September 2017: Leicht unterkühlt, oft schon wie der Oktober – wo bleibt die Klimaer­wärmung?

geschrieben von Chris Frey | 1. Oktober 2017

Die langfristige Entwicklung der Septembertemperaturen in Deutschland
Zunächst lohnt ein Blick auf die langfristige Entwicklung der Septembertemperaturen und deren Ursachen. Von 1881 bis 2016 erwärmte sich der September in Deutschland lediglich um etwa 1 Kelvin (1 Kelvin = 1°C) und damit weit weniger stark, als die meisten anderen Monate. Zwei mögliche Erwärmungsursachen, eine leichte Häufigkeitszunahme der Großwetterlagen mit südlichem Strömungsanteil sowie die insgesamt gestiegenen AMO- Werte (ein Indexwert für die Wassertemperaturen im zentralen Nordatlantik), zeigt die folgende Grafik gleich mit. Eine dritte mögliche Ursache, die Verstädterung sowie die geänderte Landnutzung („Wärmeinseleffekte“ im weitesten Sinne) wurde hier bei EIKE schon oft erläutert und soll bloß erwähnt werden.

Abb. 1: Höhere Septembertemperaturen traten in Deutschland besonders während der AMO- Warmphasen zur Mitte des 20. Jahrhunderts und gegenwärtig auf. Die momentanen Werte erreichen aber bislang nur knapp das Niveau der vorigen Jahrhundertmitte. Außerdem nahm die Häufigkeit der Großwetterlagen mit Südanteil tendenziell mit den AMO- Werten zu, wobei Spitzenwerte bevorzugt am Ende der AMO- Warmphasen auftraten. Hier mussten Indexwerte berechnet werden, um die sehr unterschiedlichen Größen in einer Grafik darstellen zu können.


KOWATSCH hat das Temperaturverhalten in verschiedenen Zeitabschnitten genauer untersucht. Der größte Teil der bescheidenen Septembererwärmung fand bis etwa 1920 statt. Seit 1942, dem etwaigen Höhepunkt der vergangenen AMO- Warmphase, zeigt sich keinerlei Erwärmung:

Abb. 2: Keine Septembererwärmung in Deutschland seit über 70 Jahren, und das trotz stetig steigendem Wärmeinselanteil bei den DWD-Stationen. In diesem Zeitraum nahm die CO2- Konzentration in der Atmosphäre um etwa 90 ppm zu; das entspricht einer Steigerung um etwa 30%. Man achte auf die sehr warmen September 1947, 1949 und 1961. Erst 1999, 2006 und 2016 wurden deren Werte wieder erreicht, beziehungsweise knapp übertroffen.


Betrachtet man den Zeitraum ab 1980, so zeigen einzelne Stationen sehr unterschiedliche September- Temperaturtrends:

Abb. 3 und 4: Seit 1980 verhielten sich die Septembertemperaturen gebietsweise sehr unterschiedlich. Während es in Tempelhof (Berliner Innenstadt) milder wurde, was zumindest teilweise mit Wärmeinseleffekten erklärt werden kann, kühlte es sich auf dem Hohenpeißenberg (Südbayern) ab. Freilich ist auch diese Station nicht WI- frei, aber weniger WI-beeinflusst als die Berliner Innenstadt. Da an beiden Stationen die CO2- Konzentration seitdem stark anstieg, wird klar, dass diese CO2- Zunahme keine wesentliche Ursache für die Entwicklung der Septembertemperaturen in Deutschland sein kann.


Überhaupt zeigt sich der Monat September, über einen längeren Zeitraum betrachtet, sehr stabil. Ausgeprägte kalte bzw. warme Jahrzehnte treten kaum auf. Das zeigt die nächste Grafik vom Hohenpeißenberg seit Beginn der dortigen Messreihen vor über 230 Jahren. Bis 1934 stand die Wetterstation noch bei einem Kloster am höchsten Punkt des Berges, heute etwas tiefer gelegen in einem neu erbauten DWD-Wetterzentrum. Inzwischen ist der Berg touristisch gut erschlossen (siehe http://www.dwd.de/DE/forschung/atmosphaerenbeob/zusammensetzung_atmosphaere/hohenpeissenberg/start_mohp_node.html ).

Abb. 5: Das Temperaturverhalten des Monates September ist recht stabil. Zu Mozarts Zeiten war es allerdings etwas wärmer als heute. Der wärmste September im Alpenvorland war jedoch 1961. Eingezeichnet sind noch die kalten Jahre 1881, hier beginnt der DWD mit seinen Grafiken und das Jahr 1931, ein sehr kaltes Jahr, das der grüne Baden- Württembergische Umweltminister Untersteller gerne als Vergleichsjahr nimmt. Zweifellos war der relativ kühle September 2017 immer noch deutlich wärmer als 1931.


Septembertemperaturen in Zentralengland und Nordamerika – auch dort fehlt eine besorgniserregende Erwärmung
In Zentralengland liegen langfristige Temperaturaufzeichnungen seit mindestens 300 Jahren vor. Die Messreihe ist nicht WI- bereinigt, trotzdem zeigt sich dort eine nur unwesentliche September- Erwärmung:

Abb. 6: Im frühen 18. Jahrhundert war der September in Zentralengland fast genauso mild wie gegenwärtig; während er sich vom späten 18. bis zum frühen 20. Jahrhundert dort kühler zeigte. Der lineare Erwärmungstrend von knapp 0,3 K ist kaum größer als der Messfehler bei Temperaturaufzeichnungen.


An der von Wärmeinseleffekten weitgehend verschonten, weil ländlichen Station Dale Enterprise in Virginia/USA gab es während der vergangenen 130 Jahre sogar eine minimale September- Abkühlung:

Abb. 7: keine langfristige September- Erwärmung trotz stark steigender CO2- Werte an der Station Dale Enterprise/USA.


Warum waren der September 2016 und 2017 so unterschiedlich?

Abb. 8: Die Varianz der Septembertemperaturen wird zu einem guten Drittel von der Sonnenscheindauer bestimmt. Der Zusammenhang ist schwächer als im Spätfrühling und Sommer, aber dennoch signifikant. Das PIK gibt die Sonnenscheindauer nicht als Monatssumme in Stunden, sondern als Stundenmittel je Tag, bezogen auf den ganzen Monat, an. Ein Stundenmittel von 8 (sehr sonnenscheinreich) entspricht einer Monatssumme von 240 Sonnenstunden.


Seit 1893 wird in Potsdam-Telegrafenberg die Sonnenscheindauer erfasst. Sie nahm etwas zu, was eine vierte Ursache für die geringe Septembererwärmung in Deutschland ist:

Abb. 9: Leicht zunehmende Sonnenscheindauer im September in Potsdam. Für ganz Deutschland fehlen leider langfristige Aufzeichnungen, doch dürfte auch im ganzen Land der September etwas sonniger geworden sein.


Abb. 10: Am 14. September 2016 herrschte mit einer südöstlichen Strömung am Rande einer von Skandinavien zum Balkan reichenden Hochdruckzone noch perfektes, heißes Spätsommerwetter über Deutschland. Über der Bretagne lag bereits ein Tief, welches ostwärts zog und ab 16. September einen jähen Temperatursturz mit starken Regenfällen einleitete.


Doch 2017 dominierte eine ganz andere Luftdruckverteilung, welche besonders zur Monatsmitte maritime Subpolarluft (mP) mit Wind, Kälte und Regenschauern heranlenkte:

Abb.11: Genau ein Jahr später, am 14. September 2017, bestimmten Tiefdruckgebiete über Skandinavien unser Wetter. Stürmischer Südwestwind, wenig Sonne und häufige Regenfälle oder Schauer bei nur noch 13 bis 18°C dominierten in der feucht- kalten Subpolarluft für viele Tage. Nur im Raum Weimar- Erfurt blieben die Niederschläge, bedingt durch den Lee- Effekt des Thüringer Waldes, gering, so dass dort der September erheblich zu trocken ausfiel.


Stefan Kämpfe, unabhängiger Natur- und Klimaforscher
Josef Kowatsch, unabhängiger Natur-und Klimaforscher



Elektromobilität in Deutschland – ein Alternativvorschlag für den Stadtverkehr

geschrieben von Admin | 1. Oktober 2017

Die Hintergründe für eine solche Politik sind zweifach: Einerseits soll die Luftqualität durch Fortfall schädlicher Abgase verbessert werden – besonders in den Zentren der Großstädte – , andererseits könnte der CO2-Ausstoß vermindert werden, weil der erforderliche elektrische Strom aus Wind- und Sonnenenergie hergestellt würde, und weil damit das durchschnittliche Erdklima vor weiterer Erwärmung bewahrt würde, wie allgemein angenommen wird.
Es muss sehr bezweifelt werden, ob die beiden genannten Gründe stichhaltig sind und diese vorgetragene Politik überhaupt möglich und sinnvoll ist – darüber soll hier aber nicht diskutiert werden.
Eines ist jedoch wahr und kann verbessert werden: Die Luftqualität in den Innenstädten, die in Deutschland zwar auch in einigen Großstädten gemäß den festgesetzten Grenzwerten für Schadstoffe verbesserungswürdig ist, die aber in vielen Megastädten anderer Länder unerträglich geworden ist.
Solange noch Zweitakt-Motore für Kleinfahrzeuge zugelassen sind, würde deren Ersatz durch Viertakt-Motore, besonders auf Erdgasbasis, schnell eine Besserung bringen – Beispiele dafür existieren bereits in anderen Ländern.
Weiterhin könnte der urbane Personentransport auf elektrische Trolleybusse (O-Busse) umgestellt werden, wenn nicht schon elektrische Straßenbahnen oder U-Bahnen vorhanden sind; eine Zwischenlösung wäre aber auch die Einführung von Bussen mit Flüssiggasmotoren dort, wo noch mit Diesel-motoren gearbeitet wird.
Auf diese Weise könnten die ganz kleinen und die ganz großen Abgaserzeuger verbessert oder gar eliminiert werden.
Nun seien die mittelgroßen Abgaserzeuger betrachtet, die normalen PKW und Lieferfahrzeuge. Von diesen beiden Typen sollen jetzt nur die erörtert werden, die allein in Stadtgebieten benutzt werden, das wären Lieferwagen und Zweit-PKW, mit denen nicht über Land gefahren wird; diese könnten mit Elektroantrieb ausgerüstet werden.
Für den angegebenen Zweck braucht der elektrisch angetriebene Wagen lediglich eine Geschwindigkeit von maximal 70 km/h zu erreichen und sein Aktionsradius einer Weite von 100 km zu entsprechen. Das bedeutet, dass die Batterie um ein Vielfaches kleiner sein könnte als bei den bisher von der Industrie angebotenen Fahrzeugtypen. Dieses würde weiterhin bedeuten, dass nicht mehr die teuren Lithium-Ionen Batterien verwendet werden müssten, sondern dass die nur wegen ihres Gewichtes bisher nicht eingesetzten Blei-Batterien „erträglich“ geworden wären.
Sie wiegen zwar je gespeicherter Kilowattstunde etwa viermal mehr (33 Wh/kg gegenüber 130 Wh/kg), man brauchte aber für den vorgesehenen Verwendungszweck auch viermal weniger Energie zu speichern – das Gewicht würde sich also kaum ändern. Dafür sind Bleibatterien aber wesentlich billiger und technisch ausgesprochen sicher; ihre Zyklenzahl ist hoch (2.000 und mehr) und ihre Wiederaufarbeitung einfach und bestens erprobt und in Anwendung.
Sie könnten jeweils des Nachts aufgeladen werden und dabei den häufig billigeren Nachtstrom ausnutzen; die Belastung des Stromnetzes an der Ladestelle wäre gering.
Langjährige Erfahrung mit Fahrzeugen, die mit einer Bleibatterie ausgerüstet sind, liegen vor und haben sich als wirtschaftlich erwiesen (z.B. Gabelstapler). Die Batterieindustrie hätte keine Probleme, Traktionsbatterien für den geschilderten Einsatzfall herzustellen. Im Folgenden sind die Vorteile nochmals übersichtlich zusammengestellt:
 

  • Bleibatterien sind billiger als solche auf Lithiumbasis,
  • Bleibatterien sind kurzzeitig stark überlastbar und in einem weiten Temperaturbereich (-35°C bis +60°C) arbeitsfähig,
  • Die Lebensdauer, bestimmt durch die Anzahl der Ladezyklen, ist hoch – mit fünf Jahren kann erfahrungsgemäß gerechnet werden,
  • Eine verbrauchte Batterie hat einen hohen Materialwert, sie wird problemlos in einer Sekundärbleihütte wiederverwertet – es handelt sich auch nur um ein einziges Metall, das zurückgewonnen werden muss,
  • Die sogenannte Recyclingrate ist bei Blei die höchste aller Metalle, nichts geht verloren oder belastet die Umwelt, solches ist bei Lithiumbatterien in keiner Weise entwickelt,
  • Blei ist kein seltenes Element, es gibt keine Versorgungsprobleme, was für Lithiumbatterien, die außer Lithium auch Kobalt benötigen, nicht gesagt werden kann,
  • Das Aufladen eines Bleiakkumulators im vorgeschlagenen Anwendungsfall würde nachts erfolgen und keine große Leistung erfordern, vielleicht 1 kW, was überall zur Verfügung steht – besondere Kabel und Stecker für die Ladestation sind nicht erforderlich.

Derart ausgerüstete Fahrzeuge sollten zur Erhöhung des Komforts und der Schonung der gespeicherten Antriebsenergie dann noch einen „Hybrid“-Zusatz erhalten, einen kleinen Generator (z.B. 2 kW), der mit einem wassergekühlten Benzin- oder Gasmotor betrieben wird. Dessen Strom würde für die Beleuchtung, Heckscheibenheizung, Elektronikversorgung und ähnliche Nebenverbraucher eingesetzt, nicht aber, um die Fahrleistung zu erhöhen; das Kühlwasser wäre für die im Winter erforderliche Heizung gut. Diese Einrichtung wäre zwar durchaus kostenerhöhend, ist aber für die heutigen Bedürfnisse nicht verzichtbar.
Wenn solche Fahrzeuge gebaut würden, wäre ihre Anzahl zunächst nicht sehr groß, und der erforderliche elektrische Strom sicherlich lieferbar, was bei Umstellung auf totale Elektromobilität, wie jetzt von der Politik gefordert, in keiner Weise möglich wäre – es sei denn, es würden viele neue thermische Kraftwerke errichtet (auf Basis von Kohle-, Erdöl-, Erdgas- oder Kerntechnik). Es ist nicht vorstellbar, dass Wind- und Sonnenenergie derart viel mehr beitragen könnten, wo sie doch für den jetzigen Elektrizitätsbedarf erst rund 25% zu liefern in der Lage sind und die Primärenergie für den gesamten Strombedarf weniger ausmacht als der zu ersetzende Brennstoffbedarf für das bestehende Transportwesen.
Der Effekt der vorgeschlagenen Elektrofahrzeuge auf die Luftqualität in den Innenstädten dürfte jedoch durchaus bemerkbar sein. Es sei auch erwähnt, dass die Lärmbelastung auf diese Weise deutlich reduziert würde.
Was dieses vorgeschlagene Konzept kosten würde, ist noch nicht berechnet; wenn es für interessant erachtet würde und die bis heute vorgeschlagene Politik in diesem Sinne geändert würde, müsste es in Zusammenarbeit der Politiker mit den Automobil- und Batterieherstellern im Detail erörtert werden, bevor etwas in die Tat umgesetzt wird.
Es ist sicherlich besser, gewünschte Umweltveränderungen und –verbesserungen in kleinen Schritten anzugehen und durchzusetzen, als ein neues Gesamtkonzept anzusteuern, das allein wegen seiner Größe kaum in der Lage sein dürfte, erfolgreich zu werden, schon gar nicht in kurzer Zeit.
Über den Autor:
„Dr. Reinhard Marx studierte Metallhüttenkunde in Aachen und war während seiner beruflichen Laufbahn in verschiedenen Metallhütten für Blei und Zink (Stolberg, Málaga, Duisburg, Harlingerode) tätig. Er spezialisierte sich später mehr auf die Weiterverarbeitung dieser Metalle, besonders zu Oxiden, wobei er sich als Technischer Leiter und Prokurist der Heubach GmbH  in Langelsheim auch mit Farb- und Korrosionsschutzpigmenten befasste.“