CO₂ nützt

Anders als oft behauptet, schadet (mehr) CO₂ in unsere Luft nicht, sondern nützt, besonders Pflanzen, Mensch und Tier!

Luft ist teils für Sonnen- und Wärmestrahlung durchsichtig, teils nehmen einige Gase (Wasser, Methan, Kohlendioxyd, Ozon langwellige Wärmestrahlung auf. Nur in diesen besonderen Fällen erwärmt Wärmestrahlung Luft.

1. Die heiße Sonne strahlt durch das kalte Weltall auf unsere Erde. Teils erwärmt die Strahlung den Boden oben oder an der Oberfläche das Wasser.
   
   
2. Teils strahlen Boden und Wasser Sonnenstrahlung unmittelbar zurück ins Weltall.
   
   
3. Teils strahlt der erwärmte Boden oder das erwärmte Wasser Wärme ins All.
   

Die erst- und zweitgenannte Strahlung sind gleich, aber die drittgenannte unterscheidet sich von den beiden vorgenannten, indem sie niederenergetischer, langwelliger ist. Hätte unser Erde keine Lufthülle, wäre es hier bitter kalt. Weil Luft mittels Wasser, Methan, Kohledioxyd und Ozon einen kleinen Teil der Wärmestrahlung aufnehmen kann, ist es hier auf der Erde so behaglich warm – nicht überall gleich, aber insgesamt wohl.

In den Tropen, da die Sonne das ganze Jahr fast nur von oben auf den Boden scheint (und in den Halbraum über dem Boden ins All wieder abstrahlt), ist es Manchem zu warm, an den Polen, da die Sonne fast nur von der Seite einstrahlt, aber dennoch in den ganzen Halbraum über der Erde wieder ins All abstrahlt, aus dem Grunde kälter. Gemeinsam mit der Luft bestimmen das Ein und Abstrahlungsverhältnis die Temperatur.

CO₂ oder Kohlendioxyd ist ein natürliches und nützliches Gas aus zwei Atomen Sauerstoff und einem Atom Kohlenstoff. Wir vertragen Luft bis 2% CO₂ als Atemluft. Früher (erdgeschichtlich), als es bereits Pflanzen und Tiere gab, enthielten Luft und Wasser (in Flüssen, Seen, Meeren, Ozeanen und Eis) vielfach mehr CO₂ als heute. Das bedeutete für die Pflanzen, die tags um zu leben, CO₂ atmen, Gutes, aber nicht nur für die.

Kalk ist eine Kohlenstoffsenke. Viele Lebewesen bauen sich kein inneres Skelett aus Knochen wie wir (auch für unsere Knochen ist Kohlenstoff unverzichtbar), sondern äußere Schalen. Jeder kennt Muscheln, die das tun, aber auch sehr viele kleinere und Kleinstlebewesen machen das so. Die Alpen sind ein guter Ort, um sich davon zu überzeugen. Am Bletterbach kann jeder Wanderer das wunderschön sehen.  Das vom Bletterbach freigelegte sichtbare Gestein sind alte Meeresablagerungen der Schalen CO₂ aufnehmender Meereslebewesen wie Plankton aus Kalk, Calziumhydrogenkarbonat, das Calziumsalz der Kohlensäure, deren Säurerest wiederum CO₂ ist. Wasser und Kohlendioxyd bilden Kohlensäure = das und bekannte und bekömmliche Sprudelwasser. Die sogenannten Kalkalpen bestehen in kilometerdicker Mächtigkeit großflächig und großvolumig aus eben solchen Exoskeletten (Außenstützen) CO₂ sammelnder Kleinstlebewesen aus dem Meer. Solch mächtige Kalkschichten gibt es großflächig auf der Erde, unter Land, in den Gebirgen und den Ozeanen.

Unsere alte Erde (etwa in der Mitte Ihres für höhere Lebewesen erträglichen Lebens) kam mit Ihren Bewohnern damals und heute mit sehr unterschiedlichen CO₂ Gehalten der Luft zurecht. Unsere Erde gewährt weder, noch viel weniger gibt sie ein Recht auf einen bestimmten CO₂ Gehalt der Luft. Sie lebt damit und paßt sich an. Heute ist CO₂ in der Luft eher knapp. Deshalb begasen manche Bauern ihre Gewächshäuser mit CO₂ um das Pflanzenwachstum darin voran zu treiben. Für Pflanzen oder Algen ist mehr CO₂ besser.

Luft, Erde, Wasser enthalten in den unterschiedlichsten Verbindungen Kohlenstoff. CO₂ in der Luft, Grünpflanzen, Algen und Holz auf der Erde. Kalk, Kohle, Rohöl und Erdgas (Methan) und in anderen Verbindungen in der Erde.

Ausgleich. Während mineralischen Kohlenstoffverbindungen und Lagerstätten über lange Zeiträume unverändert fest liegen, bewegt sich der freie (als CO₂ oder Kohlensäure) oder biologisch gebunden Kohlenstoff auf der Erde (als Pflanzenmasse, Humus) in der Luft (als CO₂) im Wasser als Kohlensäure oder als gelöster Kalk dauernd. Die Mengenverhältnisse dieser beweglichen Kohlenstoffe auf der Erde sind derzeit (auf ein paar Millionen Jahre kommt es dabei nicht an) sind in etwa einfach in der Luft, knapp vierfach auf der Erde und vierzigfach in den Ozeanen. Nur ein fünfundvierzigstel des gesamten frei beweglichen Kohlenstoffes unsere Erde befindet sich in der Luft. Dieses LuftWasserErdeSystem war bis vor kurzem (sagen wir mal 150 Jahre), solange Walfang die vornehmliche Ölquelle der Menschheit war, als die Industrialisierung begann, ausgeglichen. Die Bewegungen aus einem Teil des Systems in ein anderes und umgekehrt waren gleich, in langer Zeit untereinader ausgeglichen. Seit wir zunehmend auf erdgeschichtlich alte Kohlenstoffvorräte, wie Steinöl, Steinkohle, Erdgas, greifen, sie teilweise in Kraftmaschinen verbrennen, blasen wir CO₂ in die Luft. Das ist für viele, zu Unrecht, der Stein des Anstoßes.

CO₂ Treibhauswirkung. Der heutige Anteil des CO₂ an der Lufterwärmung durch Wärmestrahlung vom Boden (neben dem viel wichtigeren Wasser, Methan und Ozon in der Höhe) beträgt nach vernünftigen Schätzungen (genaue Rechnungen kann es mangels hinreichender Messungen und Datengrundlage nicht geben) etwa 0,5 bis 1 °C, also wenig.

Könnten wir heute unser gesamten Vorrat an Steinkohle, Braunkohle, Mineralöl und Erdgas verbrennen (das können wir aber gar nicht), würden wir kurzfristig den CO₂ Anteil der Luft verdoppeln, sich die Lufterwärmung also von 0,5 bis 1 °C auf 1 bis 2° mitverdoppeln. Da 0,5 bis 1° bereits da sind, wäre der Zuwachs also nur 0,5 bis 1°C – nichts das uns sorgen müßte.

Langfristig sähe das aber ganz anders aus. Diese gedachte (erdgeschichtlich) schnelle CO₂ Verpuffung findet im LuftWasserErdeVerbund, der sich ausgleicht, statt. Statt wie bisher ein Teil in der Luft, vier Teile auf der Erde und vierzig Teil im Wasser, zusammen fünfundvierzig Teile, würden nun ein Teil mehr, zusammen sechsundvierzig Teile frei sein. Das System wäre, der schnellen Verpuffung wegen, unausgeglichen.

Der CO₂Teildruck in der Luft, den die plötzlich verdoppelten Menge verdoppelte, erzeugt gegenüber der Erde und dem Wasser ein starkes Druckgefälle. Entlang dieses Gefälles fließt CO₂ aus der Luft auf die Erde (in Pflanzen, Algen usw. usf.) und zehnfach mehr in die Ozeane in (Lösung, Algen, Plankton, Tiere usw. usf.). In (erdgeschichtlich ) längeren Zeiträumen wird ein erheblicher Teil des Kohlenstoffes in den Meeren wieder als Kalk auf den Boden sinken, und, wenn die Erde mal wieder will, daraus Gebirge falten, an denen wir dann das dann, wie heute am Bletterbach, sehen können.

Sich die Erde mit ihrer Lufthülle als Treibhaus vorzustellen hinkt. Ein Treibhaus ist durch Fenster oder Folie abgeschlossen. Unsere Erde ist aber ins All offen. Im Treibhaus wird mit Wasser gegossen, aber es ist zu klein um darin großräumig Wetter mit Wind, Wolken, Gewittern, Blitzen zu ermöglichen.

Sich mit Klimaten zu beschäftigen, ohne Wetter zu berücksichtigen greift erheblich zu kurz.

Wolken sind Luftmassen in den die Temperatur gleich dem Taupunkt ist. Wasser fällt zur gleichen Zeit aus dem Dampf (gerinnt, kondensiert) und verdampft gleichermaßen. Da Wasserdampf leichter als Luft ist, flüssiges Wasser aber schwerer, Wolken zunächst aus sehr kleinen Tröpchen (Aerosolen), die zäh an der Luft haften, sich gegen die Luft kaum bewegen können, bestehen, schweben Wolken. Die Wassermassen von Wolken sind enorm. Ihr Gewicht ist riesig. Nur weil Wasserdampf leichter als Luft ist, können Wolken schweben. Wasser kommt in der Luft etwa zehnfach häufiger als CO₂ vor. In den Tropen mit  ihren Mittagsgewittern ist die Luf feuchter als über den großen, wolkenlosen Wendekreiswüsten. Die Verhältnisse wechseln je nach Ort und Zeit. Wolken beeinflussen das Wetter vielfältig.

Wolken schatten Strahlung ab. Die Wärme aufnehmenden Strahlungsbanden des Wasserdampfes überdecken sich überwiegend mit denen fast aller anderen Luftgase. Da die Luft wesentlich mehr Wasser als CO₂ enthält, muß, um Wetter zu verstehen, Wasser zuerst betrachtet werden. Wolken werfen auftreffende Strahlung ungerichtet zurück. Wolken nehmen Strahlung auf. Wolken bewegen mit ihrer im Wasser vorhanden latenten Wärme riesige Energiemengen. Wenn es um Wärmebewegung in der Luft geht, sind Wasser, Wasserdampf, Wolken die vornehmlich zu betrachtenden Energieträger.

Troposphäre: In großer Höhe (über den Polen bei 8 km, über dem Äquator bei 15 bis 18 km) ist die Luft so eisekalt (-56°C), daß Sie fast kein Wasser mehr löst. Dort hoch oben in der Kälte nah am kalten All fällt Wasser aus, friert zu Eis. Dort können labile Luftmassen deshalb nicht höher steigen. Das begrenzt die Wettertätigkeit auf Schichten unterhalb. Die Troposphäre ist also durch die Eigenschaften von Luft und Wasser in der Höhe begrenzt. Die Wetterbewegungen innerhalb der Troposphäre sind durchaus quirlig. Wind und Wolken bewegen die Lufthülle andauernd durcheinander, sowohl seitlich als auch in der Höhe. Wichtig zu wissen ist, Wasser ist der wesentliche Energietransporteur in der Luft. Konvektion (Höhenbewegung) und Advektion (seitliche Strömungen) bewegen die, mittels Sonneneinstrahlung nah dem Boden erwärmte, Luft über der Erde (das schließt die Ozeane ein) von den Tropen zu den Polen und zurück.

Mittels latenter Wärme in feuchter Luft bewegt vornehmlich Wasser Wärme vom Grund bis in höchste Höhen. Dabei wirkt Wasser über seinen Massenanteil hinaus vielfacher, weil die latente Verdampfungswärme von 537 Kalorien je Gramm über seine Masse im Verhältnis zu den anderen Luftgasen sehr viel mehr bewirkt. Wasser in der Lufthülle nicht angemessen zu berücksichtigen ist die UrSünde des IPCC.

Wasser bildet mit den Ozeanen über die Wolken einen gegengekoppelten Regelkreis.

Wasser gibt es auf unserer blauen Erde etwa tausendmal so viel wie Luft. Je wärmer die Ozeane werden, desto mehr Wasser verdampft, desto mehr Wärme nehmen die (steigenden, labilen) Luftmassen, Wolken auf, desto mehr Gewitter entstehen. Gewitter heben Wärme vom Erdboden, bzw. der See in sonst kalten Höhen. Das wiederum vergrößert die Abstrahlung von der Erde in das All. Tiefe und mittlere Wolken kühlen. Diese beiden gegensätzlichen Wirkungen münden endlich in ein stationäres Gleichgewicht.

Nun darf man bei allen sich bewegenden Systemen Trägheit nicht vergessen. Beispiel: Auf der Nordhalbkugel unserer Erde fällt im Dezember das wenigste Sonnenlicht ein, im Juni das meiste. Aber erst einen Monat später im Januar wird es am kältesten und im Juli am heißesten. Diese Verzögerungen sind Folgen der Wärmeträgheit. Ein im Atlantik soeben verdampftes Wassermolekül kommt (wenn überhaupt) nicht ohne langen Verzug mit einer Gewitterwolke endlich als Eis in einer Zirruswolke bis an den Rand der Troposphäre über den Faröern in, sagen wir mal, 10 km Höhe. Das dauert. Alle Massen sind träge, sowohl was die Bewegung als auch was die Wärme angeht. Jedes angetriebene System, das träge ist, und Rückstellungskräfte aufweist, schwingt.

Nun darf man bei allen sich bewegenden Systemen Reibung nicht vergessen. Luft reibt am Boden, an der See, an Gebirgen, an sich. So vielfältig die Erde und Ihre Wetter sind, so vielfältig sind die sich ergeben sich teils verstärkenden, teils dämpfenden Schwingungen.

Im Ergebnis stellen sich schwingende, kriechende Gleichgewichte verschiedener Wiederkehr ein. El Niño und la Niña sind gute Beispiele. Da so viele Freiheitsgrade vorhanden sind, kann das Gesamtsystem nicht in Gänze im Einzelnen verstanden oder vorhergesagt werden, selbst wenn die einzelnen Zusammenhänge für sich physikalisch klar sind. Das chaotische System ist dafür zu vielfältig. Das Gewirr kann man nicht zusammen überblicken. Niemand. Kein Mensch. Kein IPCC. Kein Gott.

Zusammenfassung: Statt sich bezüglich des Wetters und längerfristig dem Klima, oder alle Klimate unserer Erde allein dem CO₂ zuzuwenden, muß dafür vor allem Wasser betrachtet werden. Sich erwärmende Ozeane schaffen über Wasserdampf die Luft die Wolkendecken, die sie wieder kühlen. Diese Gegenkoppelung kennen Klimaängstliche kaum. Klimaaktivisten, verschweigen sie, bzw. behaupten sachlich falsch und unbegründet das Gegenteil. Glatt gelogen. Das ist Politik, aber keine Wissenschaft, nur Propaganda.

Keine Bange: Der bisherige und künftige Einfluß vom Menschen in die Luft geblasenen Kohlendioxides ist gering, kein Grund zur Sorge, nimmt mit der Zeit von selbst wieder auf einen 46/45 fachen Wert (nahe 1) der Zeit vor der Industrialisierung wie zu Walfangzeiten ab. Die CO₂ bestimmte Erwärmung schwindet ebenso wieder.

Ja aber die Erderwärmung . . .

Warm und Kaltzeiten: Die Sonne schwingt. Die Sonne ändert ihre Strahlung aus sich selbst heraus. Die Sonne „lebt“. Sie ändert auch ihr Magnetfeld, das die kosmische Strahlung in unserem Sonnensystem, nicht die ankommende, sondern deren Bahnen, beeinflußt. Sichtbar wird die Schwingung in den Sonnenflecken. Die Veränderungen kehren in verschiedenen Zeitabständen wieder.

Die Erde kreist nicht in gleichem Abstand um die Sonne, sondern bewegt sich im Zusammenhang mit den anderen Planeten auf komplizierteren Bahnen, die den Abstand zwischen Erde und Sonne ändern. Der Neigungswinkel der Erde zu Ihrer Bahn um die Sonne bewegt sich. Das Magnetfeld der Erde wandert. Die Veränderungen kehren in verschiedenen Zeitabständen wieder.

Die Kosmische Strahlung beeinflußt die Wolkenbildung auf der Erde, damit auch die Temperatur am Boden und damit unserer Lufthülle. Wechselnde Sonnenaktivitäten und besonders ihr Magnetfeld steuern den Strahlungsfluß kosmischer Strahlung in unserem Sonnensystem und damit auch auf unserer schönen Erde.

Das alles beeinflußt, bzw. bestimmt auf vielfältige Weise ineinandergreifend den Strahlungshaushalt unserer Erde, das Wetter hier. Die Erde gefällt sich deshalb darin immer mal wieder Warm- oder Kaltzeiten, einschließlich Eiszeiten auszuprägen. Alle bestimmenden Kräfte sind nicht in Gänze bekannt, noch können Sie (teils mangels Zeit) gemessen werden, noch ist alles verstanden. Uns Menschen bleibt nur die Einsicht „Die Natur ist größer als wir“. Wir müssen Natur aushalten. Bestimmen können wir sie aber nicht.

Wir können kleinräumiges Wetter mit guter Genauigkeit nicht mehr als ein paar Tage vorhersagen. Weltumspannende Aussagen für Jahrzehnt in der Zukunft, die auch nur einigermaßen zutreffen sollen, treffen zu wollen ist völlig vermessen, reiner Blödsinn. Daran ändern auch die Supercomputer, mit denen das gemacht wird, oder die Titel derer, die sie programmieren nichts.

Durch CO₂ Verzicht das Wetter oder in längeren Zeiträumen Klimate nennenswert, oder mindestens größer als natürlicher Einflüsse und Schwankungen, beeinflussen zu wollen ist unmöglich. Jegliche Versuche in dieser Hinsicht werden fruchtlos bleiben.

Empfehlung

Statt sinnlos Geld in teure unnütze Energiegewinnung durch Wind oder Photovoltaik zu stecken, oder Batterieautos, die keiner will, zu bezuschussen, sollte der Erforschung unser natürlichen Klimaschwankungen Aufmerksamkeit und Mittel gewidmet werden.

Wenn unsere leicht verfügbaren Bodenschätze in Zukunft einmal knapp und damit teuer werden, wird man sich der Kernenergie, als einziger dauerhaft günstig verfügbar Energiequelle erinnern müssen. Klug ist, sich die geeignenten, hinreichenden, vorhandenen Kenntnisse und Fertigkeiten bis dahin weiter zu erhalten.

Lutz Möller, September 2019

Kann E-Mobilität funktionieren?