Im ersten Teil seiner Video-Reihe zu einem Experiment von Prof. Quaschning, das angeblich CO2 als Klimakiller belegen soll, legte Dr. Martin Steiner dar, dass die gezeigte Erwärmung auf eine exotherme Reaktion zurückzuführen sein dürfte – nicht auf einen Treibhauseffekt. In einer Versuchsreihe stellte er das Experiment außerdem nach und diskutierte die Ergebnisse mit einem Physiker und einem Dipl. Informationsmanager und Datenanalysten.
Sehen Sie hier den Videobeitrag oder lesen Sie nachfolgend die schriftliche Zusammenfassung:
V29: Ist CO2 wirklich DER Klimakiller? Überprüfung des Experiments von Prof. Quaschning – Teil 2
Ein Gastbeitrag von DI Dr. Martin J.F. Steiner MSc
Zuerst wollen wir noch zu unserem Teil 1 einen Aspekt, die exotherme Reaktion betreffend, wie folgt nachtragen:
Das von Prof. Quaschning produzierte Gas (aus einer exothermen Reaktion von Waschsoda und Essigessenz) zeigt in seinen eigenen Grafiken ein „seltsames“ Anfangsverhalten. Wir haben dazu zwei Hypothesen:
Ich diskutiere diesen (hoffentlich auch für die Report24-Leser) spannenden Aspekt mit unserem Physiker Dr. Ernst Hammel und unseren Dipl. Informationsmanager und Datenanalysten Axel Jacquin.
Hypothese: Unser Praxis-Vorversuch Nr. 5
Hierbei haben wir mit einer etwas größeren Abschattung des Temperatursensors gearbeitet, ähnlich zu den etwas großflächigen Alufolien im Original von Prof. Quaschning (Screenshots). Die sehr seltsame und verzögerte Temperaturerhöhung im ersten Messintervall von Prof. Quaschning (blaue Linie) – als auch in den ersten 3 Minuten bei unserem Vorversuch Nr. 5 (grün) mit Luft können wie folgt interpretiert werden: „Nach Einschalten der Lampe wird zuerst die Luft im Kuppel-Innenraum erwärmt und strömt dann – zeitverzögert – um die größere Alu-Abschattung herum und gibt die Temperatur verzögert an den Sensor ab. Diese Zeitverzögerung ist auch in Prof. Quaschnings blauer Kurve zu ersehen, aber nicht so bei Prof. Quaschnings Versuch mit dem produzierten Gas aus der exothermen Reaktion (rote Kurve). Es strömt hierbei vorgewärmtes Gas (aus der exothermen Reaktion) in den Kuppelraum und erwärmt so rascher konvektiv den Temperatursensor.„
Hypothese: verzögerte Einschaltung der Lampe (Wärmequelle) bei Prof. Quaschnings Versuch mit Luft (blaue Linie)
Unser Physiker hat aus den Datenpunkten der Kurven von Prof. Quaschning die erste (= Anstiege) und zweite Ableitung gebildet. Man kann ersehen, dass laut den Kurven der ersten Ableitung sich der Kurvenverlauf der blauen Kurve (Luft) vom Kurvenverlauf der roten Kurve (Q-Gas aus exothermer Reaktion) stark unterscheidet. Gerade zu Beginn eines Aufheizverhaltens (egal von welchem Gas) muss aus physikalischen Gründen jeweils der stärkste Anstieg zu sehen sein.
Daher lag die Vermutung nahe, dass die Lampe beim Versuch mit Luft etwas zeitverzögert eingeschaltet wurde, was den Kurvenverlauf der ersten beiden Messpunkte erklären würde.
In der Diskussion über diese beiden Hypothesen tendieren sowohl Dr. Hammel als auch DI Jacqin zur Hypothese 1.
Dieser Nachtrag war aus unser Sicht wichtig, weil ein stimmiger und sauberer Aufbau der Versuchsanordnung wesentlich ist, um eindeutige und reproduzierbare Ergebnisse zu erhalten.
Ich diskutiere nun den vorgenommen experimentellen Messaufbau und die Messungen mit Axel Jacquin. Ich habe mit ihm gemeinsam im August 2023 diese messtechnische Überprüfung wie folgt vorgenommen:
Der Versuchsaufbau: besteht aus einer Holzplatte als Grundlage, darauf eine Haube aus Acryl mit Ø = 40 cm, h = 20 cm, Volumen = 17 Liter, Plastikschlauch mit Ø (innen) = 12 mm, kabelgebundene Messfühler für Lufttemperatur und Luftfeuchtigkeit, abgeschattet durch einen davor platzierten Aluminiumstreifen und eine 150 W Terrarium-Lampe.
Für die Messkabel haben wir Vertiefungen in die Holzplatte gefräst, danach wurden die Durchführungen als auch die ganze Kuppel mit der Holzplatte verklebt. Zum Zweck des Druckausgleichs (Einströmen und Verdrängen von Gasen) haben wir am Scheitelpunkt der Kuppel eine 2mm Bohrung vorgenommen, welche wahlweise auch verschlossen werden kann (wahlweise Vergleich von isobaren und isochoren Zustandsänderungen während der Erwärmung der Atmosphäre unterhalb der Kuppel durch die Lampe). Mit einem Data Logger wurden (in 10 Sekunden-Messintervallen) Temperatur und Luftfeuchte aufgezeichnet und die Messdaten zur Auswertung gespeichert.
Wir haben die Experimentierkuppel mit verschiedenen Gasen befüllt und dann über 15 Minuten bzw. über 30 Minuten die Gase jeweils mit der Lampe erwärmt. Das Ergebnis ist in diesem Bild ersichtlich:
Grün – das Gasgemisch (Q-Gas) = Luft + CO2 + H2O + exotherme Reaktion
Gelb – normale Luft
Rot – 100% CO2
Blau – 100% Argon
Natürlich unterliegen diese Messergebnisse gewissen Messtoleranzen, wir haben diese Versuche jedoch jeweils 3x wiederholt und sehen hier qualitativ:
Das (grüne) Quaschning-Gas verzeichnet zu Beginn einen stärkeren Anstieg (exotherme Reaktion), welcher nach 6-7 Minuten zu Ende ist. Anschließend verhält es sich ähnlich den anderen Gasen. Grundsätzlich sieht man bei allen 4 Gasen und Gasgemischen einen im Wesentlichen ähnlichen Verlauf; das NICHT Infrarot-aktive Edelgas Argon zeigt sogar eine geringfügig stärkere Erwärmung als das Treibhausgas CO2.
Zusammenfassend kann man daher nunmehr festhalten: Die Klimasensitivität und der Treibhauseffekt des CO2 lassen sich mit dieser von Prof. Quaschning vorgestellten Experimentieranordnung NICHT messen. Wir sehen ein sehr ähnliches Gas-Aufwärmverhalten von reinem CO2, reiner LUFT, Luft + CO2 + H2O + exotherm Reaktion sowie von reinem Argon (welches kein Treibhausgas ist). Somit zeigt dieses Experiment sicher NICHT die Treibhauswirkung des CO2!
Wir wollen noch in einem dritten Teil diese experimentell ermittelten Ergebnisse mit unseren Physikern diskutieren, indem wir unsere experimentell ermittelten Messdaten mit den Rechenergebnissen – basierend auf den dafür relevanten physikalischen Gesetzen – vergleichen werden. Ebenso zeigen und diskutieren wir noch eine besondere Materialeigenschaft des Kuppelmaterials Acryl, welches für eine weitere Überraschung sorgen wird.
9.9.2023, Dr. Martin J.F. Steiner
Über den Autor
DI Dr. Martin J.F. Steiner MSc ist Absolvent der TU Wien – Studienrichtung Elektrische Energietechnik – und beschäftigt sich seit mehr als 3 Jahrzehnten mit den Themen Erneuerbare Energie, Energieautarkie und Klimawirkung der verschiedenen elektrischen Kraftwerkstypen.
https://www.str2030.at/Energie-Autarkie-Martin-Steiner
