Art eine elektromagnetische Strahlung aussendet,
die je nach Temperatur sichtbar oder unsichtbar ist. Die Emission und
Absorption erfolgt bei festen und flüssigen Körpern wie der Erde
kontinuierlich über ein breites Wellenlängenspektrum mit einem genau
bestimmbaren Maximum, bei Gasen dagegen aber nur diskontinuierlich,
selektiv, stoffspezifisch. Jeder gasförmige Stoff kann daher anhand seiner
nur ihm eigenen Spektrallinien identifiziert werden, wie Menschen anhand
ihrer unterschiedlichen Fingerabdrücke. Gustav Kirchhoff starb in Berlin
am 17. Oktober 1887. Er wäre des ersten Nobelpreises für Physik im Jahre
1900 würdig gewesen.
Das Konzept des „schwarzen Körpers“ inspirierte nicht nur Wilhelm Wien,
sondern auch die Physiker Stefan und Boltzmann und insbesondere Max
Planck, der nach Sir Isaac Newton die Quantennatur der Strahlung nachwies,
1900 die Quantenphysik begründete und damit die Periode der klassischen
mechanischen Physik beendete. Max Planck erhielt im Jahre 1919 den
Nobelpreis für Physik. Dass Kirchhoff und Wien solch ein kulturloses
Schattendasein führen, liegt in der unglückseligen Trennung zwischen den
reinen Naturwissenschaften und den Geisteswissenschaften, der Trennung
zwischen Natur und Kultur. Doch auch Naturwissenschaftler sind
Kulturträger allerersten, ja höchsten Ranges und exzellente
Geisteswissenschaftler. Wer das Erbe ostpreußischer Kultur hegen und
pflegen will, darf solche Kultur- und Geistesgrößen wie Kirchhoff und Wien
nicht geringer stellen als Agnes Miegel, Käthe Kollwitz oder Lovis
Corinth. Dass nachts nicht mehr alle Katzen grau sind, das verdanken wir
dem Nobelpreisträger Wilhelm Wien aus dem kleinen Gaffken bei Fischhausen
im Samland.
Oppenheim, den 27. April 2007
Gez. Dr. Wolfgang Thüne
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