Der Treibhauseffekt wurde im Zuge des Klimawahnsinns zum obersten Schreckgespenst erhoben. Doch gibt es ihn überhaupt – und wenn ja, was bedeutet das für unseren Planeten? Energieexperte Dr. Martin Steiner und ein Team von „Independent Climate Research“ (ICR) haben ein Experiment durchgeführt und erörtern anhand dessen den Treibhauseffekt vor dem Hintergrund des Zweiten Hauptsatzes der Wärmelehre.
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Klima: Gibt es überhaupt einen Treibhauseffekt?
Die (angebliche) CO₂-bedingte, nahende Klimakatastrophe ist in der Politik und in den Mainstreammedien ständig präsent. In diesem Zusammenhang wird in Klimakatastrophen-kritischen Kreisen auch die Frage diskutiert: Gibt es überhaupt einen Treibhauseffekt? Widerspricht die Rückstrahlung von Wärmestrahlung aus kühleren Regionen in wärmere Regionen nicht dem Zweiten Hauptsatz der Wärmelehre?
Um diese Frage endgültig und eindeutig zu klären, haben wir im Team des ICR (Independent Climate Research), maßgeblich designed von unserem Umweltingenieur Christoph Marvan, ein Experiment zum Beweis oder zur Widerlegung des Treibhauseffektes durchgeführt.
Vorab: Was ist der Treibhauseffekt?
Das Umweltbundesamt definiert ihn so:
Die Erdatmosphäre enthält Gase, die kurzwellige Sonnenstrahlung zum großen Teil passieren lassen, (langwellige) Wärmestrahlung jedoch absorbieren und damit das System erwärmen. In Analogie zu einem Treibhaus – das Sonnenstrahlung durchlässt und Wärmestrahlung „festhält” – werden diese Gase auch als Treibhausgase bezeichnet. Vor allem Wasserdampf und Kohlendioxid absorbieren einen Teil der von der Erdoberfläche abgegebenen Wärmestrahlung und verringern deshalb den Anteil der in den Weltraum abgegebenen Wärmestrahlung. Ohne diesen natürlichen Treibhauseffekt wäre die Erde vereist.
Was besagt nun der Zweite Hauptsatz der Wärmelehre?
Der 2. Hauptsatz der Wärmelehre bestimmt u.a. die Richtung des Flusses der Wärmeenergie, diese kann, vereinfacht gesagt, nur von wärmeren zu kälteren Gebieten fließen, niemals umgekehrt.
Auf den ersten Blick scheint also die Frage klärenswert: Kann es überhaupt zu einer Infrarot-Rückstrahlung durch den CO₂-bedingten Treibhauseffekt von kälteren Gasschichten (Atmosphäre) zu wärmeren Gebieten (Erdoberfläche) kommen? Ist nicht dadurch der 2. HS der Wärmelehre verletzt? Ist vielleicht alleine dadurch die ganze Klimakatastrophen-Geschichte eine Täuschung?
Da uns diese Fragen immer wieder gestellt werden, haben wir uns entschlossen, diese in einem Experiment anschaulich darzulegen.
Der experimentelle Aufbau
Eine Kupferplatte wird mittels eines Rohres aufgehängt, die Platte samt Aufhängung ist von einem Druckgehäuse umgeben. Das Druckgehäuse verfügt über ein KCl-Fenster (KCl = Kaliumchlorid, ist für IR-Strahlung durchlässig) nach unten. Die Temperatur der Kupferplatte wird über einen Temperatursensor (PT100) gemessen. Der Gasraum um die Platte wird evakuiert, somit kann der Wärmeaustausch der Kupferplatte nur mehr durch:
- Wärmeleitung über das Rohr und
- durch Strahlung nach unten durch das KCl-Fenster
erfolgen. Die Konvektion ist weitestgehend ausgeschlossen.
Nun wird diese Apparatur auf eine Messröhre gestellt (Marvan-Röhre), welche mit dem unteren Ende in Eiswasser getaucht wird.
Die Apparatur nimmt die Umgebungstemperatur an (in unserem Fall 25,7°C).
1. Fall: Die Marvan-Röhre ist mit Luft gefüllt.
Sobald die Röhre in das Eiswasser getaucht wird, entwärmt sich die Kupferplatte gegenüber dem Eiswasser – eine zu erwartende Entwärmungskurve kann aufgezeichnet werden.
2. Fall: die Marvan-Röhre ist mit Luft gefüllt und es wird während des Abkühlungsversuchs 0,75 Liter (ca 10%) Argon beigefügt.
Es wird genau die gleiche Abkühlungskurve wie im ersten Fall gemessen, da das beigefügte Gas (Argon) nicht IR-aktiv ist. Die Kupferplatte kann sich ungestört zum Eiswasser hin entwärmen.
3. Fall: die Marvan-Röhre ist mit Luft gefüllt und es wird während des Abkühlungsversuchs 0,75 Liter (ca 10%) CO₂ beigefügt.
Wie ersichtlich ist, entwärmt sich die Kupferplatte nicht mehr ungestört. Es kommt zu einer Rückstrahlung (sog. Treibhauseffekt) von den CO₂-Molekülen, welche die Entwärmung der Kupferplatte verzögert.
Wichtig hier ist noch zu ergänzen, dass die transiente Temperaturerhöhung minimal ist (von 23,35°C auf 23,48°C) und die gewählte CO₂-Konzentration, also auch die geometrischen Abmessungen des Experiments, so in der Natur nicht vorkommen.
Zusammenfassung
- Das Abkühlungsexperiment zeigt bei Argon und bei Luft identische Kurven.
- Das Abkühlungsexperiment zeigt bei Beifügung von CO₂ eine Reduktion der Abkühlung.
- Der 2. Hauptsatz der Wärmelehre wird dadurch nicht verletzt, weil die Kupferplatte nie wärmer als die Umgebungstemperatur wird.
Das (wenig überraschende) und eindeutige Ergebnis: Infrarot-aktive Gase wie CO₂, CH4 und N2O absorbieren und re-emittieren die Infrarot-Strahlung eines bestimmten Wellenlängenbereiches. Der sog. Treibhauseffekt dieser Gase ist somit experimentell belegt.
Fazit
Ja, es gibt den sog. Treibhauseffekt von CO₂. Über die Namensgebung dieses IR–Effekts kann und sollte man nachdenken, da die Bezeichnung irreführend sein kann.
Der sog. Treibhauseffekt der IR-aktiven Gase ist eine wichtige Eigenschaft, der Leben auf unserem Planeten überhaupt ermöglicht, da ein zu rasches Entwärmen unseres Planeten (in bestimmten IR-Banden) damit verhindert wird. Hauptverantwortlich dafür sind in unserer Atmosphäre die Gase Wasserdampf und (deutlich geringer) das lebenswichtige Spurengas CO₂.
