Wir brauchen mehr CO2 in der Atmosphäre – die Physik des Kohlendioxids

12. September 2023von 6,4 Minuten Lesezeit

Hört man Politikern, Staats- und Konzernmedien sowie den UNO-, EU oder WHO-Bürokraten zu, so könnte der Eindruck entstehen, CO2 sei das Schlimmste auf der Welt was es gibt. Abgesehen vielleicht von Corona. Dem ist nicht so, denn Pflanzen machen aus CO2 und H20 mit Hilfe von Sonnenlicht Zucker. Zum Beispiel Saccharose mit der Summenformel C12H22O11. Alles tierische Leben und somit auch unseres hängt von dieser Zuckerproduktion der Pflanzen ab, die dafür mindestens 150 ppm CO2 in der Luft brauchen. Darunter gibt es kein Leben und je mehr CO2 desto grüner wird unser Planet.

In einem Video-Interview (siehe unten) erklärt der Princeton Physiker William Happer die grundsätzlichen Erkenntnisse von Biologie, Chemie und Physik. Zu Beginn seiner Erörterung der Vorteile, die das Hinzufügen von CO2 in die Atmosphäre für das Pflanzenleben hat, wies der Princton Physiker darauf hin, dass eine Verdoppelung des CO2 von 400 Teilen pro Million Volumen (ppmv) auf 800 ppmv den gesamten Treibhauseffekt um 1 % erhöht (unter der Annahme, dass die Konzentrationen der anderen Treibhausgase gleich bleiben).

Bei der Berechnung des Einflusses auf die Erdtemperaturen, um diese Zunahme des Treibhauseffekts auszugleichen, muss man bedenken, dass die Zunahme der ausgehenden Strahlung auf der Temperatur in Grad Kelvin hoch vier beruht. [Chemiker verwenden ppm, um Gewichtsteile pro Million zu bezeichnen. Das CO2 in der Atmosphäre wird in CO2-Molekülen pro Million Luftmoleküle gemessen – oder Mol CO2 pro Mol Luft -, was wiederum Teile pro Million Volumen bedeutet, da jedes Mol das gleiche Volumen einnimmt].

Wenn man von einer Erdtemperatur von 300 Kelvin ausgeht, ergibt sich nach Happers „Bierdeckel„-Berechnungen ein Temperaturanstieg von 0,75°C. Man kann den Unterschied nicht spüren.

Schon seit Svante Arrhenius (Chemie-Nobelpreis 1903) ist viele Jahrzehnte vor der Entdeckung der Quantenmechanik bekannt, dass man die CO2-Konzentration verdoppeln muss (von 400 auf 800 Teile pro Million) um etwa 1°C mehr zu bekommen. Ein Anstieg um 4°C erfordert demnach eine CO2-Konzentration von 6400 Teilen pro Million. Obwohl diese Konzentration für alles biologische Leben auf unserem Planeten vollkommen in Ordnung wäre (die menschliche Ausatmung enthält 40.000 ppm), wird die Menschheit niemals 6400 ppm erreichen, selbst wenn wir alle vorhandenen Bäume verbrennen würden. Svante Arrhenius, der Urgroßvater von Greta Thunberg, würde sich wahrscheinlich im Grab umdrehen, wenn er von der Visionärin hört, die Kohlendioxid mit bloßem Auge sieht.

Derzeit befindet sich unser Planet an einem ewigen Minimum der CO2-Konzentration. Ohne eine konzertierte menschliche Anstrengung zur Erhöhung der CO2-Konzentration wird sich der Planet Erde im Laufe der natürlichen Evolution in eine Wüste verwandeln. In den letzten hundert Millionen Jahren ist das atmosphärische Kohlendioxid stetig gesunken, da es von der Meeresbiologie verbraucht und in Kalziumkarbonat (Kalkstein) umgewandelt wird. Ohne menschliche Aktivitäten wäre die CO2-Konzentration in etwa zwei Millionen Jahren auf 150 ppm gesunken. Unterhalb dieser Schwelle brechen die Pflanzen und mit ihnen das gesamte tierische Leben auf diesem Planeten zusammen.

Thermische Energie, die vom Planeten Erde in den Weltraum abgegeben wird.

Ohne Treibhausgase läge die Temperatur auf der Erde bei -9°C , was auf eine spektral integrierte Strahlungsintensität des Schwarzen Körpers von 394 W/m2 zurückzuführen ist (Bereich unter der blauen Linie). Dank der Treibhausgase wird ein Teil der eingestrahlten Leistung in der Atmosphäre absorbiert und zur Erde zurückgeführt, wodurch sich die Erde auf humanere Temperaturen von 16°C erwärmt. Diese Temperatur wird mit einer spektral integrierten Intensität von 277 W/m2 erreicht (Bereich unterhalb der schwarzen Linie). Bei einer Verdoppelung der Kohlendioxidkonzentration auf 800 Teile pro Million sinkt die Strahlungsintensität von 277 auf 274 W/m2 (Bereich unter der roten Linie). Dies bewirkt einen Anstieg der globalen Temperatur um 3*(60-16)/(394-274)F = 1,1 F = 0,6°C.

Der Grund für diesen ultraniedrigen Temperaturanstieg liegt in der Sättigung der Absorption von Kohlendioxid: Wenn seine Konzentration erhöht wird, wird die gleiche Strahlung in einer immer kleineren Atmosphärenschicht absorbiert. Der einzige Grund, warum es überhaupt eine überschüssige Absorption gibt, liegt in den nicht gesättigten Seitenbändern des Kohlendioxids. Diese sind von William Happer berechnet und in Fachzeitschriften veröffentlicht worden.

Dies stimmt mit den physikalischen Beweisen überein, die der Geowissenschaftler Tom Gallagher über die Ergebnisse von Tiefseesedimenten vorgelegt hat, in denen Veränderungen des CO2 und der Oberflächentemperaturen aufgezeichnet wurden. Zum Beispiel in der „Coolhouse Earth“, die wärmer war als die heutige „Icehouse Earth“ und von vor etwa 34 Millionen bis 3,3 Millionen Jahren dauerte. Die CO2-Konzentrationen an der Oberfläche schwankten stark, von weniger als 300 ppmv bis zu mehr als 800 ppmv, doch die Temperaturschwankungen waren gering.

Bei der Erörterung möglicher positiver Rückkopplungen auf einen Temperaturanstieg beruft sich Happer auf das Prinzip von Le Chatelier, das erstmals auf die Chemie angewandt wurde: „Wenn ein dynamisches Gleichgewicht durch eine Änderung der Bedingungen gestört wird, verschiebt sich die Position des Gleichgewichts, um der Änderung entgegenzuwirken und das Gleichgewicht wiederherzustellen„. Wäre dies bei den atmosphärischen Temperaturschwankungen nicht der Fall, so Happer, hätten wir in der Geschichte der Menschheit weitaus wildere Temperaturschwankungen erlebt.

Für Happer ist der größte Teil der Temperaturveränderungen der Oberflächenluft seit 1800 auf die Erholung von der Kleinen Eiszeit und den städtischen Wärmeinseleffekt zurückzuführen. Er hält die Bemühungen, CO2 aus der Atmosphäre zu entfernen, für vergleichbar mit dem, was ein Anführer der Briten über die römische Eroberung sagte: „Sie schaffen eine Wüste und nennen es Frieden“.

Zur Erörterung der Begrünung der Erde erklärt Happer, dass die NASA auf eine ausgeklügelte Technik zurückgreift, um die Menge an Chlorophyll aus dem Weltraum zu messen. Wenn es von der Sonne angestrahlt wird, sendet Chlorophyll Licht im nahen Infrarotbereich (Fluoreszenz) aus. Dies wird von NASA-Satellitenkameras aufgezeichnet und zeigt direkt die Ergrünung der Erde an. Happer stellt fest, dass eine Erhöhung des CO2-Gehalts allen Pflanzen zugute kommt, auch C4-Pflanzen wie Mais und Zuckerrohr, aber eher C3-Pflanzen.

Außerdem mögen 1500 ppmv für Gewächshausbetreiber ideal sein, aber noch höhere Konzentrationen sind für die Pflanzen auf der Erde besser. Außerdem sind die meisten Rückkopplungen negativ, nicht positiv, und es hat nie eine unkontrollierte Erwärmung gegeben. Während der kleinen Eiszeit und der Eiszeiten kam es zu einer Wüstenbildung in hoch gelegenen Regionen mit erheblichen Staubstürmen. =

Bei der Erörterung der wichtigen HITRAN-Datenbank, die von den Klimamodellierern ignoriert wird, weist er darauf hin, dass diese riesige Liste von Daten über die Absorption von Strahlung durch Treibhausgase von der Luftwaffe ins Leben gerufen wurde, um systematisch zu untersuchen, wie Treibhausgase die elektromagnetische Energie stören. Es ist eine sehr gute Datenbank für die wichtigsten Treibhausgase, aber nicht so sehr für seltene Treibhausgase wie die halogenhaltigen.

Happer schließt mit der Feststellung, dass staatliche Maßnahmen zur Begrenzung der Treibhausgasemissionen enormen Schaden anrichten. Außerdem ist die meiste Physik linear, aber um den Klimawandel zu verstehen, braucht man die Strömungsmechanik, die nicht linear ist. Dem Pionier der Quantenmechanik, Werner Heisenberg, zufolge ist die Strömungsmechanik schwieriger als die Kernphysik oder die Quantenmechanik.

Bild von Rebecca Matthews auf Pixabay

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11 Kommentare

  1. Theudric-28 12. September 2023 at 21:09Antworten

    Wir brauchen nicht mehr oder weniger Kohlendioxid.
    Die Erde balanciert sich von alleine aus.

  2. lbrecht torz 12. September 2023 at 12:58Antworten

    Fällt Sonnenlicht auf eine versiegelte Fläche, etwa einen Parkplatz, eine Straße, eine Hauswand, … so wird das Sonnenlicht zu fast 100% in Wärme umgesetzt.

    Fällt Sonnenlicht auf Boden mit Grünpflanzen, so wird das Licht zu fast 100% in Biomaterie (Pflanzenfasern, Holz, Samen, Früchte, …) und in Wasserdampf (Verdunstungskälte) umgesetzt.

    Fällt Sonnenlicht auf eine Solarzelle, so wird in einem superoptimalen Fall vielleicht ca. 20% der Energie zu Strom – aber 80% wird wie bei der versiegelten Fläche auch zu Wärme, die die Umgebung aufheizt.

    Was ist also besser um gegen eine angebliche Erderwärmung vorzugehen?

    Und nicht zu vergessen: alles Pflanzenmaterial entstammt dem Kohlenstoff-Kreislauf – mit CO2 als allerwichtigste Zwischenstufe!

    CO2 ist Lebensgas!

    Wer CO2 erfolgreich verteufelt, kommt irgendwann auch auf die Idee, reines Wasser zu verteufeln.

    Um ALLES für sich zu haben.

    O2, CO2, H2O und Brot,
    ohne die ist alles tot.

    (Vielleicht kann jemand besser dichten als ich )

    • lbrecht torz 13. September 2023 at 13:02Antworten

      Noch ein Versuch:

      Ohne O2, CO2, H2O kein Brot,
      und wir wären alle tot.

      Naja ;-) geht sicher noch besser.

    • lbrecht torz 14. September 2023 at 9:42Antworten

      „Fällt Sonnenlicht auf eine Solarzelle, so wird in einem superoptimalen Fall vielleicht ca. 20% der Energie zu Strom – aber 80% wird wie bei der versiegelten Fläche auch zu Wärme, die die Umgebung aufheizt.“

      Das ist wahrscheinlich weitab von der Realität. Der erzielte Wirkungsgrad für Solarzellen (im Labor bisher so um die 20%) bezieht sich ja wahrscheinlich auf den Energiegehalt des Strahlungsanteils, der überhaupt umgewandelt werden kann. Also auf einen schmalen Frequenzbereich.

      Berücksichtigt man die Gesamtenergie des ganzen Spektrums, so wandelt eine sehr gute Solarzelle vielleicht 1% der Energie in Strom um – der Rest der Strahlung, also 99% wird vor allem zu Wärme.

      Eine Solarzelle ist vor allem eine Heizquelle für die Umgebung. Das muss man sich einfach mal klar machen angesichts von 1,5-Grad-Geschrei allerorten.

      Wir werden verdummt, verblödet und sowas von verarscht wie noch nie …

  3. Hasdrubal 12. September 2023 at 9:01Antworten

    „Happer schließt mit der Feststellung, dass staatliche Maßnahmen zur Begrenzung der Treibhausgasemissionen enormen Schaden anrichten.“

    Das stört westliche Oligarchen und Finanzkonzerne nicht, die laut einer AfD-Politikerin-Rede alleine mit Green Tech global 50-100 Billionen kassieren möchten – weitere Billionen mit Kunstfrass. Den Westen zu ruinieren (insbesondere Schland wird deindustrialisiert), dort eine totalitäre Diktatur einrichten – alles nehmen die in Kauf.

    Leider spielen andere Weltregionen zum Schein mit, wohl in der Hoffnung auf unsere Industrien. Gewisses Medium schrieb gestern über saudischen Kronprinzen, der sein Land bald ähnlich industrialisiert sehen möchte wie bisher Europa – in den letzten Jahren hat sich dort die Wirtschaftsleistung jenseits des Öls verdreifacht. Da freut man sich über jedes Betrieb, welches teure Energie dorthin vertreibt. China und Indien fahren schon länger diese Strategie und verheimlichen es nicht mal – wieso sollten die, wenn man den Michels wirtschaftlichen Tod ankündigen kann und es wird dennoch zum Klimagemurkse gebrabbelt? Etwa TE bespricht jede Woche 2-3 ÖRR-Sendungen und wundert sich immer noch, dass dort nur Woke Propaganda kommt – anscheinend kleben welche an dieser Glotze und warten auf Wunder.

    Während die sozialistische Planwirtschaft überall zusammengebrochen ist, mit freundlicher WEF-Hilfe wird sie gerade im Westen eingeführt – alles so, dass man mit Klimagedöns maximal kassieren könnte. Gefährlich, wenn man so leicht mit Geld politische Macht kaufen kann.

  4. Heiko S 12. September 2023 at 8:23Antworten

    Ich gebe es auf, gegen den hier verbreiteten Schwachsinn mit Treibhausgasen anzuschreiben.

  5. Jan 12. September 2023 at 8:17Antworten

    Unterstellt man, dass die CO2-Agenda in Wirklichkeit eine Erdölagenda ist, um den Rückgang der fossilen Brennstoffe auszugleichen, ist sie deutlich weniger ärgerlich.

    Tritt die NATO 2024 in eine heiße Phase mit Russland ein, wird Deutschland sich kaum auf Seite Russlands stellen können, um Pipeline-Gas zu bekommen. Schiffbares LPG hat 30% Umwandlungsverluste. Nuklear-Brennstäbe kommen aus Russland. Deutschland hat viel Braunkohle, aber die ist sehr schmutzig. Die USA haben nicht genug Erdöl, um Deutschland per Schiff zu versorgen. Saudi-Arabien steht auf Seite Russlands und müsste zunächst militärisch überzeugt werden, das machen die USA nicht mehr für Europa.

    Daher macht die rapide Umstellung, konsensfähig gemacht durch Naomi Kleins Schockstrategie vulgo Klimapanik, durchaus Sinn. Das Dilemma ist, dass die Technik nicht funktioniert – sonst würden die Leute schwärmend Solarpanel installieren, die beim Nachbar so gut laufen.

    Deutschland bleibt nur ein kurzfristiges Wiederanfahren der Kohle – doch dafür hat man die Klimapanik zu stark forciert. Ohne Deutschland ist allerdings auch kein Krieg gegen Russland/China zu gewinnen.

    • Hasdrubal 12. September 2023 at 9:26Antworten

      „Tritt die NATO 2024 in eine heiße Phase mit Russland ein, wird Deutschland sich kaum auf Seite Russlands stellen können, um Pipeline-Gas zu bekommen“

      Es würde ausreichen, würde sich Deutschland möglichst raushalten, wie es längst Ungarn tut. Ob es gutes Zeichen ist, dass man nicht eilt, die Taurus-Marschflugkörper zu liefern? Baerbock zuletzt in Kiew hat „nur“ 20 Millionen humanitärer Hilfe versprochen – zumindest nicht 2 oder 20 Milliarden, inklusive Förderung weiterer Schnorrlensky-Villen. Scholz hätte ihr aber auch das Hinfahren ganz verbieten können?

      Irgendwann müssen etliche Vasallen vom untergehenden Westen um die USA abspringen.

  6. Thomas Reinhardt 12. September 2023 at 8:11Antworten

    H20? Könnt ihr das bitte korrigieren?

  7. suedtiroler 12. September 2023 at 7:58Antworten

    Svante Arrhenius?
    Ist das nicht auch der, der glaubte es gäbe in mehreren Km Höhe eine Schicht aus gefrorenem CO2 um unseren Planeten, welche wie das Glas eines Treibhauses wirkt?

  8. Josef 12. September 2023 at 7:38Antworten

    Wer sagt das unseren entweder ideologiegetriebenen oder rückgratlosen Politikern?

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