Wetterabhängige „erneuerbare“ Energie: wie machte sie sich 2020 in DE, UK und FR?

geschrieben von Chris Frey | 10. Mai 2021

Diese drei großen Nationen: Deutschland, das Vereinigte Königreich und Frankreich (DE UK FR), stellen mehr als die Hälfte der wetterabhängigen, erneuerbaren Energieerzeugungsanlagen in Europa. Diese Nationen bedecken eine Fläche von etwa 1,1 Millionen Quadratkilometern, etwa ein Viertel der Landfläche der EU(27). Es erstreckt sich von 43°N bis 58°N und 6°W bis 13°E.

Ein Datensatz, der ihre stündliche und tägliche Stromerzeugung vom 1.12.2019 bis zum 31.11.2020 berücksichtigt, wird verwendet, um die vergleichende Leistung der Stromerzeugung in diesen drei Nationen zu untersuchen. Der Gesamtvergleich zwischen den kombinierten Erzeugungsanlagen und der von ihnen erzielten Stromleistung ist unten dargestellt.

Bemerkenswerte Punkte aus diesen Grafiken:

● Die wetterabhängigen erneuerbaren Anlagen machten im Jahr 2020 etwa 60 % aller Erzeugungskapazitäten in DE UK FR aus und trugen nominell ~24 % der DE UK FR-Stromerzeugung bei.

● 17 % der installierten DE UK FR-Erzeugungstechnologien produzieren immer noch erhebliche CO2-Emissionen aus Kohle, Braunkohle, Biomasse und Erdgas, und diese CO2-emittierenden Erzeugungstechnologien sind weiterhin für ~33 % der DE UK FR-Stromerzeugung verantwortlich.

● Der Einsatz dieser Kombination von CO2-emittierenden Technologien erzeugt mehr als das ~2,5-fache der CO2-Emissionen, die bei der alleinigen Verbrennung von Erdgas für die gleiche Stromleistung emittiert worden wären.

● Die Kernenergie in DE UK FR produziert immer noch 35% des Stroms, auch wenn die 8GW dieser Kernenergie in Deutschland Anfang dieses Jahrzehnts endgültig abgeschaltet werden sollen.

● Frankreich ist die vorherrschende Atomenergie und exportiert ~6GW seiner überschüssigen Energie in andere europäische Nationen.  Diese Empfängerländer sind zur Aufrechterhaltung ihrer Netzversorgung vollständig auf diese Energiezufuhr angewiesen.  Nichtsdestotrotz beabsichtigt Frankreich anscheinend, seine Kernenergieerzeugung zu reduzieren und durch wetterabhängige erneuerbare Energien zu ersetzen.

Gegenüberstellung der Stromerzeugung in diesen drei Nationen (DE, UK, FR):

Die folgenden Graphiken zeigen das Ausmaß der installierten Erzeugungs-Technologien und deren Niveau des produktiven Ergebnisses:

Bemerkenswerte Punkte aus diesen Graphiken:

Deutschland

Im Jahre 2020 machten wetterabhängige „Erneuerbare“ (Wind und Solar) 69,8% aller Installationen zur Stromerzeugung in Deutschland aus:

● In Deutschland haben die wetterabhängigen erneuerbaren Energien als Ergebnis der Energiewende-Politik inzwischen ~70% der gesamten installierten Erzeugungskapazität erreicht, aber diese wetterabhängigen erneuerbaren Energien tragen nur ~33% des jährlichen Stroms bei:

● Onshore-Windkraftproduktivität/Kapazität durchschnittlich seit 2008 18,9%

● Offshore-Windkraft Produktivität/Kapazität im Durchschnitt seit 2008 33,6%

● Solar-Photovoltaik Produktivität/Kapazität im Durchschnitt seit 2008 10,3%

● Kombinierte wetterabhängige erneuerbare Produktivität/Kapazität durchschnittlich seit 2008 15,3%.

● Die Stromerzeugung in Deutschland wird zu ~20% von CO2-emittierenden Anlagen getragen, die Steinkohle, Braunkohle, Biomasse und Erdgas verwenden, aber diese Technologien sind für 45% des erzeugten Stroms verantwortlich.

● Die CO2-Emissionen aus dieser Brennstoffkombination hätten auf mehr als ein Drittel reduziert werden können, wenn stattdessen ausschließlich Erdgas eingesetzt worden wäre.

● Deutschland verfügt immer noch über einen beträchtlichen Bestand an Kernkraftwerken, aber aufgrund einer politischen Entscheidung nach dem Reaktorunfall in Fukushima 2011 soll die Kernkrafterzeugung in Deutschland innerhalb weniger Jahre vollständig eingestellt werden.

● Deutschland hat seine Kohle- und Braunkohleverstromung in Erwartung der Schließung dieser nicht CO2-emittierenden Kernkraftwerke erhöht.  Es hat einige stillgelegte Kohlekraftwerke wieder in Betrieb genommen, da es erkannt hat, dass die Schließung dieser Grundlaststromerzeuger die Instabilität des Stromnetzes weiter erhöhen würde.

● 5% des deutschen Stroms wird durch Wasserkraft mit begrenzter Pumpspeicherung erzeugt.

● Deutschland hat trotz seiner Energiewende-Politik“ immer noch die höchsten CO2-Emissionen/Kopf in Europa mit ~8,38 Tonnen/Kopf.

● Deutschland ist für ~4% seines Stroms auf Transfers aus Frankreich und anderen europäischen Ländern angewiesen.  Gelegentlich produzieren Deutschlands Erneuerbare Energien im Vergleich zum Bedarf zu viel und dieser überschüssige Strom muss abgenommen oder zu negativen Preisen ins Ausland verkauft werden.

● Deutschland hat neben Dänemark (das ebenfalls stark auf Windenergie setzt) die höchsten Strompreise in der entwickelten Welt.

[Eine deutsch-sprachige Website, in welcher der gesamte gefährliche Unsinn aller Aspekte bzgl. „Energiewende“ angesprochen wird, ist diese hier. Die Lektüre wird DRINGEND EMPFOHLEN! Schon Pierre Gosselin hat auf seiner Website am 13. April hier darauf hingewiesen. Titel seines Beitrags {übersetzt}: „Deutschlands Kohle-Ausstieg … dauerte nur 8 Tage“. A. d. Übers.]

UK

Im Jahr 2020 machen die wetterabhängigen erneuerbaren Energien (Wind- und Solarenergie) 58 % aller Stromerzeugungsanlagen in Großbritannien aus.

● Die wetterabhängigen erneuerbaren Anlagen in Großbritannien machen jetzt ~58% der gesamten installierten Erzeugungskapazität aus, produzieren aber nur 26% des Stroms:

– Onshore-Windkraftproduktivität/Kapazität im Durchschnitt seit 2008 25,6%

– Offshore-Windkraft Produktivität/Kapazität im Durchschnitt seit 2008 32,2

– Solar-Photovoltaik Produktivität/Kapazität im Durchschnitt seit 2008 9,6%

– Kombinierte wetterabhängige erneuerbare Energien Produktivität/Kapazität im Durchschnitt seit 2008 21,9%.

● Großbritannien hat sich stark für die Offshore-Windenergie engagiert und stößt auf erheblichen lokalen Widerstand gegen weitere Onshore-Windanlagen.

● Die Stromerzeugung in Großbritannien wird zu ~46% von CO2-emittierender Erzeugung aus Erdgas und Biomasse getragen: Die britischen CO2-Emissionen aus Biomasse, hauptsächlich aus den Drax-Kraftwerken (die hauptsächlich aus Amerika importierte Holzspäne verbrennen), heben diese CO2-Emissionen effektiv alle CO2-Einsparungen aus der Nutzung aller anderen wetterabhängigen erneuerbaren Energien auf.

Die widersprüchliche Grün-Politik zur Begrenzung von CO2-Emissionen

● Großbritannien hat immer noch eine alternde Flotte von Kernkraftwerken, von denen die meisten in diesem Jahrzehnt geschlossen werden. Einige Ersatzanlagen sind in Vorbereitung, wobei Hinkley Point im Jahr 2023 in Betrieb genommen werden soll: Es gibt immer noch keine britische Verpflichtung zur Installation von lokalen kleinen modularen Reaktoren, die in Großbritannien hergestellt werden könnten.

● Aufgrund der geografischen Beschränkungen in Großbritannien werden nur ~5% des britischen Stroms durch Wasserkraft erzeugt, es gibt einige begrenzte Pumpspeicher.

● Als Ergebnis der früheren britischen „Dash for Gas“-Politik hat Großbritannien seine CO2-Emissionen / Kopf seit den 1990er Jahren auf unter den europäischen Durchschnitt von 5,46 Tonnen/Kopf im Jahr 2019 gesenkt.

● Großbritannien ist für ~8% seines Stroms von anderen europäischen Ländern, hauptsächlich Frankreich, abhängig.

● Das Vereinigte Königreich hat praktisch keine Arbeitsspanne für die gesamte Stromerzeugung.

● Die Abhängigkeit Großbritanniens von Stromimporten sollte als existenzieller nationaler Notstand betrachtet werden.

Frankreich

Im Jahr 2020 machten die wetterabhängigen erneuerbaren Energien (Wind- und Sonnenenergie) 31,7 % aller Stromerzeugungsanlagen in Frankreich aus.  Zusammen trugen sie etwa 9,6 % der erzeugten Energie bei einem Produktivitäts-/Kapazitätsanteil von 18,3 % bei.

● die französischen wetterabhängigen erneuerbaren Anlagen machen jetzt 37% der installierten Erzeugungskapazität aus, aber sie tragen nur ~11% zur Stromerzeugung bei:

– Onshore-Windkraft Produktivität/Kapazität seit 2008 21,5%

– Produktivität/Kapazität der Solar-Photovoltaik seit 2008 12,2%

– Kombinierte wetterabhängige erneuerbare Produktivität/Kapazität seit 2008 18,2%

● Frankreich hat keine Offshore-Windkraftanlagen installiert.

● Die französische Stromerzeugung hat eine begrenzte CO2-emittierende Erzeugung aus Biomasse und Erdgas, die nur etwa 6 % der Stromerzeugung ausmacht.

● Frankreich verfügt immer noch über eine große, aber inzwischen veraltete Flotte von Kernkraftwerken, die als Reaktion auf den Ölpreisschock der 1970er Jahre nach und nach installiert wurden.

● Es gibt immer noch keine große Verpflichtung, sie zu ersetzen, aber die aktuelle Politik scheint zu sein, die erfolgreiche französische Kernkraftwerksflotte von derzeit 75%+ auf ~50% der französischen Stromerzeugung zu reduzieren.

● Diese Flottenreduzierung würde natürlich die derzeitige Fähigkeit Frankreichs einschränken, seine überschüssige Energie nach Übersee zu liefern, insbesondere nach Großbritannien und Deutschland.

● Großbritannien ist für ~8% seines Stroms von Frankreich und anderen europäischen Ländern abhängig.

● Das Vereinigte Königreich hat praktisch keine Betriebsmarge für die Stromerzeugung insgesamt diese Importabhängigkeit sollte als existenzieller nationaler Notfall betrachtet werden, insbesondere seit dem Brexit.

[Hervorhebung im Original]

● Darüber hinaus stammen ~14 % des französischen Stroms aus Wasserkraft mit einigen begrenzten Pumpspeichern.

● Als Ergebnis der früheren langfristigen französischen Kernenergiepolitik hat Frankreich seit dem Ölpreisschock in den 1970er Jahren seine CO2-Emissionen / Kopf auf unter den globalen Durchschnitt von 4,26 Tonnen/Kopf gesenkt:  Frankreich hat damit die niedrigsten Emissionen/Kopf aller entwickelten Nationen.

● Frankreich hat jetzt die niedrigsten Strompreise in Europa.

DE UK FR: Wetterabhängige Erneuerbare Energien Fortschritt und Produktivität / Kapazität

Der Installations- und Leistungsfortschritt der wetterabhängigen erneuerbaren Energien in DE UK FR seit 2008 ist unten dargestellt:

Die konsequente Historie der wetterabhängigen Produktivität/Kapazität von DE UK FR ist unten dargestellt: Im Wesentlichen gab es seit 2008 nur einen marginalen Produktivitätsfortschritt und insgesamt bleibt sie in der Größenordnung von 20%, (1 Tag von 5 insgesamt).

Die gemessenen jährlichen wetterabhängigen erneuerbaren Produktivitäts-/Kapazitätsprozentsätze für die wichtigsten europäischen Befürworter von sind unten dargestellt:

Mit anderen Worten: Die wetterabhängigen erneuerbaren Energien produzieren im Laufe eines Jahres etwa ein Fünftel ihrer Nennleistung, und dieses Produktivitäts-/Kapazitätsniveau hat sich seit 2008 nur wenig verbessert.

Die konstant schlechte Leistung ist in Italien zu finden, wo es ein Übergewicht an Solar-PV-Anlagen gibt.  Spanien (wo zuvor in betrügerischer Absicht Solarstrom in der Nacht erzeugt wurde) verfügte größtenteils über Onshore-Windkraftanlagen, aber Spanien hat kürzlich ein weiteres großes Solarstrom-Engagement hinzugefügt, und dementsprechend ist die zuvor hohe Produktivität Spaniens abrupt gesunken.  Die Produktivität Großbritanniens wird durch den hohen Anteil an Offshore-Windkraft gestützt.  Der hohe Anteil an Solarenergie in Deutschland hat deren schlechte Produktivität aufrechterhalten:  Deutschland und UK sind die dunkelsten und wolkenreichsten Nationen in Europa.

Dieser Beitrag ist eine Aktualisierung der Informationen aus diesem Beitrag von 2019.

Die Leistung wetterabhängiger „Erneuerbarer“ in DE, UK, FR

Das obige Diagramm zeigt die Brutto-Variabilität auf Tagesbasis der Leistung aus wetterabhängigen erneuerbaren Energien in den DE UK FR Nationen. Es zeigt umfassend:

● dass die Variabilität der kombinierten Windleistung, die durch wechselnde Wettermuster im Laufe des Jahres beeinflusst wird und von ~5 % der täglichen Erzeugung bis zu mehr als 30 % reicht.

● Obwohl die Gebiete geografisch unterschiedlich sind, gibt es das ganze Jahr über eine tägliche Koordination zwischen Onshore- und Offshore-Winderzeugung.

● In den Wintermonaten von Oktober bis März ist die Solar-PV-Produktion minimal.

● Auch in den produktiveren Sommermonaten kann es zu erheblichen Leistungsschwankungen der PV-Leistung von einem Tag auf den anderen kommen.

● Es gibt eine sinnvolle Abstimmung zwischen der Windkraft mit geringerer Produktivität in den Sommermonaten und der höheren Solar-PV-Produktivität im Sommer. Dabei wird natürlich die Tatsache ignoriert, dass die PV-Produktivität in den Abendstunden zu Zeiten höherer Nachfrage schnell abfällt.

Allerdings wird das wahre Ausmaß der Intermittenz und der Variabilität der wetterabhängigen erneuerbaren Energien erst dann deutlich, wenn die Leistung auf Stundenbasis oder mikt noch größerer Auflösung bewertet wird.

Kombinierte stündliche Stromleistung Deutschland, Großbritannien und Frankreich

Der große Bereich der wetterabhängigen Leistungsabgabe ist unten deutlich zu erkennen. Darüber hinaus ist auch die sprunghafte Natur der Leistungsänderungen offensichtlich. Im Allgemeinen gibt es eine konsistente Koordination zwischen Onshore- und Offshore-Windleistung. Die rasante Änderungsgeschwindigkeit der Leistungsabgabe schafft massive Steuerungsprobleme für diejenigen, die für die Aufrechterhaltung der notwendigen gleichbleibenden Qualität des elektrischen Netzes verantwortlich sind. Europaweite Windflauten sind im Jahresverlauf in unterschiedlichem Ausmaß zu beobachten.

Man könnte meinen, dass die Kombination der Windkraftleistung in den drei Nationen DE UK FR die Variabilität der wetterabhängigen erneuerbaren Energien glättet, aber die Daten einiger ausgewählter Monate im Jahr 2020 zeigen, dass die Behauptung, dass „der Wind immer irgendwo weht“, ein Trugschluss ist. Ein statisches windarmes Hochdruckgebiet kann durchaus Großbritannien und den nahen Kontinent für längere Zeiträume zu jeder Jahreszeit umfassen.

Die folgenden Diagramme für die ausgewählten Monate Januar, April, Juli und Oktober zeigen die wetterabhängige erneuerbare Energieerzeugung als Prozentsatz der Gesamtstromerzeugung für diese Monate. Sie verdeutlichen die der Wetterabhängigkeit innewohnende Unbeständigkeit und Variabilität.

Januar 2020

In diesem Wintermonat mit der höchsten Nachfrage gab es eine schlechte Windkraftleistung, besonders vom 20. bis 25. Januar.  Die PV-Solarenergie lieferte nur sehr wenig und sehr unregelmäßig Strom, mit schlechter Solarversorgung in den Abendstunden, der Zeit des Spitzenbedarfs:

April 2020

Der Beitrag der Photovoltaik steigt zu Beginn des Monats an, aber es gab bemerkenswerte Einbrüche bei der Windkraft vom 7. bis 12. April und vom 23. bis 28. April:

Juli 2020

Der Beitrag der Photovoltaik war signifikant, wenn auch unregelmäßig, und lieferte in Spitzenzeiten mehr als 30 % der gesamten Stromerzeugung.  Zu den Spitzenlastzeiten am Abend fällt er jedoch auf Null ab.

Im Juli 2020 gab es eine lange Periode mit einem signifikanten Mangel an Windenergie vom 7. bis 24. Juli.  An 16 Tagen im Juli 2020 fiel die installierte Windkraftleistung, die 40 % der Stromerzeugung von DE UK FR ausmacht, auf unter 10 % der gesamten Stromerzeugung in der Region.

Oktober 2020

Die Abnahme der Solar-PV-Leistung ist mit dem Fortschreiten des Herbstes zu erkennen. Die Windkraft ist produktiver, aber auch hier gab es zwei kürzere Zeiträume von jeweils zwei Tagen, in denen die Leistung auf weniger als 10 % der gesamten DE UK FR-Erzeugung fiel

Die Wetterabhängigkeit führt zu Intermittenz und Variabilität

Windenergie

Bei starkem Starkwind muss die Windleistung gedrosselt werden, um die Anlagen vor Schäden zu schützen.  Das Ausmaß der sehr ausgeprägten Windschwäche in allen Gebieten von DE UK FR im Juli 2020 ist in den unten aufgezeichneten stündlichen Daten dargestellt:

Die Windkraftleistung wird häufig auch durch geringe Windgeschwindigkeiten begrenzt. Unter Verwendung der Leistungsabgabe von Windgeneratoren als Stellvertreter für die Windgeschwindigkeit und damit die wahrscheinliche Einschränkung der Leistung erneuerbarer Energien zeigt die folgende Grafik die Zeiten wahrscheinlicher Übergeschwindigkeits-Einschränkungen und Perioden geringer Produktivität aufgrund niedriger Windgeschwindigkeiten auf stündlicher Basis.

Obwohl Speicherlösungen wie z. B. Batterien in der Lage sein könnten, solche Unterbrechungen zu bekämpfen, sollte beachtet werden, dass die anscheinend massive Batteriespeicherkapazität, die in Südaustralien zu Kosten von ~US$130 Millionen installiert wurde, das südaustralische Netz für seine 1,7 Millionen Einwohner für etwa 10 Minuten aufrechterhalten kann. Eine Batteriespeicherung in einer Größenordnung, die notwendig ist, um den Stromverbraucher von DE UK FR zu unterstützen, egal zu welchen Kosten, könnte also eine Winschwäche von etwa 10 Tagen, wie sie im Juli 2020 auftrat, nicht ausgleichen.

Solarenergie

Ein direkter Solar-PV-Vergleich für einige Wintertage mit einer äquivalenten Sommer-Sechs-Tage-Leistung zeigt, dass die Solar-PV-Energie im Winter etwa 1/6 der Leistung des Sommers liefert und wie groß die Dunkelperioden im nördlichen Winter sind. Entscheidend ist auch, dass selbst im Sommer der Abfall der Solarenergie in den Abendstunden erheblich ist und dass nachts überhaupt keine Produktion stattfindet.  Außerdem kann es im Sommer um die Mittagszeit zu einer erheblichen Überproduktion kommen, die gedrosselt oder zu einem negativen Preis an die Nachbarländer verkauft wird und somit verloren geht, wenn sie den Strombedarf übersteigt.

● Es scheint, dass die Befürworter und die staatlichen Auftraggeber von Subventionen für erneuerbare Energien, insbesondere für die Photovoltaik in Europa, Folgendes ignorieren:

● Die jährliche Produktivität/Kapazitätsprozent von Solar-PV in Europa bleibt hartnäckig bei nur etwa 10%.

● Die „Entenkurve“ der Solar-PV-Produktion bedeutet, dass die Solar-PV-Produktion normalerweise am Abend abfällt, genau zu der Zeit, in der die Nachfrage wahrscheinlich am höchsten ist.

● Die Solar-PV-Energieproduktion nimmt vom Sommer zum Winter mindestens um das 6-fache ab. Der Winter ist die Zeit der höheren Nachfrage

● Nordeuropa, insbesondere Großbritannien und Deutschland, sind wolkenreiche Regionen. An anderen Standorten, wie z. B. in Kalifornien, kann die Solarproduktivität um weitere 50 % gesteigert werden, um bis zu 15 % jährliche Produktivität/Kapazitätsanteil zu erreichen.

Conclusions

Ein hervorragender Weg, die westlichen Volkswirtschaften zu untergraben, ist es, ihre Energieerzeugung unzuverlässig und teuer zu machen.  Dieses Ziel des grünen Denkens wird nach und nach durch die Regierungspolitik in der gesamten westlichen Welt erreicht, allerdings ohne Auftrag der Bevölkerung.

● Der Anteil der wetterabhängigen erneuerbaren Energien an der Stromerzeugungsflotte der drei Länder beträgt jetzt ~60 %, in Deutschland jedoch 70 % und in Frankreich deutlich weniger.

● Diese DE UK FR wetterabhängigen erneuerbaren Energien haben eine Gesamtproduktivität/Kapazitätsanteil von weniger als 20%.

● Mit einem so hohen Anteil an wetterabhängigen erneuerbaren Energien und der fortschreitenden Eliminierung von Grundlaststromerzeugern geraten sowohl Großbritannien als auch Deutschland in Gefahr, da ihre Stromnetze aufgrund des Mangels an Grundlaststrom zunehmend anfällig werden.

Wenn die Ziele der Verwendung von wetterabhängigen erneuerbaren Energien nicht mit möglicherweise „Rettung des Planeten“ vermengt würden und der Anteil der CO2-Emissionen (für die Stromerzeugung, weniger als 25% von 1,1%, das Vereinigte Königreich 2019 Anteil der anthropogenen globalen CO2-Emissionen), so gering wäre, würden wetterabhängige erneuerbare Energien hinsichtlich ihrer tatsächlichen Kosten, In-Effektivität und ihrer inhärente Unzuverlässigkeit immer von jeder technischen Berücksichtigung als Mittel der nationalen Maßstab Stromerzeugung ausgeschlossen werden.

Der jährliche Ausstoß von CO2-Emissionen in Großbritannien wird allein durch das jährliche Wachstum der CO2-Emissionen in China und den Entwicklungsländern weit übertroffen.  Es ist wichtig, sich die Frage zu stellen, welchen tatsächlichen Wert diese von der westlichen Regierung angeordneten Mehrausgaben für die Verbesserung der Umwelt und für die Möglichkeit haben, einen praktisch nicht nachweisbaren Temperaturanstieg bis zum Ende des Jahrhunderts zu verhindern, insbesondere in einem Kontext, in dem die Entwicklungsländer ihre CO2-Emissionen erhöhen werden, um ihren Lebensstandard in den kommenden Jahrzehnten weiter zu verbessern.

(Hier)

(Hier. Es gibt keinen Klima-Notstand)

Der Zusammenhang der Jahre 2020 – 2021

Trotz all der lauten Klimapropaganda der letzten 30 Jahre stand die Welt im Frühjahr 2020 vor einem anderen, aber sehr realen wirtschaftlichen Notfall als den Reaktionen auf die COVID-19-Viruspandemie.

Dieser Notfall, bei dem die Welt mit dem Verlust vieler Bürger sowie einem globalen wirtschaftlichen Zusammenbruch konfrontiert ist, sollte die vergeblichen, selbstschädigenden und kostspieligen, von der Regierung verordneten Versuche, das zukünftige Klima zu kontrollieren, in eine starke Perspektive rücken.  Dieser reale Notfall zeigt deutlich, wie irrelevant Sorgen über einen wahrscheinlich folgenlosen „Klimawandel“ in einer fernen Zukunft wirklich sind.

Datenquellen:

  • For the progress and scale of EU(28) installations by the end of 2019, EurObserver’ER publish their Renewable Energy “Barometers” for each type of Renewable generation annually, as yet unavailable for 2020, for an example see: www.EurObservER-Wind-Energy-Barometer-2020.pdf

Link: https://wattsupwiththat.com/2021/05/07/weather-dependent-renewable-power-performance-in-europe-de-uk-fr-2020/

Übersetzt von Chris Frey EIKE

 



Warum „Grüne Energie“ keine „saubere Energie“ ist – und schon gar nicht fossile Treibstoffe ersetzen kann

geschrieben von Chris Frey | 10. Mai 2021

Aber jetzt hat Präsident Biden seine eigene Version. Er kündigte im März seinen „Energy Efficiency and Clean Electricity Standard“ an. Die Washington Post berichtete, er würde „im Turbo-Gang den Übergang des Landes weg von fossilen Treibstoffen auf den Weg bringen, mit den enormen Ressourcen der US-Bundesregierung, um in Strommärkte eingreifen. Er würde den Ausbau von Wind und Solar fördern, ebenso wie technologische Durchbrüche in saubere Energie“.

Dies wird uns angeblich vor dem bewahren, was Biden die „existenzielle Bedrohung“ des Klimawandels nennt.

Wetten Sie nicht darauf. Bereits im Januar sagte Bidens eigener „Sonderbeauftragter des Präsidenten für das Klima“, der ehemalige Senator John Kerry: „Wir könnten morgen auf Null [Kohlendioxid-Emissionen] gehen und das Problem ist nicht gelöst.“ Ende April sagte er das Gleiche – nur noch mehr: „Wenn China morgen zusammen mit den Vereinigten Staaten auf Null gehen würde, hätten wir immer noch ein Problem.“

Lassen wir einmal beiseite, ob der Klimawandel eine existenzielle Bedrohung ist. Lassen Sie uns einfach diese Frage beantworten: Ist die „saubere Energie“, die Bidens Plan fördert, wirklich sauber? Ist sie besser für Mensch und Umwelt als die Energie, die sie ersetzen soll?

Um das zu beantworten, müssen wir zunächst definieren, was in dieser Diskussion mit „sauber“ gemeint ist, und dann müssen wir fragen, wie gut „grüne Energie“ diese Definition erfüllt.

„Saubere Energie“ bedeutete früher Energie, deren Produktion unsere Luft und unser Wasser nicht mit giftigen Dämpfen, giftigen Flüssigkeiten und Ruß füllte. Vom späten 19. bis zur Mitte des 20. Jahrhunderts waren solche Emissionen, vor allem aus Kohlekraftwerken, ein ernsthaftes Problem – obwohl der Schaden, den sie der Gesundheit der Amerikaner zufügten, durch die Vorteile, die die Energie für den Rest unserer Wirtschaft brachte, mehr als ausgeglichen wurde, wie unsere stetig steigende Lebenserwartung beweist.

Seitdem haben bessere Verfahren diese Emissionen so weit reduziert, dass sie kaum noch ein Risiko für unsere Gesundheit darstellen. Man würde es aus den Medienberichten über die amerikanische Luftqualität nicht vermuten, aber sie hat sich seit über fünfzig Jahren verbessert.

Vor dreißig Jahren konnte ich in meinem Buch Prospects for Growth: A Biblical View of Population, Resources, and the Future schreiben:

„Von 1976 bis 1986 sanken die durchschnittlichen Kohlenmonoxidwerte an den Messstationen um 36 Prozent, die Ozonwerte um 20 Prozent, die Schwefeldioxidwerte um 40 Prozent, die Gesamt-Schwebstaubwerte um 24 Prozent, die Stickstoffdioxidwerte um 11 Prozent und die Bleiwerte um 80 Prozent.“

Diese Trends haben sich fortgesetzt. Die EPA berichtete letztes Jahr: „Zwischen 1970 und 2019 sind die kombinierten Emissionen von Kriterien und Vorläuferschadstoffen um 77 Prozent gesunken, während die US-Wirtschaft um 285 Prozent gewachsen ist.“

Nun, Bidens Plan konzentriert sich in erster Linie nicht auf solche traditionell verstandenen Schadstoffe, sondern auf Kohlendioxid, weil es angeblich eine katastrophale globale Erwärmung verursacht. Energiequellen, die das angeblich eindämmen, sind „sauber“. Diejenigen, die das nicht tun, sind es nicht.

Das bedeutet, Kohlendioxid als Schadstoff zu behandeln. Ist es aber nicht. Es ist ein geruchloses, farbloses Gas, ungiftig bei über 20-facher Konzentration in der Erdatmosphäre und essentiell für die Photosynthese und damit für alles Leben.

Trotzdem will Biden Energiequellen, die weniger Kohlendioxid (CO2) in die Atmosphäre abgeben, als „sauber“ bezeichnen. Für alle praktischen Zwecke sind das Windturbinen und Sonnenkollektoren. Wie „sauber“ sind diese also – nach der alten oder der neuen Definition? Und werden sie wirklich einen signifikanten Unterschied in der globalen Erwärmung machen?

Nein. Warum?

Der erste Grund ist einfach. Erinnern Sie sich daran, was Kerry sagte: Sie könnten morgen alle amerikanischen und chinesischen CO2-Emissionen eliminieren und das Problem wäre nicht gelöst. Wenn wir in Amerika fossile Brennstoffe durch Wind- und Solarenergie ersetzen würden, würde das nicht alle unsere Emissionen eliminieren.

Also wird es das Problem nicht lösen.

Aber wir sollten hier nicht aufhören. Die Herstellung von Windturbinen und Solarmodulen erfordert große Mengen an Bergbau, Transport und Verarbeitung von Mineralien und deren Verarbeitung zu Endprodukten – und fast alles davon muss mit Energie aus fossilen Brennstoffen erfolgen.

In Mines, Minerals, and „Green“ Energy: A Reality Check erklärt Mark P. Mills, warum Wind- und Solarenergie einfach nicht so „grün“ oder „sauber“ sind, wie ihre Befürworter denken.
Und warum? Dafür gibt es mehrere Gründe.

Erstens erfordert die Herstellung von Windturbinen und Solaranlagen sowie der Batterien, die benötigt werden, um den Strom für Elektrofahrzeuge zu speichern, oder wenn der Wind nicht weht und die Sonne nicht scheint, den Abbau, die Bewegung und die Veredelung riesiger Mengen an Erde – weit mehr als für die Gewinnung der gleichen Energiemenge aus Kohle, Öl und Erdgas erforderlich ist.

Mills zeigt:

„Der Bau von Windturbinen und Sonnenkollektoren zur Stromerzeugung sowie von Batterien für Elektrofahrzeuge erfordert im Durchschnitt mehr als die zehnfache Menge an Materialien im Vergleich zum Bau von Maschinen, die Kohlenwasserstoffe [fossile Brennstoffe] verwenden, um die gleiche Energiemenge an die Gesellschaft zu liefern. … eine einzige Elektroauto-Batterie mit einem Gewicht von 1.000 Pfund erfordert die Gewinnung und Verarbeitung von etwa 500.000 Pfund an Materialien.“

Das sind 5 Pfund Erde für jede Meile, die das Auto in seinem Leben zurücklegt – etwa 25 Mal so viel wie für einen Verbrennungsmotor benötigt wird.

Er weist auch darauf hin, dass „Erdöl, Erdgas und Kohle benötigt werden, um den Beton, den Stahl, die Kunststoffe und die gereinigten Mineralien herzustellen, die für den Bau grüner Maschinen verwendet werden. Das Energie-Äquivalent von 100 Barrel Öl wird in den Prozessen zur Herstellung einer einzigen Batterie verwendet, die das Äquivalent von einem Barrel Öl speichern kann.“

Hinzu kommt, dass die meisten der benötigten Geräte – die riesigen Bagger, Lastwagen und andere gigantische Maschinen – mit Diesel laufen müssen, der aus Erdöl hergestellt wird. Sie sind einfach zu groß und schwer, um effizient von Batterien angetrieben zu werden.

Zweitens wird die überwiegende Mehrheit der Seltenen Erden, die in Windturbinen und Solarpanels verwendet werden, in zwei Ländern abgebaut und veredelt: China und der Demokratischen Republik Kongo. Dort sind Frauen und Kinder, die in Sklavenarbeit arbeiten, tödlichen Gefahren ausgesetzt, und die Prozesse führen zu großen Emissionen giftiger Chemikalien, die sowohl die Umwelt als auch die umliegende Bevölkerung schädigen.

Hinzu kommt, wie Robert A. Hefner V. von Hefner.Energy erklärt, das nationale Sicherheitsrisiko, das die Vereinigten Staaten in Bezug auf immer größere Mengen an Energie vom kommunistischen China abhängig macht. Inwiefern?

1. Five of the world’s top-10 wind turbine manufacturers are Chinese-owned or operated.

2. Nine of the world’s top-10 solar panel manufacturers are Chinese-owned or operated.

3. More than two-thirds of the world’s solar panels and one-half of wind turbines are produced in China.

4. In 1954, the United States was 100% dependent on imports for eight minerals listed in the Strategic Minerals Act of 1939; today, the United States is 100% reliant for 17 strategic minerals and depends on imports for over 50% of 28 widely used minerals. China is a significant source for half of those 28 minerals.

5. China is responsible for 37% of passenger electric vehicles and 99% of e-buses sold globally since 2011.

6. China controls 90% of the battery industry’s cobalt supply chain.

Drittens ist da das Entsorgungsproblem. Ausgediente Windturbinen, Solarpaneele und Batterien enden als enorme Mengen an nicht recycelbarem Abfall, von denen viele giftig sind. „Bis 2050“, schreibt Mills, „… wird die Menge an ausgedienten Solarmodulen … die doppelte Menge des gesamten heutigen globalen Plastikmülls ausmachen, zusammen mit über 3 Millionen Tonnen nicht recycelbaren Kunststoffen aus ausgedienten Windturbinenflügeln pro Jahr. Bis 2030 werden mehr als 10 Millionen Tonnen pro Jahr an Batterien zu Müll werden.“

Es gibt ein weiteres Problem mit Wind- und Solarenergie. Da sie von vergleichsweise geringen Energiequellen ausgehen (fossile Brennstoffe enthalten hundertmal mehr Energie pro Volumen als Wind und Sonnenlicht) und unstetig sind (sie erfordern ein Backup durch fossile oder nukleare Brennstoffe, wenn der Wind nicht weht oder die Sonne nicht scheint), erhöhen sie die Kosten für Energie. Da wir für alles, was wir nutzen, Energie benötigen, erhöht dies die Lebenshaltungskosten für alle, was vor allem den Armen schadet. Als Deutschland eine intensive Politik verfolgte, um fossile Brennstoffe durch Wind- und Solarenergie zu ersetzen, haben sich seine Stromkosten mehr als verdoppelt. Diese Erfahrung ist typisch.

Das ist an sich schon schlimm genug, aber es ist nicht unser Schwerpunkt. Unser Schwerpunkt liegt darauf, ob „grüne Energie“ „saubere Energie“ ist. Aber dieser wirtschaftliche Effekt hat Auswirkungen darauf.

Inwiefern? Eine saubere, gesunde, schöne Umwelt ist ein kostspieliges Gut. Wohlhabendere Menschen können sich teurere Güter leisten als ärmere Menschen. Wenn wir die Energiepreise erhöhen, verlangsamen, stoppen oder kehren wir den Aufstieg aus der Armut für die 2 Milliarden oder mehr Menschen auf der Welt, die noch darunter leiden, um. Wir schränken auch ein, wie viel Menschen in bereits entwickelten Ländern es sich leisten können, für andere Dinge als Energie auszugeben. Zusammengenommen bedeutet dies, dass wir die Sauberkeit der Umwelt weniger erschwinglich machen – und folglich weniger verbreitet.

Ein letztes Problem mit Wind und Sonne als Hauptenergiequellen? Man kann aus ihnen keine flüssigen Transportkraftstoffe herstellen. Sie können nur Strom erzeugen. Um die gesamte Elektrizität zu ersetzen, die wir heute aus fossilen Brennstoffen beziehen, müssten wir die gesamten Vereinigten Staaten östlich des Mississippi mit Windturbinen bedecken. Wenn wir unsere Fahrzeuge mit Elektrofahrzeugen umrüsten würden, bräuchten wir so viel mehr Strom, dass Windturbinen das gesamte restliche Land vom Mississippi bis zum Pazifik abdecken müssten. Ähnlich sieht es bei der Solarenergie aus. Das wäre sowohl ökologisch als auch ökonomisch verheerend. Kurz gesagt, Wind- und Solarenergie sind weder „grün“ (gut für die Umwelt) noch „sauber“ (effektiv, um die globale Erwärmung einzudämmen – als ob das wirklich notwendig wäre – oder traditionelle Schadstoffe zu reduzieren).

Link: https://cornwallalliance.org/2021/05/why-green-energy-isnt-clean-energy-or-a-good-substitute-for-fossil-fuels/

Übersetzt von Chris Frey EIKE

 



Die Treibhaushypo­these der Klima­wissenschaft, der Strahlungs­verteilungsfaktor ½ und Speicher­wirkung vom Tag in die Nacht

geschrieben von Chris Frey | 10. Mai 2021

Die Treibhaushypothese:

Um den Strahlungshaushalt der Erde zu erklären, entwickelte Bruce Barkstorm eine aus Satellitenmesswerten abgeleitete Modellhypothese 1 einer atmosphärischen Gegenstrahlung von 327 W/m². Diese Strahlung, auch als Backradiation bezeichnet, soll in seiner Vorstellung aus der Atmosphäre in Richtung Erdoberfläche wirken. Sie wäre damit der langwelligen Abstrahlung der Erdoberfläche entgegen gerichtet. B. Barkstorm war in den 1980ger Jahren der Chefingenieur beim Bau des Satelliten ERBS, ein Teil des NASA ERBE-Programms. Die Wissenschaftler J. K. Kiehl und K. E. Trenberth übernahmen von Barkstorm 1997 in ihrer Studie „Earth’s Annual Global Mean Energy Budget“ 2 sowohl die Strahlungsverteilung als auch die Treibhaushypothese der Gegenstrahlung. In KT97 beträgt die Gegenstrahlung 3W/m² weniger und damit 324 W/m². Im Unterschied zu Barkstorm verfeinerten Kiehl und Trenberth ihr Erklärungsmuster in der Modellierung um die Zuordnung des Treibhaus- „Effektes“ der Gegenstrahlung auf einzelne unsymmetrische, atmosphärische Gase.

In der Modellhypothese KT97 verbleiben aus der gesamten, direkten Sonnenwirkung von 1367W/m2 (TSI) im rechnerischen Mittel lediglich 66 W/m² als wärmewirksamer, langwelliger Abstrahlungsanteil (LW) für die Erde übrig. Die Summe von erwärmender Sonnenwirkung als langwellige Abstrahlung von 66 W/m² (17%) und atmosphärische Gegenstrahlung 324 W/m² (83%) sollen so gemeinsam die durchschnittliche mittlere Globaltemperatur der Erde von ca. 15 °C mit 390 W/m² (100%) bei dieser Hypothese bilden, FIG.7. rechts. 83% entsprechen einer erwärmenden Wirkung von < 1% der im Molekülaufbau unsymmetrischen, atmosphärischen Gase (Wasserdampf, Kohlendioxid, Methan, Distickstoffoxid, Ozon,..). Die solare Einstrahlung von 1367 W/m² auf die Kreisfläche (r² π) projiziert, mit r = Erdradius, entspricht dem Durchschnittswert einer Abstrahlung von rund 342 W/m² (1367 W/m² / 4) auf der gesamten Erdkugeloberfläche (4 π r²).

Die von der Erdoberfläche in FIG.7 absorbierte Strahlung im Mittel errechnet sich somit zu 168 W/m².

Von der vom Boden absorbierten Strahlung gehen in die Atmosphäre nach Abzug von Latent Heat (verborgene Wärme oder Umwandlungsenthalpie) und Sensible Heat (Konvektion) als langwellige Strahlung 66W/m² (LW).

Diese 66 W/m² sind explizit in der Studie KT97 in TABLE 1 3 erfasst. In der Zeichnung FIG. 7 sind die 66 W/m² grafisch nicht dargestellt. Sie ergeben sich gleichzeitig aus der Subtraktion der Leistungen in W/m² in FIG. 7 „Absorbed by Surface – Back Radiation“ der rechten Bildhälfte oder 390W/m² – 324 W/m² oder:

Damit entsteht der Gegenstrahlungs- „fluss“ immer aus Null, aus dem „Nichts“. Er ist für die energetische „Bilanzierung“ mathematisch „neutral“. Man kann den Rechenvorgang mit einer „Buchung“ assoziieren. Oder für (1) anders ausgedrückt, die Gegenstrahlung kann mathematisch jeden beliebigen Werten annehmen, beliebig variabel oder „fiat flux“.

Extremwert- oder Grenzwertbetrachtung: Der im Modell KT97 mathematisch zulässige Leistungswert der Gegenstrahlung nimmt einen sehr, sehr hohen, einen extremen Wert an. Seine physikalische Bedeutung bleibt.

Die mathematische Zulässigkeit der Modellierung – die Zahlenwerte der Gegenstrahlungshypothese als Leistung in W/m² dürfen beliebig groß werden – hat folgende physikalische Auswirkung: In letzter Konsequenz darf die Modelloberfläche KT97 durch Gegenstrahlung so heiß werden wie die Sonnenoberfläche mit ca. 6000 °C und gleichzeitig strahlt die Modellatmosphäre dennoch mit -19 °C in frostigem Zustand. Dies ist, wie man sofort erkennt, unmöglich, ein interner Widerspruch und deshalb ein schwerer Modellierungsfehler. Wenn die Modellierung einerseits alle Zahlen zulässt, aber für große Zahlen so eindeutig falsch ist, dann muss der gesamte Modellmechanismus KT97 aus Gründen der Logik auch für kleine Zahlen falsch sein. Der physikalische Grund für die falsch ausgeführte Modellierung liegt darin, dass die Energie, als Gegenstrahlungsleistung in W/m² mal Strahlzeit T, im Modell aus dem Nichts kommt und beliebig groß werden kann. Diese Modellierung verstößt auf das Massivste gegen den 1.Hauptsatz der Thermodynamik und ist deshalb nach Ansicht des Autors falsch. Es ist eine der Beliebigkeit unterworfene Hypothese.

Durch ihre „Bilanzneutralität“ und ihre Beliebigkeit war es möglich, die Gegenstrahlung im Nachhinein 2009 nun auf 333 W/m² abzuändern, FIG.I. Trenberth, Fassulo, Kiehl 4. Eine weitere nachträgliche Abänderung erfolgte 2012 bei Norman Loeb 5. Die Gegenstrahlung erreicht jetzt den Wert von 342 W/m². Dies entspricht dem mathematischen Rechenwert der Sonneneinstrahlung bzw. TSI von 1368 auf die Erde in der ¼ Verteilung der Modellhypothese von KT97. Oder anders formuliert die Gegenstrahlung (oder weniger als 1% des atmosphärischen Gasgemisches) strahlt exakt wie eine zweite Sonne im Modell. „Fiat lux“. Ohne „Gegenstrahlungssonne“ kann die mittlere Globaltemperatur nicht erklärt werden.6

Kann man mit die mittlere Globaltemperatur mit einem anderen Modell erklären? Dies ist nach Meinung des Autors möglich durch: 1) Genauere Betrachtung des Strahlungsverteilungsfaktors, der nach „settled theory“ mit ¼ modelliert wird.

Der Strahlungsverteilungsfaktor

Der Strahlungsverteilungsfaktor ist die maßgebliche, die zentrale Steuerungsgröße bei der Modellierung der Leistungsbilanzierung im Energiehaushalt eines Klimamodells. Er bildet die durchschnittliche Einstrahlung ab. Aus Gründen der Logik gilt allgemein: Besteht ein kontinuierlicher Betrachtungshorizont in einem physikalischen Ablauf, wie z.B. bei einem bewegten Objekt über eine Strecke oder über eine Zeitspanne, aus Σ i Intervallen, muss der Durchschnittswert über den Betrachtungshorizont – da es das mathematische Wesensmerkmal oder hervorstechende Kriterium eines Durchschnittswertes ist – in all seinen i Intervallabschnitten oder über alle i gegen unendlich gültig sein. (Trivial Kriterium).

Für ein Klimamodell folgt: Der modellierte Durchschnitt der Einstrahlung aus der Leistung der Sonne in W/m² muss nicht nur in einem Jahr, einem Monat oder an einem Tag gelten, er muss mathematisch auch für jedes T gegen Null gelten. Wir kehren zurück zur Modellierung von B. Barkstorm, Kiehl und Trenberth. Ihre Leistungsbilanz des Strahlungshaushaltes steht stellvertretend für einen Durchschnittsquadratmeter oder eine homogene Modellkugel mit Radius R. Diese hat nur die Durchschnittswerte mit der Erde gemein. Jeder Ortspunkt (Xi,Yi) auf der Modellkugeloberfläche hat identische Eigenschaften. Damit ist in KT97 die Albedo a an jeder Stelle (Xi,Yi) konstant oder a = 0.3129. Für die Stelle des Radius R wird der Erdradius gesetzt:

Die Erdoberfläche beträgt 510.1 Mio. km². Die durchschnittliche Abstrahlung als Leistungseinheit in W/m² auf ihrer gesamten Oberfläche im Betrachtungshorizont jährlich „annual global mean“, im Intervall eines Monats oder im Intervall von 24 Stunden setzt sich zusammen aus: 107 W/m2 (Reflected Solar Radiation) und 235 W/m² (Outgoing Longwave Radiation) = 342W/m², siehe FIG.7.

Die Energie E aus Durchschnittleistung in W/m² der modellierten Einstrahlung eines Jahres, Monats und eines 24 Stunden Erd-Tags wird bei Gleichsetzung der Abstrahlung mit der Einstrahlung die Energie weiterhin im Modell richtig errechnet, aber mathematisch wird die Einstrahlung über den „niedrigen“ Durchschnitt auf die dunkle Nachtseite mit einbezogen. Hierin liegt die Tücke dieser Modellvorstellung. In den nächsten Intervallstufen, Sekunde und in T gegen Null ist es in auf der Nacht-Hemisphäre der fiktiven, homogenen Modellkugel mathematisch taghell.

Beim Übergang des einzelnen, zeitlichen i- Intervalls von Jahr, Monat, Tag, Sekunde und weiter zu N Intervallen, der Einstrahlung im Augenblick (T gegen Null oder Zeit / N), mit einer Folge von N Intervallen und damit N gegen unendlich für einen 24 Stunden Erdtag als Betrachtungshorizont, kann aber stattdessen formuliert werden:

Für eine stets nur halbseitig beleuchtete Kugel, bezogen auf die doppelt gekrümmte Kugeloberfläche berechnet mit der Integration über Polarkoordinaten, siehe auch Kap. 5.1.2 9. Der Übergang von der nicht rotierenden zur rotierenden Kugel, siehe Anhang 19, führt wieder zu einer Einstrahlung von 684 W/m² (2). Auch diese Modellierungsvariante errechnet die Energie E richtig. Sie entspricht aber jetzt so modelliert der echten Sonneneinstrahlung in T gegen Null, also unserer Beobachtung. Deshalb beträgt die Einstrahlung auf der Hemisphäre einer stets nur halbseitig beleuchteten Kugel im rechnerischen Durchschnitt im Modell 684 W/m². Für den Strahlungsverteilungsfaktor der Einstrahlung bedeutet dies:

Für das infinitesimal kleine Stück ∕der rotierenden Mantelflächenlinie um die Rotationsachse x gilt:

Energie E aus durchschnittlicher, flächenbezogener Leistung, die die Mantelfläche des Rotationskörpers in T(sec) erhält, mit x = 0 als Mittelpunkt. Die Energie in T errechnet sich über Integration entlang der x-Achse über Δx von x = -R bis x = 0, wenn in T stets nur eine halbe Kugel als Rotationskörper um x und Beleuchtung in x-Richtung erhält.

Mit einem Erdradius R von 6.378 Km dreht sich in jeder Sekunde die Erde um 1/86400 eines 24-h-Tages ein Stück weiter. Oder 86.400 Energieportionen einer Sekunde erhält die Erde in 24 Stunden oder:

E = 684 W/m² 2 x (6.378.124 m)² π 86400 sec = 1.51 1022 Wsec = 1.51 1022 J = 1368 W/m² R² π in 24 h

Die Integration über die Formulierung kartesischer Koordinaten zeigt die Parallelität der Einstrahlungsleistung L von 684 W/m² zur globalen x-Richtung und der stets nur halbseitig beleuchteten Mantelfläche der Kugel als Rotationskörper um die globale x-Richtung. Die Formulierung in Polarkoordinaten, die das identische Ergebnis liefern muss, zeigt dagegen das Wirken von 684 W/m² Einstrahlleistung auf eine stets doppelt gekrümmte Oberfläche, S.83 und S.176 -177. 9 Beide Rechenwege liefern das identische Ergebnis von 1.51 1022 J Energie aus Sonne unter stets halbseitiger Beleuchtung der in 24 h einmal rotierenden Erde liefern. Damit ist der Strahlungsverteilungsfaktor ¼ falsch und ½ richtig. Was es bedeuten kann, einen falschen Verteilungsfaktor in einer Netzmodellierung zu benutzen, siehe Kap. 5.17 9.

2) Genauere Betrachtung der Satellitenmesswerte: In der Rezeption von KT97 werden die Werte wattgenau benutzt. KT97 bezieht sich in S.199 auf die ERBE Datensätze „ …, we use the ERBE outgoing longwave flux of 235 W/m²…“ [Hervorhebungen hinzugefügt]. Es wird darauf hingewiesen, dass dieser olf für die einzelnen Satelliten ERBS, NOAA-9, NOAA-10 (ERBE) vorsichtig formuliert nicht 235 W/m² beträgt. Der Unterschied zwischen dem ERBE-Datensatz 1985-1989 z.B. (ERBS min. 242.3 – max. 243.5 W/m² nach CEDA) und der in KT97 modellierten Strahlungsgröße olf macht hier bereits 7 W/m² aus, weitere Abweichungen siehe auch Kap 4.1.1.bis 4.1.6 9. In KT97 wird auf S.206 erklärt: „The purpose of this paper is not so much to present definite values,…“. Die Qualität der Datensätze ist beim Satelliten ERBS am höchsten (Begründung: Kap. 2.3 bis 2.6 9). Mit diesen kann ein neues Modell formuliert werden (Kap 5 9). Bei den Datensätzen des ERBS Satelliten gibt es spezielle Net– Werte (siehe die weiter hinten im Text grün abgebildete Werte mit Verweis auf GLOBAL MEAN OF nach CEDA, Centre for Environmental Data Analysis, Oxford, England). Das folgende Beispiel eines Datensatzes der Quelle CEDA 7, gemeint ist die Zahlenkolonne nach Mean1987, verdeutlicht dies in a) bis c) als ein Beispiel zur Interpretation der Net– Strahlungen:

a) Net-Strahlungen unter Berücksichtigung des negativen Vorzeichens, gemäß der Datenübermittlung von ERBS:

Net Cloud Forcing -20.25 + Net Radiation 20.19 = 0 ≠ Clear-Sky Net Radiation (40.44). Es gibt keine Übereinstimmung. Alternativ ohne Berücksichtigung des Vorzeichens und damit als mathematischer Betrag:

Net Cloud Forcing |-20.25 | + Net Radiation |20.19| = 40.44 = Clear-Sky Net Radiation (40.44). Es gibt eine Übereinstimmung. Wenn man die drei Net-Strahlungen berücksichtigt, erscheint es sinnvoll, sie als mathematische Beträge von Leistungen zu interpretieren.

b) Unabhängig von einer Datenübermittlung mit Vorzeichen oder ohne Vorzeichen als Betrag ist:

Clear-Sky Net Radiation |40.44 | + Clear Sky Shortwave Radiation |52.52 | = 92.96 ≈ Shortwave Radiation 97.21. Dies ist halbwegs eine Übereinstimmung von mathematischer Summe zum Messwert und bei Betrachtung der Datensätze eher selten.

c) TSI/4 – (shortwave rad.) – (longwave rad.) = (net rad.) 20.19 oder 1368/4 – |97.21 | -|245.13 | = – 0.34

– 0.34 ungleich 20.19 (net rad.). Es gibt keine Übereinstimmung der mathematischen Differenz zum Net-Messwert. Wäre die Net-Radiation lediglich eine Strahlungsdifferenz und kein eigener Messwert, müsste der Messwert hier ebenfalls 0 sein. Das ist nicht der Fall. Damit ist diese Net-Radiation ein eigener Messwert. Wenn sie ein eigener Messwert ist, sind aus Gründen der Logik, alle drei Typen der übermittelten Net– Radiations Messwerte (weitere Beispiele und Begründungen, siehe Kap. 5.4.2 bis 5.4.5, 5.12 und S.187 -190 9 ).

Unabhängig von dieser Begründung wurden für die Modellierung trotzdem beide Varianten untersucht. Die Net- Werte wurden zu Null gesetzt und unberücksichtigt gelassen und im anderen Fall als gemessene Strahlung verstanden. In der jeweiligen Modellierung unterscheiden sich dann lediglich die Größen von SH, LH und Satm (Kap. 5.4.2 9). Die Wärme des Tages wirkt in beiden Varianten über Speichereffekte in die Nacht (Kap. 5.4.3 9). Die ERBS Messwerte zeigen für beide Fälle, es bildet sich eine mittlere Globaltemperatur mit rund 15 °C ohne Treibhaushypothese durch unsymmetrische atmosphärische Moleküle aus. Fasst man die Net–Werte als Messwerte auf, lässt sich ein Modell 5 formulieren, welches alle Messreihen widerspruchsfrei abbildet. Die Modellabweichung dieses Modell ist < = 2 W/m² zu der vom Satelliten erst einzeln gemessenen, danach gemittelten Strahlung oder macht weniger als fünf Tausendstel der „top of“ gemessenen Gesamtstrahlung aus (4.8 = 2.0 W/m²/414.5 x 1.000). Exakte Ableitung des Gegenmodels (Modell 5) zu KT97 (siehe Kap. 5.3f 9 ).

Die durchschnittliche, mittlere stets halbseitige Einstrahlungsleitung des Modell 5 (siehe cloudy sky und clear sky), jährlich (annual), monatlich, in 24 h oder in T gegen Null betrug über Integration über Polarkoordinaten, wie die kartesische Berechnung 684 W/m². 684 W/m² sind auf die gekrümmte Oberfläche bezogen (siehe Kap. 5.1.2, S.83 9). 1368 sind auf den ebenen Einstrahlkreis bezogen. Messwerte des ERBS Satelliten 1985 bis 1989 im 5- jährigen Mittel nach CEDA:

Die römischen Zahlen entsprechen den horizontalen Ebenen der Atmosphäre in Bild 2 und bilden eine stehende halbseitig beleuchtete Hemisphäre ab. Für den Übergang zur rotierenden halbseitig beleuchteten Kugel (siehe Kap. 5.4.2, S.92 – 93 9).

Aus der Erdkrümmung folgt eine Strahlungsabschwächung für die Messebene des Satelliten ERBS auf knapp 600 km mittlere Höhe in Ebene I´ (siehe Anhang 7 9). Wird eine Abschwächung von 17.2% berücksichtigt, folgt:

500 W/m² x 0.828 = 414 W/m² oder = Summe der Messwerte in W/m² = Σ 101 +19 +20 +243 +31 = 414 W/m².

Ebene I´ ist die Messebene des Satelliten und Ebene VII die Ebene der Erdoberfläche mit einer durchschnittlichen Globaltemperatur aus Tag- und Nachtmittel von rund 15 °C. In Analogie zu KT 97 mit 62 % durchschnittlicher Wolkenbedeckung für die Erde (nach KT97, S.206) aber mit atmosphärischem Fenster von 87 W/m² (Begründung Kap 4.1.8 9). Es wird so sichtbar, (500 W/m²) werden vom Tag in die Nacht hinein gespeichert.

Die Atmosphärenebene I bis VII aus Tag + Nacht erfüllen in 24 h gemeinsam das horizontale Gleichgewicht der Leistungsbilanzierung. Die Einstrahlung stets in T gegen Null auf der halben Kugel und Abstrahlung auf der Vollkugel, durch | getrennt, erfüllen das vertikale Bilanzgleichgewicht. 368/1368 = 0.269 = Albedo von ERBS oder als Tag und Nachtmessung durch ERBS:

II Σ +183 +0 +185 -185 -0 -1183 + 86 +86 +2 [Tag- und Nachtmessung] x (+101 +19 +20 +243 +31) = 0 q.e.d.

Eine der Beliebigkeit unterworfene Gegenstrahlung, ein „fiat flux“, kaschierte die falsche Strahlungsverteilung. Es existiert kein Treibhauseffekt von 33 K zur Bildung einer globalen mittleren Oberflächentemperatur von rund 15 °C. Die gemessenen Daten des ERBS Satelliten, mit allen Reihen beweisen dies. In der Leistungsbilanz über Ebene I´ bis VII wird sichtbar, wie die Tagestemperatur über Speicherwirkung in die Nacht hineinwirkt. Bei Kiehl- und Trenberth im Modell KT97 gibt es keine Wärmespeicherung. Von der direkten Wirkung der Sonne blieben nur 66 W/m² übrig. Deshalb musste in KT97 die Sonne mit 342 W/m² nachts rechnerisch in jedem T gegen Null die nicht beleuchtete Hemisphäre „nachheizen“.

Eine generelle Strahlungsbehinderung in der Abstrahlung durch eine hohe Gegenstrahlung von 300 W/m² existiert nicht. Die Nacht reicht aus, um die von der Sonne empfangene Wärme des 24 Stunden Tages über SH, LH, Satm, Reflektion und Strahlung ungehindert auf der Vollkugel abzustrahlen. Für den betrachteten Gleichgewichtszustand in der Leistungsbilanz Einstrahlung/Abstrahlung in W/m² stellt sich so Oberflächentemperatur von rund 15 °C ohne Treibhauseffekt ein. Durch Wolken und durch die Wärmeleiteigenschaften der Luft mag es zeitliche Verzögerungen in der Wärmeabgabe geben, ebenso durch langfristige Effekte von Änderungen in den Wärmespeichern der Erde. Man kann zeigen, dass statt der Gegenstrahlung die Änderung der Albedo in der Modulierung der Globaltemperatur eine sehr wichtige Rolle spielt Kap 5.13 9). Ein Experiment mit CO2 unter direktem Sonnenlicht, Anhang 4 9, bestätigt ebenfalls, dass es einen atmosphärischen Treibhauseffekt aus einer Gegenstrahlungshypothese nicht gibt. Für eine verstärkte Einbindung der Wolken in die Modellierung über den Messwert des Longwave Cloud Forcing wird auf Kap. 5.7 9 verwiesen.

Zusammenfassung des Artikels:

Die Gegenstrahlung ist eine reine Modellhypothese aber Basis der aktuellen Klimamodelle. Der Strahlenverteilungsfaktor ¼ ist zur Berechnung der Einstrahlung im Klimamodell falsch und stattdessen ½ richtig. Mit ¼ wird die mittlere Einstrahlung in der Modellierung viel zu gering errechnet. Diesen Fehler musste die Gegenstrahlungshypothese in der Treibhaushypothese bereits bei B. Barkstorm ausgleichen. Mit dem richtigen, über ½ errechneten Einstrahlungsdurchschnitt entfällt sofort ihre Grundlage. Bei Verwendung aller Messreihen der fünfjährigen gemittelten Datensätzen des ERBS Satelliten lässt sich in Anschluss ohne Gegenstrahlung bei stets halbseitiger Beleuchtung der Erde – die unserer Beobachtung entspricht – die Speicherwirkung der Erdoberfläche vom Tag in die Nacht hinein darstellen Die Abweichung zwischen Messwert und Rechenwert oder Modellgüte des neuen Modells beträgt dann weniger als fünf Tausendstel der „top of“ gemessenen Gesamtstrahlung oder ist kleiner gleich 2W/m².

9 A. Agerius, 2021, Kritische Analyse zur globalen Klimatheorie, Erweiterung-Vertiefung-Prognose, 2. Auflage, tredition, Hamburg

1Barkstorm, Ramanathan and Harrison, 1989, CLIMATE AND THE EARTH’S RADIATION BUDGET, in PHYSICS TODAY, American Institute of Physics.

2J. Kiehl, K.E. Trenberth, 1997, Bulletin of the American Meteorological Society, Vol. 78, No. 2, February 1997, S. 197-208. Im Folgenden wird diese Studie als KT97 bezeichnet.

3KT97, Table 1. Summary of the earth energy budget estimates…, S. 199. [Hervorhebung hinzugefügt]

4Trenberth, Fasullo and Kiehl, 2009, EARTH’s GLOBAL ENERGY BUDGET, American Meteorological Society, BAMS S. 1-13, DOI:10.1175/2008BAMS2634.I.

5Loeb, Dutton, Wild et altera, 2012, The global energy balance from a surface perspective, Clim Dyn (2013) 40:3107-3134, Springer-Verlag, Doi 10.1007/s00382-012-1569-8.

6Für die Messung einer solchen Gegenstrahlungssonne mit Messgeräten wird auf 9, Kap. 4.24, 75 f. verwiesen.

7CEDA, Oxford, England, ERBS Datensätze 1985 – 1989, mit Stand vom 19.11.2020, beispielsweise für die Messreihe mean1987: http://data.ceda.ac.uk/badc/CDs/erbe/erbedata/erbs/mean1987/ und hierin die Datei data.txt aufrufen. Der Datenaufruf im ERBS Datensatz muss für die Jahre, Strahlungstypen/Albedo, spezielle Messreihen, Durchschnitte, Darstellungen, etc. entsprechend angepasst werden.



Kältester April in Deutschland seit 1977 (Minimum des Sonnenzyklus‘ 20), und selbst NASA-Forscher räumen einen sich abkühlenden Planeten ein

geschrieben von Chris Frey | 10. Mai 2021

Europa ist die Region, die nachweislich am stärksten unter früheren Grand Solar Minima (Dalton/Maunder) gelitten hat, was angesichts der Nähe zum Pol und der großen Bevölkerungszahl auch Sinn macht.

Der Beginn dieses nächsten GSM zeigt, dass das auch diesmal der Fall ist, selbst in diesem frühen Stadium…

Wie Anfang der Woche berichtet, hat der europäische Kontinent gerade einen historisch kalten April erlebt, der nun bis in den Mai hinein anhält.

[Einschub: Dazu passt die Meldung der auf der alarmistischen Seite stehenden Plattform wetteronline.de, wonach sich heute früh (7. Mai) in den Niederlanden (!) verbreitet kurzzeitig eine dünne Schneedecke gebildet hatte {Link}. Ende Einschub]

Mit einer Durchschnittstemperatur von nur 6C war der April 2021 in Deutschland der kälteste vierte Monat des Jahres seit 1977 (solares Minimum des Zyklus 20). Dieser Durchschnittswert liegt etwa 3C unter der klimatologischen Norm von 1991-2020 und 2,3C unter dem bisherigen 30-jährigen Mittel von 1981-2010.

Der Monat war auch etwas trockener als im Durchschnitt, berichtet der DWD Klima und Umwelt auf Twitter:

Man beachte den starken Temperaturrückgang in dieser Graphik.

Unter der Lupe sieht man den Absturz vom April 1920 auf den April 2021 noch deutlicher:

Dies ist ein Hinweis darauf, wie schnell sich das Klima abkühlen kann, wenn die Bedingungen es zulassen, Bedingungen wie geringe Sonnenaktivität und La Ninas.

Entscheidend ist hier auch, dass die Zeitspanne zwischen geringer Sonnenaktivität und terrestrischer Abkühlung nun vorbei zu sein scheint.

Der „Abkühlungstrend“, den die NASA in den letzten Jahren in der „oberen“ Atmosphäre registriert hat, ist nun endlich in die unteren Atmosphärenschichten und in die globale „untere“ Atmosphäre und damit in den Lebensraum von uns Menschen durchgedrungen.

„Hoch über der Erdoberfläche, nahe dem Rand des Weltraums, verliert unsere Atmosphäre Wärmeenergie“, sagte Martin Mlynczak von der NASA, Associate Principal Investigator für das SABER-Instrument an Bord des TIMED-Satelliten der NASA, bereits im Jahre 2018. „Wenn sich die aktuellen Trends fortsetzen, könnte es bald einen Kälterekord für das Weltraumzeitalter geben“ – was Ende 2018 der Fall war.

Der TIMED-Satellit der NASA:


Die Aufgabe von SABER ist es, die Infrarot-Emissionen von Kohlendioxid (CO2) und Stickstoffmonoxid (NO) zu überwachen – durch die Messung des Infrarot-Glühens dieser Moleküle kann SABER den thermischen Zustand des Gases ganz oben in der Atmosphäre beurteilen: eine Schicht, die die Forscher „Thermosphäre“ nennen.

„Die Thermosphäre kühlt immer während des solaren Minimums ab“, so Mlynczak weiter. „Das ist eine der wichtigsten Arten, wie der Sonnenzyklus unseren Planeten beeinflusst.“

Um zu verfolgen, was in der Thermosphäre passiert, haben Mlynczak und Kollegen kürzlich den „Thermosphären-Klima-Index“ (TCI) eingeführt – eine in Watt ausgedrückte Zahl, die angibt, wie viel Wärme die NO-Moleküle in den Weltraum abstrahlen. Während des Sonnenmaximums ist der TCI hoch („heiß“), während des Sonnenminimums ist er niedrig („kalt“).

Und obwohl SABER seit zwei Jahrzehnten im Orbit ist, konnten Mlynczak und Kollegen den TCI bis in die 1940er Jahre zurück berechnen: „SABER hat uns das gelehrt, indem es uns gezeigt hat, wie TCI von anderen Variablen wie der geomagnetischen Aktivität und der Leistung der Sonne abhängt – Dinge, die seit Jahrzehnten gemessen werden“, erklärt er.

Eine historische Aufzeichnung des Thermosphären-Klima-Index‘.

Mlynczak und Kollegen haben kürzlich eine Arbeit über den TCI veröffentlicht, die zeigt, dass der Zustand der Thermosphäre mit einer Reihe von fünf Begriffen in einfacher Sprache beschrieben werden kann: Kalt, Kühl, Neutral, Warm und Heiß.

Betrachtet man Mlynczaks obiges Diagramm – und genauer gesagt seine Darstellung der letzten 6 Sonnenzyklen, die direkt mit dem Thermosphären-Klima-Index von SABER übereinstimmen – so zeigt sich, dass diese jüngste und historische Runde niedriger Sonnenleistung erst mit dem Minimum von Zyklus 23 (wohl 2008) begann.

Und da die Auswirkungen des rekordstarken El Nino von 2016-17 nun vollständig verblasst sind und die Auswirkungen des moderaten Ereignisses von 2019-20 sich ebenfalls verflüchtigt haben (beides deutlich sichtbar in der untenstehenden Grafik), wirkt sich die kumulative Verringerung der Aktivität durch die Zyklen 23 und 24 schließlich auf unsere „globalen“ Temperaturdaten aus, und nicht nur auf die regionalen – wie oben erwähnt, hat sich die Rekordabkühlung der Thermosphäre nun bis in die Troposphäre vorgearbeitet [Hervorhebung im Original]:

Um noch einmal kurz auf die regionalen Daten zurückzukommen, denn ich denke, es ist wichtig, dass wir uns der Auswirkungen vor Ort bewusst sind, damit wir uns richtig vorbereiten können: Deutschland war eine der Nationen, die während des vorangegangenen Großen Sonnenminimums, dem gemäßigteren Dalton-Minimum (1790-1830), eine schnelle und intensive terrestrische Abkühlung verzeichneten.

Die Oberlacher Wetterstation beispielsweise verzeichnete Anfang des 19. Jahrhunderts einen Temperaturrückgang von 2°C innerhalb von nur 20 Jahren – diese rapide Abkühlung zerstörte die Nahrungsmittelproduktion des Landes und trug dazu bei, dass Millionen und Abermillionen von Menschen in ganz Eurasien hungern mussten. Es räumt auch mit der Behauptung auf, dass solch starke Veränderungen des Klimas Jahrhunderte brauchen, um sich zu manifestieren – dies ist nicht wahr, historische Dokumente – ganz zu schweigen von Proxydaten – zeigen uns, dass eiszeitliche Bedingungen innerhalb von nur wenigen Jahren eintreten können.

Der starke Temperaturrückgang in Deutschland von April 2020 auf April 2021 ist ein weiterer Beleg dafür.

Link: https://electroverse.net/germanys-coldest-april-since-1977-as-even-nasa-notes-a-cooling-planet/

Übersetzt von Chris Frey EIKE

 



Die sogenannte „gemessene globale Durchschnitts­temperatur“ wird von den Ozeanen bestimmt

geschrieben von Chris Frey | 10. Mai 2021

„Insbesondere erblicken wir in dem System der fossilen Klimazeugen keinen empirischen Anhalt für die Annahme, daß die von der Sonne ausgehende Strahlung sich im Laufe der Erdgeschichte geändert habe. Desgleichen fehlt es an Tatsachen, welche durch Änderung der Durchstrahlbarkeit der Atmosphäre (Arrhenius) oder des Weltalls (Nölke) zu erklären wären; …“

Daran hat sich bis heute nichts geändert, denn die Klimawissenschaft ist seit nunmehr knapp 100 Jahren mit einem eindeutigen Beweis für diesen vorgeblichen „natürlichen atmosphärischen Treibhauseffekt“ nicht vom Fleck gekommen. Vielmehr basiert das Bild der Klimawissenschaft von unserer Erde noch immer auf einer „Erde ohne Atmosphäre“, wie sie Julius von Hann im Jahre 1897 beschrieben hatte, Sekundärzitat mit Dank an Dr. Gerhard Kramm (Fairbanks, Alaska):

«Denken wir uns die Erdoberfläche ganz vom Fest-land eingenommen und ohne Atmosphäre, also etwa in dem Zustande, in dem sich der Mond befin-det, so würde die Wärmeverteilung auf derselben überall nur von der jedem Orte zukommenden Quantität der Sonnenwärme und dem Betrage der Wärmeausstrahlung daselbst abhängig sein. Da nun diese beiden Faktoren für alle Orte auf demsel-ben Parallel- oder Breitekreise dieselben sein müß-ten, so würden die Erdgürtel gleicher Wärme mit den Breitekreisen zusammenfallen. Selbst die Exis-tenz einer wasserdampffreien Atmosphäre würde an dieser Wärmeverteilung wenig ändern, bloß die absoluten Quantitäten der Wärme-Einstrahlung und -Ausstrahlung an der Erdoberfläche würden dadurch beeinflußt.»

Und um jetzt den Unterschied zwischen einer „Erde ohne Atmosphäre [und Ozeanen]“ einerseits und andererseits den Messwerten von einer realen Erde zu erklären, hatte man schließlich den ominösen „natürlichen atmosphärischen Treibhauseffekt“ erfunden. Dieser Effekt soll auf einer sogenannten „atmosphärischen Gegenstrahlung“ beruhen, die wiederum dem 2. HS der Thermodynamik widerspricht.

Es stehen hier also zwei konkurrierende Modelle für unsere reale Erde zur Diskussion:

Das Faktor4-Tag=Nacht-THE-Flacherdemodell mit einem „natürlichen atmosphärischen Treibhauseffekt“ (THE) der etablierten Klimawissenschaft auf dem Stand des 19. Jh.:

Reale Erde = „Erde ohne Atmosphäre“ + THE

Der Ketzer Weber behauptet im 21. Jh. dagegen, es gäbe gar keinen THE:

Reale Erde = Hemisphärisches S-B-Modell ohne THE

Wir setzen jetzt die beiden Modelle für die „reale Erde“ gleich und erhalten die Alternativen:

„Erde ohne Atmosphäre“ plus THE = Hemisphärisches S-B-Modell ohne THE

Und welches von beiden Modellen ist nun wohl richtig?

Das Dilemma der exakten Atmosphärenwissenschaft sind Tag und Nacht, die von der Jahreszeit bestimmte breitenabhängige Tageslänge sowie die physikalischen Einheiten für Leistung und Arbeit. Die üblichen klimawissenschaftlichen Darstellungen der solaren Einstrahlung auf unserer Erde umfassen seit mehr als einem Jahrhundert lediglich die taggenaue örtliche Gesamtstrahlungsmenge der Sonne über die gesamte Erdoberfläche, sogar inklusive der Elliptizität der Erdbahn; einige dieser Beispiele hatte ich hier diskutiert. Bei einem solchen 24h-Durchschnitt der solaren Arbeit ist dann physikalisch allerdings Endstation. Unbeleuchtete Flächen und zeitliche Ableitungen haben in einer S-B-Inversion nämlich nichts zu suchen, und daher müssen wir uns bei der Betrachtung der Sonneneinstrahlung auf die Tagseite unserer Erde beschränken.

Zur Erinnerung, ich hatte in meinen beiden DGG-Veröffentlichungen (2016 und 2019) diesen sogenannten „natürlichen atmosphärischen Treibhauseffekt“ als Ergebnis einer fehlerhaften Faktor4-Inversion des Stefan-Boltzmann-Gesetzes widerlegt. Unter anderem hatte ich das hier noch einmal näher ausgeführt und einen konkreten Nachweis geliefert, dass unbeleuchtete Flächen in einer Inversion des Stefan-Boltzmann-Gesetzes nichts zu suchen haben, Zitat:

„Es gibt im streng ‚gleichzeitigen‘ Stefan-Boltzmann-Gesetz keine Flächen (B), die nicht zur Strahlungsleistung (P) des Schwarzkörpers beitragen. Daher sind auch keine unbeleuchteten Flächen (B) in einer ‚gleichzeitigen‘ S-B-Inversion erlaubt. Physikalisch ‚gleichzeitig‘ bedeutet übrigens auch nicht, dass unterschiedliche ‚Gleichzeitigkeiten‘ in einer einzigen S-B-Berechnung aufaddiert und gemittelt werden dürften.“

ALSO: Der Faktor4-Tag=Nacht-THE-Flacherdeansatz leitet sich aus der durchschnittlichen solaren ARBEIT über den 24h-Tag her. Ein solcher Tag+Nacht-Durchschnittswert der solaren Strahlungsleistung hat aber überhaupt nichts mit der Temperatur auf unserer Erde zu tun, wie ich hier bereits ausführlich erläutert hatte. Denn von der 24h-durchschnittlichen Arbeit führt nun einmal kein physikalisch korrekter Weg mehr zurück zur Ermittlung der tatsächlichen spezifischen solaren Strahlungsleistung auf der Tagseite unserer Erde.

Aus einer solchen rückgerechneten 24h-Tag&Nacht-Durchschnittsleistung der Sonneneinstrahlung hatten erstmals Kramm et al. (2017) eine breitenabhängige Ortstemperatur (Kramm et al. (2017) Abbildung 22a) vorgelegt. Dieser Wert entsteht aus der Division der eingestrahlten solaren 24h-Gesamtenergie geteilt durch die Sekunden@24h pro Quadratmeter, die eigentliche physikalische Einheit ist also 1 J/(m² s). Folgerichtig ergibt die Ableitung einer Temperatur aus einer solchen 24h-durchschnittlichen Rückrechnung der solaren Strahlungsleistung durch die Einbeziehung der unbeleuchteten Nachtseite eine „Schneeball-Erde“ mit gefrorenen tropischen Meeren und einem Temperatur-Hotspot am Pol der jeweiligen Sommerhemisphäre, wie man das ebenfalls in der nachfolgenden Abbildung 1b ablesen kann.

In seiner E-Mail vom 29.01.2021 um 09:58 Uhr* an mich und den üblichen Skeptiker-Email-Verteiler hatte dieser Dr. Gerhard Kramm schließlich ein PDF-Dokument „kramm_bemerkungen_weber_v3.pdf“ (wird in der Folge als „Kramm 2021“ bezeichnet) mit einem direkten Vergleich zwischen meinem hemisphärischen S-B-Modell und seiner „Erde ohne Atmosphäre“ verschickt. Die beiden nachfolgenden Abbildungen entstammen diesem PDF:

Abbildungen 1 a und b*: Berechnete Oberflächentemperaturen aus dem PDF-Dokument „kramm_bemerkungen_weber_v3.pdf“ von Dr. Gerhard Kramm, Fairbanks, Alaska*

Anmerkung: Die Temperaturskalen dieser Abbildungen stimmen nicht überein.

Originalbeschreibung: „Abbildung 15. Wie in Abbildung 12, jedoch für die auf dem lokalen Strahlungsgleichgewicht nach Gleichung (3) beruhende Oberflächentemperatur.“

Dazu der Text zu Abbildung 12: „Berechnete solare Einstrahlung für alle Tage des Jahres und alle geographischen Breiten:

(a [links]) Maxima nach Weber, beginnend mit dem 1. Januar 2000, 12:00 Uhr (JD = 2451545),

(b [rechts]) Tägliche Mittelwerte nach Kramm et al. (2017), beginnend mit 1.Januar 2010, 00:00 Uhr (JD =2455197,5).“

Die „Maxima nach Weber“ in der linken Abbildung, abgeleitet aus dem Maximum der örtlichen solaren LEISTUNG [W/m²] ohne Albedo, schwanken mit dem jahreszeitlichen Sonnenstand um den Äquator („Latitude 0°“) mit bis zu 394 Kelvin. Sie reduzieren sich dann zum Pol der Winterhemisphäre gegen null Kelvin. In der Realität werden diese theoretischen Maximalwerte aber aufgrund von Albedo, Verdunstung und Konvektion nicht erreicht; die Minimalwerte werden dagegen durch Advektion und Kondensation gestützt.

Die „Tägliche[n] Mittelwerte nach Kramm et al. (2017)“ in der rechten Abbildung, abgeleitet aus einer 24h-durchschnittlichen solaren ARBEIT [J/m²s] ohne Albedo, stellen dagegen die äquatoriale Zone bei 150-200 Kelvin mit gefrorenen tropischen Meeren als „Snowball-Earth“ dauerhaft im ewigen Eis dar; dafür verwandelt sich die Polarregion der jeweiligen Sommerhemisphäre in einen Touristen- und Temperatur-Hotspot mit 275-300 Kelvin.

Allein unser Schulwissen sagt uns also schon, welche der beiden Abbildungen am ehesten den Verlauf der Klimazonen unserer Erde spiegelt und dass der Pol der jeweiligen Sommerhemisphäre gar kein globaler Temperatur-Hotspot ist. Meine Ausführungen dazu hatte ich in dem EIKE-Artikel „Verbesserungswürdig: Über fehlerhafte Ansätze für eine breitenabhängige Globaltemperatur“ vom 18. März 2020 ausführlich dargestellt.

Abbildung 2: Zum physikalischen Unterschied zwischen Leistung (Watt) und Arbeit (Joule) der solaren Einstrahlung (Graphiken nicht flächengetreu)- Links: Tentative Gegenüberstellung der Beleuchtungsklimazonen mit dem Jahresverlauf der maximalen solaren Strahlungsleistung im Sommerhalbjahr (Südsommer linke Hälfte und Nordsommer rechte Hälfte). Overlays: Die Beleuchtungsklimazonen der Erde, von oben/unten zur Mitte: Polarzonen, Mittelbreiten, Tropenzone (Quelle: Wikipedia, Autor: Fährtenleser, Lizenz: GNU Free Documentation License) Darunter: Das örtliche Maximum der breitenabhängigen temperaturwirksamen spezifischen Strahlungsleistung der Sonne für die gesamte Erde über ein volles Jahr von Herbstäquinoktium zu Herbstäquinoktium- Rechts: Die maximale spezifische solare (Strahlungs-) LEISTUNG (~S-B-Temperaturäquivalent) und die maximale solare ARBEIT (Arbeit=Leistung x Zeit über die örtliche Tageslänge) im jeweiligen Sommerhalbjahr auf der Nord- und Südhalbkugel (weitere Erläuterungen sind hier zu finden)

Auf unserer Erde wandert der senkrechte Sonnenstand im Verlauf des Jahres zwischen den beiden Wendekreisen und verursacht so die gegenläufigen Jahreszeiten auf der Nord-und Südhemisphäre. Das maximal mögliche rechnerische S-B-Temperaturäquivalent der solaren Strahlungsleistung (@W/m²) folgt diesem vertikalen Sonnenstand, also von der Sonnenwende am Wendekreis der jeweiligen Sommerhemisphäre über den Äquator mit dem Äquinoktium zum gegenüber liegenden Wendekreis und wieder zurück. Polare Temperatur-Hotspots dagegen existieren nicht, es gibt in der Polarzone der Sommerhemisphäre lediglich eine tageszeitlich länger eingestrahlte solare Energiemenge [J/m²], die dort zu einer erhöhten Biomasse-Produktion im Sommerhalbjahr führt.

Also schauen wir mal, was wir sonst noch über die sogenannte „gemessene globale Durchschnittstemperatur“ herausfinden können

Betrachten wir jetzt einmal, wie sich die Tagseite (A) und die Nachtseite (B) auf die sogenannte „gemessene globale Durchschnittstemperatur“ von vorgeblich 14,8°C auswirken. Denn diese Durchschnittstemperatur NST kann über ihren 24h-Verlauf eigentlich nur ganz minimal schwanken. Schließlich soll dieser Wert aus weltweit zeitgleich ermittelten Temperaturen berechnet werden und bildet deshalb für jeden Zeitpunkt des 24h-Tages einen globalen Tag&Nacht-Durchschnitt ab. Die Tagseite (A) und die Nachtseite (B) der Erde sind an diesen Durchschnittswerten also gleichberechtigt beteiligt. Lediglich die unterschiedliche geographische Verteilung von Land- und Ozeanflächen und deren Position zum aktuellen Stand der Sonne dürften einen merklichen Einfluss auf den globalen tages- und jahreszeitlichen Temperaturdurchschnitt ausüben.

Es ist etwas ärgerlich, aber die „gemessenen“ Globaltemperaturen werden üblicherweise als Differenzen zu einem Referenzzeitraum angegeben, sodass eine echte Zuordnung oder gar die Überprüfung von konkreten Aussagen kaum noch möglich ist. Diesem Vorgehen liegt sicherlich keine böse Absicht zugrunde, Zusammenhänge zu verschleiern oder gar fehlerhafte Aussagen zu stützen. Auf meteo.plus findet man schließlich eine Copyright-geschützte Abbildung mit dem Verlauf der absoluten Globaltemperaturen seit 1979 bis heute, und zwar aufgeteilt in Globaltemperaturen sowie die Temperaturen von Nord- und Südhemisphäre, deren grobe Durchschnittswerte nachstehend aufgeführt sind:

Tabelle 1: Globale Durchschnittswerte der Temperatur (Daten von meteo.plus)

Im Ergebnis schwankt die Globaltemperatur also zwischen 12°C und 17°C, und im langjährigen Durchschnitt liegt sie bei etwa 14,5°C. Sie verläuft in Phase mit der Temperatur der Nordhemisphäre, und zwar mit dem Mittelwert der jeweiligen Temperaturen von Nord- und Südhemisphäre, beispielsweise als MED(MIN-Nord, MAX-Süd) oder MED(MAX-Nord, MIN-Süd).

In einer ersten groben Näherung können wir also die Nord-Temperatur den Landmassen und die Süd-Temperatur den Ozeanen zuordnen, wohl wissend, dass eine reine Land-Temperatur eine noch größere Schwankungsbreite hätte und eine reine Ozean-Temperatur eine noch geringere; Willis Eschenbach gibt übrigens die Schwankungsbreite der reinen Landtemperatur mit 15°C und die der Ozeane mit 5°C an. Was bei den meteo.plus-Daten allerdings in beiden Fällen bleibt, ist eine Mitteltemperatur von etwa 14,5°C, die der sagenhaften „gemessenen globalen Durchschnittstemperatur“ (NST) von 14,8°C recht nahe kommt. Und in seiner E-Mail vom 11.04.2021 um 23:47 Uhr an den Skeptiker-Verteiler verweist Kramm auf einen Artikel von Lockyer, „Studies of temperature and pressure observations„, der 1906 in Nature erschien war. Darin heißt es, Zitat:

« It is interesting to remark that the northern hemisphere appears to be 1.5 °C warmer than the southern. Spitaler in 1886 came to a similar conclusion, his figures being :-

[Der Google-Übersetzer: Es ist interessant festzustellen, dass die nördliche Hemisphäre 1,5 ° C wärmer zu sein scheint als die südliche. Spitaler kam 1886 zu einem ähnlichen Ergebnis, seine Zahlen waren:- ]

Northern hemisphere …..15.4 °C,

Southern hemisphere….. 14.8 °C,

Whole earth………………. 15.1 °C,

Excess of N. over S. ………0.6 °C.»

Die „Whole-earth-Temperatur“ von Spitaler (1886) liegt also bei etwa 15°C. Da bleibt die Frage, wie überhaupt die „aktuelle globale Erwärmung bereits bei etwa 1 Grad Celsius“ über einer „vorindustriellen Durchschnittstemperatur“ liegen kann, wo doch in der Gegenwart immer noch sogenannte Globaltemperaturen um 15°C herum gemessen werden. Schließlich können für die Zeit vor 1886 gar keine neuen Temperaturmessungen mehr dazugekommen sein…

Meinem hemisphärischen S-B-Modell für unsere reale Erde wird von diversen Kritikern eine Nachttemperatur von 0 Kelvin nachgesagt. Nun erhält die Nachtseite unserer realen Erde zwar keinerlei Sonneneinstrahlung, aber trotzdem herrscht dort keine Mond-Temperatur von etwa minus 200°C. Vielmehr befindet sich die Temperatur unserer Erde in einem „eingeschwungenen“ Zustand. Lediglich die Differenz zur minimalen Nachttemperatur muss täglich ersetzt werden (hier letzte Abbildung). Denn die Nachttemperatur eines passiv bestrahlten Himmelskörpers hängt im Wesentlichen von dessen Wärmespeicherfähigkeit ab. Und auf unserer Erde wird der Nachtseite die erforderliche Wärme von ihrer kombinierten Luft-Wasser-Heizung aus den globalen Zirkulationen (Atmosphäre und Ozeane) zur Verfügung gestellt. Allein die Ozeane, die zwei Drittel unserer Erdoberfläche bedecken, enthalten ein Wärmeäquivalent von etwa 50.000 24h-Tagen Sonneneinstrahlung; und diese Wärmespeicher (Atmosphäre und Ozeane) werden wiederum fortwährend durch die solare Einstrahlung auf der Tagseite unserer Erde „aufgeladen“. In der nachfolgenden Abbildung ist links die jahresdurchschnittliche Oberflächentemperatur der Ozeane dargestellt, also der Durchschnitt zwischen Tag und Nacht sowie Frühling, Sommer, Herbst und Winter – mit entgegengesetzten Jahreszeiten auf beiden Hemisphären:

Abbildung 3: Temperaturvergleich Ozeane und S-B-Temperaturäquivalent der solaren Einstrahlung. Links: “Annual Mean Ocean Surface Temperature” based on observed data up until 1994 (NASA). Rechts: Das maximale breitenabhängige S-B-Temperaturäquivalent über den 24h-Tag im Äquinoktium, das aufgrund von Verdunstung und Konvektion nirgendwo erreicht wird

Mit angepasster Mollweide-Projektion (Copyright L. Rohwedder – Lizenz CC BY-SA 3.0)) Darüber: Das örtliche Maximum der breitenabhängigen temperaturwirksamen spezifischen Strahlungsleistung der Sonne für die gesamte Erde über einen 24h-Tag im Äquinoktium

ALSO noch einmal ganz langsam zum Mitdenken: Die Sonne muss unsere Erde gar nicht jeden Morgen von 0 Kelvin auf Tagestemperatur bringen. Die Erde befindet sich nämlich in einem „eingeschwungenen“ Zustand und ihre Wärmespeicher sind mit dem Äquivalent von mehr als 50.000 24h-Tagen Sonneneinstrahlung gefüllt. Diese Wärmespeicher verlieren also nachts „nur etwas“ Energie und müssen deshalb auf der Tagseite lediglich „nachgefüllt“ werden, mehr nicht. Im Mittel sprechen wir hier von 1,05*10^22 Joule, die die Erde über den durchschnittlichen 24h-Tag netto erhält und auch wieder abstrahlt. Denn sonst wäre die sogenannte „gemessene“ globale Durchschnittstemperatur (NST) nicht einigermaßen stabil. Herr Werner Schulz hatte die KKDML-Fraktion mit pädagogischem Langmut immer wieder darauf hingewiesen, dass auf der Tagseite im Mittel* 480W/m² kontinuierlich eingestrahlt und 240W/m² kontinuierlich über die Gesamtfläche der Erde abgestrahlt werden. Abgestrahlt werden also jeweils 240W/m² auf der Tagseite und 240W/m² auf der Nachtseite – das ergibt in Summe dann wieder 480W/m² Abstrahlung, also gilt: IN=OUT.

*) Für die Sophisten unter Ihnen: Korrekt wäre bei der Einstrahlung eine Summierung über (S0(1-Albedo)* COSZenitwinkel). Ich verwende hier nach KT97 weiterhin 940W/m² für (S0(1-ALBEDO)); in meinen DGG-Veröffentlichungen beschreibe ich dagegen einen Zweischichtfall.

Die solare Einstrahlung ersetzt also lediglich die terrestrische Abstrahlung bei einer „gemessenen globalen Durchschnittstemperatur“ (NST) von etwa 15°C, die sich wiederum ohne einen „natürlichen atmosphärischen Treibhauseffekt“ ganz zwanglos aus meinem hemisphärischen S-B-Ansatz herleitet. Es gilt demnach im langjährigen Durchschnitt:

[ Solare Einstrahlung @2PIR² = terrestrische Abstrahlung @4PIR² ] @ NST

Unsere Erde verfügt auf zwei Dritteln ihrer Oberfläche über eine Fußbodenheizung mit der in Abbildung 3 (links) dargestellten mittleren Vorlauftemperatur. Diese Ozean-Temperaturen repräsentieren wiederum zwei Drittel der „gemessenen“ globalen Ortstemperaturen. Die mittlere jährliche Oberflächentemperatur der Ozeane liegt bis etwa 70° nördlicher und südlicher geographischer Breite zwischen 0°C – 30°C und fällt erst jenseits davon auf bis zu -5°C ab; ein globaler Durchschnitt dürfte also in etwa bei der NST von etwa 15°C kumulieren. Wie wir bereits erfahren haben, wird das maximale rechnerische S-B-Temperaturäquivalent meines hemisphärischen S-B-Modells aufgrund von örtlicher Konvektion und Verdunstung in der Realität nirgendwo erreicht. Andererseits sinkt die Temperatur der Winterhemisphäre, insbesondere in der Polarnacht, niemals auf das rechnerische S-B-Temperaturäquivalent der geringen/fehlenden solaren Einstrahlung ab. Die nachfolgende Abbildung zum globalen horizontalen Wärmetransport gibt Aufschluss über die Gründe dafür:

Abbildung 4: Jahresmittel des Energiehaushaltes der Atmosphäre und seiner Komponenten in Abhängigkeit von der geographischen Breite. QUELLE: HÄCKEL, Meteorologie, Verlag Eugen Ulmer, Stuttgart 1990, hier aus dem Internet

Alle diese Energieströme summieren sich für eine feste geographische Breite im durchschnittlichen Jahresmittel gerade auf null. Wir können hier also erkennen, dass sich die Überschüsse und Defizite gegenüber dem hemisphärisch berechneten S-B-Temperaturäquivalent durch den lateralen Transport von Wärme gerade global ausgleichen und damit mein hemisphärisches S-B-Modell voll bestätigen.

Wenn wir jetzt abschließend in der nachfolgenden Abbildung noch einmal die beiden Modell-Temperaturverläufe mit den Beleuchtungsklimazonen unserer Erde vergleichen, dann finden wir estätigt, dass unser Schulwissen über diese Klimazonen gar nicht mal so schlecht ist:

Abbildung 5: Vergleich unterschiedlicher Modelle für die globale Verteilung der Temperatur. Links mein hemisphärisches S-B-Modell: Oberflächentemperatur für die solaren Strahlungsmaxima nach Weber aus Kramm (2021)*. Mitte: Die Beleuchtungsklimazonen der Erde: von oben/unten zur Mitte: Polarzonen, Mittelbreiten, Tropenzone – (Quelle: Wikipedia, Autor: Fährtenleser, Lizenz: GNU Free Documentation License). Rechts ein breitenabhängiges 24h-Temperaturmittel: Oberflächentemperatur für die solaren tägliche Mittelwerte nach Kramm et al. (2017) aus Kramm (2021)*

Ergebnis: Unserem profanen Schulwissen ist an dieser Stelle wohl nichts mehr hinzuzufügen. Wie erwartet, spiegeln die Beleuchtungsklimazonen (Definition) unserer Erde (Abbildung 5 Mitte) den Verlauf der maximalen örtlichen solaren Strahlungsleistung. Und diese solare Strahlungsleistung ist in den Tropen am höchsten und fällt dann zu den Polarregionen kontinuierlich ab. Von den beiden konkurrierenden theoretischen Klimamodellen in Abbildung 5 wird dieser natürliche Verlauf lediglich von meinem hemisphärischen S-B-Modell korrekt abgebildet. Mein hemisphärisches S-B-Modell aus dem 21. Jahrhundert ersetzt als realistisches Modell unserer Erde ohne THE also das Faktor4-Tag=Nacht-THE-Flacherdemodell der real existierenden Klimawissenschaft mit einem fehlerhaft konstruierten „natürlichen atmosphärischen Treibhauseffekt“ von konstant 33°C.

*) Nachtrag: Um jedweden Beschwerden vorzubeugen, bestätige ich hiermit, ein direkter „An“-Adressat der o. g. E-Mail vom 29. Januar 2021 um 09:58 Uhr mit Kramms PDF-Dokument „kramm_bemerkungen_weber_v3.pdf“ und den dort enthaltenen Abbildungen 15 a und b (hier Abb. 1 a und b sowie Abb. 5 links und rechts) zu sein, ebenso, wie u. a. auch die Herren Lüdecke, Limburg und Kirstein. Ich beweise nachfolgend mit der „Confidentiality Warning“ des Dr. Gerhard Kramm die rechtmäßige Nutzung dieser Graphiken in meinem Artikel „Die sogenannte ‚gemessene globale Durchschnittstemperatur‘ wird von den Ozeanen bestimmt“, Zitat:

“CONFIDENTIALITY WARNING: The information transmitted is intended only for the person or entity to which it is addressed and may contain confidential and/or privileged material. Any review, retransmission, dissemination or other use of, or taking any action in reliance upon, this information by persons or entities other than the intended recipient is prohibited. If you receive this in error, please contact the sender and delete the material from any computer.”

Der unbestechliche Google-Übersetzer bestätigt mir ausdrücklich, die Inhalte der besagten E-Mail Kramm vom 29. Januar 2021 um 09:58 Uhr rechtmäßig zitiert zu haben:

„VERTRAULICHKEITSWARNUNG: Die übermittelten Informationen sind nur für die Person oder Organisation bestimmt, an die sie gerichtet sind, und können vertrauliches und / oder privilegiertes Material enthalten. Jegliche Überprüfung, Weiterverbreitung, Verbreitung oder sonstige Verwendung oder Ergreifung dieser Informationen durch andere Personen oder Organisationen als den beabsichtigten Empfänger ist untersagt. Wenn Sie dies irrtümlich erhalten, wenden Sie sich bitte an den Absender und löschen Sie das Material von einem beliebigen Computer.

ERGO: Es verbleiben für eine erlaubte „Überprüfung, Weiterverbreitung, Verbreitung oder sonstige Verwendung oder Ergreifung dieser Informationen“ ausschließlich die von Dr. Kramm „beabsichtigten Empfänger“, und ich bin definitiv der ERSTE „AN“-EMPFÄNGER dieser E-Mail.