Physik und CO2

Physik und CO2
In seinem engagierten Brief "Auch auf dem Mars wird es wärmer" ruft A. Haas nach
einem Physiker welcher die "Wahrheit" über CO2 schreiben sollte. Ich teile viele der
Bemerkungen von A. Haas, will jedoch einige grundlegenden Fakten hier richtig
stellen, auch wenn der "Wahrheit" hiermit wohl kaum 100% Genüge geleistet werden
kann..
Wie Wasserdampf, Methan und viele andere atmosphärische Gase besteht das CO2Molekül aus einem Verbund mehrerer Atome, welche ganz charakteristische
Schwingungen ausführen. Die "Heftigkeit" dieser Schwingungen ist ein Mass der
Temperatur des Gases, die Frequenz ist unterschiedlich von Gas zu Gas. Die Erde
wird vom Sonnenlicht (welches die Atmosphäre ziemlich ungestört durchdringt)
erwärmt, und strahlt als warmer Körper diese umgewandelte Sonnenenergie als
langwellige Wärmestrahlung zurück, so dass ein Gleichgewicht zwischen einfallender
und abgestrahlter Energie entsteht. Die Schwingungsfrequenzen von CO2 liegen im
Schwingungsbereich dieser abgestrahlten Wärmestrahlung, und deshalb wird ein Teil
dieser Energie von den CO2 Molekülen absorbiert und erhöht so die Temperatur
dieses Gases. Das warme Gas strahlt seinerseits wieder sowohl zur Erde zurück ( =
Treibhauseffekt) als auch in den Weltall hinaus. Je höher die Konzentration des
Gases, umso grösser ist der Effekt. Allerdings zeigt die klassische Physik dass die
globale Erwärmung nicht proportional zur CO2-Zunahme ist, sondern logarithmisch
von ihr abhängt (also viel weniger rasch zunimmt). Der natürliche Treibhauseffekt
macht die Erde bewohnbar, welche ohne ihn ca. -18°C kalt wäre.
Wasserdampf, Methan und CO2 sind also nicht transparent für Wärmestrahlung; auf
diesem Absorptionsprinzip basiert ein grosser Teil der Instrumente zur Messung der
Gaskonzentration. Auch nimmt die CO2 Konzentration nur wenig mit steigender
Höhe ab, und eine geringere Alpenvegetation wird vor allem von den niedrigeren
Temperaturen verursacht.
Der menschliche Beitrag zum Gesamt-CO2-Haushalt ist trotz unseres grossen fossilen
Brennstoffverbrauchs zwar gering, aber nicht vernachlässigbar. Man kann annehmen
dass die ca. 0.6°C globale Erwärmung des letzten Jahrhunderts einer zusätzlichen
absorbierten Strahlung von 1.66 W/m2 entsprechen. Welches der Beitrag des
industriellen CO2 Ausstosses und derjenige natürlicher Prozesse zu diesem Anstieg
sind ist eine nicht gelöste Frage: der IPCC-Konsensus schiebt praktisch die ganze
"Schuld" den industriellen Treibhausgasen zu, andere Wissenschaftler sind der
Meinung dass natürliche Prozesse (wie Aerosol- und Wolkenveminderung, höhere
Sonnenintensität, Veränderung der Landschaft durch Begrünung, Ausstieg aus der
letzten kleinen Eiszeit usw.) einen sehr grossen Anteil haben, und dass deshalb
montruös teuere Abkommen à la Kioto keine klimatisch messbare Wirkung zeigen
werden.
A. Haas ironische Bemerkung zur Besteuerung des Atmens ist so abwegig nicht: jeder
Luxemburger atmet täglich ungefähr 1 kg CO2 aus; dies ergibt pro Jahr 0,18
Millionen Tonnen CO2 für die gesamte Bevölkerung und entspricht ca. 1,2% unserer
Kioto-Emissionen (Tanktourismus eingerechnet), also eine nicht unbeträchtliche
Menge (weltweit entspricht das ausgeatmete CO2 zwischen. 6 bis 9% der fossilen
Emissionen). Minister Lux könnte also Luxemburg's Vorreiterrolle im Klimaschutz
durch eine neue "Expirations-Taxe" wirkungsvoll dokumentieren. Ein ähnlich der
Autosteuer transparentes Verrechnungssystem welches dem dramatisch erhöhten CO2
-Ausstoss unserer aktiven Sportler (wie Fussballspieler und Marathonläufer)
angepasst wäre, könnte so einen wirksamen Beitrag wenn auch nicht zum globalen
Klimaschutz, so doch sicher zur Sanierung der Staatsfinanzen darstellen.
Francis Massen
http://meteo.lcd.lu