Kohlenstoff, Kohlendioxid und Treibhauseffekt
Werbung
PDFMAILER.DE www.pdfmailer.de Kostenfrei und werbegesponsert PDF drucken und direkt per E-Mail versenden >Test it free www.pdfmailer.de NET-Journal Kohlenstoff, Kohlendioxid und Treibhauseffekt Offene Fragen zur Energie- und Klimadiskussion Bericht von A. Schneider zum ersten Teil eines Vortragszyklus von Dr.phil.nat Frank Stöcklin Im Rahmen eines Seminars der Schweizerischen Arbeitsgemeinschaft für Freie Energie SAFE zur Themenreihe „Energiekrise, Allokationskrise oder menschliche Sinnkrise“ gab Referent und Vorstandsmitglied Dr. Frank Stöcklin am 6. Juni 2006 im Hotel Terminus in Brugg eine erste Übersicht zu aktuellen Energie- und Umweltfragen. Seiner Auffassung nach sind viele der aktuellen Probleme „hausgemacht“. Es gäbe durchaus eine Reihe vernünftiger technischer Lösungen, die aber meist aus vordergründigen politischwirtschaftlichen und finanziellen Überlegungen nicht realisiert werden. Mit Recht sei daher die Frage zu stellen, ob wir wirklich zu wenig Energiequellen haben, ob wir die Energien zu wenig effizient einsetzen oder ob manche Energieressourcen einfach ungerecht verteilt sind, also eine Allokationskrise besteht. Andererseits soll – in einem späteren Beitrag – ernsthaft darüber nachgedacht werden, ob die Suche nach immer neuen Energieformen, letztlich auch die nach der „Freien Energie“, vielleicht auch etwas mit der Frage nach dem Sinn des Lebens zu tun hat. Formen und Umwandlungen der Energie Im technisch-physikalischen Bereich erfahren wir primäre Energie meist in potenzieller oder kinetischer Form. So wissen wir, dass in den verschiedenen Treibstoffen „potenzielle“ Energie steckt, die wir entweder über einen Verbrennungsmotor, einen Brenner oder – ganz modern – über eine Brennstoffzelle in eine andere Energieform umwandeln können. Im Auto wird beispielsweise die chemische Energie im Benzin schlussendlich in kinetische Antriebsenergie umgewandelt. Das geht in der Regel nur mit Verlusten, die in 26 Form von Reibungsenergie, Wärmeenergie usw. anfallen. Oftmals liegt eine ganze Energiewandlungskette vor, z.B. vom Benzin per Reformierung in ein Gemisch mit Wasserstoffgas, der Wasserstoff mit Sauerstoff geht dann in die Brennstoffzelle, diese liefert dann elektrische Energie, die schliesslich über einen Elektromotor in mechanische Energie der Räder umgesetzt wird. Dr. Frank Stöcklin erläutert in seiner Einführung Wir haben es also – wie der die Unterschiede zwischen potenzieller und Referent ausdrücklich betonte - kinetischer Energie. immer mit Energie-Umwandlungen zu tun. Energie kann im eigent- bereits erreicht haben. Etwas anders lichen Sinne gar nicht erzeugt wer- sieht es bei den verfügbaren Kohleladen. Der Begriff „Energieerzeugung“, gerstätten aus. Laut Prognosen solden wir oft in Publikationen antreffen, len die bekannten Kohlevorräte noch ist sachlich nicht korrekt. Allerdings weit über 1000 Jahre reichen1. macht es Sinn, Energie zu speichern Nach Meinung des Referenten ist und zu konzentrieren, um sie bei es daher durchaus sinnvoll, Kohle Bedarf „abrufen“zu können. Solche weiterhin als Energielieferant zu beEnergiespeicher können z.B. Spei- rücksichtigen, bis alternative Enercherkraftwerke sein, wie sie zur giequellen in ausreichendem Masse potenziellen Speicherung grosser zur Verfügung stehen. Allerdings Wassermengen eingesetzt werden, erscheint es wenig sinnvoll, Kohle aber auch Schwungradspeicher, einfach nur zu verbrennen und damit Druckluftspeicher oder chemische Dampfturbinen zu betreiben, wie dies Batterien für geringeren Energiebe- in konventionellen Kohlekraftwerken darf. Um die Leistungsfähigkeit von geschieht. Viel eleganter und schadSpeichersystemen vergleichen zu stoffarmer sind Lösungen, bei der können, wird meist die abrufbare Lei- Kohle vergast oder verflüssigt wird. stung oder Energie, bezogen auf das Volumen oder das Gewicht eines Saubere Energie aus Kohle Energiespeichers, angegeben. Natürlich spielen auch Fragen der LogiNach dem altbekannten Verfahren stik, der Kosten und der Amortisation der Kohlenoxidhydrierung (Fischereine wichtige Rolle. Tropsch-Verfahren von 1925) werden zunächst aus glühender Kohle und Wasser Kohlenmonoxid und WasserWeltweite Energievorräte stoff gewonnen: Im Zusammenhang mit möglichen Energiekrisen, die sich durch überC + H2O — > CO + H2 proportionale Steigerungen der Energiepreise ankündigen, stellt sich Letztere werden ab 180 °C und immer die Frage, wie lange noch fos- unter Normaldruck katalytisch zu sile Energiequellen genutzt werden Methan und anderen Kohlenwasserkönnen. Einige Experten sind der stoffen umgesetzt: Meinung, dass die fossilen Lager für Erdöl und Gas ihren „Peak“, also das CO + 3 H2 — > CH4 + H2O Maximum der Fördermöglichkeiten, (+ höhere Alkane) Jahrgang Nr. 11, Heft Nr. 7/8 Juli/August 2006 PDFMAILER.DE www.pdfmailer.de Kostenfrei und werbegesponsert PDF drucken und direkt per E-Mail versenden >Test it free www.pdfmailer.de NET-Journal Der Katalysator ist beispielsweise eine Mischung aus Nickel Ni, Cobalt Co, Thoriumoxid ThO2 und Magnesiumoxid MgO auf Kieselgur. Er ist sehr schwefelempfindlich. Die Kohle muß deshalb zuvor entschwefelt werden (beispielsweise durch Druckhydrierung). Das gasförmige Methan eignet sich hervorragend zum Antrieb klassischer Motoren, aber auch zum Betrieb von Gasturbinen in einem Kraftwerk. Das beim Prozess entstehende Wasser wird in geeigneter Weise zurückgeführt. Die direkte Nutzung von Wasserstoff für die Fahrzeugtechnik ist nach Meinung des Referenten nicht sinnvoll, weil sich Wasserstoff - im Vergleich zu Methan – schlecht transportieren lässt. Entweder wird eine aufwändige Verflüssigungstechnik benötigt oder der Wasserstoff muss in problematischen Hochdrucktanks gespeichert werden. Zu ähnlichen Schlüssen ist auch schon der Technik-Journalist Gottfried Hilscher in einem früheren Beitrag für das „NETJournal“gekommen2,3. In Florida läuft seit vier Jahren ein Kraftwerk, das Kohle nicht direkt verbrennt, sondern in einem aufwändigen Verfahren unter Zufuhr von Wasser und Sauerstoff bei hohem Druck und Temperatur in Gas umwandelt und diesem anschliessend zu 99 Prozent den Schwefel- und Partikelanteil sowie das Stickoxid entzieht. Das synthetische Gas treibt einerseits eine Gasturbine an, die mittels Generator Strom erzeugt. Andererseits wird die Abwärme über eine klassische Dampfturbine genutzt, die ihrerseits einen weiteren Stromgenerator antreibt. Diese doppelte Strategie der Stromerzeugung bezeichnet Teco Energy als „Combined Cycle“Verfahren4. Strom aus der 650-MegawattAnlage ist nur halb so teuer wie der mit Erdgas produzierte, hält sogar mit dem billigen Atomstrom mit und ist sogar günstiger als konventioneller Kohlestrom, weil hier auch billige Abfallprodukte der Ölraffinerien genutzt werden können5. Die „Clean-Coal-Technologie“ erfordert jedoch um 15 bis 20 Prozent höhere Anfangsinvestitionen, weshalb 90 Prozent der allein in den USA geplanten 140 neuen KohlekraftwerJuli/August 2006 ke in konventionellem Stil Kohle verbrennen werden6,7. Nach Ansicht der UNO wäre die Clean-Coal-Technologie jedenfalls der entscheidende und notwendige Beitrag gegen die globale Klimaveränderung, insbesondere dann, wenn das bei der energetischen Nutzung entstehende CO 2 in unterirdische Lagerstätten geleitet werden kann, was als „Sequestierung“bezeichnet wird8,9. Nach Ansicht des Referenten ist allerdings die – anthrogen (menschenverursacht) bedingte - Klimarelevanz von CO2 keineswegs unumstritten (siehe weiter unten), weshalb eventuell auf diesen zusätzlichen Schritt verzichtet werden könnte. Methan aus Biomasse Als Grundstoff zur Methanerzeugung kann auch organischer Abfall dienen, wobei Methan normalerweise über einen anaeroben (sauerstofffreien) Fermentationsprozess gebildet wird. Besser ist jedoch die Methanherstellung über einen aeroben Rotteprozess mittels spezieller Bakterien, z.B. in Anwesenheit von Felsenbirnen. Vor einer Anwendung als Kraftstoff muss das Produktgas beider Erzeugungswege aufbereitet werden. Trotz aufwändiger Gaskonditionierung und -reinigung besitzt das Verfahren den wesentlichen Vorteil, dass zur Speicherung bzw. Verteilung des Methans das bestehende Erdgasnetz genutzt werden kann. Methan weist gegenüber Wasserstoff eine mehr als dreifach höhere volumetrische Energiedichte auf, somit ist die gasförmige Speicherung deutlich einfacher möglich. Bei direktem Einsatz von Methan in adaptierten Gasmotoren kommt der Vorteil von Methan bzgl. der geringen spezifischen CO2-Emissionen direkt zum Tragen. Die deutsche Gasindustrie plant derzeit den flächendeckenden Aufbau von mehr als 1000 Erdgastankstellen in Deutschland. Diese Infrastruktur eröffnet die Möglichkeit, als Transportmedium für regenerative Energie Methan zu verwenden. Die regenerative Bereitstellung von Methan für den Verkehrsbereich wird bereits in der Schweiz praktiziert, indem aufbeJahrgang Nr. 11, Heft Nr. 7/8 reitetes Biogas in das Gasnetz eingespeist und an öffentlichen Tankstellen als Kraftstoff abgegeben wird10. Vergasung von Holz zu Methan Das Brenngas Methan kann nicht nur aus Kohle und landwirtschaftlicher Biomasse, sondern unter hydrothermalen Bedingungen auch direkt aus Holz hergestellt werden. Die chemische Reaktion läuft im Prinzip in einem Schritt mit geringer exothermer Wärmetönung ab, wenn dafür die geeigneten Reaktionsbedingungen (Temperatur, Druck, Medium) gefunden werden können. Erste Versuche in einem Batchreaktor haben nachgewiesen, dass die direkte Umsetzung von Biomasse (Holz als Modellsubstanz) zu Methan und CO2 in überkritischem Wasser und in Gegenwart eines geeigneten Katalysators möglich ist. Eine Suspension von Holz (18 Gew.-%), Katalysator (9 Gew.-%) und Wasser (73 Gew.-%) wurde bei 413°C und einem Druck von 27.4-32 MPa zu einem Gasgemisch aus CH4 (34 Vol.-%), H2 (21 Vol.-%) und CO2 (45 Vol.-%) umgesetzt. Die Bildung von CO und Teeren wird unter diesen Reaktionsbedingungen praktisch vollständig unterdrückt. Wenn es gelingt, diese unkonventionellen Reaktionsbedingungen im technischen Maßstab und für kontinuierlichen Dauerbetrieb zu realisieren, ergibt sich eine attraktive Variante, Biomasse direkt und effizient zu Methan und CO2 umzusetzen. Erste Modellrechnungen lassen Wirkungsgrade bis zu 80% erwarten. Das Verfahren eröffnet auch interessante Anwendungen namentlich bei nassen Biomassen (Schlämme, Gülle usw.). Am Schweizer Paul-Scherrer-Institut (PSI) wird ein solches Verfahren getestet, mit dem Holz in synthetisches Methangas (SNG) verwandelt werden kann. Die Vergasung von Holz geschieht bei 850 Grad Celsius. Dabei entsteht ein Gasgemisch, das zunächst nur etwa 10% Methangas und zahlreiche Verunreinigungen enthält. Das Gemisch wird in einem zweiten Schritt durch einen vom PSI entwickelten Katalysator geblasen, 27 PDFMAILER.DE www.pdfmailer.de Kostenfrei und werbegesponsert PDF drucken und direkt per E-Mail versenden >Test it free www.pdfmailer.de NET-Journal der aus mit Nickel beschichtetem Granulat besteht. Dabei entsteht ein Gas, das nur noch Methan und Kohlendioxid (CO2) enthält. Nach Trennung von CO2 liegt das gewünschte synthetische Erdgas vor. Demnächst wird in Österreich in einem Biomassekraftwerk eine grössere Anlage gebaut, die im Sommer 2007 in Betrieb gehen soll. Ein erstes Pilotkraftwerk in der Schweiz soll etwa 2010 entstehen, das bei einer Leistung von 20 Megawatt jährlich aus 50’ 000 Tonnen Holz rund 18 Milionen Kubikmeter SNG produzieren soll. Damit lassen sich 13’ 000 Gasautos mit Treibstoff für je 15’ 000 Kilometer versorgen. Allerdings ist die Technologie nicht gerade billig – Erdgas aus Sibirien kostet weniger als ein Drittel11. Trotz der höheren Kosten im Vergleich zu natürlichem Erdgas gibt es für die Nutzung von synthetischem Ergas eine ganze Reihe von überzeugenden Gründen: • Optimierte Gasfahrzeuge zeichnen sich durch sehr niedrige Emissionen und potenziell hohe Wirkungsgrade aus; • Gasfahrzeuge werden in vielen Ländern aus klimapolitischen Überlegungen gefördert; • Methan ist das “natürliche”Abbauprodukt von Biomasse und das thermodynamisch sinnvolle Produkt; • Methan aus Biomasse als Treibstoff hat gegenüber FischerTropsch-Diesel ökologische Vorteile, vor allem, wenn die möglichen Weiterentwicklungen bei Gasmotoren in Betracht gezogen werden. Treibhausgase und Klimaerwärmung Der Referent wies in seinem Vortrag auch darauf hin, dass CO2 keineswegs das gefährlichste Treibhausgas sei und die durch die industrielle Revolution verursachten Beiträge zur Klimaerwärmung nicht hundertprozentig bewiesen seien. Natürlich ist seit langem bekannt, dass Treibhausgase wie Wasserdampf, Kohlenstoffdioxid und Methan in der Erdatmosphäre einen Treibhauseffekt bewirken, der entscheidenden 28 Einfluss auf die Klimageschichte der Vergangenheit und das heutige Klima hat. Diese Gase funktionieren wie eine Membran, die die kurzwellige Strahlung der Sonne nahezu ungehindert passieren lässt und die langwellige Strahlung der Erdoberfläche teilweise zurückhält. Heute wird allgemein davon gesprochen, dass der Mensch den Treibhauseffekt auf verschiedene Art zusätzlich beeinflusst und damit einen Anstieg der Temperatur bewirkt. Es ist bekannt, dass sich in den letzten 100 Jahren die Durchschnittstemperatur der Erdoberfläche um etwa +0,7°C bis +0,8°C erhöht hat. Der steilste Anstieg wurde innerhalb der letzten 30 Jahre verzeichnet. Die Veränderung der Konzentration der Treibhausgase - CO2 um 20%, Methan um 90% durch Reisanbau, Rinderzucht und Müllfäulnis führte nach Meinung verschiedener Klimawissenschaftler zu einer Erhöhung der globalen Durchschnittstemperatur um 2° von +13°C auf +15°C. Zum heutigen Zeitpunkt können allerdings die Folgen dieses anthropogenen Treibhauseffekts noch nicht endgültig vorhergesagt werden12. Strahlungsaktive CO2Schwingungen Damit ein Molekül Infrarotschwingungen, also Wärmeschwingungen, aufnehmen kann, muss sich das Dipolmoment dieses Moleküls ändern, um mit dem elektromagnetischen Feld der Strahlung wechselwirken zu können. Beim CO2 ist indes kein anfängliches Dipolmoment vorhanden, wie der Referent betonte. Zwar gibt es partielle Ladungen, aber da das Molekül symmetrisch (linear) aufgebaut ist, heben sich die Polaritäten auf. Es kann aber dennoch durch Infrarot-Licht zu einer sog. antisymmetrischen Streckschwingung angeregt werden, die ein dynamisches Dipolmoment besitzt. Durch dieses Dipolmoment kann nun eine Übertragung der Gesamtenergie der Strahlung stattfinden. Andere Schadgase wie etwa Schwefeldioxid SO2 führen dagegen in jedem Fall Deformationsschwingungen aus und sind daher in allen Zuständen infrarot-aktiv13,14. Jahrgang Nr. 11, Heft Nr. 7/8 Nach Ansicht des Referenten ist bis heute keineswegs bewiesen, dass der grösste Anteil des CO2 die erforderliche Infrarot-Aktivität aufweist, um einen Klimaeffekt aufzuweisen. Paul Bossert meint sogar in der Webzeitung „ETH-Life“ zum Thema „Thermodynamik und Treibhauseffekt“, dass der globale CO2Anstieg bestenfalls eine Folge der Erwärmung, jedoch nicht deren Ursache sei. Da die Sonne seit 1940 ausserordentlich aktiv sei und noch nie so hell geschienen habe, gäbe es weniger Wolken und damit weniger Schatten auf der Erde. Dies führe zu einer Erderwärmung, auch wenn die Strahlung von der Sonne nahezu gleich bleibt15. Tatsächlich zeigen Untersuchungen, dass die CO2-Konzentration seit der letzten grossen Eiszeit wiederholt angestiegen und abgefallen ist. Henk Visscher von der Unversität Utrecht berichtete 1999, dass der jüngste grosse Rückgang des atmosphärischen Kohlendioxids der kleinen Eiszeit entsprach, einer Abkühlungszeit mit einem Höhepunkt vor 300 Jahren. Laut Untersuchungen eines weiteren Forschers des Utrechter Labors scheint bei der Klimaerwärmung vor rund 11’ 000 Jahren der gemessene Temperaturanstieg jeweils etwas früher als der Kohlendioxidanstieg eingesetzt zu haben. Die wärmeren Meere könnten die Quelle des Kohlendioxids gewesen sein16. Lernkurve Treibhauseffekt Das internationale Gremium der Klimaforscher IPCC hat den hypothetischen Treibhauseffekt des CO2 im Jahr 1990 und 1995 mit einer eindeutigen Formel angegeben17. Doch 1998 empfahlen Myhre et al. dem IPCC für diesen mit (Labor-) Modellen berechneten Treibhauseffekt eine Korrektur um 15% nach unten. Das erweckt den Eindruck, dass man mit „besseren“ Hypothesen für die Infrarotaktivität des CO2 und den Strahlungstransfer in der Atmosphäre auch bald für den Treibhauseffekt des CO2 eine Lernkurve wird konstruieren können. Die Aerosolforscher haben wiederholt (Andreä, Charlson und Heintzenberg) darauf hingewiesen, dass die direkJuli/August 2006 PDFMAILER.DE www.pdfmailer.de Kostenfrei und werbegesponsert PDF drucken und direkt per E-Mail versenden >Test it free www.pdfmailer.de NET-Journal ten und indirekten Klimawirkungen der vielfältigen, sowohl kühlend (Sulfataerosole) als auch erwärmend (Ruß) wirkenden Aerosole zwar noch schwieriger modellierbar sind als die der Treibhausgase (CO2, CH4), dass sie aber betragsmäßig vergleichbar seien. Es stellt sich daher die Frage, ob unsere Modellierungen, unser Denken – vielleicht aus politischen Gründen - CO2-fixiert sind? Und wenn ja, warum? Ist der modellierte CO2Treibhauseffekt unwiderlegbar richtig? Im Sommer 1998 und wieder im Sommer 2000 gab Hansen einen zusammenfassenden Überblick über den Stand der Kenntnisse der unser Klima antreibenden Kräfte. Er stellt fest: „Die Antriebe (forcing) für den langfristigen Klimawandel sind nicht mit einer Genauigkeit bekannt, um den zukünftigen Klimawandel zu bestimmen.“ Hansen weist darauf hin, dass die Einbeziehung weiterer anthropogener Antriebskräfte dazu führen könnte, dass die Änderungen der Sonnenaktivität beim Klimawandel eine relativ größere Rolle spielen könnte, als man bisher angenommen hatte. Fazit: Die Zweifel am Treibhauseffekt des CO2 führen zu der noch weiter abzusichernden Erkenntnis, dass die CO2-basierte anthropogene Klimakatastrophe nicht eintreten wird. Kritiker dieser Argumentation nennen das rationalistische Zweifel (Luhmann)18. Mittlerer Temperaturverlauf auf der Erde während der letzten Jahrmillion viele relative Klimaveränderungen. So ergaben Forschungen in der Sahara und Seebodenuntersuchungen im Mittelmeer, dass in Nordafrika vor etwa 10’ 000 Jahren nicht die heutige Wüste vorherrschend war. Dagegen gab es vor etwa 6500 Jahren und vor 4500 Jahren zwei Hochtemperaturphasen, während der die ersten Hochkulturen in Mesopotamien und Ägpten entstanden sind. Ihre wirtschaftliche Grundlage waren die mit Flusswasser bewässerten Felder, die in dem heißen und trocke- nen Klima extrem hohe Erträge lieferten. Auch im weiteren Verlauf der Geschichte gab es viele kleine Klimaveränderungen, die sich aber spürbar auf den Menschen auswirkten. Momentan befinden wir uns in einer relativ warmen Phase einer Warmzeit, die wiederum Bestandteil eines Eiszeitalters ist19. Inwieweit die Menschen und ihre zivilisatorischen Einflüsse massgeblich das Klimageschehen negativ oder positiv beeinflussen können Die aktuelle Warmzeit und die langfristige Klimaentwicklung Schaut man auf den Temperaturverlauf der letzten 1,6 Millionen Jahre, so fallen in diesem Zeitraum starke Temperaturschwankungen auf, die in Zyklen von etwa 100.000 Jahren auftreten. Die Phasen der „relativ“ geringen Temperaturschwankungen auf höherem oder niedrigerem Niveau in einem Eiszeitalter werden als Kaltzeiten (auch „Eiszeiten“ genannt) und “Warmzeiten”bezeichnet. Heute befinden wir uns in einer Warmzeit innerhalb des jüngsten Eiszeitalters, dem Holzän. Auch innerhalb dieses Zeitalters gibt es noch Juli/August 2006 Veränderung der mittleren Jahrestemperatur im Holzän Jahrgang Nr. 11, Heft Nr. 7/8 29 PDFMAILER.DE www.pdfmailer.de Kostenfrei und werbegesponsert PDF drucken und direkt per E-Mail versenden >Test it free www.pdfmailer.de NET-Journal oder ob sie letztlich langfristig von solaren/kosmischen Veränderungen bestimmt sind, wird die Zukunft zeigen. Viele Atmosphärenforscher sind jedenfalls der Meinung, dass von der beobachteten Erwärmung innerhalb des letzten Jahrhunderts wenig, wenn überhaupt etwas auf den von Menschen verursachten Anstieg der Treibhausgase zurückzuführen sei20. Ausserdem ist festzuhalten, dass Warmzeiten keineswegs eine Bedrohung für das Leben darstellen, sondern im Gegenteil das Leben fördern, während die Kaltzeiten das Leben auf der Erde bedrohen. Insofern ist die Angst vor einer „Klimakatastrophe“ infolge einer Erderwärmung völlig unberechtigt, wie Prof. Dr. techn. Reinhard Leithner in einer Ringvorlesung betonte21. fleckentätigkeit im säkularen Gleissberg-Zyklus (dünne Kurve)22. Doch bisher fiel es Wissenschaftlern schwer, die Aktivität der Sonne weit in die Vergangenheit hinein zu rekonstruieren; die regelmässige Zählung der Sonnenflecken seit Mitte des 17. Jahrhunderts genügt nicht. Inzwischen ist es einer Forschergruppe um Samti Solanki, den Direktor am Max-Planck-Institut für Sonnensystemforschung in Katlenburg/Lindau, gelungen, die Sonnenaktivität der vergangenen 11’ 400 Jahre zu rekonstruieren (Nature, Bd. 431, S. 1084, 2004). Das erstaunliche Ergebnis dieser Forschung ist, dass unser Tagesgestirn seit sechzig Jahren so aktiv ist wie niemals zuvor in den vergangenen 8000 Jahren. Solanki sieht nun durchaus Anzeichen dafür, dass AktivitätsschwanHitzewallung im All kungen der Sonne in der VergangenWeiter oben wurde bereits ange- heit das Klima beeinflusst haben, deutet, dass die Sonne eine wichtige- denn seine Kurve der Sonnenflecken re Rolle im Klimageschehen spielen passt recht gut zu den Temperaturkönnte, als bisher angenommen kurven der vergangenen tausend wurde. Dänische Klimaforscher Jahre. Trotzdem glaubt der Maxbehaupteten schon vor Jahren, es Planck-Forscher, dass “die Sonne gebe einen Zusammenhang zwi- zumindest in den vergangenen 25 schen dem Aktivitätszyklus der Jahren nicht der Hauptakteur der gloSonne und der Temperatur auf der balen Erwärmung war”. Nordhalbkugel. Seit dieser Zeit nämlich wird der So zeigte zum Beispiel die an der gesamte Energieausstoss der Sonne Erdoberfläche gemessene Lufttem- überwacht, und dieser ist fast unverperatur der nördlichen Atmosphäre ändert geblieben, während die globafür die Jahre 1865 bis 1985 (dicke le Temperatur stark angestiegen ist. Kurve) eine enge Korrelation mit der Dennoch werden die Daten unter Variation der Intensität der Sonnen- Klimaforschern für sehr hitzige Diskussionen sorgen, denn noch gibt es keinen Konsens darüber, auf welchem Umweg die Sonnenflecken überhaupt ins Klimageschehen eingreifen konnten. Diskutiert wird auch eine Ve r ä n d e r u n g der Wolkenbildung, die sowohl aufheizend wie auch abkühwirken Korrelation von Lufttemperatur und Sonnenfleckenzahl (nach lend Friis-Christensen und Lassen, 1991) könnte23,24. 30 Jahrgang Nr. 11, Heft Nr. 7/8 Klimafakten – Rückblick und Ausblick Nach Meinung mehrerer Geowissenschaftler, die an Forschungsinstuten des Bundes und des Landes Niedersachsen arbeiten, ist die Sonne durchaus der wichtigste Klimafaktor, der zweitwichtigste ist die Menge des Treibhausgases Wasserdampf in der Atmosphäre, demgegenüber dem CO2 eine untergeordnete Rolle spielt. Somit spielt der Eintrag des menschengemachten Kohlendioxids eine noch weit untergeordnetere Rolle. Vielmehr treibt die Sonne wie ein Motor die klimawirksamen Prozesse in der Atmosphäre, den Ozeanen und in der Biosphäre an. Zahlreiche Belege aus der Natur sprechen für eine wahre “Achterbahnfahrt”des Klimas durch die Erdgeschichte. In ihrem Buch „Klimafakten - Der Rückblick – Ein Schlüssel für die Zukunft“diskutieren sie die Gefahr von CO2 und Methan zwar mit Ernst, sehen aber in diesen Gasen einen eher zu vernachlässigenden Beitrag zum Wettergeschehen, das sie in geologischen Zeiträumen überblicken25. Klimavorhersage mittels astronomischer Methoden? Wie Dr. Theodor Landscheidt vom „Schroeter Institute for Research in Cycles of Solar Activity“in Nova Scotia aus Kanada berichtet, hängen die meisten Klimafaktoren sehr eng mit astrononomischen Gegebenheiten zusammen. Ein wirkliches Verständnis der Klimadynamik und eine darauf gegründete richtige Einschätzung der Grössenordnung der menschlichen Einwirkung auf das Klima sei nur dann möglich, wenn der potenzielle Einfluss astronomischer Faktoren hinreichend berücksichtigt wird. So lässt sich zum Beispiel nachweisen, dass sich selbst kurzfristige Veränderungen der kosmischen Strahlung unmittelbar auf die Wolkenbedeckung auswirken. Aus der Graphik ist zu entnehmen, dass die Wolkenbedeckung gegen Ende des Jahres 1986 bis zu dem Tiefpunkt in der Mitte des Jahres 1990 um mehr als 3 Prozent abnahm. Das bedeutet, nach Svensmark und Friis-Christensen, dass Juli/August 2006 PDFMAILER.DE www.pdfmailer.de Kostenfrei und werbegesponsert PDF drucken und direkt per E-Mail versenden >Test it free www.pdfmailer.de NET-Journal turwärme mit neuen technischen Möglichkeiten optimaler genutzt werden kann. Hinweis des Redaktors: Alle Literaturquellen stammen von der Redaktion und wurden für diesen Beitrag systematisch ausgewertet und zur Untermauerung der Thesen des Referenten beigezogen. Literatur: Monatliche Zählrate des Neutronenmonitors in Climax (korreliert mit der kosmischen Einstrahlung) und prozentuale Änderung der Wolkenbedeckung (dicke Kurve) aufgrund von Satellitenbeobachtungen über den Meeren. sich die Bestrahlungsstärke des bis zur Erde durchdringenden Sonnenlichts um 0,8 bis 1,7 W/m2 erhöhte. Das ist ein ganz beträchtlicher Zuwachs innerhalb von 4 Jahren – vor allem im Vergleich zu einem IPCC-Bericht, in dem die gesamte Erhöhung der Konzentration des CO2-Gehalts der Atmosphäre im Zeitraum von 1750 bis 1997 festgehalten wurde. Aufgrund der beobachteten CO2-Konzentrationszunahme in den fast 250 Jahren errechnete sich ein Energieleistungsunterschied von 1,5 W/m2. Es ist zu hoffen – so Dr. Landscheidt - , dass die von der astronomischen Forschung erarbeiteten Ergebnisse zur Objektivierung der öffentlichen Diskussion über den Treibhauseffekt und den Stellenwert des menschlichen Einflusses auf die Klimaentwicklung beitragen26. Zusammenfassung Wie der Referent aufgezeigt hat, gilt es bei der Nutzung von Primärenergiequellen sorgfältig abzuwägen, welche „Bodenschätze“sinnvollerweise für eine Übergangszeit genutzt werden können und sollen. Seiner Ansicht nach weist Kohlenstoff in Form von Kohle, aber ebenso in Form von Biomasse, z.B. auch als Holz, eine Reihe von Vorteilen auf. Juli/August 2006 Letztere sind sogar CO2-neutral, bringen also keine zusätzlichen Kohlendioxidmengen in die Atmosphäre ein. Andererseits zeigen geologische und astronomische Forschungsergebnisse, dass die von Menschen verursachten Einflüsse auf das Klimageschehen keineswegs so eindeutig sind. Dennoch ist es sicher sinnvoll, mit den verfügbaren Energieressourcen massvoll umzugehen und vermehrt auf natürliche alternative Energiequellen umzustellen. Die Frage, ob es zweckmässig wäre, künftig jederzeit und überall „Freie Energie“direkt aus dem Kosmos oder Quantenvakuum zu beziehen, ist dagegen - so der Referent nicht so leicht zu beantworten. Denn schlussendlich würde eine solche Energie in „zusätzliche“Wärmeenergie konvertiert werden, was eine weitere „Aufheizung“ der Erde bedeuten würde. Sinnvoller wäre es, überall verfügbare „freie“ Umgebungsenergie in Form geothermischer bzw. solarer Energie oder potenzieller bzw. dynamischer Energie (Wasser-/Fluss-/Meeres-Kraftwerke, Windkraftwerke) optimal zu nutzen. Schliesslich sind die Möglichkeiten zur Erhöhung der Energieeffizienz und des Energiesparens bei weitem noch nicht ausgeschöpft. Es ist sogar denkbar, dass Umgebungsenergie in Form von Niedertempera- Jahrgang Nr. 11, Heft Nr. 7/8 1) http://www.esyoil.com/s11_Peak_Oil_ oder_wie_lange_reicht_das_Oel.php 2) Hilscher, Gottfried: Wasserstoffwirtschaft ohne Chance, in „NET-Journal“, Jg. Nr. 9, Heft Nr. 7/8, S. 2-22. 3) http://dc2.uni-bielefeld.de/dc2/ wsu-teok/kap_059.htm 4) http://www.tecoenergy.com/news/ powerstaion/polk/ 5) http://www.uic.com.au/nip83.htm 6) Niederberger, Walter: Aus Kohle wird Gas und fast sauberer Strom, in „TagesAnzeiger“, 19.6.2006, S. 25 7) http://www.tagesanzeiger.ch/dyn/news/ wirtschaft/636811.html 8) http://www.heise.de/tp/r4/artikel/22/ 22781/1.html 9) http://www.uic.com.au/nip83.htm 10) http://www.refuelnet.de/index.php?l= C&m=A 11) Laukenmann, Joachim: Staubiges Holz wird sauberes Gas, in „SonntagsZeitung“, Zürich, 25. 6.2006, S. 78. 12) http://www.netzwelt.de/lexikon/ Treibhauseffekt.html 13) http://www.uni-bayreuth.de/ departments/ddchemie/umat/ir_ grundlagen/ir_grundlagen.htm 14) http://www.bpc.univie.ac.at/biophysik/ pub/VO_Biophysik_1_DB.pdf 15) http://www.ethlife.ethz.ch/articles/forum/ PaulBossert2.html 16) Calder, Nigel: Ein neues Blatt in der Klimawissenschaft, in „Fusion“, Jg. 21, 2000, Heft Nr. 2, S. 6-7 17) http://konrad-fischer-info.de/7thuene1.htm 18) http://wilfriedheck.tripod.com/klimapol. htm 19) http://de.wikipedia.org/wiki/ Klimageschichte 20) Ellsaesser, Hugh: 10’ 000 Jahr Klima – wie es wirklich war, in „Fusion“, Jg. 13, 1992, Heft Nr. 2, S. 26-35. 21) http://www.wbt.ing.tu-bs.de/mitarbeiter/ leithner/download/agenda_21.pdf 22) Calder, Nigel: Globale Erwärmung? – Die launische Sonne ist schuld!, in „Fusion“, Jg. 19, 1998, Heft Nr. 1, S. 9-12 23) Thomas Bührke, in „Süddeutsche Zeitung“ 28.10.2004 24) http://f27.parsimony.net/forum67681/ messages/1896.htm 25) http://www.schweizerbart.de/pubs/books/ klimafakte-184055100-desc.html 26)Landscheidt, Theodor: Klimavorhersage mit astronomischen Mitteln?, in „Fusion“, Jg. 18, 1997, Heft Nr. 1, S. 54-62. 31
