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Astronomie in 365 Tagen: Tag 73 (Klimawandel)

Von / 14. März 2019 / 29 Kommentare
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Treibhausgase wie Methan und CO2 nehmen die von der Erde abgestrahlte Wärme auf und geben sie wieder ab. In alle Richtungen, auch wieder zurück zur Erde. Deswegen führen sie zu einer zusätzlichen Erwärmung der Erde.
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Text Tag 73

Tag 73/365: Treibhausgase wie Methan und CO2 nehmen die von der Erde abgestrahlte Wärme auf und geben sie wieder ab. In alle Richtungen, auch wieder zurück zur Erde. Deswegen führen sie zu einer zusätzlichen Erwärmung der Erde.

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Kommentare (29)

  1. #1 Bernd
    Hildesheim
    14. März 2019

    Wird die Erde gerettet?

    https://www.wetteronline.de/klimawandel/neuer-weg-zur-co2-entsorgung-vom-treibhausgas-zum-feststoff-2019-03-14-co

    (Mein Kommentar zu der CO2-Entsorgung:
    Hahahahaha!)

  2. #2 Horst
    Frankfurt
    15. März 2019

    Wo ist der Wasserdampf? Nimmt der nicht sogar einen viel größeren Teil der Infrarotstrahlung auf, als die beiden genannten Spurengase?

    — Horst

  3. #3 Karl-Heinz
    15. März 2019

    @Horst

    Wo ist der Wasserdampf? Nimmt der nicht sogar einen viel größeren Teil der Infrarotstrahlung auf, als die beiden genannten Spurengase?

    Gute Frage. Habe gleich mal nachgeguckt ;-)(Kompendium der Astronomie von HANS-ULRICH KELLER ). Und der meint.

    Die so genannten Treibhausgase, in erster Linie der Wasserdampf (H2O), aber auch Methan (CH4) und Kohlendioxid (CO2), absorbieren Wärmestrahlung, also infrarotes Licht. Dadurch heizt sich die Troposphäre auf. Die durch den Treibhauseffekt bewirkte mittlere globale Temperatur erreicht heutzutage einen Wert von +15 °C. In einer bewölkten Nacht kühlt die Luft nicht so stark ab wie in einer sternklaren Nacht, wo sich Raureif und Glatteis bilden können. Wasserdampf ist das wirkungsvollste Treibhausgas. Durch anthropogenes, also von Menschen produziertes CO2 verstärkt sich gegenwärtig die Treibhauswirkung, was zu einer Erhöhung der mittleren globalen Temperatur der Troposphäre führt. Dadurch wiederum steigt die Verdunstungsrate der Weltmeere, der Wasserdampfgehalt und die Wolkenbildung nehmen zu, was die Treibhauswirkung noch zusätzlich verstärkt und zwar erheblich mehr als durch die bloße Zunahme von CO2. Durch die Erwärmung gehen auch die polaren Schneegebiete und das Polareis zurück. Der dunkle Boden und das Meerwasser reflektieren nicht soviel sichtbares Sonnenlicht.

  4. #4 Florian Freistetter
    15. März 2019

    @Horst: Klar ist der Wasserdampf relevant; der spielt beim natürlichen Treibhauseffekt die Hauptrolle. Aber beim menschengemachten KW nicht.

    Ich zitier mal das Bundesamt: ” Denn die Atmosphäre nimmt – in Abhängigkeit von ihrer Temperatur – nur eine bestimmte Menge an Wasserdampf auf. Anders ist es beim Kohlendioxid: seit Beginn der Industrialisierung bis in die Gegenwart stieg der CO2-Gehalt der Atmosphäre um rund 35%. Dennoch spielt Wasserdampf auch bei der vom Menschen verursachten Erwärmung des Klimas eine Rolle, und zwar, weil der Wasserdampfgehalt der Atmosphäre stark von der Temperatur bestimmt wird. Steigt die Temperatur, nimmt auch der atmosphärische Wasserdampfgehalt zu und der Treibhauseffekt wird verstärkt. Damit wirkt Wasserdampf als Verstärker der globalen Erwärmung”

    https://www.umweltbundesamt.de/service/uba-fragen/ist-nicht-wasserdampf-statt-co2-das-wichtigste

  5. #5 UMa
    15. März 2019

    Wasserdampf, gasförmiges H2O, ist auf der Erde für etwa die Hälfte des Treibhauseffektes verantwortlich. Die Wassertropfen und -kristalle in den Wolken für ein weiteres Viertel. Die anderen Gase, außer H2O, haben ebenfalls einen Anteil von etwa einem Viertel, davon den größte Teil das CO2.

    Die Menge des Wasserdampfes, des gasförmigen H2O, (aber nicht die der Wolken) nimmt mit steigenden Temperaturen zu. Dadurch ergibt sich ein Anstieg des Treibhauseffektes bei steigender Temperatur, der andere Temperaturschwankungen verstärkt.

  6. #6 Karl-Heinz
    15. März 2019

    @Florian Freistetter

    Ich möchte dir jedenfalls danken, dass du die Leute bezüglich Klimaschutz etwas sensibler machst. Ich verstehe es so. Der Mensch verursacht mit seinem Produzierten CO2 eine positive Rückkopplung, bei dem das Ergebnis eines Prozesses wieder auf den ursprünglichen Prozeß einwirkt. Das Ganze kann dann sehr schnell Fahrt in Richtung Klimaerwärmung aufnehmen. Ich selbst bin, was Klimaschutz betrifft, wohl ein kleiner Banause, glaube aber verstanden zu haben, warum was an der Klimaerwärmung dran ist, und würde nie und nimmer auf die Idee kommen die Klimaerwärmung zu leugnen. 😉

  7. #7 Captain E.
    15. März 2019

    Jetzt wird natürlich durch die Verbrennung fossiler Energieträger nicht nur Kohlenstoff freigesetzt, der seit Jahrmillionen in der Erdkruste eingelagert worden war, sondern auch Wasserstoff. Welche Einflüsse hat der eigentlich auf Atmosphäre und Wasserkreislauf?

  8. #8 Karl-Heinz
    15. März 2019

    @Captain E.

    Ich tippe, dass der zusätzliche Wasserdampf, der in die Atmosphäre geblasen wird, nach einiger Zeit abregnen wird. Das C02 aber bleibt in der Atmosphäre und setzt sein Wirken fort. Was hältst von meiner Schlussfolgerung? 😉

  9. #9 Captain E.
    15. März 2019

    @Karl-Heinz:

    Ich tippe, dass der zusätzliche Wasserdampf, der in die Atmosphäre geblasen wird, nach einiger Zeit abregnen wird. Das C02 aber bleibt in der Atmosphäre und setzt sein Wirken fort. Was hältst von meiner Schlussfolgerung?

    Da dürftest du recht haben, aber ich rätsele gerade über die Größenordnung. Ist die zusätzliche Wassermenge eine zu vernachlässigende Größe – oder eben nicht?

  10. #10 Karl-Heinz
    15. März 2019

    @Captain E.

    Ich hätte schon einen Ansatz, wie man das Daumen mal Pi abschätzen könnte. Ich behalte es noch für mich, um niemanden die Freude am Rätseln zu nehmen. 😉

  11. #11 Bernd
    Hildesheim
    15. März 2019

    Schaut mal in Wikipedia,
    der Abbau von Steinkohle
    geht bereits seit einigen Jahren
    leicht zurück.

    Könnte demnächst auch mit Öl passieren,
    Stichwort “peak oil”. Das Nordseeöl
    ist so gut wie verbraucht.

    Aber mit dem Energiesparen wird das wohl
    nichts, wenn ich so sehe, was morgens
    um acht vor den Schulen los ist.

  12. #12 Karl-Heinz
    15. März 2019

    @Captain E.

    Da dürftest du recht haben, aber ich rätsele gerade über die Größenordnung. Ist die zusätzliche Wassermenge durch Verbrennung eine zu vernachlässigende Größe – oder eben nicht?

    Habe es gerade durchgerechnet. Der zusätzliche Wasserdampf der bei der Verbrennung entsteht hat eindeutig keinen Einfluss auf die Klimaerwärmung und kann getrost vernachlässigt werden. 😉

  13. #13 Manfred Lohnbauer
    Berlin
    15. März 2019

    Es ist sehr eigenartig, dass die Erderwärmung infolge Verbrennung von fossilen Energieträgern nur in Nord- und Mitteleuropa und in einigen Grossstädten der USA und Chinas ein Thema ist. Vermutlich liegt es daran, dass es sonst nirgends grüne und linke Parteien gibt, die das Problem politisch instrumentalisieren. Die reichen Ölemirate des nahen Ostens machen es uns vor: Wenn die Erdölquellen versiegen, werden sie mit Kernkraftwerken und riesigen Solarkraftwerken Meerwasser entsalzen, klimatisierte Kunstwelten schaffen und synthetische (klimaneutrale) Treibstoffe herstellen, den sie uns teuer verkaufen. Wir könnten dann weiterhin nach Mallorca in die Ferien fliegen, falls wir es uns noch leisten können.

  14. #14 Karl-Heinz
    15. März 2019

    @Manfred Lohnbauer

    Wie kommst du auf die verrückte Idee, dass synthetische Treibstoff C02 neutral ist?

  15. #15 Holger Gronwaldt
    16. März 2019

    Der Einfluss von Wolken auf das Klimasystem ist sehr komplex, da Wolken sowohl durch direkte Rückstrahlung des sichtbaren Lichtes in den Weltraum abkühlend wirken können (Erhöhuing der Albedo), als auch durch “Dämmung” der Atmosphäre erwärmend. So sind z. B. wolkenlose Winternächte deutlich kühler als wolkenverhangene.
    Einen guten Überblick gibt u. a. diese Websitze:
    https://wiki.bildungsserver.de/klimawandel/index.php/Wolken_im_Klimasystem

    Trotzdem ist es so, dass mehr Wasserdampf in der Atmosphäre (verursacht durch höhere Temperaturen) erwärmend wirkt und der Effekt nicht – wie so genannte Klima-“Skeptiker” gerne stumpf behaupten – durch mögliche verstärkte Wolkenbildung abkühlt.

  16. #16 Holger Gronwaldt
    16. März 2019

    @Karl-Heinz,

    Wie kommst du auf die verrückte Idee, dass synthetische Treibstoff C02 neutral ist?

    So wie Manfred das beschrieben hat, kann es schon hinkommen. Wichtig ist nur, wo der Kohlenstoff herkommt und ob zur Herstellung des Treibstoffes Energie mit CO2-Freisetzung, also etwa aus fossilen Brennstoffen aufgewendet wird.

    Atomkraft darf man aus anderen Gründen nicht verwenden, aber zumindest wäre sie CO2-arm – wenn auch nicht CO2-frei, wie Atomfetischisten gerne fälschlich behaupten.

    Mit Solarenergie als Energiequelle und nachwachsende Pflanzenmasse als Kohlenstoffquelle, bzw. Direktentnahme von CO2 aus der Luft würde man das wohl hinbekommen.

    Ich halte jedoch den Weg in die Wasserstoffwirtschaft für sinnvoller, denn auch bei obigem Weg muss man zuallererst mithilfe von Strom aus Wasser Wasserstoff gewinnen. Warum ihn also nicht direkt als Energieträger weiter verwenden?

  17. #17 PDP10
    16. März 2019

    @Manfred Lohnbauer:

    Es ist sehr eigenartig, dass die Erderwärmung infolge Verbrennung von fossilen Energieträgern nur in Nord- und Mitteleuropa und in einigen Grossstädten der USA und Chinas ein Thema ist.

    Nein. Das ist nicht “eigenartig”, sonder schlicht falsch.

    https://www.handelsblatt.com/technik/energie-umwelt/inselstaaten-wo-der-klimawandel-schon-toedliche-realitaet-ist/12626662-all.html

    Und das ist nur ein Artikel – noch dazu aus dem Jahr 2015 – den du mit deiner Lieblingssuchmaschine auch selbst hättest finden können.

  18. #18 Captain E.
    16. März 2019

    @Holger Gronwaldt:

    […]

    Ich halte jedoch den Weg in die Wasserstoffwirtschaft für sinnvoller, denn auch bei obigem Weg muss man zuallererst mithilfe von Strom aus Wasser Wasserstoff gewinnen. Warum ihn also nicht direkt als Energieträger weiter verwenden?

    Da gibt es ein paar Gründe. Wasserstoff diffundiert wegen seiner geringen Größe durch fast alles durch. Da braucht es schwere Tanks, und selbst die können den Wasserstoff auf lange Sicht nicht halten. Ich male da immer folgendes Bild: Du fährst mit einem vollgetankten Fahrzeug ins das Parkhaus am Flughafen und fliegst in den Urlaub. Bei der Rückkehr ist der Tank leer.

    Warum also nicht einen Schritt weitergehen und mittels CO2 (und weiterer Energie) CH4 herstellen?

  19. #19 PDP10
    16. März 2019

    @Captain E.:

    Da gibt es ein paar Gründe.

    … dafür, dass man uns den Wasserstoff – und auch den Brennstoffzellenantrieb schon vor vierzig Jahren versprochen hat und das immer noch nicht sinnvoll funktioniert.

    Ein Grund dafür ist sicher, dass es inzwischen ein viel einfacheres und leichter zu handhabendes Prinzip gibt, Energie für den Antrieb von Fahrzeugen zu speichern. Nämlich ganz simpel schnöde Batterien.

    Natürlich gibt es bei dem Prinzip zur Zeit noch extreme Reibungsverluste: Die Dinger sind in der Herstellung teuer und eine extreme Umweltsauerei. Der Gebrauch im Alltag – sprich: Das “Betanken” des Fahrzeugs – ist ein Albtraum und das Recycling ist naja .. darüber sprechen wir lieber gar nicht erst.

    Wir sind zur Zeit eben noch in dem Stadium in dem die unmittelbaren Nachfolger von Bertha Benz waren, die noch ein oder zwei Jahrzehnte lang ihr Benzin in Apotheken kaufen mussten …. aber um Lichtjahre weiter, als es die sog. “Wasserstoffwirtschaft” je geschafft hat.

  20. #20 Karl-Heinz
    16. März 2019

    @Holger Gronwaldt

    Ich wollte damit nur andeuten, dass man nicht davon ausgehen darf, wenn es sich um synthetischen Kraftstoff handelt, dass diese automatisch CO2 neutral sind. In der Praxis sind weder die dafür nötige Energie noch die Ausgangsstoffe (Gas, Kohle, Biomasse) CO2 neutral.

  21. #21 Holger Gronwaldt
    16. März 2019

    @Karl-Heinz,

    In der Praxis sind weder die dafür nötige Energie noch die Ausgangsstoffe (Gas, Kohle, Biomasse) CO2 neutraL

    Momentan sicher richtig, aber die gegenwärtige Praxis lässt sich durchaus Richtung CO2-neutral ändern.
    Man muss es nur wollen, die Techniken sind da.

  22. #22 Holger Gronwaldt
    16. März 2019

    @Captain E.,

    Da gibt es ein paar Gründe. Wasserstoff diffundiert wegen seiner geringen Größe durch fast alles durch. Da braucht es schwere Tanks, und selbst die können den Wasserstoff auf lange Sicht nicht halten.

    Eindeutiger Widerspruch. Wasserstoff kann jahrelang in Druckflaschen aufbewahrt werden, das ist gängige Praxis. LH2, also flüssiger Wasserrstoff, ist wegen seines niedriger Siedepunktes von -253 °C schon ungleich schwieriger handhabbar. Allerdings nicht so problematisch, wie du es darstellst.

  23. #23 UMa
    16. März 2019

    @Captain E.:
    Zur zusätzliche Wassermenge:
    Die Menge zusätzlich produzierten Wassers durch die Verbrennung fossiler Brennstoffe ist wohl bei 12 bis 13 Milliarden Tonnen pro Jahr.
    Das ist deutlich weniger, als z.B. zur Bewässerung aus Grundwasser hoch gepumpt wird.
    In der unteren Atmosphäre ist wegen der geringen mittleren Verweilzeit des Wasserdampfs von nur 9 Tagen der Einfluss gering, dann kommt das Wasser schon wieder als Niederschlag herunter. Die gesamte Verdunstung bzw. der gesamte Niederschlag sind im weltweiten Mittel etwa 1 Meter pro Jahr, oder 500000 Milliarden Tonnen.

    Wirksamer sind Wassermengen die Indirekt durch die Oxidation von Methan oder durch direkte Emissionen hoch fliegender Flugzeuge direkt in die Stratosphäre gelangen. Dort ist die Verweilzeit mangels Niederschlag viel länger, auch ist die Atmosphäre dort absolut wegen der Kälte sehr trocken. Allerdings ist der Anteil klein.

    Letztendlich sammelt sich das neue Wasser im Meer, wo es geringfügig zum Meeresspiegelanstieg beiträgt. Etwa 0,035 mm/Jahr weniger als 1% des Meeresspiegelanstiegs.

  24. #24 Karl-Heinz
    16. März 2019

    @UMa

    Coole Antwort. Und das mit den 12 bis 13 Milliarden Tonnen pro Jahr zusätzlich produzierten Wassers durch die Verbrennung fossiler Brennstoffe, klingt auch gut. 😉

  25. #25 Alderamin
    16. März 2019

    @UMa

    Das Problem ist doch nicht zusätzliches Wasser durch die Kohleverbrennung, sondern das Wasser aus dem Ozean, das durch die Erwärmung von Luft und Ozeanen aufgrund des Treibhauseffekts des CO2 vermehrt von der Atmosphäre aufgenommen wird und dadurch den Treibhauseffekt noch verstärkt. Warme Luft hat bekanntlich einen höheren Taupunkt als kalte.

  26. #26 Manfred Lohnbauer
    zur Zeit Berlin
    17. März 2019

    @ PDP10

    „Es ist sehr eigenartig, dass die Erderwärmung infolge Verbrennung von fossilen Energieträgern nur in Nord- und Mitteleuropa und in einigen Grossstädten der USA und Chinas ein Thema ist.“

    Ich meinte: Ein politisches Thema. Der Klimawandel wird vor allem in Mittel- und Nordeuropa leider von den Linken politisch instrumentalisiert, und es werden Forderungen laut, die für die Rechten von vornherein ein rotes Tuch sind. Dabei geht das Thema alle an. Die Linken und Grünen tun der Klimadiskussion einen Bärendienst, wenn sie lauthals und oft klassenkämpferisch utopische Forderungen wie z.B. Dieselfahrverbote fordern. Es geht hier nicht um Klassenkampf sondern das Überleben der Menschheit. Es sind Kompromisse nötig und vor allem technologische Innovationen, die von den Grünen aber meist bekämpft werden. Beispiel: In der Schweiz sind keine Wasserkraftwerke mehr möglich, weil die Grünen jedes Projekt verhindern: Eine Staumauer passt nicht ins Landschaftsbild oder es würde ein seltenes Blümchen verschwinden. Etwas polemisch formuliert: Vielleicht wäre es für den Planeten tatsächlich besser, wenn der Mensch verschwände anstatt eines Blümchens…

  27. #27 Holger Gronwaldt
    17. März 2019

    @Manfred Lohnbauer,

    … oft klassenkämpferisch utopische Forderungen wie z.B. Dieselfahrverbote fordern.

    Diesefahrverbote haben nichts mit der Klimadiskussion zu tun, eher im Gegenteil, denn Dieselfahrzeuge emittieren angeblich weniger CO2 als Benziner, weil Erstere einen geringeren Verbrauch haben.. Manche sehen es also als kontraproduktiv an, wenn man Diesel zugunsten von Benzinern einschränken will.
    Allerdings nehmen sich beide nicht viel, denn Dieselkraftstoff einen höheren Anteil an Kohlenstoff, sodass trotz geringerem Verbrauch annähernd gleich viel CO2 produziert wird.
    Beide können also nichts zur Rettung der Menschheit beitragen, weil sie selber Teil des Problems sind.

    Vielleicht wäre es für den Planeten tatsächlich besser, wenn der Mensch verschwände anstatt eines Blümchens

    Eine zwar bittere Erkenntnis, aber eine mit einem wahren Kern. IMHO kämpfen wir so lange vergeblich um eine Lösiung, wie es uns nicht gelingt, das weitere Anwachsen der Weltbevölkerung zum Stillstand zu bringen.
    Wir verfügen heute über genügend Informationen und Rechenleistung, um belastbar ermitteln zu können, wie viele Menschen unter welchen Bedingungen (Lebens-“Standard”) die Erde auf Dauer tragen kann.
    Die Zahlen sind sicher auch schon den meisten Politikern bekannt, aber vielleicht traut sich keiner, die Wahrheit zu sagen?

  28. #28 tomtoo
    17. März 2019

    @Holger Gronewald
    Was sollte man daraus folgern.
    Wir überreden 1000 Menschen mit hohem Lebensstandard zum Suizid. Dann haben wir Platz für 10000 neue? Oder umgekert?

  29. #29 UMa
    18. März 2019

    @Alderamin #25:
    Mein Kommentar #23 war eine Antwort auf Captain E. #7 / #9.
    Ich dachte es wäre unmissverständlich, aber da selbst Du es nicht so aufgefasst hast wie gedacht.

    Der Wasserdampfgehalt der Atmosphäre hängt hauptsächlich von der Temperatur ab. Je höher die Temperatur, um so höher muss der Wasserdampfgehalt der Atmosphäre steigen, bevor der Wasserdampf zu Wolken kondensieren kann.

    In der Atmosphäre sind etwa 13000 Milliarden Tonnen Wasserdampf enthalten. Die Menge Wasserdampf, also gasförmigen Wassers, in den gesamten Atmosphäre pro Grad Anstieg der mittleren Temperatur bodennaher Luftschichten um etwa 10% an. Das sind 1200 bis 1300 Milliarden Tonnen.

    Der zusätzliche Wasserdampf in der Atmosphäre durch die Verbrennung von Kohlenwasserstoffen ist nur 0,3 Milliarden Tonnen, wenn bei einer mittleren Verweilzeit von 9,5 Tagen 12-13 Milliarden Tonnen pro Jahr emittiert werden. Veränderungen in der Landwirtschaft, Bewässerung, Abholzung usw. machen mehr aus.

    Durch den Temperaturanstieg von bisher 1,2 Grad ist der Wasserdampfgehalt der Atmosphäre 1400 bis 1500 Milliarden Tonnen höher als vor 150 Jahren. Demgegenüber ist der Anstieg des Wasserdampfgehalts um die 0,3 Milliarden Tonnen durch die zusätzliche Wassermenge sehr gering.