Die Klimaschau informiert über Neuigkeiten aus den Klimawissenschaften und von der Energiewende.
Thema der 194. Ausgabe: Korallen wehren sich gegen den Klimawandel effektiver als gedacht
In Namibia läuft derzeit ein Projekt zur Herstellung von „Grünem Wasserstoff“ an, welches Wohlstand und wirtschaftliche Unabhängigkeit des Landes fördern soll. Doch das ist fraglich, denn das Vorhaben übersteigt hinsichtlich Finanzierung und technischer Durchführung die eigenen Kapazitäten des Landes um Größenordnungen. Es wäre nur mit massiver Unterstützung aus dem Ausland möglich, genauer gesagt aus Deutschland, welches auch Hauptkunde für das Produkt wäre, das auf dem freien Markt keine Chance hätte. Ist das nicht eine neue Form von deutschem Kolonialismus – ausgerechnet im ehemaligen „Deutsch-Südwest“?
Ein Geschäftsmann aus Bremen
Mein bevorstehender Besuch in Lüderitz veranlasst mich dazu, einen Blick auf das deutsch – namibische Wasserstoff Projekt zu werfen, dessen Startlöcher in besagter Kleinstadt im Süden des Landes derzeit gegraben werden.
Vorab jedoch ein paar Worte zu Namibia: Es ist zweieinhalbmal so groß wie Deutschland, mit nicht mehr Einwohnern als Hamburg. Ich habe das Land sowohl im Auto als auch auf eigenen Schwingen bereist. Mein Resümee: Es ist das Land der gigantischen Entfernungen. Von A nach B sind es immer mindestens 500, meist aber 1000 km. Es ist eine riesige Wüste, über die ein paar bewohnbare Flecken verteilt sind, an denen Städte entstanden. Es sind aber so wenige, dass es genügt, jeweils die erste Hälfte des Namens zu sagen, und jeder weiß was gemeint ist: „Swakop“, „Otji“ oder „Walvis“. Die unendlich lange Atlantikküste hat nur wenige Häfen und der Name „Skeleton Coast“ spielt auf die sterblichen Überreste von Besatzungen gestrandeter Schiffe an, die sich hier zwar an Land retten konnten, dann aber verdursteten statt zu ertrinken.
Im Mai 1883 nun kaufte der Geschäftsmann Adolf Lüderitz aus Bremen dem Häuptling Josef Frederiks II. von Bethanien einen Ankerplatz plus acht Kilometer Land im südlichen Abschnitt dieser Küste ab. Dort entstand dann die Stadt namens Lüderitzbucht, die nach Manier des Landes kurz Lüderitz genannt wird.
Wasserstoff – leicht und entflammbar
Es war ein guter Kauf, denn nicht nur wurden in der Gegend kostbare Diamanten gefunden, der Hafen war auch idealer Stützpunk für die Kolonisierung des Landes durch die kaiserlichen deutschen Truppen. Diamanten werden noch heute, anderthalb Jahrhunderte später geschürft; aber wie steht es mit der Eignung von Lüderitz als Anlaufpunkt für Kolonisatoren? Werden wir da vielleicht bald ein déjà vue erleben?
Im heldenhaften Kampf gegen CO2 will Deutschland jetzt die Wunderwaffe Wasserstoff einsetzen. Das ist ein chemisches Element, und als solches besteht es aus nur einer Sorte von Atomen. Die haben die Tendenz, sich unter einander paarweise zu binden, welches zu dem Kürzel H2 geführt hat, wobei die Ziffer für die Anzahl der beteiligten Atome steht und das „H“ für das lateinische Wort Hydrogenium.
Atome und Moleküle, so klein sie auch sein mögen, haben dennoch ein Gewicht, wobei H2 das leichteste von allen ist. Deswegen steigt ein mit H2 gefüllter Luftballon nach oben, so wie ein Stück Holz unter Wasser. Dieses Phänomen benutze man früher in Luftschiffen.
Der „Hindenburg“ wurde nun eine andere Eigenheit des Wasserstoffs zum Verhängnis, denn noch lieber als unter einander gehen die H Atome eine Verbindung mit Sauerstoff ein. Da genügt ein Funke, das H2-Molekül bricht auf und die jetzt freien H Atome werfen sich dem nächstbesten Sauerstoff Atom an den Hals, um mit ihm eine Ménage à trois zu bilden, nämlich das Hydrogenoxid – auch bekannt unter dem Namen Wasser. Bei dieser Reaktion wird Energie frei, etwa in Form von Flammen. In kontrollierter Form kann diese Energie sehr nützlich sein, und zwar nicht nur als Flamme, sondern auch in Form von Elektrizität. Und das allerbeste: es entsteht kein unerwünschtes CO2, so wie beim Verbrennen von Kohle oder Erdgas.
Her damit
Worauf warten wir noch? Warum haben wir nicht längst alles auf H2 umgestellt? Das hätte doch nur Vorteile – oder? Nun, da ist ein kleines Problem: es gibt keinen Wasserstoff auf unserem Planeten. Vielleicht gab es ihn einmal, aber seine Affinität zu Sauerstoff hat dazu geführt, dass er praktisch nur noch in Verbindung mit diesem, also in Form von Wasser vorliegt. Das H2O-Molekül kann man zwar wieder in seine Bestandteile zerlegen, aber dazu braucht man mehr Energie, als man dann zurück bekommt. Das ist kein gutes Geschäft. Aber, wie lautet doch das Motto unserer Regierung: Wenn man CO2 sparen will, dann darf nichts zu teuer sein. Es geht ja um die Rettung der Welt.
H2 lässt sich herstellen, indem man Gleichstrom durch Wasser leitet. Letzteres wird dabei in seine Bestandteile gespalten und der Wasserstoff kann eingefangen werden. Natürlich muss der Strom bei diesem Prozess – genannt Elektrolyse – aus einem CO2-freien Kraftwerk kommen, sonst könnte man sich die Prozedur ja sparen. In Deutschland haben wir keinen Strom dafür übrig, wir müssen ja jetzt schon importieren. So entstand die Idee, in dünn besiedelten, aber windreichen Teilen der Erde Windgeneratoren zu installieren, um mit deren elektrischer Leistung per Elektrolyse H2 herzustellen. Einen griffigen Namen für das Produkt hat man schon: „grüner Wasserstoff“, denn weder bei seiner Herstellung noch bei seinem Verbrauch entsteht CO2.
Der grüne Wasserstoff „GH2“ muss jetzt allerdings noch nach Deutschland gebracht werden. Ein Transport im Zeppelin hat sich nicht bewährt, aber auch per Schiff in Gasflaschen wäre es zu ineffizient. Man macht statt dessen aus H2 und dem Stickstoff der Luft ein anderes Gas: Ammoniak. Das lässt sich verflüssigen und kann bei tiefer Temperatur per Tanker transportiert werden.
Am Ziel der Reise angekommen wird der Ammoniak wieder in seine Bestandteile zerlegt, der Wasserstoff wird in so genannten Brennstoffzellen zu Elektrizität verwandelt und die wird in unser Stromnetz eingespeist. Das ist eine weite Reise! Wie viel von dem ursprünglich aus Windkraft erzeugten Strom kommt dann letztlich bei uns an? Zwischen 10 und 20%. Und noch etwas: so richtig „grün“ ist die Sache jetzt nicht mehr, denn ein Tanker verbraucht von Lüderitz nach Bremerhaven gut und gerne seine 1000 Tonnen Schweröl und pustet ganz gewaltig CO2 in die Luft – aber das passiert ja außerhalb Deutschlands Grenzen.
Ein paar Zahlen
Sie haben es erraten, Namibia soll für die Sache herhalten. Man beginnt derzeit mit einem bescheidenen Pilotprojekt namens „HYPHEN Tsau Khaeb“, welches in der Gegend von Lüderitz angesiedelt ist. Hier sollen erst einmal 300.000 Tonnen H2 pro Jahr produziert werden. Ist das viel? Bei permanentem Betrieb wären das 34 Tonnen pro Stunde. Für eine Tonne H2 sind 48 Megawattstunden erforderlich, die Windgeneratoren müssten dann also 34 x 48 = 1632 Megawatt liefern.
Deutschlands 30.000 Windgeneratoren haben im Jahr 2023 pro Stück eine durchschnittliche Leistung von 0,433 MW erbracht. Für die erforderlichen 1632 MW bräuchte man dann 3769 Windgeneratoren diesen Typs bei „deutschem Wind“. Der mag in Namibia durchaus stärker sein, aber mit weniger als 1000 Generatoren käme man wohl auch hier nicht aus.
Aber außer Strom braucht man auch noch Wasser für die Elektrolyse. Bei diesem Durchsatz wären das 34 Tonnen x 10 = 340 Tonnen = 340.000 Liter pro Stunde; und zwar Süßwasser, kein Meerwasser.
Das Pilotprojekt ist derzeit in der Vorphase. Da werden, unter anderem, die Windgeschwindigkeiten an verschiedenen Standorten gemessen. Dafür hat die deutsche Regierung schon mal 40 Millionen spendiert. Das sind Peanuts im Vergleich zu den Kosten, die noch kommen werden. Und nicht nur für das Pilotprojekt. Das Land hat nämlich eine „Green Hydrogen Strategy“ verabschiedet, mit dem Ziel, bis 2050 in der Lage zu sein 12 Millionen Tonnen GH2 pro Jahr zu produzieren. Das wäre also das 40-Fache der Kapazität des Pilotprojekts.
Hochgerechnet käme man dann auf 40 x 1000 = 40.000 Generatoren, 10.000 mehr als in Deutschland derzeit stehen.
Grünes Petroleum
Auch wenn diese Zahlen grob geschätzt sein mögen, es wird sofort klar, dass weder die Finanzierung noch das Engineering des Vorhabens durch Namibia geleistet werden können. Namibia würde nur sein Land zur Verfügung stellen, das dann von ausländischen Unternehmen ausgebeutet wird. Aber das geschieht ja schon heute. De Beers gräbt im namibischen Boden nach Diamanten und die Guangdong Nuclear Power Group nach Uran. Soll das Land noch tiefer in die wirtschaftliche Abhängigkeit von anderen Nationen sinken? Und will Deutschland hier erneut als moderne Kolonialmacht aufs Spielfeld treten? Und das ausgerechnet vom Hafen Lüderitz ausgehend?
Es könnte allerdings auch ganz anders kommen. Deutschland könnte demnächst eine Regierung haben, die andere Ziele verfolgt als die Ampel. Und die würde vielleicht die Milliarden nicht mehr so freudig verschleudern. Das Pilotprojekt HYPHEN Tsau Khaeb würde dann in eine frühen Phase verenden und die ersten Installationen würden von Wind und Sand malerisch begraben, so wie die historischen Hütten der ersten Diamantensucher von damals.
Namibia könnte sich dann auf ein ganz anderes, ein wirklich nachhaltiges und krisenfestes Geschäftsfeld konzentrieren: auf die riesigen Erdölfelder, die gerade vor Lüderitz unter dem Meeresspiegel entdeckt wurden. Das Zeug kann man ja dann „Green Petrol“ taufen.
Dieser Artikel erscheint auch im Blog des Autors Think-Again. Der Bestseller Grün und Dumm, und andere seiner Bücher, sind bei Amazon erhältlich.
No. 46 – Halbzeit für die Ampel, die nach der Wahl 2021 mit Ex-Finanzminister Olaf Scholz als Kanzler und Philosoph Robert Habeck als Wirtschaftsminister das Kabinett Merkel IV ablöste.
Was gibt es zu berichten? Pleiten, Pech & Pannen – die sich wie kürzlich der „Test“-Heizungshammer auch noch als Absicht herausstellen.
(ARG)
Die von Aufklärern wie Tom Lausen genutzte Künstliche Inteligenz KI konnte die knallharten Tatsachen der deutschen Coronapolitik nicht verleugnen. Aber wie steht es mit der CO2-Theorie und dem „Klimaschutz“? In Teil 1 hat sich ChatGTP recht uneinsichtig gezeigt und blieb weitgehend auf PIK-Linie. Wir bohrten weiter.
4. EIKE: Die heutigen 420ppm CO2-Konzentration in der Luft sind erdhistorisch gesehen am unteren Ende der Skala. Demnach müßte es bei über 1.000ppm früher sehr heiß gewesen sein und fast alle Lebewesen verdursteten oder ertranken in den steigenden Weltmeeren. Stimmt das?
ChatGTP: Erdhistorische CO2-Konzentrationen und Klima
Tatsächlich hatten Perioden mit hohen CO2-Konzentrationen oft wärmeres Klima. Während des Mesozoikums (vor etwa 252 bis 66 Millionen Jahren), einer Zeit mit häufig über 1.000 ppm CO2, war die Erde tatsächlich wärmer als heute. Das Klima damals und die Auswirkungen auf Lebewesen lassen sich wie folgt zusammenfassen:
### Klima und Umwelt bei hohen CO2-Konzentrationen
– Hohe CO2-Konzentrationen sind mit höheren globalen Durchschnittstemperaturen verbunden. Dies wird durch den Treibhauseffekt verursacht, bei dem CO2 in der Atmosphäre Wärme einfängt und die Erdoberfläche aufheizt.
– Während des Mesozoikums waren die Durchschnittstemperaturen erheblich höher als heute, und es gab keine polaren Eiskappen.
– Höhere Temperaturen führen zum Schmelzen von Eiskappen und Gletschern sowie zur thermischen Ausdehnung des Meerwassers. Dies verursachte in der Vergangenheit höhere Meeresspiegel.
– Während des Mesozoikums lagen die Meeresspiegel deutlich höher, und viele heutige Küstenregionen standen unter Wasser.
– Trotz der hohen Temperaturen und Meeresspiegel gab es reichhaltige und vielfältige Ökosysteme. Dinosaurier und andere großwüchsige Tiere gediehen, und die Vegetation war üppig.
– Lebensformen haben sich im Laufe der Zeit an diese Bedingungen angepasst. Es gab sowohl an Land als auch im Meer reiche und vielfältige Ökosysteme.
Auswirkungen auf Lebewesen
– Während wärmere Temperaturen tatsächlich zu erhöhtem Wasserbedarf und eventuell zu Wasserstress führen könnten, entwickelten viele Organismen Anpassungen, um in solchen Umgebungen zu überleben.
– Die Pflanzenwelt, insbesondere, passte sich durch verschiedene Mechanismen an. Wälder und andere Vegetationsformen konnten hohe Temperaturen und teilweise Trockenheit überstehen.
– Steigende Meeresspiegel bedeuteten, dass Küstenregionen überschwemmt wurden, was zu bedeutenden Veränderungen in den Lebensräumen führte.
– Viele Arten, insbesondere marine und amphibische, profitierten von den erweiterten Lebensräumen in flachen Meeren und Küstenbereichen.
Zusammengefaßt
– **Hohe CO2-Konzentrationen und Wärme**: Hohe CO2-Konzentrationen führten zu wärmeren Temperaturen und höheren Meeresspiegeln, aber die Erde erlebte auch Zeiten hoher Biodiversität und reicher Ökosysteme.
– **Anpassung der Lebewesen**: Lebewesen passten sich den veränderten Bedingungen an. Es gibt keine Hinweise darauf, dass alle Lebewesen verdursteten oder ertranken, sondern viele entwickelten Anpassungsmechanismen, um in den veränderten Umweltbedingungen zu überleben und zu gedeihen.
Die Erde hat über Millionen von Jahren verschiedene Klimazustände durchlaufen, und Lebewesen haben bemerkenswerte Anpassungen entwickelt, um in diesen variablen Bedingungen zu überleben.
Fazit: Viel CO2 hatte reiche Ökosysteme zur Folge. Na geht doch!
5. EIKE: Führten hohe CO2-Konzentrationen in der Luft immer zu großer Hitze, oder gibt es auch ausgedehnte Phasen mit wenig CO2 und Hitze; und viel CO2 und Kälte?
ChatGTP: Beziehung zwischen CO2-Konzentrationen und Klima
Hohe CO2-Konzentrationen sind im Allgemeinen mit höheren Temperaturen verbunden, da CO2 ein Treibhausgas ist, das Wärme in der Erdatmosphäre einfängt. Dennoch ist das Klima ein komplexes System, das von vielen Faktoren beeinflusst wird. Es gibt historische Beispiele, die zeigen, dass hohe CO2-Konzentrationen nicht immer zu großer Hitze führen und niedrige CO2-Konzentrationen nicht immer mit Kälte einhergehen. Hier sind einige Beispiele:
Phasen mit niedrigen CO2-Konzentrationen und Hitze
– **Silur-Zeitalter (vor etwa 443-419 Millionen Jahren)**: Es gibt Hinweise darauf, dass die Erde während dieser Zeit relativ hohe Temperaturen hatte, obwohl die CO2-Konzentrationen niedrig waren. Andere Faktoren, wie eine höhere Sonnenintensität oder Änderungen in der Erdorbitalgeometrie, könnten eine Rolle gespielt haben.
Phasen mit hohen CO2-Konzentrationen und Kälte
– **Karbon-Perm-Eiszeit (vor etwa 359-299 Millionen Jahren)**: Während dieser Zeit gab es bedeutende Vergletscherungen, obwohl die CO2-Konzentrationen relativ hoch waren. Die Vergletscherungen könnten durch die Bildung von großen Kohlenstoffsenken in Form von Kohlenstoffreichen Sedimenten und Wälder, sowie durch tektonische Prozesse, die Gebirgsbildungen und Verwitterung förderten, verursacht worden sein.
Faktoren, die das Klima beeinflussen
– **Sonnenaktivität**: Änderungen in der Sonnenaktivität können das Erdklima erheblich beeinflussen. Eine erhöhte Sonnenstrahlung kann zur Erwärmung führen, selbst wenn die CO2-Konzentrationen niedrig sind, und umgekehrt.
– **Erdorbitaländerungen (Milanković-Zyklen)**: Schwankungen in der Neigung der Erdachse, der Präzession und der Exzentrizität der Erdumlaufbahn können das Klima über lange Zeiträume verändern und Eiszeiten oder Warmzeiten auslösen, unabhängig von den CO2-Konzentrationen.
– **Vulkanismus**: Große Vulkanausbrüche können riesige Mengen an Aerosolen und CO2 freisetzen, was kurzfristig zu einer Abkühlung (durch Reflektion von Sonnenlicht) und langfristig zu einer Erwärmung führen kann.
– **Ozeanische Zirkulation**: Änderungen in den Meeresströmungen können das globale Klima stark beeinflussen. Zum Beispiel kann die thermohaline Zirkulation Wärme in verschiedene Teile der Welt transportieren und somit das Klima verändern.
Zusammengefaßt
– **Hohe CO2-Konzentrationen und Wärme**: Im Allgemeinen führen hohe CO2-Konzentrationen zu einem wärmeren Klima, aber es gibt Ausnahmen, in denen andere Faktoren dominanter waren.
– **Niedrige CO2-Konzentrationen und Hitze**: Es gibt Perioden mit niedrigen CO2-Konzentrationen, in denen das Klima trotzdem warm war, aufgrund von Faktoren wie erhöhter Sonnenaktivität oder Erdorbitaländerungen.
– **Kombination von Faktoren**: Das Erdklima wird durch eine Vielzahl von Faktoren beeinflusst, einschließlich Sonnenaktivität, Erdorbitaländerungen, Vulkanismus und ozeanische Zirkulation, die alle miteinander interagieren können, um das Klima zu bestimmen.
Diese Komplexität bedeutet, dass CO2 zwar ein wichtiger Faktor im Klimageschehen ist, aber nicht der einzige. Die Wechselwirkungen zwischen verschiedenen Klimafaktoren können zu unterschiedlichen Klimazuständen führen, auch wenn die CO2-Konzentrationen ähnlich sind.
Fazit: Endlich gibt ChatGTP zu, daß die Sonne und Eigenzyklen der Erde das Klima bestimmen. Aber wie ist die Reihenfolge der Wirksamkeit?
6. EIKE: Klimawissenschaftler behaupten häufig, das CO2 sei Hauptregulator des Klimas, und die Sonne habe fast keinen Einfluß. Dabei ist bekannt, daß Zeiten geringer Sonnenaktivität (siehe Sonnenflecken, Maunder-Minimum) auch Zeiten irdischer Kälte waren. Was stimmt?
Chatgtp: Die Beziehung zwischen CO2-Konzentrationen, Sonnenaktivität und dem globalen Klima ist komplex. Sowohl CO2 als auch die Sonne spielen bedeutende Rollen, jedoch auf unterschiedliche Weise und mit verschiedenen Zeithorizonten. Hier sind einige wesentliche Punkte, die helfen, die Rolle von CO2 und der Sonnenaktivität im Klimasystem zu verstehen:
### Rolle von CO2 im Klimasystem
– **Treibhauseffekt**: CO2 ist ein Treibhausgas, das Wärme in der Atmosphäre einfängt. Es ist ein wesentlicher Faktor im langfristigen Klimawandel. Höhere CO2-Konzentrationen erhöhen die Rückstrahlung von Wärme zur Erdoberfläche und führen zu einer Erwärmung des globalen Klimas.
– **Langfristige Klimaregulation**: Über geologische Zeiträume hinweg hat CO2 eine bedeutende Rolle bei der Regulierung des Erdklimas gespielt. Schwankungen in der CO2-Konzentration durch Vulkanausbrüche, Verwitterung, und biologische Aktivitäten haben zu Warm- und Kaltzeiten geführt.
Rolle der Sonnenaktivität im Klimasystem
– **Sonnenstrahlung**: Die Sonnenstrahlung ist die primäre Energiequelle für das Erdklima. Schwankungen in der Sonnenaktivität, wie die Sonnenfleckenzyklen, können das Klima beeinflussen.
– **Kurzfristige Effekte**: Veränderungen in der Sonnenaktivität, wie das Maunder-Minimum (1645-1715), eine Periode mit sehr geringer Sonnenfleckenaktivität, sind mit kühleren klimatischen Bedingungen wie der „Kleinen Eiszeit“ verbunden. Diese Änderungen haben jedoch typischerweise kurzfristige Effekte (Jahrzehnte bis wenige Jahrhunderte).
– **Kosmische Strahlung**: Geringe Sonnenaktivität kann die kosmische Strahlung erhöhen, was möglicherweise die Wolkenbildung beeinflusst und somit indirekt das Klima.
Wissenschaftliche Konsens
– **CO2 als langfristiger Regulator**: Der wissenschaftliche Konsens besagt, dass CO2 und andere Treibhausgase die Haupttreiber des langfristigen Klimawandels sind, insbesondere seit der industriellen Revolution. Dies beruht auf umfangreichen Belegen aus Paläoklimadaten, Klimamodellen und aktuellen Beobachtungen.
– **Einfluss der Sonne**: Die Sonne hat ebenfalls einen Einfluss auf das Klima, aber dieser ist auf kurzfristigere Schwankungen begrenzt. Die Effekte der Sonnenaktivität sind nicht stark genug, um die beobachtete Erwärmung in den letzten 150 Jahren zu erklären, die hauptsächlich auf den Anstieg von Treibhausgasen zurückzuführen ist.
Abwägung der Einflüsse
Zusammengefasst
– **CO2**: Haupttreiber des langfristigen Klimawandels, insbesondere seit der industriellen Revolution.
– **Sonnenaktivität**: Einflussreich auf kurzfristige Klimaschwankungen, aber nicht der Hauptfaktor für den aktuellen langfristigen Erwärmungstrend.
– **Kombination beider Faktoren**: Beide Faktoren spielen eine Rolle im Klimasystem, aber auf unterschiedlichen Zeitskalen und mit unterschiedlicher Intensität.
In der Klimawissenschaft wird daher CO2 als der primäre langfristige Regulator des Klimas angesehen, während die Sonnenaktivität eine wichtige, aber sekundäre Rolle spielt, die hauptsächlich kurzfristige Schwankungen beeinflusst.
Fazit: KI wieder auf PIK-LInie – das besteuerbare CO2 ist fast an allem schuld, die Sonne macht nur „Wetter“.
7. EIKE: Die Treibhauswirkung des CO2 hängt von der Fähigkeit des Moleküls ab, Wellenlängen des solaren Lichts zu absorbieren oder extingieren. Diese Fähigkeit strebt mit Erhöhung der Konzentration aber einem Maximum zu, so daß die Kurve asymptotisch wird. Bei welcher Konzentration passiert das?
ChatGTP: Die Treibhauswirkung von CO2 beruht auf seiner Fähigkeit, Infrarotstrahlung (Wärmestrahlung) zu absorbieren und zu emittieren, die von der Erdoberfläche abgestrahlt wird. Diese Fähigkeit hängt nicht von der Absorption des solaren Lichts im sichtbaren Bereich ab, sondern von der Absorption der Wärmestrahlung im Infrarotbereich, insbesondere in den Wellenlängenbereichen um 15 Mikrometer.
Sättigungseffekt der CO2-Absorption
Es stimmt, dass die Treibhauswirkung von CO2 eine logarithmische Beziehung zur Konzentration hat. Das bedeutet, dass die zusätzliche Erwärmungseffizienz von CO2 mit zunehmender Konzentration abnimmt, aber niemals vollständig gesättigt wird. Die Absorptionsbänder von CO2 sind bei höheren Konzentrationen teilweise gesättigt, aber es gibt immer noch unsättigte Bänder und Flankenbereiche der Absorptionslinien, die zusätzliches CO2 absorbieren können.
Logarithmische Beziehung
Die Formel, die oft verwendet wird, um die Strahlungsantriebsänderung (ΔF) in Bezug auf die CO2-Konzentration zu beschreiben, ist: (hier nicht darstellbar)
Asymptotisches Verhalten
Die logarithmische Beziehung impliziert, dass die Zunahme des Strahlungsantriebs mit steigender CO2-Konzentration abnimmt, was bedeutet, dass die Erwärmung pro zusätzlicher ppm CO2 immer geringer wird. Es gibt jedoch keinen genauen Punkt, an dem die Erwärmung vollständig aufhört. Praktisch gesehen wird der Effekt nie vollständig gesättigt, weil auch bei sehr hohen Konzentrationen noch eine gewisse zusätzliche Absorption und damit Erwärmung möglich ist.
Praktische Betrachtung
In der praktischen Klimaforschung wird angenommen, dass jede Verdopplung der CO2-Konzentration zu einer zusätzlichen Erwärmung von etwa 1,5 bis 4,5 °C führt (Klimasensitivität). Diese Erwärmung tritt auf, unabhängig davon, ob die CO2-Konzentration von 280 auf 560 ppm oder von 560 auf 1120 ppm steigt.
Zusammengefaßt
– **Logarithmische Beziehung**: Die Erwärmungseffizienz von CO2 nimmt mit zunehmender Konzentration ab, bleibt aber immer positiv.
– **Keine vollständige Sättigung**: Es gibt keine spezifische Konzentration, bei der die Erwärmung vollständig aufhört, da die logarithmische Beziehung eine asymptotische Annäherung beschreibt.
– **Praktische Implikationen**: Trotz der abnehmenden Effizienz führt jede Verdopplung der CO2-Konzentration zu einer signifikanten zusätzlichen Erwärmung des Klimas.
Die Wirkung von CO2 auf das Klima bleibt somit bei steigenden Konzentrationen relevant, auch wenn die zusätzliche Erwärmung pro zusätzlicher ppm CO2 abnimmt.
Fazit: ChatGTP übernimmt komplett die falsche Erzählung von der großen Wirksamkeit vermehrten CO2. Das ist aber mathematische Haarspalterei: Eine asymptotische Kurve, die den fast-waagerechten Bereich erreicht hat, steigt (oder fällt) nur noch um winzige Beträge, die gegen einen festen Wert tendieren. Eine Verdopplung/Vervierfachung/x/etc. des aktuellen CO2-Gehaltes der Luft bewirkt somit – nichts. Fast.
Eine Beispiel-Asymptote: Ab dem Punkt 4 auf der x-Achse kann man beliebig weit nach rechts gehen – der Y-Wert , etwa 1, verändert sich nur minimal.
Von HB – Eigenes Werk, CC BY-SA 3.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=25214901
(ARG)
Die von Aufklärern wie Tom Lausen genutzte Künstliche Inteligenz KI konnte die knallharten Tatsachen der deutschen Coronapolitik nicht verleugnen. Aber wie steht es mit der CO2-Theorie und dem „Klimaschutz“? Wir machten die Probe aufs Exempel und fragten ChatGTP.
1. EIKE: Wie hoch ist derzeit die mittlere Konzentration von Kohlendioxid in der Erdatmosphäre? Und ist diese Konzentration erdgeschichtlich gesehen hoch oder tief? Was passierte, wenn man maschinell fast alles CO2 auf der Erdatmosphäre entfernen würde?
ChatGTP: Die mittlere Konzentration von Kohlendioxid (CO2) in der Erdatmosphäre liegt derzeit bei etwa 420 ppm (parts per million), basierend auf Daten von 2023.
Erdgeschichtlicher Vergleich der CO2-Konzentration
Erdgeschichtlich gesehen ist die derzeitige Konzentration von CO2 hoch. Im Verlauf der letzten 800.000 Jahre, die durch Eisbohrkerne dokumentiert sind, schwankte die CO2-Konzentration zwischen etwa 180 ppm während Eiszeiten und etwa 280 ppm während Warmzeiten (Interglazialen). Vor der industriellen Revolution, etwa um 1750, lag die CO2-Konzentration bei etwa 280 ppm. Seitdem ist sie durch menschliche Aktivitäten, insbesondere durch die Verbrennung fossiler Brennstoffe und Entwaldung, stark angestiegen.
Auswirkungen einer massiven Reduktion von CO2
Wenn man maschinell fast alles CO2 aus der Erdatmosphäre entfernen würde, hätte dies katastrophale Auswirkungen auf das Leben auf der Erde. CO2 spielt eine entscheidende Rolle in mehreren Prozessen:
Zusammengefaßt
– **Aktuelle CO2-Konzentration**: ca. 420 ppm.
– **Historische Perspektive**: Die aktuelle Konzentration ist im Vergleich zu den letzten 800.000 Jahren hoch.
– **Folgen der Entfernung von CO2**: Pflanzen würden sterben, was zu einem Zusammenbruch der Nahrungsketten und globaler Abkühlung führen würde.
Ein ausgewogenes Niveau an CO2 ist daher entscheidend für das Funktionieren und die Stabilität der Erdatmosphäre und der Ökosysteme.
Fazit: Die Software gibt zwar zu, daß es ohne CO2 kalt und un-grün werden würde. Aber die Heilige Kuh „420ppm ist viel“ wollen sie nicht schlachten. Da bohre ich mal nach.
2. EIKE: Um wieviel % ist die aktuelle mittlere Konzentration von Kohlendioxid in der Erdatmosphäre höher als in den letzten 800.000 Jahren? Und sind die aktuellen 420ppm im Vergleichszeitraum von zehn Millionen Jahren viel oder wenig? Gab es in der Pflanzenwelt Anpassungen an die Veränderung der CO2-Konzentration?
Erhöhung der CO2-Konzentration in den letzten 800.000 Jahren
Die CO2-Konzentration in der Erdatmosphäre betrug vor der industriellen Revolution etwa 280 ppm. Mit der aktuellen Konzentration von etwa 420 ppm hat sich die CO2-Konzentration wie folgt verändert:
Vergleich der CO2-Konzentration über zehn Millionen Jahre
Über einen Zeitraum von zehn Millionen Jahren hat die CO2-Konzentration stark geschwankt. Vor etwa 10 Millionen Jahren lag die CO2-Konzentration zwischen 300 und 500 ppm. In diesem Kontext sind die aktuellen 420 ppm nicht außergewöhnlich hoch, sondern liegen innerhalb des historischen Schwankungsbereichs. In der Erdgeschichte gab es jedoch Perioden, in denen die CO2-Konzentration viel höher war, insbesondere während des Mesozoikums (vor etwa 252 bis 66 Millionen Jahren), als sie über 1000 ppm erreichen konnte.
Anpassungen der Pflanzenwelt an die Veränderung der CO2-Konzentration
Pflanzen haben sich im Laufe der Erdgeschichte an schwankende CO2-Konzentrationen angepasst:
Zusammengefasst
– Die aktuelle CO2-Konzentration ist um 50% höher als die höchsten Werte der letzten 800.000 Jahre.
– Im Kontext der letzten zehn Millionen Jahre liegen die aktuellen 420 ppm im normalen Schwankungsbereich.
– Pflanzen haben sich durch verschiedene Mechanismen an veränderte CO2-Konzentrationen angepasst, einschließlich der Entwicklung von C4-Photosynthese, Anpassung der Stomata-Dichte und Wachstumssteigerungen durch den C-Düngungseffekt.
Fazit: Das Programm will immer noch nicht zugeben, daß die 420ppm von heute am unteren Ende der Bandbreite liegen, und daß ein Absinken der CO2-Konzentration für Pflanzen äußerst gefährlich wäre.
3. EIKE: Wenn sich einige Pflanzen durch den C4-Mechanismus an deutlich geringere CO2-Konzentrationen angepaßt haben, ist dann nicht davon auszugehen, daß die 420ppm heute erdhistorish gesehen recht niedrig sind? Wann stellen C3- und C4-Pflanzen denn die Netto-Photosynthese ein?
Historische CO2-Konzentrationen und der C4-Mechanismus
Die Entwicklung des C4-Photosynthesewegs bei Pflanzen, wie er bei C4-Pflanzen zu finden ist, war eine Reaktion auf relativ niedrige CO2-Konzentrationen und hohe Temperaturen, die vor etwa 7-8 Millionen Jahren herrschten. Zu dieser Zeit waren die CO2-Konzentrationen deutlich niedriger als heute, vermutlich im Bereich von 200 bis 300 ppm.
Aktuelle CO2-Konzentration im erdgeschichtlichen Kontext
Während die aktuellen 420 ppm im Vergleich zu den Werten der letzten 800.000 Jahre hoch sind, sind sie im Kontext der gesamten Erdgeschichte tatsächlich relativ niedrig. Es gab in der Erdgeschichte viele Perioden mit viel höheren CO2-Konzentrationen, insbesondere während des Mesozoikums (vor 252 bis 66 Millionen Jahren), als CO2-Konzentrationen häufig über 1000 ppm lagen.
Einstellung der Netto-Photosynthese bei C3- und C4-Pflanzen
Die Netto-Photosynthese (die Differenz zwischen Kohlenstofffixierung und Atmung) bei C3- und C4-Pflanzen stellt sich unter extrem niedrigen CO2-Konzentrationen ein. Die spezifischen Schwellenwerte variieren je nach Pflanzenart, Umweltbedingungen und anderen Faktoren, aber einige allgemeine Punkte sind:
– C3-Pflanzen, die den häufigsten Photosyntheseweg verwenden, sind effizienter bei höheren CO2-Konzentrationen. Ihre Photosyntheserate nimmt jedoch bei CO2-Konzentrationen unter etwa 150 ppm stark ab und kann bei extrem niedrigen Konzentrationen ganz zum Erliegen kommen.
– Bei CO2-Konzentrationen unter 50-100 ppm können die meisten C3-Pflanzen die Photosynthese nicht mehr aufrechterhalten.
– C4-Pflanzen sind bei niedrigen CO2-Konzentrationen effizienter, weil sie einen Mechanismus haben, der CO2 in spezialisierten Zellen konzentriert. Dadurch können sie auch bei niedrigeren CO2-Konzentrationen noch effektiv Photosynthese betreiben.
– Die Photosynthese bei C4-Pflanzen kann bei CO2-Konzentrationen unter etwa 10-20 ppm zum Erliegen kommen.
Zusammengefasst
– **CO2-Konzentration historisch gesehen**: Die aktuellen 420 ppm sind im erdgeschichtlichen Kontext nicht extrem hoch und liegen eher am unteren Ende des Spektrums im Vergleich zu Perioden mit viel höheren CO2-Konzentrationen.
– **Anpassungen der Pflanzen**: C4-Pflanzen haben sich an niedrigere CO2-Konzentrationen angepasst, was auf historische Phasen mit sehr niedrigen CO2-Konzentrationen hinweist.
– **Schwellenwerte für Photosynthese**: C3-Pflanzen stellen die Netto-Photosynthese bei CO2-Konzentrationen unter 50-100 ppm ein, während C4-Pflanzen dies bei noch niedrigeren Konzentrationen von etwa 10-20 ppm tun.
Diese Anpassungen zeigen die erstaunliche Flexibilität und Anpassungsfähigkeit der Pflanzen an verschiedene atmosphärische Bedingungen über geologische Zeiträume hinweg.
Fazit: Die 200 bis 300 ppm aus der Entstehungszeit der C4-Pflanzen werden als deutlich weniger als die heutigen 420ppm definiert, damit es zum Narrativ paßt.