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Ausdruck vom


Berechnungen zum Klimawandel

Klimawandel -
Erderwärmung erzeugt Kohlendioxid

Gerd Heinz


Unser Wetterbericht ist nicht in der Lage, das Wetter der nächsten 30 Tage vorherzusagen. Aber für die nächsten 30 Jahre will man die Erderwärmung auf 0,1 Grad Celsius genau kennen. Die so genannten "Pariser Klimaziele" sind nicht auf Wissen, sondern auf Vermutungen gebaut - sie sind unseriös. Dabei können wir, wie das UN-Gremium IPCC beweist (siehe Abb.1c), noch nicht einmal eine globale Erderwärmung genau genug bestimmen.

Um zu prüfen, was "dran" ist, werden wir versuchen, die verschiedenen Möglichkeiten für Erderwärmung quantitativ zu vergleichen. Wir werden feststellen, daß menschengemachter Klimawandel tatsächlich möglich ist. Aber daß er da entsteht, wo Greta es nicht vermutet.

Kohlendioxid kommt zu weniger als einem Fünfzehntel von verbrannten Fossilien (Kohle, Erdöl, Erdgas). Es entsteht vielmehr durch Rodung, Übernutzung und Verwüstung (Desertifikation) riesiger, immer größer werdender Flächen der Erde. Zusätzlich wird die Wolkenbildung reduziert, wärmt uns die Sonne immer stärker.

Schon im alten Rom berichtete man, daß es rund um das Mittelmeer keinen Wald mehr gibt. Holz für den Schiffbau mußte aus immer ferneren Gegenden herangeschafft werden. Es scheint Belege dafür zu geben, daß es auch damals ungewöhnlich warm war. Hätte man sonst Britannia und Germania zu erobern versucht?

Dort, wo heute Permafrostboden ist, wurde bei der Besiedlung Grönlands [41] vor 1200 Jahren Getreide angebaut. Unter Alpengletschern kommen Weinkerne aus dieser Zeit zum Vorschein, beim Abschmelzen des Gletschers "Pasterze" [42] tauchte ein uralter Lärchenstamm auf. Immer wieder gab es in der Geschichte Kälte- und Hitzephasen, die unabhängig vom Menschen waren. Auch eine "kleine Eiszeit" [43] zwischen 1640 und 1665 ist durch holländische Maler belegt.

Als der Wikinger Leif Erikson um 1003 Neufundland und damit Amerika entdeckte, nannte man eine der Halbinseln Vinland, "weil dort Weinreben wild vorkommen, die guten Wein tragen", wie Adam von Bremen im Jahre 1076 berichtete [74]. Offenbar war es damals auf der Nordhalbkugel der Erde viel wärmer als heute. Warum verschwand diese mitelalterliche Warmzeit aus den Klimaarchiven des IPCC [28]?

Die Erde hat heute ein existenzielles Problem: Bevölkerungsexplosion, Abb.3. Immer mehr Menschen roden immer mehr Regenwald und verbrennen immer mehr fossile Rohstoffe. Um sie zu ernähren, wird Ackerland immer intensiver genutzt, Monokulturen, Unkrautvernichter, Massentierhaltung sowie Bodenübernutzung und Dersertifikation folgen. Wüstenbildung erzeugt Kohlendioxid und Wüsten selbst erzeugen direkte Erderwärmung.

Einigkeit besteht darin, daß es auf unserem Planeten Klimawandel schon immer gab. Und daß alle erdgeschichtlich frühen Klimaveränderungen nichts mit dem Menschen zu tun haben konnten. Klimaveränderungen sind die Normalität in der Erdgeschichte. Welche Indizien sprechen für eine menschengemachte Erderwärmung? Und welchen Preis hätte die Menschheit für fossilen Verzicht zu zahlen?

Wäre es sachdienlich, wenn Ingenieure und Naturwissenschaftler statt Klimaaktivisten, Weltretter, Journalisten, Gesellschaftswissenschaftler, Politiker oder Kinder die Diskussion um Wege aus oder in einen möglichen Klimawandel führen würden? Welche Alternativen sind denkbar?

Lassen Sie uns eine qualitative und quantitative Analyse zur Beantwortung dieser Fragen versuchen.

Inhalt


1. Motivation

Im Jahr 1960 beherbergte die Erde drei Milliarden Menschen. Genau 40 Jahre später, im Jahr 2000 waren es sechs Milliarden [11]. Die Einwohnerzahl der Erde verdoppelte sich in nur 40 Jahren. In der Geschichte der Menschheit war dies der bislang kürzeste Zeitraum einer Verdopplung der Population! Schlimmer noch: Die Einwohnerzahl der Erde steigt exponentiell an, das Wachstum beschleunigt sich noch: Die nächste Verdopplung können wir zwischen 2030 und 2035 erwarten. Medizinischer und technischer Fortschritt, auch in der Landwirtschaft, in Verbindung mit archaischen Lebensgewohnheiten in betroffenen Ländern oder Erdteilen machen dies möglich.

Da anzunehmen ist, daß jeder neue Erdenbürger ganz grob soviele Treibhausgase (als Abgase) erzeugt, wie alle anderen, und er auch Ressourcen, wie Energie oder Acker- und Weideland braucht, wie jeder bisherige, vervielfachten sich wohl auch die Belastungen der Umwelt mit Treibhausgasen etwa proportional mit der Bevölkerung. Kann man vielleicht annehmen, daß die Erderwärmung grob mit der Anzahl der Menschen proportional steigt? Welche Effekte lassen sich nachrechnen, welche bleiben unbekannt? Welche Effekte dominieren, welche sind unbedeutend für einen möglicherweise tatsächlich stattfindenden Klimawandel? Wärmen uns sogenannte Treibhausgase, wie Wasserdampf oder Kohlendioxid, oder kühlt Wasserdampf in Wolkenform die Erde ab, weil die Einstrahlung der Sonne, wie die Rückstrahlung ins All verhindert wird? Gibt es rechnerische Ansätze, die zweifelsfrei sind?

Merkwürdigerweise blieb die Population der Industrienationen in Mitteleuropa oder Nordamerika in den letzten hundert Jahren etwa konstant. Dennoch erwärmt sich die Erde scheinbar weiter. Ausgerechnet Kohlendioxid der Industrienationen soll für den von einigen Forschern beobachteten Klimawandel die Ursache sein?

Der durchschnittliche Afrikaner erzeugt etwa 16 mal weniger Kohlendioxid, als der durchschnittliche Amerikaner. Wenn wir an Produkte in Afrika denken (LKW, PKW, Fernseher, Schienenfahrzeuge, Asphalt, Beton, Stahl, Maschinen und Ausrüstungen, Chemiekalien, Hausgeräte, Plastikartikel, Smartphones, Server, PCs, Netze, Wasser- und Elektro-Versorgung, Infrastruktur), dann kommen diese zumeist aus Industrieländern. Sie produzieren nach wie vor den größten Teil des Wohlstands von Entwicklungsländern. Dafür verbrauchen sie wohl ein vielfaches an Kohlendioxid, für welches sie jetzt Kohlendioxid-Steuern an diese zahlen (sollen). Doch die Bevölkerung Afrikas explodiert. Wir haben uns zu fragen, wohin die Reise in den Entwicklungsländern geht.

Wenn wir heute eine Analyse des Zustands der Erde machen würden, wonach hätten wir zuerst zu fragen? Da wäre eine von Biologen z.B. am Termin des Vogelflugs ablesbare Erderwärmung. Wenn sie denn da ist, haben wir nach deren Ursachen zu forschen. Dabei werden wir eine Überraschung erleben. Und nicht zuletzt haben wir zu prüfen, ob die panisch ergriffenen Maßnahmen ("Energiewende") überhaupt zielführend sind. Hier werden wir eine noch viel größere Überraschung erleben!

2. Treibhausgase

Daß Kohlendioxid (CO2) und Erderwärmung irgendwie in Verbindung stehen, gilt als anerkannt. Abb.1a spricht dafür. Kohlendioxid blockiert - wie Wasserdampf - die Rückstrahlung ins kalte All, siehe auch Anh.9.

Absorptionsspektren von Wasser und Kohlendioxid

Merkwürdig allerdings ist, daß unkondensierter Wasserdampf im Bereich zwischen 5780 K und 255K die Rückstrahlung ins All noch viel aktiver behindert, als Kohledioxid, siehe auch Anh.9, Abb.7. In kondensierter Form blockiert Wasserdampf das Infrarot-Spektrum fast vollständig. Die Sonne kommt nicht mehr herein. Als Besonderheit von Wasser ist dessen verschiedenartige Absorption für verschiedene, relative Luftfeuchtigkeiten zu erkennen. Oberhalb des Taupunktes ist Wasser als Dunst transparent, wie es Abb.1a zeigt. Unterhalb des Taupunktes (bei über 100% relativer Luftfeuchte) kondensiert es zu Wasserdampf, der auf allen Wellenlängen absorbiert, und kaum noch Strahlung durchläßt, wie wir von düsteren Herbsttagen wissen.

In Relation zum Kohlendioxid ist in der Atmosphäre viel mehr Wasser vorhanden ( siehe auch Anh.3): Man sollte sich deshalb lieber mit Wasser beschäftigen, als mit Kohlendioxid, Abb.1b? Da wir alle wissen, daß Wasser (-dampf, -dunst) seit Urzeiten in Milliarden Tonnen über unseren Köpfen hängt (Wolken), wäre Wasser für Klimaforscher wohl eher ein ungeeigneter Gegenstand, um Fördermittel zu aquirieren? Wir wissen es nicht.

Spektrale Absorption der Atmosphäre

Abb.1a und Abb.1b zeigen, daß Wasserdunst (H2O) wie Kohlendioxid (CO2) die Sonnenstrahlung hereinlassen, aber die langwelligere Wärmestrahlung der Erde im Bereich 9 bis 13 µm nicht hinaus (die Emissionskurven eines schwarzen Strahlers vom Typ Erde sind sehr flach, der Wiensche Verschiebungssatz kennzeichnet nur die Maxima). Aber einerseits ist viel mehr Wasser als Kohlendioxid in der Atmosphäre vorhanden und andererseits sind die Kurven von Wasser und Kohlendioxid im interessierenden Infrarotbereich recht ähnlich.

Folglich trägt Wasser oberhalb des Taupunkts erheblich stärker als Kohlendioxid zu Erderwärmung bei, siehe auch Anh.9. Unterhalb des Taupunkts kondensiert es und kühlt die Erde als Wolke tagsüber ab, nächtlich aber wirken Wolken isolierend auf Abstrahlung, die Abstrahlung ins All wird von Wolken zu 70% bis 80% zurück zur Erde reflektiert. [20] gibt eine Lehrmeinung dazu wieder (leider ohne Quellenangabe):

Wobei immer wieder vergessen wird, daß kondensierender Wasserdampf (Wolken) kaum Strahlung durchläßt. Der Morgen nach einer klaren Winternacht ist bitter kalt. Bewölkter Himmel hingegen blockiert die Rückstrahlung ins eisige Weltall. Wasserdampf besitzt offenbar enorm viel größere Potenzen, das Klima zu beeinflussen, als Kohlendioxid. Siehe dazu auch Anh.8.

3. Manipulationen

Obwohl Wasserdampf eine bis zu 850 mal stärkere Klimawirkung haben kann (Anh.3), spielt dieser Elefant in der Klimadiskussion überhaupt keine Rolle, siehe auch Anh.1 und Anh.8. Die "Weltretter" haben sich auf eine Nadel im Heuhaufen, auf Kohlendioxid, fokussiert. Warum? Man kann nur vermuten, daß die Ursachen von Erderwärmung nicht dort gesucht werden sollen, wo sie tatsächlich zu finden sind.

Al Gore's Film "Die unbequeme Wahrheit" (2006) verkündete eine wissenschaftlich umstrittene These weltweit als wissenschaftlich unwiderlegbar: Kohlendioxid verursacht Erderwärmung. Ausgangspunkt ist die manipulierte Erderwärmungskurve M.E.Manns (das sog. Hockeyschläger-Diagramm). Zusammen mit dem UN-Gremium "Intergovernmental Panel on Climate Change" (IPCC) erhielt Al Gore den Friedens-Nobelpreis 2007 [50]. Ein britisches Gericht [51] bescheinigte dem Film eine Reihe gravierender Fehler. Wissenschaftler stellten Manipulationen fest. So wurde der Zusammenhang zwischen Kohlendioxidkonzentration und Warmzeiten über 600.000 Jahre gezeigt, leider aber fehlte der Verweis darauf, daß die Kohlendioxidkonzentration der Erderwärmung stets mit 800 Jahren folgte. Erhielt Al Gore den Nobelpreis für eine Lüge?

Dabei ist unklar, ob wir von Erderwärmung überhaupt sprechen können. So wurde die von Michael E. Mann seit 1998 publizierte Erderwärmungskurve (Abb.1c blau und grün) des IPCC in Form eines Hockeyschlägers [56] gerichtlich hinterfragt mit dem Ergebnis, daß manipulierte Daten benutzt wurden, die u.a. auch die mittelalterliche Warm- und Kaltzeiten tilgten, siehe Abb.1c. Daten und Methoden konnten vor Gericht nicht transparent gemacht werden. Mit anderen Worten: Die Kurve ist fragwürdig, sie deckt sich nicht mit geschichtlichen Aufzeichnungen. Er verlor einen millionenteuren Zivilprozess in letzter Instanz [55], den er selbst begonnen hatte, um Kritiker zum Schweigen zu bringen. Eine strafrechtliche Verfolgung wird inzwischen weltweit gefordert, weil die Kurve zum Ausgangspunkt einer weltweiten Klima-Hysterie wurde.

Wie inkonsistent die vom IPCC herausgegebenen Erderwärmungskurven sind, zeigt Abb.1c. In Anbetracht dieser Vielfalt vom IPCC herausgegebener Kurven muß die Frage erlaubt sein, ob Wissenschaft bereits in der Lage ist, Erderwärmung fehlerfrei zu messen. Noch schlimmer ist es beim Kohlendioxid. Ohne jeden wissenschaftlichen Beweis wird behauptet "Kohlendioxid erzeugt Erderwärmung", man "fühlt" es doch!

Offenbar haben wir es zum erstenmal mit dem Problem der Vertrauenswürdigkeit von Wissenschaft zu tun. Niemand kann überprüfen, ob Ergebnisse aus dem Bereich Klimaforschung richtig sind. Bislang vertraute man Wissenschaftlern.

Doch einige Klimaforscher zerrissen dieses Band des Vertrauens mit schwerwiegenden Konsequenzen: Können wir dem Nobelpreiskommitee noch vertrauen, wenn es Al Gore und IPCC für Manipulationen auszeichnete? Können wir der Organistion "Amnesty International" vertrauen, die gerade Greta Thunberg auszeichnete? Und noch weiter: Können wir der Bundeskanzlerin oder dem Papst noch vertrauen, die der entfachten Massenhysterie mit ihren Greta-Empfängen auch noch Rückenwind geben? Und nicht zuletzt: Können wir den Medien und dem deutschen Bildungswesen trauen, die dafür sorgten, diesen Glauben in die Köpfe der Schüler zu impfen?

Um es klar zu sagen: Wissenschaft kommt von Wissen, nicht von Glauben.

Manipulationen des IPCC

Rudolf Kipp weist [28] darauf hin, daß es eine mittelalterliche Warmzeit gab, die viel gewaltiger ausfiel, als unsere jetzige Episode. Deren Reste können wir in Form von Samen im Permafrostboden Grönlands oder anderer Nordländer, aber auch in alpinen Hochlagen unter Alpengletschern finden. Heute noch erinnern die Wikinger-Sagen an das Ende dieser Warmzeit. Auch nennt Kipp Personen und Umstände, die diese Warmzeit vor zwanzig Jahren aus dem Fundus der Klimaforschung tilgten. In dieser Warmzeit erblühte die Landwirtschaft, aus europäischen Dörfern wurden Städte, wie viele Gründungsurkunden aus dieser Zeit belegen (z.B. Berlin, gegründet 1230).

Patrick Frank von der Stanford-Uni [60] geht der Frage nach, inwiefern Klimamodellierung mit Kohlendioxid seriös sein kann. Er kommt zu der Erkenntnis, daß es unmöglich ist, eine Erderwärmung vorauszusagen, wenn die Kernaussage darin besteht, daß Kohlendioxid bei der Rückstrahlung 35 mW/m² (Milliwatt pro Quadratmeter) zurückhalten soll, während akkumulierte Rechenfehler bei +/- 4 Watt/m² liegen, also der Fehler 114-mal größer als das Ergebnis ist. Mit anderen Worten: Die Vorhersage von Erderwärmung über Kohlendioxid ist mit verfügbaren Daten wissenschaftlich nicht begründbar.

Einen Vergleich des Wachstums der Kohlendioxidkonzentration und der Sonneneinstrahlung mit der Variation des Meeresspiegels untersuchte Nir Shaviv 2008 [14], [15]. Er untersuchte die kleinen, zyklischen Änderungen der Sonneneinstrahlung die z.B. unter dem Begriff "El-Niño" bekannt sein mögen. Dabei stellte er fest, daß es außerhalb dieses Zyklus keine Erderwärmung gibt. Seine Erkenntnisse stehen dabei in Widerspruch zu Dokumenten der IPCC [0], die auf M.E.Mann zurückgehen.

Variation des Meeresspiegels

Mysteriös wird es, wenn wir uns an ein Experiment von Robert Wood aus dem Jahre 1909 erinnern. Wood untersuchte, ob es in der Athmosphäre überhaupt einen Treibhauseffekt geben kann. Nassif Nahle [32] wiederholte dieses Experiment mit identischem Ergebnis 2011. Danach existiert in der Atmosphäre kein Treibhauseffekt, Nahle schreibt:

Beschäftigen wir uns mit der Kernthese der CO2-gemachten Erdwerwärmung, der durch CO2 blockierten Rückstrahlung der Erde in das All (Anh.9) im tiefen Infrarot von 8 bis 13 µm nach Abb.1a, dann sind zwei Fragen relevant. Welcher Weglänge entspricht eine hundertprozentige Absorption? Und wie stark wirkt Wasser im Verhältnis zu Kohlendioxid?

Heinz Hug [34] rechnete 1998 die Extinktion (Absorption) von CO2 auf 15 µm nach. Er kam zu einem interessanten Ergebnis. Bei 357 ppm CO2 (damaliger Wert) und einer Schichtdicke der Luftsäule von nur 10 m (zehn Metern) ergibt sich bereits eine Absorption von 99,94% (die Strahlung wird nicht mehr durchgelassen).

Bei halber CO2-Konzentration (178 ppm) - Wert vor 1970 - würden also bereits 20 Höhenmeter die Rückstrahlung etwa zu 99,94% blockieren! Anders herum ausgedrückt: Wir können noch soviel CO2 in die Atmosphere entlassen: Die Atmosphere läßt die Rückstrahlung auch bei noch viel geringeren CO2-Konzentrationen nicht durch! Die Atmosphäre ist "optisch dicht" würde der Fachmann sagen. Oder anders ausgedrückt: Variationen der Kohlendioxidkonzentration bewirken: Nichts.

Ein "Treibhauseffekt" in dieser trivialen Form existiert damit nur in den Dimensionen eines Treibhauses, nicht aber in der viel höheren Atmosphere. Hug baute auf die Arbeiten seines Lehrers Alfred Schack aus dem Jahr 1972 auf, siehe [34].

Sollten wir die Ursachen von Erderwärmung doch lieber ìn den Wolken (beim Wasserdampf) und damit bei menschengemachter Desertifikation suchen, Anh.1 und Anh.8? Wie lange noch wollen wir Zeit verschwenden, um nach einer Nadel im Heuhaufen (fossiles Kohlendioxid) zu suchen, die kaum eine Rolle spielt?

Die Frage ist: Wer hat Recht? Wer handelt in wessen Interesse und wem kann man trauen? Zu genau wissen wir, daß Wissenschaftler das von einem Zuwendungsgeber erwünschte Ergebnis zu erbringen haben. Nur wenige besitzen die Kraft, sich Ideen oder Wünschen eines Auftraggebers zu widersetzen. Zu hart ist die Konkurrenz um Fördermittel zwischen Wissenschaftlern. Ist es legitim, in einer Zeit ohne Moral auf Mutmaßungen zu setzen? Können wir Klima wirklich verifizieren? Testfälle existieren nicht, Klimamodelle bleiben hypothetisch. Ob sie stimmen, weiß kein Mensch. Über deren Aussagen läßt sich trefflich streiten. Sie werden zum Glaubensbekenntnis oder zur Fiktion. Mit Wissen oder Wissenschaft hat das nichts zu tun.

So, wie die Kirche einst den Ablaßhandel mit dem Verweis auf drohende, ewige Verdammnis organisierte, organisieren politische Parteien heute das Wahlverhalten, indem man eine Verdammnis erfindet, deren Abwendung die Staatskassen füllt (Kohlendioxid- Zertifikate und Steuern) oder der nur die eigene Partei gewachsen ist: Klimawandel und Kohlendioxid.

Gesellschaften aber, die Fiktionen hinterherliefen, waren stets zum Untergang verurteilt. Lassen Sie uns deshalb die Spreu vom Weizen trennen und Fakten zusammentragen, die nachrechenbar und frei von Fiktion sind.

4. Der isländische Vulkanausbruch

Was wir tatsächlich über CO2 und Erderwärmung wissen, läßt die Schlußfolgerung "CO2 verursacht Erderwärmung" nicht zweifelsfrei zu. Von einer Kombination aus CO2, SO2, H2O und Staub (Vulkanasche) wissen wir durch die französische Revolution, daß ein isländischer Vulkanausbruch (Laki-Krater, 1783) in Westeuropa großflächig keine Erderwärmung verursachte. Im Sommer schneite es, die Ernten fielen aus. Eine Revolte des Hungers in Frankreich folgte - die französische Revolution brach an. Die "Klimakiller" Kohlendioxid und Schwefeldioxid brachten in Kombination mit Staub und Wasserdampf eine langjährige Abkühlung über Europa. Das läßt sich in Kirchenarchiven über diese Zeit nachlesen.

Vorausgegangen war permanent starkes Bevölkerungswachstum [11]. Verursacht durch technologischen Fortschritt auf allen Ebenen sank die Kindersterblichkeit, die durchschnittliche Lebenserwartung stieg. Nach dem Vulkanausbruch mußten die Menschen von einem rapide schrumpfenden Landwirtschaftsertrag ernährt werden. Plötzlich wurde die Nahrung knapp. Frankreich war vom isländischen Vulkanausbruch besonders hart betroffen. Eine Revolte des Hungers folgte. Demagogen setzten sich an deren Spitze. Durch den Ruf nach "Freiheit, Gleichheit, Brüderlichkeit" entstand zwar kein Brot, aber Menschen guillotinierten sich gegenseitig. Die Zahl der Hungernden nahm ab. Napoleon zeigte den restlichen, hungernden Bauern den Weg zur Nahrungsbeschaffung: Man begann, andere Länder zu plündern.

5. Schwankende Sonnenaktivität

Auch ist eine Wirkungskette bekannt, die eine andere Sicht auf Erderwärmung ermöglicht. Nehmen wir an, die Sonnenfleckenbeobachtungen seit Kopernikus sind richtig. Seit Mitte des 20ten Jahrhunderts beobachten Astronomen eine durchschnittlich doppelt so hohe Sonnenaktivität wie vordem. Die Verhältnisse gleichen denen der letzten Warmzeit vor 8000 Jahren [2]. Der Geologe Roger Higgs [48] weist auf Details hin, so stieg der magnetische Fluß der Sonne seit 1901 um 230%.

Astronomen nehmen an, daß die Variation der Sonneneinstrahlung bei bis zu 5 Prozent liegen kann. Deren Wirkung ist im Verhältnis zu allen menschengemachten Emissionen sehr groß, eine plus 5%-Variation bringt die 1400-fache Wärmemenge des Weltenergieverbrauchs herein, nachgerechnet im Anh.7. Ursächlich sind gigantische Materieausbrüche (Flares), die sich aus der Ferne als dunklere Flecken auf der Sonnenoberfläche zeigen, Abb.2.

Solarer Ausbruch

Nehmen wir weiter an, höhere Sonnenaktivität hat auch eine höhere Einstrahlung zur Folge.

Nehmen wir drittens an, in Warmzeiten trocknen große Gebiete aus.

Vom Vergleich sonniger, trockener Sommer und nasser, feuchter Sommer wissen wir, daß ein feuchter Sommer mit sattgrünen Fluren das CO2 besser abbaut. Kohlenstoff wird in die Erde eingelagert, schwarze Erde entsteht. Vertrocknete Flächen tragen überhaupt nicht zum CO2-Abbau bei - im Gegenteil, sie produzieren CO2, die Schwarzerde verschwindet, Sand bleibt übrig.

Auch gibt es in Trockenzeiten weniger Pflanzenmasse, die CO2 zu Sauerstoff wandeln kann. Folglich beobachten wir (auch) in jeder (sonnengemachten) Trockenzeit zwangsläufig einen Anstieg der CO2-Konzentration. Die Wirkungskette hier lautet aber entgegengesetzt "Erderwärmung erzeugt zwangsläufig einen Kohlendioxid-Anstieg". Dieser Nachlauf der Kohlendioxid-Konzentration wurde von verschiedenen Klimaforschern auch in früheren Warmzeiten nachgewiesen.

6. Kohlendioxid

Im Gegensatz zur Wirkungskette "menschengemachtes CO2 bringt Erderwärmung" ist die Wirkungsrichtung "Erderwärmung erhöht die CO2-Konzentration" wissenschaftlich evaluierbar. Wenn wir also eine erhöhte CO2-Konzentration messen, ist dies auf jeden Fall eine Folge von Erderwärmung.

Würden wir hier postulieren, daß Kohlendioxid auch die Ursache für Erderwärmung sein kann, dann hätten wir es technisch betrachtet mit einem schwingungsfähigen System zu tun, dessen Selbsterregungsbedingung anhand der Periodendauer geprüft werden könnte. Warmzeiten würden sich periodisch mit Kaltzeiten ablösen. Leider aber schwingt das System nicht periodisch. Somit haben wir kein selbsterregtes System vor uns.

Was bedeutet das? Entweder ist die These richtig, daß Kohlendioxid Erderwärmung produziert, oder es ist richtig, daß Erderwärmung Kohlendioxid produziert. Beides zusammen geht nicht ohne Selbsterregung! Wenn wir aber absolut sicher wissen, daß Erderwärmung zu Kohlendioxidproduktion führt, dann kann Kohlendioxid keinen allzu nennenswerten Beitrag zur Erderwärmung leisten, ohne daß Selbsterregung eintritt.

Aus [29] geht hervor, daß der CO2-Anteil in der Erdatmosphäre von ca. 280 parts per million (ppm, Teile pro Million) zu Beginn der Industrialisierung auf ca. 400 ppm im Jahr 2015 gestiegen ist. Um herauszufinden, ob diese Erhöhung durch Verbrennung von Ergas, Erdöl oder Kohle entsteht, oder ob sie durch Ausfall von Grüngebieten (Verwüstungsprozesse) nahe dem Aquator entsteht, ist nachzurechnen, wie viel davon menschengemacht ist.

Berechnen wir die Menge von Kohlendioxid in der Atmosphäre nach Anh.3, erleben wir eine Überraschung: Bei 3,2 Tt (Teratonnen) in der Atmosphäre vorhandenem Kohlendioxid [8] und rund 32,3 Gt menschlich erzeugtem, fossilen Kohlendioxid pro Jahr erzeugen wir Menschen pro Jahr ein Prozent des Kohlendioxids, das sich in der Atmosphere befindet (32,3 Gt / 3,2 Tt = 1,0%). Damit füllen wir theoretisch alle 100 Jahre die Erdatmosphäre mit Kohlendioxid.

Die komplexe Rolle des viel stärkeren "Klimakillers Luftfeuchte" (H2O) nach Abb.1a scheint dabei noch unverstanden.

Man nimmt an, daß weltweit etwa 862 Gt Kohlenstoff in Wäldern gebunden sind [5], dem entsprechen etwa 3,16 Tt (Teratonnen) Kohlendioxid, siehe Anh.3. Es wird geschätzt, daß 133 Tt (Teratonnen) Kohlendioxid im Ozean gelöst vorliegen. Zusammen binden Wälder und Ozeane damit 136,16 Tt (Teratonnen) Kohlendioxid.

Im Vergleich zum Kohlendioxid in Wäldern und Ozeanen produziert der Mensch jährlich 32,3 Gt Kohlendioxid, das ist ein Faktor von (136,2 Tt / 32,3 Gt =) 4217, d.h. in Ozeanen und Wäldern ist etwa viertausendmal mehr Kohlendioxid, als vom Menschen pro Jahr fossil gefördert und verbrannt wird, gebunden. Ist es realistisch anzunehmen, daß dieses viertausendstel unser Weltklima verändert? (Leider liegen keine belastbaren Zahlen zum natürlichen Kohlendioxidumsatz vor.)

Zu anderen Speichern (Moore, Felder, Schnee- und Eiswüsten, Tundra, Taiga etc.) sind keine Zahlen bekannt. Kreisrunde Löcher im Permafrost der Taiga, hervorgerufen durch Methanhydrat-Explosionen, deuten allerdings darauf hin, daß hier noch sehr viel mehr hinzukommen kann.

Um uns eine bildliche Vorstellung davon machen zu können, wieviel Kohlendioxid die Menschheit derzeit produziert, wurde in Anh.6 die Höhe einer menschengemachten Kohlendioxidschicht nachgerechnet. Danach produziert die Menschheit jährlich eine Kohledioxidschicht rund um den Globus, die zwei Zentimeter (!) dick ist, oder die rund ein Fünfhunderdtausendstel der Erdatmosphäre dick ist. Der darin enthaltene Kohlenstoff würde eine 4,7 Mikrometer dicke Schicht rund um die Erde ergeben. Dies ist sehr wenig im Verhältnis zur Tiefe der Ozeane.

7. Wüsten und Desertifikation

Betrachten wir andere Ursachen, mit der die Erde stärker erwärmt werden kann, so ist nicht nur eine veränderte Sonnenfleckenaktivität zu registrieren.

Der permanente Abbau von Regenwald, die Ausdehnung der Großstädte, wie auch Überweidung sowie fortschreitende Versiegelung von Flächen durch Dächer, Straßen und Industrieanlagen (auch durch Solarzellen) tragen als Desertifikation dazu bei [10].

Wüstengebiete, wie auch Regenwälder erzeugen ihr jeweils eigenes Mikroklima. Blauer Wüstenhimmel läßt viel mehr Wärme herein, als wolkenbehangener Himmel über Regenwäldern. Verschwinden nur 10% der weltweiten Bewölkung, strahlt die Sonne grob gerechnet 10% mal 697 PW = 69,7 PW (Petawatt, siehe auch Anh.9) mehr Wärme ein. Im Verhältnis zum Weltenergieverbrauch von 17,6 TW (Terrawatt, siehe auch Anh.1) ist das ein Faktor von Viertausend (69,7 PW / 17,6 TW = 3960). Hier setzt unmittelbar ein Kreislauf der Erderwärmung ein.

Nach den Berechnungen im Anh.1 und Anh.8 bringt eine wolkenlose Sahara gegenüber einer bewölkten eine zusätzliche Wärmemenge ein, die dem 150-fachen (in Worten: einhundertfünfzig) derzeitigen Weltenergieverbrauch der Menschheit entspricht.

Alle trocken-warmen Wüsten und Halbwüsten zusammen bringen knapp das fünfhundertfache der Welt-Energieproduktion der Menschheit ein, siehe Anh.8. Durch lokale Erwärmung trägt die Wüste selbst wiederum zur Ausdehnung der Wüste bei.

Da landwirtschaftlich nutzbare Flächen der Erde begrenzt sind, die Bevölkerung hingegen immer schneller wächst, werden Wälder gerodet. Menschengemachte Ursachen für steigende Erderwärmung sind in der darauf folgenden Verwüstung ständig wachsender Gebiete (inbes. nahe dem Äquator) zu finden, siehe Anh.1 und Anh.8.

Durch Desertifikation [10] infolge von Rodung, Überweidung und Verstädterung werden pro Jahr weltweit zwölf Millionen Hektar Land in Wüste umgewandelt (das ist die Ackerfläche Deutschlands). Diese alljährlich hinzukommende desertifizierte Fläche verursacht einen Wärmeeintrag etwa vom doppelten Weltenergieverbrauch der Menschheit siehe Anh.1. Alle 75 Jahre entsteht damit eine weitere Sahara, die wiederum das 150-fache des Jahres-Weltenergieverbrauchs einträgt.

Ein weiterer Effekt kommt hinzu. Die Umwandlung der Schwarzerde des vormaligen Waldbodens in Wüste setzt dabei pro Jahr bis zu 15-mal soviel Kohlendioxid frei, wie durch die Verbrennung von fossilem Kohlenstoff durch die Menschheit erzeugt wird, siehe Anh.1.

Das heißt: Würden wir jegliche Kohle-, Erdöl- und Erdgasförderung sofort einstellen, so würden wir nur 6,5 Prozent Kohlendioxid einsparen können! Multipliziert mit dem deutschen Anteil von etwa 2,5% ([4]) kann Deutschland bei Totalverzicht auf fossile Energien weniger als 0,065 * 0,025 = 1,625 Promille zur Kohlendioxid-Einsparung beitragen!

Man muß sich ernsthaft fragen, ob dies die Zerstörung unserer Zivilisation wert ist, zumal die sozialen Folgen einer Energiewende erst die eigentliche Katastrophe bewirken würde.

8. Bevölkerungsentwicklung

Zitat [45]:

Nun verdoppelte sich die Weltbevölkerung im Durchschnitt wieder einmal. Führend sind Städte wie Teheran oder Casa Blanca, dort verhundertfachte sich die Einwohnerzahl in den letzten einhundert Jahren. Die Muster sind überall gleich: Ein Dorf braucht Brennholz, Weideflächen und Ackerland. Man rodet den Wald. Durch Überweidung bzw. Übernutzung vertrocknen die Flächen, Landwirtschaft ist nicht mehr möglich: das Terrain verwüstet. Gleichzeitig wird aus dem Dorf eine betonierte Großstadt. Hierfür sind im nahen Osten tausende Beispiele zu entdecken, sie reichen von Syrien bis Afghanistan, von Marroko bis Jemen. Nahezu alle äquatorialnahen Großstädte waren vor zweihundert Jahren Dörfer oder Nomadensiedlungen.

Bevölkerungsexplosion

Die Ursache von Desertifikation [10] ist offenbar in Bevölkerungsexplosion [11] zu erkennen. Während die Bevölkerung exponentiell wächst, wächst die landwirtsche Nutzfläche nicht mit. Raubbau an allen natürlichen Ressourcen ist die Folge. Man spricht von der "Tragik der Allmende" [26].

Damit wird die Wirkungsrichtung menschengemachter Erwärmung transparent. Verknappt lautet sie: Bevölkerungsexplosion verursacht einerseits proportional zunehmenden Energiehunger, andererseits aber auch Desertifikation riesiger Areale. In Folge nehmen unabhängig voneinander direkt die Erderwärmung und die CO2-Konzentration zu, siehe Anh.3, Anh.1. Durch Desertifikation in einem Maße, das die Kohlendioxid-Belastung aus fossilen Brennstoffen als vernachlässigbar erscheinen läßt.

In dem Maße, wie Desertifikation ungeheure Mengen an Kohlendioxid freisetzt, würde Begrünung diese freigesetzten Mengen wieder binden.

Was also ist zu tun gegen Erderwärmung? Will jemand ernsthaft Erderwärmung vermindern, dann ist die Bevölkerungsexplosion zu verhindern, zum Beispiel durch zu entwickelnde Förderprogramme für Empfängnisverhütung in Afrika, Nahost, Asien (insbes. Indien, Pakistan) sowie Lateinamerika, [11] .

Und es wird Zeit, die intellektuellen Ressourcen der Menschheit für die Begrünung verwüsteter Gebiete zu mobilisieren. Dazu können wir auch Großstädte rechnen! Hausdächer lassen sich begrünen, Wände können begrünt werden. Sollte sich die Erde wirklich erwärmen, wäre dies sinnvoll.

9. Energieverbrauch der Menschheit

Ohne fossile Energien müßte die Menschheit mit 13% (dreizehn Prozent) der derzeit verfügbaren Energie auskommen [38]. Fatalerweise hängen alle überlebensnotwendigen Industrien der Zivilisation (Stahl, Beton, Schwerchemie, Verkehr, Landwirtschaft) nahezu ausschließlich an den einzusparenden 87%, an den fossilen Energieträgern, siehe auch Anh.1 und Anh.3. So gibt es keine Traktoren, die elektrisch fahren. Schiffsantriebe brauchen Diesel oder Schweröl. Flugzeuge fliegen mit Kerosin. Gütertransport erfolgt mit dieselbetriebenen LKW. Stahl- und Betonherstellung benötigt Kohle. Asphalt entsteht aus den Resten der Erdölverarbeitung usw.. Einzig die Aluminiumherstellung benötigt Unmengen an elektrischem Strom, der auch aus anderen Quellen stammen könnte.

Energieverbrauch der Menschheit

Wir wissen, daß die fossilen Energiequellen endlich sind. Dennoch expandiert der Verbrauch von fossiler Energie noch stärker, als die Bevölkerung. Allein in Afrika sind derzeit 950 Kohlekraftwerke im Bau von weltweit etwa 1400 (diverse Quellen, Google 2019). Schon ahnen wir, daß die fossilen Quellen bald versiegen werden. Öl und Kohle halten keine 50 Jahre mehr. Nach Gazprom wird russisches Erdgas noch 200 Jahre verfügbar sein (Quelle verloren). Aber ein sofortiger Verzicht auf fossile Energien bedeutet derzeit nichts weniger, als den Verzicht auf unsere Zivilisation und den Verzicht auf Nahrung, Heizung oder Überleben. Das ist das Problem.

Deutsche Jugendliche wachsen heute oft im Überfluß auf. Sie kennen weder Mangel, noch Mühsal. Vehement fordern sie das sofortige und vollständige Ende der Förderung und Ausbeutung fossiler Energieträger. Die "bösen Energiekonzerne" seien Schuld. Das diese aber nur deren Bedarf preiswert befriedigen, bleibt ungesagt. Kann man es den Jugendlichen verübeln? Bitterste Armut mit Hunger und Kälte haben sie nie im Leben kennengelernt. Sie können nicht wissen, daß das tägliche Leben, wie auch die Infrastruktur, die sie täglich nutzen, zu 87% auf Kohle, Erdöl und Erdgas basiert.

Die Problematik indes ist komplex und nahezu unauflösbar. Zitat Wikipedia [33], 06/2019:

Sehen wir genauer hin, dann stagniert der Energieverbrauch der zivilisierten Länder nahezu, während der Bedarf in Entwicklungsländern explodiert, siehe dazu auch [4].

10. Elektro-Mobilität als Klimakiller

Elektromobilität wird uns von grünen Politikern als "emissionsfrei" verkauft. Das Gegenteil ist der Fall. Es ist paradox: Pro Kilowattstunde erzeugen E-Autos im Strommix viel mehr Kohlendioxid, als moderne Verbrenner [63]. Da Windkraft und Solarenergie nur unstetig zur Verfügung stehen, gehen Planungen [12], [13], [18], [36] auch für die Zukunft von einem Strommix [12] mit mindestens 50% Braunkohlenstrom aus.

Über die Strom-Übertragungskette: Kohlekraftwerk - Hochspannungsleitung - Speicherbecken - Hochspannungsleitung - Akkuladung - Fahrregler - Elektromotor bleiben ganze 11,5 Prozent des eingesetzten Braunkohlestroms als Antriebsenergie übrig, siehe Anh.4. Damit bekommen E-Mobile beim Laden aus fossiler Energie den Wirkungsgrad einer Dampflok!

Der Wirkungsgrad ist bei einer 50% Ladung mit fossilem Strom weniger als halb so hoch, wie der eines modernen Diesels. Aufgrund von Transformationsverlusten kann er bis auf zehn Prozent sinken. Das heißt, ein fossil geladenes E-Auto erzeugt bei gleicher Leistung doppelt bis vierfach soviel Kohlendioxid wie ein Diesel. Im selben Maße explodieren die Kosten pro Kilowattstunde!

Akkubetriebene Fahrzeuge haben dabei ein besonderes Problem: die Akkukapazitäten sind klein bei vergleichsweise extrem hohem Gewicht und einer verheerenden Umweltbilanz der Akkumulatoren in Bezug auf Cobalt und Lithium [25], siehe Anh.4 und Anh.10. Die Fahrzeuge sind nur für den Nahverkehr geeignet.

Experten in der Autoindustrie nehmen noch immer einen Marktanteil von 7% bis 12% für Elektrofahrzeuge als realistisch an. Es ist einigermaßen bizarr, daß deutsche Autobauer inzwischen hunderte von Typen von Elektro-PKW entwickeln lassen, nur um dieses winzige Marktsegment zu besetzen. Das kann nur in Insolvenzen enden - wenn die Bundesregierung nicht schon ein Generalverbot von Verbrennungsmotoren plant. Aber auch das würde die komplette Zerstörung der deutschen Autoindustrie und des deutschen Sozialstaates nur forcieren.

Um die Dimension der Tragödie zu begreifen, erinnern wir uns, daß der deutsche Automobilbau 830.000 Menschen unmittelbar beschäftigt und eigentlich ein Großteil der deutschen Wirtschaft mittelbar für die Autoindustrie arbeitet. Etwa 20% der Steuereinnahmen kommen direkt aus der Autoindustrie oder von Zulieferern. Selbst Maschinenbau und Informatik haben als tragende Säule die Autoindustrie.

Eigentlich Sinn macht E-Mobilität nur, wenn man ein Haus im Grünen besitzt, Solarzellen auf dem Dach hat, und das E-Mobil tagsüber mit eigenem Solarstrom geladen werden kann, um dann nachts in die Stadt zur Arbeit zu fahren. Im Winter, wenn die Solarzellen kaum Strom liefern, muß man dann mit dem Fahrrad fahren. Da geschätze 2 Prozent der Bevölkerung diese Voraussetzungen erfüllen, sind die Chancen für klimaneutrale E-Mobilität entsprechend gering. Auch verbrauchen Solarzellen mehr Energie als sie je liefern können, siehe Kap.15.

Denkt man an den Straßenverkehr, so ist nicht nur die CO2-Emission von Autos, sondern insbesondere deren Energieverbrauch zu minimieren und deren Wirkungsgrad zu erhöhen.

Anstatt zwei Tonnen schwerer Euro6-SUVs mit einem irren Aufwand zur Abgasreduktion für Innenstädte brauchen wir das leichte Ein-Liter-Auto von Ferdinand Piech mit einem Motor, der den höchsten Wirkungsgrad und den geringsten Verbrauch aufweist. Genau daran arbeiteten Ingenieure sehr erfolgreich bei der Entwicklung neuer Dieselmotoren - bis sie von der Euro6-Bürokratie des Platzes verwiesen wurden.

Mit dem Konzept des Hybridantriebs kann der Wirkungsgrad insbesondere bei innerstädtischem Start-Stop-Betrieb maximiert werden, wenn die Bremsenergie in den Akku rückgespeist wird. Gleichzeitig wird der Wirkungsgrad des Motors höher und Bremsstaub wird reduziert.

Wird der Akku etwas größer dimensioniert, sind emissionsfreie Stadtfahrten möglich. Und das, obwohl das Auto Euro6-Normen nicht erfüllen muß - bei Überlandfahrten ist die Ruß- oder Stickoxidemission vollkommen belanglos.

Ottomotoren laufen auch mit Erdgas, theoretisch auch mit Wasserstoff. So läßt sich deren Tank wechseln. Bauen wir einen Wasserstofftank ein, so sind solche Hybridautos nahezu klimaneutral, wenn der Wasserstoff aus solar- oder windkraftbetriebenen Elektrolysezellen stammt!

Auch ist deren Kohlendioxid-Bilanz trotz Erdgas, Benzin oder Diesel viel besser, als bei fossil über das Stromnetz gespeisten Fahrzeugen, wenn der Akku direkt vom Verbrenner-Bordmotor geladen wird, weil die Transformationsverluste entfallen, siehe dazu Anh.4 und Anh.10.

Mit anderen Worten: Gäbe es keine staatliche Einmischung und keine Euro6-Bürokratie, könnte man vergleichsweise leichte Hybridautos bauen ohne AddBlue oder anderen, nur für Innenstädte erdachten Ballast: Mit geringstem Verbrauch, ohne innerstädtische Emissionen, mit Nachlademöglichkeit an der Steckdose. PKW-Fahrzone elektrisch

Die Erkenntnis der Welt ist manchmal bitter. Was hätten wir zu tun? Keine Förderung und Subventionierung reiner E-Autos, keine Förderung von Strommix-Ladestellen, Förderung leichter Hybrid-PKW mit einer elektrischen Mindestreichweite (ohne Euro6!), Förderung von Wasserstoff-Elektrolyse-Stationen, Förderung von Wasserstoff-Tankstellen und Schilder in Innenstädten: "PKW-Fahrzone elektrisch", siehe Bild. Schon kann die ganze Euro6- und Umweltzonen-Bürokratie entfallen. Sogar ein ausländischer LKW-Fahrer könnte dieses Schild interpretieren.

Marktgetrieben kann sich dann der Verbrennermotor in eine Brennstoffzelle verwandeln - so Kunden diesen Antrieb als attraktiver empfinden. Politische und wirtschaftliche Fehlentscheidung mit Verlusten in dreistelliger Milliardenhöhe oder die Insolvenz großer, deutscher Autohersteller mit folgender Staatsinsolvenz wären damit vermeidbar.

Mehr ist nicht zu tun für einen kommenden, klimaneutralen Verkehr ohne CO2-Emissionen! Weder brauchen wir Fahrräder, noch elektrische PKW!

11. Elektrische Speicherung

Elektroenergie, die in Solarzellen im Sommer mittags entsteht, wird in einer kalten Winternacht gebraucht. Basierend auf Solarzellen wäre der deutsche Winterverbrauch im Sommer mittags zu speichern. Das Problem dabei: Es wären Milliarden Gigawattstunden zu speichern. Dafür existieren keine Lösungsansatze. Leider setzt uns die Physik bei der Speicherung enge Grenzen. Petawattstunden lassen sich rein elektrisch nicht speichern.

Riesige Pumpspeicherwerke oder alternative Energiespeicher [25] schaffen allenfalls ein paar dutzend Gigawattstunden, um den Tag-Nacht-Ausgleich besser zu bewältigen. So betrug das maximale Speichervermögen aller deutschen Pumspeicherwerke in 2005 rund 38 GWh (Gigawattstunden) [19]. Bei einem deutschen Primärenergieverbrauch von 3,776 Mrd. kWh (3,776 Gigawattstunden) [31]. ließe sich Deutschland mit gespeicherter Energie maximal zehn Tage lang versorgen.

Im Vergleich zum durchschnittlichen, permanenten Leistungsverbrauch der Menschheit von 17,6 TW (2016) ist dies wenig. Ein Tropfen auf den heißen Stein! Reserven für den Winter können damit nicht gebildet werden. Es existiert nicht die Spur einer Technologie, dieses notwendige Speichervermögen mit einem noch so utopischen Speicherkonzept bezahlbar zu erreichen.

Auch werden unsere Nachbarländer irgendwann gern darauf verzichten, Deutschland in Zeiten des Spitzenverbrauchs im Winter mit fossil oder atomar erzeugter Elektroenergie zu versorgen. Es macht sicher niemandem Freude, ein Atom- oder Kohlekraftwerk tagein/tagaus zu heizen, nur um in Stoßzeiten an Grün-Deutschland Energie verkaufen zu können. Daß dies derzeit noch funktioniert, hängt wohl eher mit handelspolitischen Fragen zusammen, die man für Planungen der Zukunft nicht mehr voraussetzen sollte.

Der Einsatz von Solarzellen ist umstritten. Wie an anderer Stelle bemerkt, liefern sie die Energie nicht nachts, wenn E-Mobile zu laden sind. Auch brauchen sie zur Herstellung mehr Energie, als sie in Deutschland je liefern werden. Eigentlich existiert theoretisch nur eine Möglichkeit, um Solarzellen sinnvoll einzusetzen. Deutschland könnte in Nordafrika wohl ein Stück Sahara kaufen, um dort Solarkraftwerke (mit Spiegeln, ohne Solarzellen) aufzustellen. Dann stünde zwar auch nur tagsüber, dafür aber auch im Winter verläßlich viel Solarstrom zur Verfügung. Gleichzeitig würde sich das Beschäftigungsangebot in Nordafrika verbessern, siehe auch [18]. Allerdings würde Deutschland damit empfindlich abhängig und politisch erpreßbar werden.

Denken wir an Lithium-Abbau und Lithium-Herstellung [25], wird bewußt, welche unerträglichen Belastungen für die Umwelt mit der Elektrifizierung einhergehen würden, wenn weltweit eine Milliarde PKW elektrisch führen. Braucht jeder Akku im Schnitt mindestens 200 kg Lithium, sind dafür allein 200 Milliarden kg (200 Mio. Tonnen) Lithium abzubauen in Lagerstätten mit Konzentrationen von vielleicht 2%. Dabei fallen (200 Mrd. * 98% / 2%) ~ 10 Billionen Tonnen Geröll und Schutt an.

Wieviel Billionen Tonnen fossile Energien wollen wir für dessen Aufarbeitung bezahlen? Damit wird Elektromobilität zum Sündenfall. Auch ist fraglich, ob diese Menge Lithium überhaupt zu finden sein wird. An die Entsorgung denkt natürlich auch niemand. Die Politik schafft es seit dreißig Jahren nicht einmal, Container für Elektroschrott aufstellen zu lassen. Wo werden die hunderte Kilogramm schweren Lithium Akkus dann entsorgt? Natürlich dort, wo sie aus dem Auto fallen!

Betrachten wir die mögliche Reichweite eines E-Fahrzeugs bis zum Nachladen, siehe Anh.10, wird bewußt, daß Elektrofahrzeuge aufgrund einer zu geringen, speicherbaren Energiemenge nur für den Stadtverkehr geeignet sind. Für den Fernverkehr hingegen sind sie ungeeignet. Schaffen wir die Ottomotoren gänzlich ab, würde das überlebensnotwendige Transportwesen nicht mehr funktionieren. Die Infrastruktur Deutschlands käme praktisch zum Erliegen.

Dazu kommt, daß keine hinreichend starke Infrastruktur der elektrischen Versorgung zur Verfügung steht. Denken wir daran, zum Beispiel Berlin mit einem flächendeckenden Netz von Elektrotankstellen an jedem Auto-Parkplatz zu versehen, so wären tausende neue Trafostationen - an jeder Straßenkreuzung eine - zu errichten. Es wären tausende Tonnen Kupfer und tausende Tonnen Plaste für die Isolation der Kabel zu produzieren. Weil keinerlei elektrische Infrastuktur für Ladestationen existiert, die in kürzester Zeit 'zig Kilowatt in jeden Autoakku pumpen können, kämen enorme Aufwendungen dazu, neue Kabeltrassen in die Erde zu bringen. Berlin gliche einem Maulwurfshügel.

12. Zur "Deutschen Energiewende"

Obwohl China monatlich zwei neue Braunkohlenkraftwerke eröffnet, Indien oder Afrika beim Energieverbrauch extrem aufholen (siehe Abb.4) und die USA mit Verweis auf "unbekannte, ökonomische Risiken" [53] nicht daran denken, das Kyoto-Protokoll von 1997 [52] zu unterzeichnen, meint Deutschland mit einem Anteil am fossil erzeugten Kohlendioxid von 1,625 Promille (siehe Kap.7) die Welt retten zu müssen.

Energieversorgung Deutschland

Um dies zu erreichen, baut man funktionierende Marktwirtschaft in Subventions-Planwirtschaft um und macht damit letztlich Demokratie zu Diktatur. Auf der Strecke bleibt die deutsche Industrie. Wenn die Industrie aber stirbt, dann stirbt der letze Rest von Wohlstand. Bleiben Steuereinnahmen aus, stirbt der deutsche Sozialstaat, wird Deutschland Griechenland auf dem Weg in die Staatsinsolvenz folgen.

Seit der Abschaltung deutscher Atomkraftwerke wird die Situation des europäischen Stromnetzes immer angespannter. Seit Jahren kann man Berichte dazu lesen, siehe z.B. einen Bericht von 2017 [62]. Jetzt fallen auch Kohlekraftwerke der Ideologie zum Opfer, [54]. Während der Strombedarf durch E-Mobilität steigt, sinkt das real gesicherte Stromaufkommen.

Schon seit Jahren flüchten energiehungrige Betriebe ins Ausland. Wenn ich Betreiber eines Kühlhauses wäre, würde ich nicht darauf warten, von einem "Blackout", einem Zusammenbruch des deutschen Stromnetzes, getroffen zu werden. Ich wäre nicht scharf darauf, hunderte Tonnen verfaulender Lebensmittel ausräumen zu müssen, ohne dafür eine Müllhalde zu finden. Und um dann festzustellen, daß die Supermärkte bereits geplündert sind.

Ein Blick in Anh.4 genügt, um zu sehen, daß ein Strommix von 50% noch weit entfernt ist. Mit Stand 2017 besteht unser Strommix aus 37% erneuerbaren Energien, 63% stammen aus fossilen Energien und 17,5% aus Kernkraft; Quelle AGEB [67].

Das in [36] beschriebene Szenario der Energiewende geht davon aus, daß es trotz akribischer Nutzung der Kapazität von Pumpspeicherwerken und einem Verbund von Norwegen bis zur Schweiz nicht möglich sein wird, für Wind- und Solarenergie einen Anteil von mehr als 50% zu erreichen. Der Rest der Energiegewinnung stammt dann folglich aus Kohle- und Atomkraft. Dabei werden Kohle- und Atomkraftwerke jedoch nur als Puffer benötigt.

Wirtschaftlich bedeutet das z.B. für den Betreiber eines Kraftwerks, daß der Kessel und die Turbinen den ganzen Tag am laufen gehalten werden müssen, wohingegen die Betriebskosten auf die wenigen Stunden umgelegt werden müssen, zu denen das Kraftwerk Strom verkaufen kann. Nehmen wir an, das Kraftwerk liefert täglich nur an 6 Stunden Strom, so vervierfacht sich der Preis für die abgegebene Kilowattstunde (24/6 = 4) bereits. Kann das Kraftwerk nur 3 Stunden liefern, verachtfacht sich der Preis pro Kilowattstunde, u.s.w..

Dazu kommt, daß mit dem erzeugten Strom i.a. nur die Speicherbecken von Pumpspeicherwerken aufgefüllt werden sollen. Während ein Verbrennungsmotor nur einen Arbeitsschritt mit einem Wirkungsgrad um 40% benötigt, um mechanische Energie zu erzeugen, ist der Weg vom Kohlekraftwerk zum Verbraucher länger.

Bereits im Kraftwerk entsteht nach IEA nur ein Wirkungsgrad von rund 38%, wenngleich Abwärme oft noch für andere Zwecke genutzt werden kann. Im Detail liegen 10 bis 50 Transformatoren auf dem Weg, bis der Strom zu Bewegungsenergie wird. Und jede Transformation verringert den Wirkungsgrad der Kette um typisch 1%, siehe Anh.4.

Schwachpunkte in der Kette stellen insbesondere Pumpspeicherwerke mit einem durchschnittlichen Wirkungsgrad von 70% (d.h. 30% Verluste) [66], die Hochspannungsleitungen mit längen- und belastungsabhängigen Verlusten (hier 14%), sowie der LiPo-Akkumulator des E-Mobils dar, der für den Lade- und Entladezyklus auf ebenfalls typisch 70% kommt. Auch E-Motor und Fahrregler werden warm, zusammen bringen sie es vielleicht auf einen Wirkungsgrad um 80%.

Zusammen vernichten allein diese Komponenten bereits 64,7% der eingesetzten Kohle-Energie (0,7 * 0,9 * 0,7 * 0,8 = 0,353). Nur 35,3% der eingesetzten Kohle-Energie bleibt übrig. Multipliziert mit dem Wirkungsgrad des Kraftwerks von 38% bleibt ein Gesamtwirkungsgrad von 13,4% übrig (0,353 * 0,38 = 13,4%). Dazu kommen noch die Transformationsverluste, siehe Anh.4. 11,5% der eingesetzten Kohle-Energie kommen schließlich bei den Rädern an (13,4% * 86% = 11,5%).

Im Gegensatz zum Verbrenner mit 40% Wirkungsgrad erzeugt das E-Mobil mit Kohlestrom damit mehr als dreimal mehr Kohlendioxid (40% / 11,5% = 3,48) pro Fahrleistungseinheit.

Pro eingesetzter, fossiler Energiemenge erzeugt der Verbrenner 1/40% = 2,5 mal mehr Kohlendioxid, während das E-Mobil 1/11,5% = 8,7 mal mehr Kohlendioxid als nötig produziert. Um den durchschnittlichen Mehrverbrauch fossiler Ressourcen zu erhalten, sind diese 8,7 mit dem 63% Strommix zu multiplizieren: 8,7 * 0,63 = 5,48.

Im Vergleich zum Verbrenner erzeugt das E-Mobil im aktuellen Strommix von 63% folglich durchschnittlich 5,5 / 2,5 = 2,19 mal mehr Kohlendioxid (Stand 2018). Das heißt, jedes fahrende E-mobil erhöht derzeit die deutsche Kohlendioxid-Bilanz gegenüber einem gleichstarken Verbrenner um 219%, also um mehr als das doppelte.

Rechnen wir noch den avisierten Strommix von 50% nach. Hier sind die 8,7 mit 50% zu multiplizieren. Wir erhalten für das E-Mobil einen Mehrverbrauch fossiler Ressourcen von 4,35. Im Verhältnis zum Verbrenner erzeugt das E-Mobil 174% mehr Kohlendioxid bei gleicher Fahrleistung (4,35 / 2,5 = 1,74).

Ein Strommix erzeugt in der finalen 50%-Vision etwa 174% mehr Kohlendioxid, als ein Verbrenner mit identischen Fahrleistungen. Wir folgern: Ein Strommix von 50% genügt mitnichten, um so wenig Kohlendioxid zu produzieren, wie ein Verbrenner! Mit anderen Worten: E-Mobilität plus Strommix geht überhaupt nicht. Selbst die Vision eines 50% Strommix ließe Elektrofahrzeuge noch 1,7-mal mehr Kohlendioxid produzieren, als Verbrenner! Die Subventionierung und Förderung von E-Mobilität verstößt damit direkt gegen Pariser- und regierungsamtliche Klimaziele.

E-Mobilität ist damit der ökologische Albtraum schlechthin, sofern nicht restlos CO2-freier Strom benutzt wird.

Wie sieht es um die Stromkosten aus?
Da auch künftig nur mit einem 50%-Anteil der Kohle- und Atomkraft am Energiemix gerechnet wird, haben wir folgende Rechnung mit 50% zu multiplizieren. Wird sich also der Strompreis für die Erzeugung (Kohlekraft) vervierfachen bis verachtfachen und verdoppelt bis verzehnfacht sich der Strompreis für das Pumpen, so folgt im besten Fall (2*4*50% = 4) eine Vervierfachung des Strompreises, im schlechtesten Fall (10*8*50% = 40) wird der Strom vierzig mal so teuer.

Dazu kommen noch die verdeckten Subventionen für die anderen 50% der Energie. Solar- und Windenergie sind ebenfalls mindestens doppelt so teuer, wie derzeitige Energien. Verläßliche Zahlen dazu sind bislang nicht bekannt.

Auch käme der Strom (sofern er nicht aus norwegischen Wasserkraftwerken stammt) aus Windkraftwerken und Solarzellen. In der Nacht, wenn das Auto an der E-Zapfsäule hängt, liefern Solarzellen generell keinen Strom. Herrscht dann wochenlang Windstille über Deutschland, fällt der Ladestrom komplett aus? Bewahre! Dann springen Kohle-, Atom- und Gaskraftwerke wieder ein. Die laufen sowieso Tag und Nacht. Für den Notfall müssen sie ständig beheizt werden. Die Brennkammern und die riesigen Turbinen der Kraftwerke brauchen Tage, um hoch oder runter zu fahren.

Die Wirkung der Solarzellen erkennt man übrigens an riesigen, weißen Dampfwolken, die bei Sonnenschein aus den Kühltürmen der Kohlekraftwerke quellen. Da man die Kesseltemperatur halten muß, wird nun überflüssiger Dampf einfach aus dem Kühlturm geblasen.

Wenn dann alle Kohle- Gas- und Atomkraftwerke in Deutschland demontiert sind, kaufen wir den Kohle- oder Atomstrom aus Frankreich, Polen oder aus Tschechien. Anschließend lassen wir diese Länder von #fridays_for_future Schülerdemos, Greenpeace oder Journalisten als "Ökoschweine" beschimpfen. Das drückt dann den besonderen Feingeist deutscher Moral und Ethik aus.

Aus dem vermeintlichen Nutzen der Energiewende wird ein finanzieller und ökologischer Albtraum. Mobilität für jederman ist vorbei, Autofahren wird wieder zum ausschließlichen Privileg der Reichen. Selbst das Heizen der Wohnung im Winter wird wenigen Reichen vorbehalten bleiben. Wenn dann noch aufgrund abgewanderter Industrie und fehlender Steuereinnahmen das deutsche Sozialsystem zerbröselt (keine Renten, keine Sozialhilfe ...) ist die Katastrophe da. Welche private Vorsorge wollen Sie dafür treffen?

In Anbetracht der einfach lächerlichen Kohlendioxid-Einsparung bei Gesamtverzicht Deutschlands auf fossile Energie von 1,6 Promille gibt es wohl nur einen Ausweg: Um den Staat zu schützen, brauchen wir einen Artikel im Grundgesetz, der das Grundrecht des Bürgers auf freie Produktwahl regelt. Es kann nicht sein, daß ein Bürger gezwungen werden kann, ineffiziente Produkte und Technologien (Luft-Wärmepumpen, E-Mobile, Wärmedämmung, Windenergie, Solarenergie etc.) kaufen zu müssen, obwohl diese nicht konkurrenzfähig sind, obwohl sie gemessen am Kohlendioxidausstoß eine Verschlechterung darstellen und obwohl sie massiv offen oder verdeckt subventioniert werden.

Die Sache erinnert an die subventionierten Billigmieten in der DDR: Sie führten

Offenbar haben die vielen, grünen Parteien nicht aus der Geschichte gelernt.

Auch sollte im Grundgesetz geregelt werden, daß eine Mehrfachversteuerung ein und derselben Sache nicht möglich ist. Man kann nicht Benzin- oder Diesel versteuern und zusätzlich Kohlendioxidsteuern darauf einführen. Wohl aber kann man - neben Pferdestärken oder Hubraum - auch das Gewicht eines Autos progressiv versteuern. Es ist ingenieurtechnisch absurd, daß zunehmend zwei Tonnen schwere SUVs eine einzelne, 75 Kilogramm schwere Person durch Innenstädte befördern. Diese "Panzer" gefährden andere Verkehrsteilnehmer (Radfahrer oder Fußgänger) und werden zunehmend als Bedrohung wahrgenommen. Auch ist es ineffizient, wenn im Nachtbus ein einziger Fahrgast transportiert wird, oder wenn eine S-Bahn nachts leer durch die Stadt fährt. All das kostet viel Energie und Kohlendioxid.

13. Rolle des Flugverkehrs

Wenn wir einen Luftballon bei starkem Wind loslassen, dann bleibt dieser mit hoher Wahrscheinlichkeit bodennah in einem Baum hängen. Ebenso bodennahes Kohlendioxid. Es wird nur bei Thermik aufsteigen. Thermik aber braucht Wolken. Oberhalb von Wolken aber ist wenig Thermik. Bodennahes, schweres Kohlendioxid hat es also schwer, in die höhere Atmosphäre zu gelangen.

Moderne Linienjets von Boing oder Airbus verbrauchen bei durchschnittlicher Auslastung um 40% pro Fluggast typisch rund fünf Liter Kerosin auf hundert Kilometer [30]. Während eines Fluges nach Mallorca (2000 km) verbrauche ich also rund (2000 km = 20*100km ~ 20*5l) 100 Liter Kerosin, hin- und zurück werden von mir allein rund 200 Liter verbraucht. Fliegen Frau und zwei Kinder mit, sind wir bei stolzen 800 Litern. Mit diesen 800 Litern führe mein Diesel-PKW bei einem Durchschnittsverbrauch von fünf Litern auf hundert Kilometer rund 800 l / (5 l/100 km) = 16000 km. Das ist der Jahresverbrauch eines durchschnittlichen Autofahrers.

(Das heißt aber nicht, daß Elektroflug auch nur die leiseste Chance böte, den Strahltriebwerken Konkurrenz zu machen. Das Energiegewicht (in kWh/kg) von Batterien im Verhältnis zu Kerosin ist um den Faktor 30 geringer, siehe Anh.10. Damit wäre bei gleichem Gewicht des Flugzeugs auch die Reichweite um diesen Faktor geringer.)

Der weltweite Flugverkehr bringt jährlich etwa 277 Mt (Megatonnen ~ Millionen Tonnen) Kerosin in die Atmosphäre auf 10 km Höhe, siehe Anh.5. Bei der Verbrennung werden daraus etwa 869 Mt Kohlendioxid und 355 Mt Wasserdampf. Zusammen werden durch die Luftfahrt also rund (869 + 355) Mt = 1,22 Gt (Gigatonnen) "Klimakillergase" in 10 km Höhe freigesetzt. Ehe diese Gase aus zehn Kilometern Höhe auf die Erdoberfläche gelangen können, um dort abgebaut zu werden, vergehen Jahre. So könnten sie möglicherweise eine Wirkung auf globale Erderwärmung haben? Da die Abgase aber als einzige die Albedo (lat. albus: weiß) beeinflussen, wäre eine Untersuchung der Wirkung sinnvoll.

Kohlendioxidkonzentration in ppm vs. Milliarden Passagierkilometer

Nun hatte die Klimadiskussion mit den Ergebnissen von Keeling [29] in einer Meßstation in 3400 Metern Höhe auf dem Mauna Loa in Hawai ihren Ausgangspunkt. Hawai ist ringsum von Wasser umgeben und hat nicht allzuviel Industrie oder Verkehr. Woher soll hier ein Anstieg des Kohlendioxids kommen? Möglicherweise vom Flugverkehr?

Parallel und zeitgleich zu Keelings Meßkurven von 1960 bis 2010 entwickelte sich weltweit der Flugverkehr zum Träger des institutionellen und des privaten Massentourismus. Könnte es sein, daß Keelings Kurve nichts anderes zeigt, als den Kohlendioxideintrag eines über die Jahrzehnte expandierenden Flugverkehrs? Einiges spricht dafür, siehe Abb.5 .

Wir erkennen in Abb.5, daß die Kohlendioxidkonzentration auf dem Mauna Loa ab dem Jahr 2000 nicht ganz so schnell steigt, wie der Flugverkehr. Vielleicht sind die Flugzeuge effizienter geworden und sie leisten immer mehr Passagierkilometer pro Kerosineinheit?

Die Datenbank der IEA [44] zeigte eine Weltemission der Erde von 32,32 Gt (Gigatonnen) fossil entstandenem Kohlendioxid für 2016. Der Flugverkehr erbringt dazu 2,69% der weltweiten Gesamtmenge von fossilem Kohlendioxid, also 0,0269 * 32,32 Gt = 0,869 Gt.

Je geringer die Konzentration der Gase Kohlendioxid und Wasser ist, desto länger ist deren Verweildauer in der Atmosphäre. Da nicht klar ist, wie lange Wasserdampf und Kohlendioxid zehn Kilometer zurück zur Erdoberfläche brauchen, um dort abgebaut werden zu können, muß angenommen werden, daß ein Teil der von Keeling gemessenen Kohlendioxidkonzentration vom Luftverkehr verursacht wird. Die Keeling-Kurve in Vergleich zur Entwicklung des Flugverkehrs (Abb.5 ) deutet darauf hin. Also Entwarnung?

vertikale Kohlendioxidkonzentration

Nun blockiert Kohlendioxid im Infrarot erst ab etwa einer Wellenlänge größer 12 µm deutlich, siehe Abb.1a, also für Temperaturen unterhalb von -30°C, siehe Anh.9. Die Temperatur in 10 km Höhe liegt je nach Breitengrad zwischen -45°C und -65°C. Das heißt, daß Kohlendioxid in 10 km Höhe eine Wirkung als isolierendes Dach entfaltet - neben Wasserdunst.

Mit Abb.6 ist es durchaus real anzunehmen, daß die Emissionen in 10 km Höhe akkumuliert werden. Sie werden viele Jahre bis zum Boden brauchen. Erst am Boden werden sie abgebaut, siehe Anh.5. Da wir ebenfalls wissen, daß starke, bodennahe Kohlendioxid-Emissionen (Kohlekraftwerke, Verkehr, Heizungen) bei Windstille nach unten driften und resorbiert werden, ist die Schlußfolgerung klar: Beenden wir noch in diesem Jahr den Flugverkehr, dann sind wir in einigen Jahren dieses zusätzlich isolierende Dach los, welches direkt für Erderwärmung sorgen könnte.

Solange nicht klar ist, ob die Übereinstimmung in Abb.5 rein zufällig oder kausal ist, wäre es empfehlenswert, alles zu tun, um dienstliche und private Weltreisen zu vermeiden. Statt einer Kohlendioxid-Steuer brauchen wir dann eine wirksame Kerosinsteuer. Die Hochzeit findet dann nicht mehr in Neuseeland oder auf Tasmanien statt, sondern beim Pfarrer um die Ecke! Mallorca, Türkei, Las Vegas, Thailand, Seychellen oder Kilimandscharo sind für jeden nächsten Urlaub gestrichen!

Sollte sich diese Korrelation bestätigen, dann wären Naherholungsgebiete zu schaffen, die Lausitz, Mecklenburg/Vorpommern und die Ostsee wären touristisch zu entwickeln, etc..

14. Eine Welt ohne Kohle?

Auch wenn Klimawandel oder Kohlendioxid wenig mit dem CO2-Ausstoß deutscher Industrie oder PKW zu tun hat, darf man Kohle und Öl nicht schönreden, und zwar aus einem anderen Grund. Nach Wikipedia produzieren Kohlekraftwerke mehr Radioaktivität, als Kernkraftwerke. Pro Jahr werden aus Kohleverbrennung weltweit etwa 10.000 Tonnen Uran und 25.000 Tonnen Thorium freigesetzt [3]. Leider entgeht dieser Umstand den Experten, nach EEG2017 [12] ist die Menge des radioaktiven Abfalls nur für Kernkraftwerke nachweispflichtig. Über radioaktive Raffinerierückstände von Erdöl sind derzeit noch keine verlässlichen Zahlen bekannt, dennoch weisen Rückstände aus Ölrafinerien erhöhte Radioaktivität auf [6]. Hier müßten bei Umweltschützern die Alarmglocken schellen! Wenn in Fukushima oder Tschernobyl einige Tonnen Uran frei wurden, so ist das "nur" für die Region gefährlich. Wenn aber über die Erde Jahr für Jahr zehntausend Tonnen Uran als schwach radioaktive Kohlenasche verteilt werden, so wird das langfristig vielleicht problematisch.

Zitat aus Wikipedia nach [3]

Immernoch bleiben Fragen offen. Eine Welt ohne Kohle ist schwer vorstellbar, siehe Anh.3 und Anh.2. Wir bauen mit Beton. Wo kommt der Beton her, wenn Drehrohröfen ohne Kohle, Erdgas oder Heizöl arbeiten sollen? Wo käme der Stahl her, wenn nicht aus dem mit Kohle beheizten Hochofen? Wie soll Schwerchemie (Teer, Asphalt) oder Plastherstellung funktionieren ohne Kohle? Wir wissen es nicht, wir drücken besser fest beide Augen zu und sagen uns: Wird schon schiefgehen, die Ingenieure werden uns schon retten? Dank Greta leben wir in spätestens zwanzig Jahren wieder in der Steinzeit. Die Botschaft: Trennen wir uns bitte von der allgegenwärtigen, politischen Gefühlsduselei, für die inzwischen schon Kinder agitatorisch mißbraucht werden.

Eine Zukunft frei von fossiler und frei von Atomenergie ist aus wissenschaftlicher Sicht derzeit eine gefährliche Illusion. Elektrizität läßt sich nur extrem schwer und extrem teuer speichern - im nötigen Umfang überhaupt nicht. 87% unseres Lebens basieren auf fossiler Energie!

Würden wir heute die Förderung fossiler Energien einstellen, gäbe es morgen bereits Millionen Arbeitslose. Übermorgen würde schiere Panik um sich greifen mit Hunger, Durst, Kälte und abscheulichster Kriminalität. Und am Ende würde die zivilisierte Welt im Bürgerkrieg versinken mit Millionen Toten. Die Industrie wäre weltweit zerstört und die wenigen Überlebenden würden in einer Art Steinzeit neu anfangen. Dieses Szenario ist "alternativlos".

15. Existieren Alternativen?

Zunächst muß klargestellt werden, daß alternative Energien nicht existieren. Sie sind ein Glaube von Menschen, die sich mit Physik, Chemie, Maschinenbau, Elektrotechnik oder Wirtschaft zu wenig auskennen, oder ihr Wissen darüber verdrängen, um ihren Job behalten zu können. Derzeit existiert schlicht und einfach keine Möglichkeit, unsere Industrie, unsere Arbeitsplätze oder unseren (bescheidenen) Wohlstand "alternativ" zu erhalten.

Denken wir an Wasserkraft, so ist diese Energieform sehr preiswert und meist auch ökologisch. Allein, sie ist im nötigen Maße in Deutschland nicht vorhanden.

Denken wir an Windkraft oder Solarenergie, so bemerken wir, daß beide Energiearten derzeit weder in der Herstellung, noch bei der nötigen zusätzlichen Speicherung zu den Kosten produziert werden können, wie Atom- oder Kohleenergie. Gehen wir davon aus, daß sich der Lohn unterer Einkommensschichten nicht automatisch steigern wird, dann sind soziale Spannungen oder Revolten vorprogrammiert. Beide Energieformen leben von Subventionen. Sie werden direkt subventioniert bei der Energieeinspeisung, zusätzlich über verschiedenste Fördermaßnahmen und indirekt über Steuern auf Konkurrenzprodukte. In dem Moment, wo diese Subventionen entfallen, verschwinden auch diese Energien wieder vom Markt.

Solarpanele haben ein besonderes Problem: Sie erzeugen während ihres Lebenszyklus von 25 Jahren nur 83% der für Herstellung, Installation, Service, Recycling etc. aufzubringenden Energie. Im Klartext: Sie vernichten unnötig Ressourcen und erzeugen auch noch mehr Kohlendioxid, als fossile Brennstoffe direkt erzeugt hätten [68]. Zudem werden Flächen versiegelt, die einem natürlichen Kohlendioxid-Abbau nicht mehr zur Verfügung stehen. Sie sind damit weder klimaneutral, noch ökologisch, noch marktrelevant, noch nachhaltig.

Kleinere Windkraftanlagen sollen inzwischen mit einem Preis von unter 1000 Euro pro Kilowatt aufgestellt werden können. Kann der Strom martrelevant für 20 Cent/kWh verkauft werden, dann muß eine Windkraftanlage etwa eine Zeit t = 1000 €/kW / 0,20 €/kWh = 5000 h unter Vollast Energie produzieren, um sich zu amortisieren. Dem entspricht vielleicht die zehnfache Zeit unter realen Windverhältnissen. Das könnte Hoffnung machen. Muß die Energie im Pumpspeicherwerk zwischengespeichert werden, kommen etwa 6 Cent für die Speicherung pro Kilowattstunde hinzu, die Amortisationszeit würde sich entsprechend erhöhen. Nicht vernachlässigbar ist auch der Wartungsaufwand. Windkraft hat damit das Potential, Kohle bald ernsthaft Konkurrenz zu machen. Aber nur in einem nicht verzerrten, fairen Markt. Und bei Vorhandensein ausreichender Speicherkapazitäten. Werden Windräder noch preiswerter und leistungsfähiger, könnte die marktwirtschaftliche Wende vielleicht vollzogen werden (ohne Langzeit-Subventionierung).

Problem aller Subventionen ist diese Verzerrung des Marktes. Für den Kunden ist nicht mehr ersichtlich, ob er bei der Wahl z.B. einer Heizung tatsächlich nachhaltig handelt. So erreichen einige Wärmepumpen (mit allen Subventionen) pro Kilowatt zwar inzwischen nahezu das Kostenniveau von Erdgasheizungen. Subventionen bei Wärmepumpen sowie bei deren Strombedarf bei gleichzeitiger Besteuerung von Erdgas oder Heizöl führen aber dazu, daß im gesamtwirtschaftlichen Maßstab Verzerrungen entstehen. Für den Kunden ist nicht mehr nachvollziehbar, welche Energieform wirtschaftlich und ökologisch eigentlich Sinn macht.

Um ein Beispiel zu nennen: Was nutzt eine Wärmepumpe nach EnEV (Energieeinsparverordnung), die im kältesten Winter einen Pumpenfaktor (Verhältnis von abgegebener zu aufgewendeter Energie) von drei schafft, wenn der Pumpenstrom aus fossiler Energie stammt? Schafft das Kohlekraftwerk einen Wirkungsgrad von 38% und liegen die Netzverluste z.B. bei 12% (Wirkungsgrad 100% - 12% = 88%), so erzeugt die Wärmepumpe genausoviel Kohlendioxid, als würden wir gleich Erdgas verbrennen (0,38 * 0,88 = 0,33 = 1/3). Damit können wir uns auch aus ökologischer Sicht die vielfach höheren Wartungs- und Investitionskosten für die Wärmepumpe vollkommen sparen! Im Gegenteil: Die Wärmepumpe erzeugt wohl mehr Kohlendioxid, als eine Erdgasheizung, denn sie ist in Anschaffung und Service viel teurer.

Erst wenn sich Angebot und Nachfrage von fossilen Energieträgern zulasten des Angebots verschieben, werden alternative Energieformen konkurrenzfähig. Dieser Zeitpunkt ist aber teilweise noch weit entfernt. So sollen russische Erdgasvorräte noch 200 Jahre reichen. Der Markt wird diesen Energiewechsel besser befördern, als Gesetze. Das zeigte nicht zuletzt der Untergang der planwirtschaftlich diktierten DDR-Wirtschaft. Marktwirtschaft ist millionenfach intelligenter und demokratischer als Planwirtschaft. Der Staat darf nur dort eingreifen, wo der Markt versagt.

(Das gilt übrigens auch für die "Berliner Mietpreisbremse". Holt die Politik 500.000 Menschen in die Stadt, braucht sie für deren Unterbringung etwa 200.000 Wohnungen. Wenn sie diese nicht hat, explodieren die Mieten. Eine Mietpreisbremse sorgt nun dafür, daß auch noch die Motivation erlischt, neue Wohnungen zu bauen. Offenbar haben unsere Politiker nichts aus dem Ende der DDR gelernt.)

Für ein Leben nach der fossilen Energie wäre neben Elektrizität auch Wasserstoff [61] halbwegs geeignet, einige Probleme sinnvoll zu lösen: Dieser kann in Mengen über Elektrolyse durch Windkraft oder Solarzellen erzeugt werden, im Gegensatz zu Elektroenergie wäre er etwas besser speicherbar (das Energiegewicht eines Drucktanks ist etwa 5-fach höher als das eines LiPo-Akkus), er ist durch Gasleitungen transportierbar und fast alle Technologien zum Einsatz (man denke an auf Erdgas umgerüstete Verbrennungsmotoren und an Gas-Tankstellen) sind bereits im Ansatz vorhanden. Selbst Ottomotoren könnten (theoretisch) mit Wasserstoff betrieben werden. Wasserstoffbetriebene Fahrzeuge erbringen fünffach höhere Kilometerleistungen pro Tankfüllung, als E-Mobile.

Wasserstoff könnte auch das Problem der Energiespeicherung besser lösen. Erzeugt ein Windkraftwerk mittels Elektrolysezellen Wasserstoff, so kann dieser gespeichert werden. Würden nun wasserstoffbetriebene Gasturbinen existieren, so könnten diese bei Netzengpässen einspringen und daraus Elektrizität produzieren. Da Pumpspeicherwerke extrem aufwändig und teuer sind, wäre dies eine überall anwendbare, vergleichbar einfache Speichermethode. Forschungsvorhaben existieren [72], nur scheint die Tragweite dieser Entwicklung bislang unbekannt zu sein.

Allerdings ist eine Wasserstoffwirtschaft auch extrem teuer [61]. Das Aufpumpen von Drucktanks verschlingt bereits etwa 12% der gespeicherten Energie. Wasserstoff diffundiert durch alle Materialien hindurch, führt bei Metallen zu Materialversprödung und ist in Verbindung mit Sauerstoff hochexplosiv. Der Gesamtwirkungsgrad über Elektrolyse und Speicherung ist vergleichbar einem rein elektrischen Zyklus, es kommen weniger als 50% der eingesetzten Elektroenergie beim Verbraucher an.

Im Gegensatz zu E-Mobilen hat Wasserstoff auch einiges Potential für den Fernverkehr. Erste Busse sind im Einsatz. Wasserstoff-betriebene LKW (mit Brennstoffzelle oder Ottomotor) könnten bereits rentabel werden, wenn sich der Dieselpreis verdoppelt hat. Bei gleicher Energiemenge wiegt ein Drucktank etwa das sechsfache eines Dieseltanks, während ein LiPo-Akku das dreißigfache wiegt, siehe Anh.10.

Elektromobilität ist dort sinnvoll, wo sie auf vorhandene Infrastruktur und auf nicht-fossile Energien trifft, wie z.B. in Norwegen. Für elektrische Motorroller oder Fahrräder reichen vorhandene Stromnetze aus. China geht hier seit Jahren voran.

Elektrofahrzeuge werden weiterhin dort eine Rolle spielen, wo dies vorteilhaft erscheint: Im Nahverkehr, in Fabrikhallen, im Werksverkehr oder bei Lieferdiensten. Im Einzelfall werden auch Zweitwagen sinnvoll sein, wenn im heimischen Grundstück eine Ladestelle zur Verfügung steht und der Wagen nur für die kurze Fahrt zur Arbeit in der Innenstadt genutzt wird. Oder wenn man mit 1000 PS an der Ampel der Erste sein will.

Eine Welt nach den fossilen Energien wird wohl eine diversifizierte Welt sein, in der die Vorteile verschiedenster Technologien ineinander greifen müssen.



Ergebnisse im Überblick

Wüsten und Desertifikation

  • Der ewig blaue Himmel über der Sahara bringt fast 150 mal die Welt-Energieproduktion der Menschheit als Erderwärmung ein im Vergleich zu bewölktem Himmel, siehe Anh.8.
  • Alle trocken-warmen Wüsten und Halbwüsten zusammen bringen knapp das fünfhundertfache der Welt-Energieproduktion der Menschheit ein, siehe Anh.8.
  • Eine Variation der Sonnenstrahlung um 5 Prozent erzeugt rund die 1400-fache Wirkung der Welt-Energieproduktion der Menschheit. Gestiegene Sonnenfleckenaktivität seit Kopernikus deutet auf diese Möglichkeit hin. Damit ist dieser mögliche Beitrag zur Erderwärmung absolut am höchsten, siehe Anh.7.
  • Die 5% Variation der Sonneneinstrahlung ist damit rund drei mal stärker, als die zusätzliche Erwärmung, die durch fehlende Bewölkung über den Wüsten und Halbwüsten der Erde zusammen entsteht, siehe Anh.8.
  • Würde man alle Wüsten begrünen, könnte man damit etwa 2% von 5% der Variation der Sonnenstrahlung kompensieren, siehe Anh.7.
  • Da landwirtschaftlich nutzbare Flächen der Erde begrenzt sind, die Bevölkerung hingegen immer schneller wächst, werden Wälder gerodet; Landwirtschaftsflächen werden durch Übernutzung verwüstet, siehe Anh.1.
  • Durch Desertifikation [10] infolge von Rodung, Überweidung und Verstädterung werden pro Jahr weltweit zwölf Millionen Hektar Land in Wüste umgewandelt (Ackerfläche Deutschlands). Diese alljährlich hinzukommende desertifizierte Fläche verursacht einen kummulierenden Wärmeeintrag etwa vom doppelten Weltenergieverbrauch der Menschheit pro Jahr, siehe Anh.1.
  • Bei Desertifikation wird aus der Schwarzerde des vormaligen Waldbodens Wüstensand. Dabei wird pro Jahr bis zu 15-mal soviel Kohlendioxid freigesetzt, wie aus der Verbrennung von Kohlenstoff durch die Menschheit erzeugt wird, siehe Anh.1. Würde die Menschheit jegliche Kohle-, Erdöl- und Erdgasförderung und -verbrennung einstellen, so würden wir dadurch nur 6,5 Prozent menschengemachtes Kohlendioxid einsparen können! 93.5% des menschengemachten Kohlendioxids werden hingegen durch Desertifikation verursacht.
  • Als wesentliche Ursache von Desertifikation [10] ist Bevölkerungsexplosion [11] zu erkennen. Während die Bevölkerung exponentiell wächst, wächst die landwirtsche Nutzfläche überhaupt nicht. Im Gegenteil: Überall bewirken Naturschutzprogramme, deren Ausdehnung zu verhindern.
  • Wer Erderwärmung reduzieren will, kann nur Bevölkerungsexplosion bekämpfen, zum Beispiel durch zu entwickelnde Förderprogramme für Empfängnisverhütung in Afrika, Nahost, Asien (insbes. Indien, Pakistan) sowie Lateinamerika, [11] .
  • Will man ernsthaft etwas gegen Erderwärmung tun, dann wäre die Aufforstung trockengefallener Gebiete anzuraten (siehe Anh.8), dazu gehören auch Großstädte. Programme gegen Desertifikation wären zielführend.
  • Kohlendioxid

  • Vegetation und Ozeane enthalten rund 43 mal soviel Kohlendioxid, wie die Atmosphäre. Im Vergleich zum jährlich fossil produziertem Kohlendioxid der Menschen Anh.3 ist dort viertausend mal soviel Kohlendioxid gespeichert (136,2 Tt / 32,32 Gt = 4214).
  • In der Atmosphäre ist rund einhundert mal soviel Kohlendioxid gespeichert, wie vom Menschen jährlich fossil verbrannt wird (3,2 Tt / 32,32 Gt = 99) Anh.3. Mit Stand 2016 füllt der Mensch die Atmosphäre alle einhundert Jahre mit Kohlendioxid.
  • Kohle, Erdöl und Erdgas sind in tragenden Teilen der Industrie unverzichtbar (Hochöfen, Zementproduktion, Schwerchemie, Transportwesen). Für deren Ablösung sind keinerlei sinnvolle Alternativen zu erkennen.
  • Die Menschheit verbrennt jährlich eine Menge von Kohlenstoff, die eine Schicht von 5 µm rund um den Erdball bilden würde Anh.6). Gemessen an kilometertiefen Ozeanen erscheint diese Menge zu gering, um einen nachweisbaren Effekt hervorrufen zu können.
  • In Kohlendioxid verwandelt, entstünde aus allen verbrannten, fossilen Brennstoffen zusammengenommen eine 2 cm dicke "Wolke" aus CO2 rund um die Erde. Diese Gasschicht ist rund ein fünfhunderttausendstel-mal so dick, wie die Erdatmosphäre. Eine Klimarelevanz ist wohl eher auszuschließen, siehe Anh.3 und Anh.6.
  • Die Erde baut rund 50-mal mehr CO2 ab, als der Mensch derzeit erzeugen kann. Existiert eine von CO2 verhinderte Rückstrahlung der Erde von 5% und ein menschengemachter Anteil CO2 von 1/50 = 2%, dann beträgt der durch fossile Träger entstehende Anteil an der Erderwärmung rund (2% * 5%) = 1 Promille, siehe auch Anh.3.
  • Kohleverbrennung erzeugt heute weltweit mehr (schwach konzentrierte) Radioaktivität als Kernkraftwerke (siehe [6]. Sie ist insbesondere aus diesem Grund problematisch.
  • Ein fünffach stärkeres Treibhausgas als Kohlendioxid ist das in viel größeren Dimensionen in der Atmosphäre vorhandene Wasser in Form von Luftfeuchte (siehe Abb.1a und Anh.6). Aber niemand käme auf die Idee, das Treibhausgas Wasserdampf als "Klimakiller" regulieren zu wollen. Wie wir wissen, verhindert die kondensierte Form (Wolken) die Einstrahlung der Sonne, sie kühlt die Erde ab.
  • Es ist unnütz, unser Augenmerk emotional auf einen nicht klar nachweisbaren Teil der Erderwärmung, auf Kohlendioxid, zu fokussieren (siehe Anh.3), wenn die so angestrebte Energiewende unser existenziell wertvollstes Gut, eine intakte Wirtschaft, Logistik, Industrie und Landwirtschaft in die Gefahr unwiederbringlicher Vernichtung bringt.
  • Kohlendioxid-Zertifikate oder -Steuern bekämpfen nicht das 93%-Problem, die Desertifikation. Sie sind als Gesslerhut geboren, weil sie Markwirtschaft durch subventionierte Planwirtschaft ersetzen.
  • Nötig wären Wirtschaftskonzepte, die einen sanften Ausstieg aus fossilen Energien dadurch fördern, daß Förderquoten für Kohle, Erdöl und Erdgas allmählich beschränkt werden würden. Automatisch entstünde ein sanfter Preisanstieg. Damit ließe sich einerseits Marktwirtschaft in der Industrie erhalten, andererseits würden die Ressourcen längere Zeit vorhalten.
  • Flugverkehr

  • Eine spezielle Rolle nimmt der Flugverkehr (siehe Anh.5) ein. Pro Jahr 1,22 Milliarden Tonnen in zehn Kilometern Höhe entlassene Klimagase (Wasserdampf und Kohlendioxid) könnten einen Beitrag zur Erderwärmung liefern, sollten sich H2O und CO2 länger in der Hochatmosphäre aufhalten und dort angereichert werden. Dort oben entsteht so etwas wie ein zweites Dach, welches die Rückstrahlung behindert. Hier wäre ein Umdenken wahrscheinlich sinnvoll.
  • Elektromobilität und elektrische Speicherung

  • Mit fossilen Energieträgern gespeiste Elektroautos sind mitnichten emissionsfrei. Wenn sie aus fossiler Energie geladen werden, sind sie pro verbrauchter Kilowattstunde doppelt bis zehnfach so starke "Klimakiller" (Wärmeproduzenten und Erzeuger von Kohlendioxid), wie Dieselfahrzeuge, siehe Anh.4.
  • Elektroenergie, die in Solarzellen im Hochsommer mittags entsteht, wird in einer kalten Winternacht gebraucht. Es sind keine Möglichkeiten vorstellbar, den winterlichen Energieverbrauch über den Sommer auf Vorrat zu speichern. Selbst die tägliche Zwischenspeicherung zwischen Tag und Nacht ist aus Kostengründen problematisch.
  • Deutschland ließe sich mit gespeicherter Energie aus Pumpspeicherwerken maximal zehn Tage lang versorgen. Damit läßt sich nur der Tag-/Nacht-Ausgleich realisieren. Petawattstunden lassen sich rein elektrisch nicht speichern.
  • Die Effizienz von Großkraftwerken als "Lückenfüller" im E-Zeitalter wird zu fünf- bis zehnfach höheren Erzeugerpreisen führen, da einerseits die Kraftwerke weiter beheizt werden müssen (und fossile Energie verbrennen), andererseits aber nicht rentabel produzieren können.
  • Wird Elektroenergie über Pumpspeicherwerke gespeichert, verdoppelt sich der Preis für die Kilowattstunde nochmals.
  • Zusammengenommen müssen wir realistisch einen Preisanstieg pro Kilowattstunde um einen Faktor von (5...10) * 2 = (10...20) (in Worten: zehn bis zwanzig) erwarten, wenn die in [18] und [36] zu findenden Utopien eintreffen. Eine Kilowattstunde kostet dann zwischen 2,50€ und 5€. Heizen wird damit zum Luxusgut der Wohlhabenden. Solche Preise sind für Durchschnittsbürger schlichtweg unbezahlbar. Auch sind sie über verborgene Steuer- und Subventionsmodelle (Benzinsteuer oder Kohlendioxidsteuer zur Windkraft- und Solarförderung) langfristig nicht durchführbar.
  • Sogenannte "alternative" Energien

  • Alternative Energien existieren nicht. Derzeit existiert schlicht und einfach keine Möglichkeit, unsere Industrie, unsere Arbeitsplätze oder unseren (bescheidenen) Wohlstand "alternativ" zu erhalten.
  • Aufgrund extrem teurer und aufwändiger Speicherbarkeit von Elektroenergie liegt die energetische Zukunft des Verkehrs wohl kaum in Elektromobilität, sondern eher in Wasserstoffantrieben aller Art. Dafür ist ein Großteil der Infrastruktur bereits vorhanden.
  • Wasserstoff kann vor Ort aus Windkraft erzeugt werden und ist verflüssigt speicherbar. Gas-Leitungsnetze sind vorhanden, Autos fahren derzeit schon mit Erdgas, siehe Anh.4. Probleme bereitet allerdings die Isolation von Rohren und Behältern gegen Diffusion. Verflüssigung benötigt extrem viel Energie für Kältemaschinen und Kompressoren.
  • Nicht Kohlendioxid ist zu minimieren, sondern der Wirkungsgrad des Fahrzeugantriebs ist zu maximieren. Eine Energiewende muß in entgegengesetzter Richtung, vom E-Fahrzeug hin zu Motoren mit höchstem Wirkungsgrad und geringster Leistungsaufnahme gehen (Diesel-Hybrid), siehe Anh.4.
  • Die "EU-Verordnung zur Verminderung der CO2 - Emissionen von Personenkraftwagen" [13] erscheint fragwürdig. Allerdings fördert sie indirekt ein Zulassungsverbot der stärksten Produzenten von Kohlendioxid: aller Elektrofahrzeuge (siehe Anh.4.


  • Fazit

    Statt sich mit dem aus Bevölkerungsexplosion und Desertifikation ins gigantische wachsenden Elefanten der Erderwärmung (sich verringernde Bewölkung) zu beschäftigen, suchen wir verbissen nach der Nadel im Heuhaufen (fossiles Kohlendioxid). Die könnte ja, wenn es sie gäbe... Ist ja auch viel bequemer, den deutschen Steuerzahler und die deutsche Industrie melken zu lassen, als den Entwicklungsländern sagen zu müssen: "Stoppt endlich die Bevölkerungsexplosion! Wir helfen euch!".

    Das vom UN-Gremium IPCC 2001 herausgegebenen Hockeyschläger-Diagramm von M.E.Mann ist fragwürdig. Es wurden manipulierte Daten verwendet, die einer gerichtlichen Prüfung nicht standhielten. Auch in Al Gores Film "Die unbequeme Wahrheit" wurden Dinge behauptet, die einer gerichtlichen Nachprüfung nicht standhielten. Die davon ausgelöste Klima-Hysterie beruht nicht auf Fakten, sondern auf Massen-Manipulation, siehe Kap.3.

    Im Gegensatz zu der von den Medien täglich proklamierten These einer Erderwärmung durch Kohlendioxid infolge Verbrennung fossiler Rohstoffe zeigt die quantitative Analyse eine andere Ursache. Mit Abstand der größte, menschengemachte Anteil ist mit 14 von 15 Teilen eine durch Bevölkerungsexplosion verursachte Verwüstung immer größerer Teile der Erde.

    Die Förderung fossiler Rohstoffe trägt nur ein Fünfzehntel (1/15) zur menschengemachten Kohlendioxidproduktion der Erde bei. Und sie verursacht keine zusätzliche, direkte Erderwärmung durch Verwüstungsprozesse, Austrocknung und Bewölkungsabnahme. Sie erzeugt nur etwa 6,5% soviel Kohlendioxid, wie durch Desertifikation entsteht. Würde die Menschheit jegliche Kohle-, Erdöl- und Erdgasverbrennung sofort einstellen, so würden wir bei Vernichtung aller Zivilisation nur 6,5 Prozent Kohlendioxid einsparen können.

    Deutschland produziert rund 2,5% des fossilen Kohlendioxids der Erde. Multipliziert mit 6,5% im Verhältnis zur Wirkung der Desertifikation können bei Totalverzicht durch DE nur 1,625 Promille (!) des menschengemachten Kohlendioxids dieser Erde eingespart werden.

    Somit müssen sich die Industrienationen bei niemandem für die Verbrennung fossiler Energien entschuldigen. Im Gegenteil: Die Ursache von Erderwärmung liegt in der Bevölkerungsexplosion in den Entwicklungsländern dieser Erde, die höchste Geburtenraten zulassen oder sogar befördern.

    Die Lebensenergie unserer Zivilisation kommt zu 87% aus fossilem Kohlenstoff, so wie unser Körper zum Großteil aus Wasser besteht. Entziehen wir unserem Körper nur wenige Prozent Wasser, so sterben wir. Analog stirbt unsere Zivilisation beim überstürzten Verzicht auf Kohlenstoff.

    Organisationen, die den sofortigen Verzicht auf fossile Brennstoffe fordern, stellen eine wachsende Bedrohung für die Welt dar. Deren Augenmerk ist nicht auf die Vermeidung möglicher, menschengemachter Ursachen von Erderwärmung (namentlich auf Bevölkerungsexplosion) gerichtet, sondern auf die Zerstörung von Demokratie, Freiheit und Rechtsordnung mit dem Ziel, die Industrie - also unsere Existenz - zu beseitigen.

    Es ist unstrittig, daß Erderwärmung Kohlendioxid produziert. Würde Kohlendioxid wiederum eine gravierende Erderwärmung produzieren, hätten wir es mit einem rückgekoppelten, schwingungsfähigen System zu tun. Kaltzeiten würden periodisch mit Warmzeiten wechseln. Da eine solche Periodizität nicht bekannt ist, erscheint die Rolle von Kohlendioxid bei der Erderwärmung fragwürdig. Kohlendioxid scheint mehr ein Indikator für Erderwärmung zu sein, nicht so deutlich ein Verursacher.

    P. Frank [60] weist darauf hin, daß Rechenfehler bei der Prognose einer Erderwärmung durch Kohlendioxid 114-mal größer als der zu berechnende Erwärmungswert sind. Eine Erderwärmung durch Kohlendioxid gehört damit in den Bereich von Spekulation, nicht von gesichertem Wissen.

    Das höchste Potential zur Erderwärmung/-abkühlung kommt Wasser zu. Sinkt/steigt die weltweite Bewölkung (kondensiertes H2O als "Wasserdampf") tagsüber durchschnittlich um 10%, dann wird die Erde mit etwa dem viertausendzweihundertfachen Weltenergieverbrauch erwärmt/abgekühlt, Anh.1.

    Nicht kondensierter "Wasserdunst" hat eine bis zu achthundertundfünfzigfach stärkere Klimawirkung als Kohlendioxid, Anh.3. Da bei der Mehrzahl von Verbrennungsprozessen Wasser in ähnlicher Quantität wie Kohlendioxid entsteht, haben wir uns wohl primär für Wasserdunst zu interessieren.

    Mit der Wirkung eines tausendfünfhundertfachen Weltenergieverbrauchs besitzen kleine Variationen von 5% der Sonneneinstrahlung die zweitgrößte Wirkung auf eine direkte Erderwärmung, zumal die Sonneneinstrahlung Wolken auflöst, also Wasserdampf in Wasserdunst verwandelt.

    Alle warmen Wüstengebiete zusammen produzieren durch Verminderung der Bewölkung etwa den fünfhundertfachen Weltenergieverbrauch.

    Die größte, menschengemachte Erderwärmung wird durch Desertifikation (Rodung, Boden-Übernutzung, Flächenversiegelung) verursacht. 14/15-tel des menschengemachten Kohlendioxids entstammten 2016 der jährlich desertifizierten Fläche.

    Gleichzeitig entsteht durch verminderte Bewölkung über desertifizierten Gebieten eine direkte Erwärmung vom doppelten Weltenergieverbrauch pro Jahr. Da dieser Flächenverbrauch kumuliert, entsteht alle 75 Jahre eine weitere Sahara, die die Erde mit etwa dem einhundertfünfzigfachen Weltenergieverbrauch beheizt.

    Anstieg des fossilen Kohlenstoffverbrauches, jährlich desertifizierte Fläche und Anstieg der Weltbevölkerung stehen in direktem Zusammenhang. Es ist alles zu tun, um weitere Bevölkerungsexplosion zu verhindern.

    Um Erderwärmung und Kohlendioxidkonzentration zu verringern, sind alle Anstrengungen auf Begrünung und Verhinderung weiterer Desertifikation zu richten.

    Steigende Kohlendioxid-Konzentration ist nicht als Ursache, sondern als Folge menschengemachter oder solarer Erderwärmung erkennbar. Dort, wo Pflanzen vertrocknen, bauen sie kein Kohlendioxid ab. Dort erhöht Erderwärmung automatisch die Kohlendioxidkonzentration der Atmosphäre.

    Weltweit wachsender Flugverkehr erzeugt ein zusätzliches, isolierendes Dach aus Kohlendioxid und Wasserdunst in großer Höhe. Dadurch entstehende Erderwärmung könnte verhindert werden.

    Kohle- und Erdgaskraftwerke werden auch nach einer "Energiewende" die Stromerzeugung im "Strommix" zu etwa der Hälfte tragen müssen. Resultierende Verluste im Wirkungsgrad der gesamten Erzeugungs- und Speicherkette verursachen pro Fahrkilometer bei fossiler Speisung mehr als doppelt soviel Kohlendioxid, wie derzeitige Verbrenner. Neben einer verheerenden Umweltbilanz bei der Akku-Herstellung produzieren Elektrofahrzeuge damit anteilig gleich viel oder mehr Kohlendioxid, wie moderne Fahrzeuge mit Verbrennungsmotor.

    Eine Energiewende mit 50% Strommix kann nicht zu einer Einsparung von Kohlendioxid führen, es sei denn, man ersetzt Kohle und Erdgas durch Atomkraft. Im 50%-Strommix mit Kohlestrom wird E-Mobilität zu einem stärkeren "Klimakiller", als derzeitige Technologien.

    Nach gelungener "Energiewende" sind zehn- bis zwanzigfach höhere Strompreise zu erwarten. Das vertreibt die deutsche Industrie vom Standort! Wenn gleichzeitig Öl- und Erdgasheizungen abgeschafft werden, werden Einkommensschwache im Winter nicht mehr Heizen können. Damit entsteht sozialer Sprengstoff.

    Wird neben der Atomkraft auch die Kohlekraft abgeschafft, wird Deutschland von russischen Erdgaslieferungen abhängig.

    Eine deutsche "Energiewende" muß Marktwirtschaft durch eine verdeckt subventionierte, staatliche Planwirtschaft ersetzen. Demokratie geht damit zwangsläufig in Diktatur über.

    Um unübersehbare, wirtschaftliche Folgen von Deutschland abzuwenden, wäre die Politik gefordert, staatliche Einmischung und Kontrolle durch einen behutsamen, marktwirtschaftlichen Übergang zu alternativen Energieformen zu ersetzen.

    Kohlendioxid aus der Industrie, dem Auspuff der Kraftfahrzeuge oder dem Schornstein der Kraftwerke kommt nicht annähernd in die Nähe der Klimawirkung von menschengemachter Desertifikation. Aus wissenschaftlicher Sicht ist der "Klimakiller Kohlendioxid" aus fossilen Brennstoffen derzeit noch fast bedeutungslos.

    Weltweite Pläne zur Vermeidung fossiler Energien sind nutzlos, solange Desertifikation durch Bevölkerungsexplosion weitergeht und solange in expandierenden Gesellschaften auch exponentiell steigend mehr fossile Brennstoffe benötigen werden.

    Akku-betriebene E-Mobile besitzen den Wirkungsgrad einer Dampflok, werden sie mit Kohlestrom geladen. Elektrifizierung des Straßenverkehrs wird zu ansteigender Kohlendioxid-Belastung führen, weil die Transformationsverluste in Verbindung mit einem 50%-igen Kohle-Strommix zu hoch sind. Die Klimaziele der Bundesregierung können mit E-Mobilität nicht erreicht werden.

    Hybridfahrzeuge, werden sie vom Bordmotor geladen, besitzen einen halb so hohen Kohlendioxidausstoß wie E-Mobile bei 50%-iger Strommix-Ladung.

    Sogenannte "alternative Technologien" existieren nicht. Sie lassen sich weder über Subventionen noch über Steuermodelle oder Direktiven erzwingen (Solarenergie, Windkraft, E-Mobile). Sind sie unrentabel, verschwinden sie genau in dem Moment, indem ihre Stützung verschwindet. Das zeigte bereits das Scheitern des sozialistischen Lagers in hunderten Facetten.

    Nur wenn neue Technologien vom globalen Markt akzeptiert sind, werden sie sich durchsetzen. Dies setzt voraus, daß sie preiswerter, effizienter oder nachhaltiger sind, als verfügbare Technologien. Solange sie nicht bezahlbar sind, solange sie nicht wettbewerbsfähig sind, werden sie genau so schnell vergessen, wie sie auftauchen. Neue Technologien können sich nur aus dem Markt heraus entwickeln.

    Würden wir heute global die Atomenergie und die Förderung fossiler Energien einstellen, würden wir an Bevölkerungsexplosion, Desertifikation und Erderwärmung kaum etwas ändern. Allerdings gäbe es morgen bereits eine Weltwirtschaftskrise mit Milliarden Arbeitslosen. Übermorgen würde schiere Panik um sich greifen mit Hunger, Durst, Kälte und abscheulichster Kriminalität. Und am Ende würde die zivilisierte Welt im Bürgerkrieg versinken mit Milliarden Toten. Die Industrie wäre weltweit zerstört und Überlebende würden in einer Art Steinzeit neu anfangen. Dieses Szenario ist in der Tat alternativlos.

    Als Ingenieur oder Informatiker lernt man, daß eine Entwicklung, die vermurkst angegangen wurde, nicht erfolgreich enden kann. Bevor wir schreien, brüllen, demonstieren, randalieren oder uns zu absurden "Klimazielen" oder zu einer Kohlendioxidsteuer verpflichten, haben wir unsere Welt gedanklich neu zu ordnen. Wir haben unbewiesene Vermutungen und Mythen zu verbannen. Und wir haben die wenigen Technologien, die ökonomisch und ökologisch Sinn machen, zu finden und zu fördern. Dabei helfen weder Ideologien, noch Schulstreiks, noch UN-Gremien: Nur der Markt und das Wissen der Experten hilft!

    Klima läßt sich genausowenig "wenden", wie Energie oder Wirtschaft sich "wenden" lassen.

    _______________

    Um die Berechnungen überprüfen zu können, sollte Greta in der Schule fleißig Mathe, Physik, Chemie und Wirtschaft lernen, statt Freitags die Schule zu schwänzen und sich vor den Karren einer Lobby spannen zu lassen, deren Geschäftsideen sie nicht kennt [69].

    Ich hoffe, es ist kein grober Rechenfehler unterlaufen.
    Denn wie sagte schon Goethe:

    "Es irrt der Mensch,
    solang er strebt!"

    gh, 03/2011.
    Korrigiert, umsortiert, mit aktuellem Zahlenmaterial bereinigt und mehrfach ergänzt 2018/2019

    Vielen Dank an viele Mitstreiter für wertvolle Hinweise und Anregungen!


    "Nur die Lüge braucht die Stütze der Staatsgewalt,
    die Wahrheit steht von allein aufrecht!"

    Benjamin Franklin



    ANHANG


    Berechnungsgrundlagen

    Verwendete Abkürzungen und Einheiten
    Jahr: a; Stunde: h; Watt: W; Kilowattstunde: kWh; Quadratmeter: m²;
    kilo: 1e3 = 10³ = 1000;
    Mega: 1e6; Giga: 1e9; Tera: 1e12; Peta: 1e15; Exa: 1e18; Zetta: 1e21; Yotta: 1e24
    oe: oil equivalent (auch ou für oil unit):
    1 kg oe = 11,63 kWh
    1 toe = 11,63 MWh (1 Tonne oe = 1000 kg oe)
    1 mol ~ 22,414 Liter (ideales Gas, 0°C, 1 kp/cm²)
    Vorsicht:
    0,01 = 1% (ein Prozent)
    0,001 = 1‰ (ein Per Mille - ein Tausendstel!)
    0,000001 = 1 ppm (ein Part Per Million - ein Millionstel!)
    1000 ppm = 1 ‰
    1000 ‰ = 1

    Anhang 1
    Wirkungen von Desertifikation

    Kohlendioxideintrag durch Desertifikation

    Was machen zwölf Kinder, die von den Eltern kein Land mehr vererbt bekommen können? Um nicht zu verhungern, roden sie Wald.

    Waldboden möge eine Schwarzerdedecke haben, die durchschnittlich einen Meter dick ist. Davon sei vielleicht die Hälfte Kohlenstoff. Nach menschengemachter Verwüstung [10] hat sich dieser Kohlenstoff zu Kohlendioxid umgewandelt, es bleibt gelber Sandboden übrig. Wir wollen die dabei freigesetzte Menge von Kohlenstoff und Kohlendioxid berechnen.

    Das Volumen V der Schwarzerdedecke in der Größe der Ackerfläche Deutschlands A beträgt bei einer Höhe h = 0,5 m rund V = A * h = 0,12 Mio km² * 0,5 m = 60e9 m³ (60 Milliarden Kubikmeter).

    Bei einer Dichte ρ = 2,26 g/cm³ = 2,26 t/m³ besitzt die Schwarzerde eine Kohlenstoff-Masse m von rund
    m = V * ρ = 60e9 m³ * 2,26 t/m³ = 135,6 Gt (Gigatonnen).

    Dieser Kohlenstoff wird in
    md = (135,6 Gt * 3,666) = 497,1 Gt
    Kohlendioxid verwandelt.

    Im Verhältnis zu fossil erzeugtem Kohlendioxid mF nach Anh.3 erzeugt Desertifikation md jährlich
    md / mF = 497,1 Gt / 32,32 Gt = 15,38
    mal mehr Kohlendioxid. Die weltweit desertifizierte Fläche setzt jährlich rund 15 mal mehr Kohlendioxid frei, als die Menschheit in Form von fossilem Kohlenstoff abbaut und verbrennt (Zahlen von 2016).

    Mit anderen Worten: Durch Verbrennung von fossilem Kohlenstoff aus Erdöl, Erdgas und Kohle erzeugt die Menschheit nur 1/15,38 = 6,5% soviel Kohlendioxid, wie durch jährlich trockenfallende Flächen infolge von Desertifikation entsteht. Der Rest, 93,5% des menschengemachten Kohlendioxids entstammt der jährlich desertifizierten Fläche.

    Wärmeeintrag durch Desertifikation

    Fläche A der jährlichen Ausbreitung der weltweiten Verwüstung
    A = 12 Mio. Hektar = 0,12 Mio. km²
    (das ist etwa die Ackerfläche Deutschlands, Quelle [10])

    Fläche der Sahara zur jährlichen Ausbreitung der weltweiten Verwüstung:
    9 Mio. km² / 0,12 Mio. km² = 75, siehe Anh.8

    Jährlich verwüstet auf der Erde ein zusätzliches Gebiet der Größe von Deutschlands Ackerfläche [10]. Dieses Gebiet produziert etwa 1/75 soviel Wärme, wie die Sahara. Wenn die Sahara den 150-fachen Weltenergieverbrauch produziert, dann produziert nur die jährlich hinzukommende, durch Überweidung, Versiegelung und Rodung trockenfallende Fläche (150/75 = 2) das doppelte des Weltenergieverbrauchs! Und jedes Jahr kommen weitere zwei hinzu! Nach 75 Jahren haben wir bereits die nächste Sahara, die uns zusätzlich 75 mal den Weltenergieverbrauch hereinholt. Hier liegt der Elefant begraben!

    Anhang 2
    Dichte und Molmassen (incl. Näherungen)

    Dichte und Temperatur
    Um Dichte zu verstehen, haben wir bei einem Gas den Begriff der Temperatur zu verstehen. Temperatur wird von der durchschnittlichen Teilchenbewegung bestimmt. Bei verringertem Druck dehnt sich ein Gas aus. Bleibt die Teilchenbewegung konstant, so ist aber die im Volumen vorhandene Zahl der Teilchen (und damit die kinetische Energie) geringer - ein Thermometer würde eine geringere Temperatur anzeigen, siehe auch [73]. Folgende Näherungen beziehen sich, sofern nicht anders angegeben, auf ein ideales Gas mit 0°C und 1 kp/cm².

    Dichte von Luft
    Luft besteht überwiegend aus O2- und N2-Molekülen. Dabei verdoppelt sich die Atommasse. Die Dichte ρ (rho) erhalten wir incl. Argon (Molmasse 18) etwa zu
    ρluft = 78,1% * (14+14) + 20,9% * (16+16) + 0,94% * 18 = 28,73 g/mol = 1,28 g/l
    Ein Mol sind bei einem idealen Gas 22,4 Liter. Luft wird bei Erwärmung leichter und steigt auf. Mit sinkendem Druck dehnt sie sich aus und wird ebenfalls leichter.
    Nach [57] hat Luft auf der Höhe des Meeresspiegels bei 20°C eine Dichte von ρ = 1,2 kg/m³ = 1,2 g/l.

    Dichte von Wasserdunst
    ρh2o = 1+1+16 = 18 g/mol = 0,803 g/l
    Ein Vergleich mit Luft zeigt, daß Wasserdunst (mit einer relativen Luftfeuchte unter 100%) etwa halb so schwer ist, wie die restliche Luft. Folglich steigt feuchte Luft auf! Dabei kühlt sie ab, der Taupunkt sinkt, Wasser kondensiert und wird schwerer als Luft. Absinkend erwärmt es sich wieder, der Taupunkt steigt, der Nebel löst sich wieder auf, das Wasser steigt wieder. Dieser Zyklus bestimmt die Wolkenbildung und erklärt, warum Cumuluswolken am oberen Ende wachsen und sich unten wieder auflösen. Allerdings spielen Aerosole bei diesem Prozeß eine wesentliche Rolle. Unter Abwesenheit von Aerosolpartikeln kann Luft bis zu 8-mal mehr Wasserdampf aufnehmen, bevor Kondensation einsetzt [70] .

    Dichte von Kohlendioxid
    ρco2 = 12+16+16 = 44 g/mol = 1,964 g/l
    Der Vergleich mit Luft zeigt, daß Kohlendioxid 1,5-mal so schwer ist, wie die restliche Luft. Mit Kohlendioxid beladene Luft sinkt folglich nach unten.

    Kohlendioxid und Wasser aus Kohleverbrennung (gerechnet mit 95% Kohlenstoff, 5% Wasser):
    Ein Kilogramm Kohlenstoff erzeugt (12+2*16)/12 = 44/12 = 3,666 kg CO2.
    Kohle erzeugt pro kg bei durchschnittlich 5% Feuchte etwa
    1kg * 95% * 3,666 = 3,48 kg Kohlendioxid und
    1 kg * 5% = 0,05 kg Wasser.

    Kohlendioxid und Wasser aus Erdölverbrennung (gerechnet als ideales Dieselöl):
    Molekulare Masse (Näherung als Diesel mit C12H24): 12*12 + 24*1 = 168.
    Pro kg entsteht Wasser: (24 + 12*16) / 168 = 216 / 168 = 1,28 kg
    und Kohlendioxid: (12*12 + 12*16*2) / 168 = 528 / 168 = 3,14 kg

    Kohlendioxid und Wasser aus Erdgasverbrennung (gerechnet als Methan):
    Molekulare Masse von Methan: 4H + 1C = 4*1 + 12 = 16.
    Ein Kilogramm Methan erzeugt (4*1 + 2*16) / 16 = 36 / 16 = 2,25 kg Wasser (4H+2O)
    und (1*12 + 2*16) / 16 = 44 / 16 = 2,75 kg CO2.

    Anhang 3
    Weltenergieverbrauch, Kohlendioxid und Wasser

    Weltenergieverbrauch

    in Oil Equivalents oe (auch Oil Units ou) 2016 (Quelle aktualisiert [4]): als Energieverbrauch der Menschheit (2016, Quelle aktualisiert):
    (1 Tonne oe ~ 11,63 Megawattstunden: 1 toe = 11,63 MWh)
    Em = 13,276e12 kg oe/a * 11,63 kWh/(kg oe) = 154,4e12 kWh/a = 154,4e15 Wh/a
    Em = 154,4 PWh/a (Petawattstunden pro Jahr)

    als Leistungsverbrauch der Menschheit (2016, Quelle aktualisiert):
    Dividieren wir den jährlichen Weltenergieverbrauch Em durch die Zahl der Stunden des Jahres (1a = 24h * 365 = 8760h), dann können wir die durchschnittliche durch die Menschheit verbrauchte Leistung Pm ausrechnen.
    Pm = 144,9e15 Wh/a / 1a = 144,9e15 Wh/a / (8760 h/a)
    Pm = 17,6e12 W
    Pm = 17,6 TW (Terawatt) (2016)
    (Der Leistungsverbrauch betrug 2011, als dieser Aufsatz entstand, Pm = 16,5 TW).

    Weltemission fossiles Kohlendioxid
    Die Datenbank der IEA [44] zeigte für 2016 eine Weltemission von
    mco2 = 32,32 Gt (Gigatonnen) Kohlendioxid (2016).

    Umrechnungen der International Energy Agency (IEA) [44]:
    1 toe = 11,63 MWh (1 tonne of oil equivalent is per definition 11.63 megawatthours)
    1 toe = 41,87 GJ (gigajoules)
    (thermal power plants have 39% thermal to electrical conversion efficiency per definition)

    Kohlendioxid - Umrechnung Volumen-ppm in Masse-ppm:
    Kohlendioxid ist rund 1,5-mal schwerer (44 g) als Luft (28,73 g). Ein Mol wiegt f-mal mehr:
    f = 44 g / 28,73 g = 1,5315
    410 vol_ppm entsprechen dann (f * 410 masse_ppm) = 628 masse_ppm.

    Gewicht der Erdatmospäre
    Bei einem Durchmesser der Erde von 12730 km hat die Erdoberfläche 509 Mio. km², siehe Anh.6. Drückt die Luftsäule mit rund einem Kilogramm pro Quadratzentimeter, so wiegt die Erdatmosphäre rund
    me = 509 Mio. km² * 1 kg/cm² = 5,1e18 cm² * 1 kg/cm² = 5,1e18 kg
    me = 5,1 Pt (Petatonnen).

    Gewicht des Kohlendioxids in der Erdatmospäre
    Gewicht der Erdatmosphäre = 5,1 Pt;
    Kohlendioxid in Luft 410 vol_ppm ~ 628 masse_ppm;
    mco2 = 5,1e18 kg * 0,000628 = 3,2e15 kg = 3,2e12 t (Tonnen)
    mco2 = 3,2 Tt (Teratonnen) Kohlendioxid.

    Anteil von Kohlenstoff in der Erdatmosphäre
    Kohlendioxid enthält 12/44 = 27,3% Kohlenstoff (Atomgewichte: C=12, O=16, COO=44).
    Die Atmosphäre enthält folglich etwa
    mc = 27,3% * 3,2 Tt = 874 Gt (Gigatonnen) Kohlenstoff.

    Fossiles zu atmosphärischem Kohlendioxid
    In der Atmosphäre ist rund einhundert mal soviel Kohlendioxid gespeichert, wie vom Menschen jährlich fossil verbrannt wird (3,2 Tt / 32,32 Gt = 99). Mit Stand 2016 füllt der Mensch die Atmosphäre alle einhundert Jahre mit Kohlendioxid.

    Natürliches Kohlendioxid
    (ohne Felder, Seen, Flüsse, Moore, Dauerfrostböden (Taiga) oder Schneewüsten)

    Menschlich veratmetes CO2 (approximativ)
    Angenommen, jeder Mensch hat permanent eine Leistungsaufnahme von 70 Watt. Angenommen, diese Leistung wird aus Substanzen gewonnen, deren Zusammensetzung Erdöl-ähnlich ist. Dann können wir mit 1kg oe = 11,63 kWh die Zeit t berechnen, bis wir ein kg oe veratmet haben:
    t = 11,63 kWh / 70 W = 166,1 h = 6,92 d.
    Dieses kg oe entspricht 3,14 kg Kohlendioxid, somit braucht ein Mensch 2,204 Tage, um ein Kilogramm Kohlendioxid zu erzeugen (6,92 d / 3,14 kg = 2,204 d/kg).
    Er erzeugt 1/2,204 kg/d = 0,454 kg CO2 pro Tag,
    oder 0,454 kg * 365 d/y = 165,7 kg CO2 pro Jahr.
    Die Weltbevölkerung von rund 8 Milliarden Menschen veratmet 1326 Mt CO2 pro Jahr (0,1657 t * 8e9 = 1,326 Gt).
    Im Verhältnis zum fossil erzeugten Kohlendioxid (32,32 Gt/y / 1,326 Gt/y = 24,37) ist dies rund 1/24 der Menge.

    Wälder
    Nach [5] sind weltweit in Wäldern
    mwc = 862 Gt (862 Mrd. Tonnen)
    Kohlenstoff vorhanden. Diese Menge entspricht rund
    mwco2 = 862 Gt * 3,666 = 3,16 Tt Kohlendioxid.

    Ozeane
    Kohlendioxid ist mit 0,01% Massenanteil in den Ozeanen gelöst [9]. Deren Volumen wurde 2009 auf 1,33e9 km³ geschätzt [39]. Das Gewicht von maritimem Kohlendioxid in Ozeanen ist mit einer Dichte von rund 1 t/m³ etwa
    moco2 = 1,33e9 km³ * 0,0001 * 1 t/m³ = 1,33e18 m³ * 0,0001 * 1 t/m³ = 133e12 t
    moco2 = 133 Tt (Terratonnen).

    Zusammen binden Wälder und Ozeane etwa
    mwo_co2 = 3,16 Tt + 133 Tt
    mwo_co2 = 136,2 Tt Kohlendioxid.

    Wälder und Ozeane enthalten damit rund 43 mal soviel Kohlendioxid, wie die Atmosphäre (136,2 Tt / 3,2 Tt = 42,6).

    Im Vergleich zum jährlich fossil produzierten Kohlendioxid der Menschen ist dort viertausend mal soviel Kohlendioxid gespeichert (136,2 Tt / 32,32 Gt = 4214).

    Kalkstein
    Karbonatgestein (Kalkstein) [8] bindet derzeit etwa
    mcarb = 60e15 Tonnen = 60 Pt (Petatonnen) Kohlendioxid. Das ist 440 mal die Menge von Kohlendioxid in Ozeanen und Wäldern (60 Pt / 136,2 Tt = 441). Dieses Kohlendioxid kann nur durch saure Reaktionen gelöst werden und wird als passiv eingeschätzt.

    Dauerfrostböden
    Unbekannte, aber große und bei Erwärmung leicht lösliche Mengen Kohlendioxid sind im Boden, in Mooren (Taiga) und Dauerfrostböden (Taiga, Arktis, Grönland, Antarktis) gespeichert.

    Vergleich der Klimawirkung von Kohlendioxid und Wasser

    Wasserdunst blockiert im nahen Infrarot qualitativ etwa fünfmal effizienter als Kohlendioxid, siehe Abb.1 und Abb.6. Während Kohlendioxid eine typischen Konzentration um 400 ppm zeigt, variiert die Konzentration von Wasser an der Sättigungsgrenze zwischen -50°C (über Eis) und +50°C (über Wasser) zwischen 0,038 g/m³ (0,038 g / 1200 g = 31,7 ppm) und 82 g/m³ (82 g / 1200 g = 68333 ppm) [58].

    Stellt man den Konzentrationsunterschied ins Verhältnis, so kann Wasserdunst um einen Faktor bis etwa einhundertsiebzig wirksamer sein (68000 ppm / 400 ppm = 170). In Multiplikation mit der etwa fünffach höheren spektralen Effiziens ergibt sich ein maximales Verhältnis der klimarelevanten Effiziens von Wasser in nichtkondensierter Form zu Kohlendioxid bis zu einem Faktor von achthundertfünfzig (170 * 5 = 850).

    In der Hochatmosphäre wird die Wasser-Konzentration kältebedingt ihr Minimum (31,7 ppm) erreichen, dort ist Wasser etwa dreizehn mal ineffizienter als Kohlendioxid (410 ppm / 31,7 ppm = 12,93). Anders ausgedrückt: Eine feuchte Luftschicht muß dort dreizehn mal dicker sein, als Kohlendioxid, um vergleichbare spektrale Wirkung zu erzielen. Insofern ist davon auszugehen, daß eine Klimawirkung des Flugverkehrs eher mit Kohlendioxid korreliert.

    Anhang 4
    Zum Wirkungsgrad von Elektro-PKW

    Recherchen zum Thema Strommix werden durch variierende Zahlen im Internet erschwert, siehe [12] contra [64], [65] und [67]. Letztlich wurde Quelle [67] genutzt, die auf die Arbeitsgemeinschaft Energiebilanzen (AGEB) [67] zurückgeht. Nach [67] war der

    Primärenergieverbrauch Deutschlands 2017

    Insgesamt wurden 13594 PJ (Petajoule) produziert, davon 80,4% aus fossilen Trägern und nur 13,1% aus regenerierbaren Energieträgern (Biomasse 9%, Windkraft 3,1%, Solarkraft 1%).

    Mit 1PJ = 0,278 TWh lag der Primärenergieverbrauch von DE damit bei 3,78 PWh (13594 * 0,278 TWh). Davon wurden 9593 PJ = 2,67 PWh (Petawattstunden) oder 70% importiert (9593 PJ / 13594 PJ = 70,56%).

    Im selben XLS-File finden wir den Endenergieverbrauch. Danach kamen 9329 PJ = 2,59 PWh beim Verbraucher an, das sind genau 68,6% (9329 PJ / 13594 PJ = 0,686). Da Tankwagen selten verunglücken, dürften die Verluste im Stromnetz zu finden sein.

    Zur Stromerzeugung wurden 2017 in DE verwendet [67]:

    Erneuerbare zu fossilen Sromquellen stehen damit im Verhältnis 21,5 / 58,5 = 36,75% (Fossil 28,6 + 15,5 + 13,4 + 1 = 58,5%). 63,25% des Strommix stammen folglich aus fossilen Quellen. (Kernenergie wird nicht betrachtet).

    Ein "Strommix" kann folglich auch nur etwa dieser Zusammensetzung entsprechen. Im Strommix waren 2017 folglich 63,25% fossile Energien enthalten.

    Wenn wir davon ausgehen, daß 63% des Strommix [67] derzeit aus Braunkohle stammt, dann können wir auch sagen, wenigstens 63% der Elektrofahrzeuge fahren mit fossilem Strom.

    Zu Transformationsverlusten bei der elektrischen Übertragung

    Im Kohlenkraftwerk ist bereits am Ausgang des Generators der Wirkungsgrad des Dieselmotors erreicht. Während die Leistung beim Diesel jetzt schon die Räder des Autos treibt, wird der elektrische Strom aus dem Kraftwerk über bis zu 50 Stufen transformiert. Jede dieser Transformationen erzeugt Wärme - und vermindert damit den Gesamtwirkungsgrad der Kette.

    Ein Beispiel mit 15 Stufen:

    Jeder Schritt einer Energieumwandlung hat dabei einen begrenzten Wirkungsgrad - bei jedem Transformator entsteht typisch 1% Abwärme.

    Weitaus größere Verluste entstehen im Pumpspeicherwerk (typ. Wirkungsgrad 70%), beim Lade-/Entladezyklus des E-Mobils (typ. Wirkungsgrad 70%) und im Fahrregler/Elektromotor (typ. Wirkungsgrad 80%).

    Damit ergibt sich eine typische Kette von Wirkungsgraden für E-Mobilität:

    Wirkungsgrad eines mit Kohlestrom geladenen E-Mobils

    Es kommen 11,5% der verheizten Kohle-Energie an den Rädern des E-Mobils an. Im Gegensatz zu einem Wirkungsgrad von 40% eines modernen Diesels ist das bedrückend wenig. Die gute, alte Dampflok kann da mit ihrem 10% Wirkungsgrad mithalten!

    Nehmen wir moderne Verbrenner-Hybridfahrzeuge hinzu, bei denen der Akku vom Verbrennungsmotor geladen wird, kommen wir etwa zu folgender Bilanz:

    Wirkungsgrad eines Hybridfahrzeuges, vom Bordmotor geladen

    Im elektrischem Betrieb 22,4% kommen des verbrannten Kraftstoffs an den Rädern an. Mit einem doppelt so hohen Wirkungsgrad (22,4% / 11,5% = 1,95) sind Hybridfahrzeuge damit den Kohlestrom-gespeisten eindeutig überlegen! Nicht Akku-Fahrzeuge, sondern Hybridfahrzeuge oder reine Verbrenner erzeugen weniger Kohlendioxid!

    Kostenrechnung

    Entsprechend verhalten sich die Kosten. Nicht allein, daß der Akku des E-Mobils schon soviel kostet, wie ein heutiger Kleinwagen. Wir haben allein durch die permanente Nutzung der Pumpspeicherwerke im besten Fall mit einer Verdopplung, im schlechtesten Fall mit einer Verzehnfachung des Strompreises zu rechnen.

    Dazu kommen die verdeckten Subventionen für Windkraft- und Solaranlagen, die auch wieder der Steuerzahler begleicht. Deren Strom ist zu Atom- oder Kohlestrom nicht ansatzweise konkurrenzfähig. Heizung wird alsbald unbezahlbar! Neun von 16 Atomkraftwerken sind bereits abgeschaltet und damit unwiederbringlich vernichtet. Der Braunkohle-Tagebau Jänschwalde wird zum 1.9.2019 stillgelegt [54]. Man schaltet ohne Alternative einfach ab. Kein Wunder, alle Beteiligten entnehmen ihren Strom ja einfach der Steckdose - wozu soll man sich da Gedanken machen, woher der Strom kommt?

    Das eigentliche Problem: unsere Industrie ist schon mit den jetzigen, deutschen Strompreisen nicht konkurrenzfähig. Weitere Industrieflucht wird für steigende Arbeitslosigkeit in DE sorgen.

    Wenn also jemand bekräftigt, er wäre für die Verminderung von Kohlendioxid-Emissionen oder die Verminderung von Erderwärmung, dann sollte derjenige ganz schnell ein Verbot einer fossilen Speisung von E-Fahrzeugen durchsetzen.

    Hier wird das ganze Problem deutlich: Da man an der Stromtank-Steckdose nicht unterscheiden kann, ob der Strom aus fossiler Verbrennung stammt, oder aus erneuerbaren Energien, haben wir es beim Elektroantrieb mit dem größten Betrug der sogenannten "Energiewende" zu tun. Von den katastrophalen Umweltauswirkungen bei der Herstellung der Akkumulatoren abgesehen, erzeugt der E-Antrieb viel mehr Kohlendioxid als ein moderner Verbrennungsmotor.

    Der E-Antrieb ist folglich der derzeit "stärkste Klimakiller", um mit dem Jargong von Umweltaktivisten zu sprechen. Kohlendioxid-Ausstoß, wie Wirkungsgrad sind vergleichbar einer Dampflok (8...10%)! E-Mobilität ist damit der ökologische Albtraum schlechthin und besitzt eigentlich nur in Ballungsräumen Vorteile.

    Anhang 5
    Eintrag von Kohlendioxid in die Hochatmosphäre

    Kohlendioxid ist schwerer als Luft. Der Kohlendioxid-Eintrag von Kraftwerken, Verkehr und Heizung ist bodennah. Falls der Wind nicht zu stark weht, wird er bodennah sofort wieder abgebaut. Eine Wirkung auf die Albedo ist eher als gering anzunehmen. Mit dem Flugverkehr sieht es anders aus. Flugzeuge fliegen in einer Höhe von rund 10 Kilometern. Sie beeinflussen mit ihren Abgasen direkt die Hochatmosphäre.

    Die Datenbank der IEA [44] zeigte eine Weltemission der Erde von 32,32 Gt (Gigatonnen) Kohlendioxid für 2016. Der Flugverkehr erbringt 2,69% der weltweiten Gesamtmenge von fossilem Kohlendioxid, also 2,69% * 32,32 Gt = 0,869 Gt.

    Kerosin ist Dieselöl ähnlich. Nach Anh.3 entstehen pro Tonne rund 3,14 t Kohlendioxid und 1,28 t Wasser, in Summe entstehen pro Tonne Kerosin rund 4,4 t sog. "Klimakiller"-Gase (Wasser und Kohlendioxid). Damit können wir den Kerosinverbrauch berechnen: 0,869 Gt / 3,14 t = 0,277 Gt Kerosin. Das sind 277e6 Tonnen oder 277e9 Liter (277 Gl) Kerosin, die verbraucht wurden.
    CO2 = 869 Mt (Mio. Tonnen) und
    H2O = 355 Mt (= 277 Mt * 1,28).

    Zusammen werden durch die Luftfahrt rund (869 + 355) Mt = 1,22 Gt Klimakillergase in 10 km Höhe freigesetzt.

    Im Verhältnis zum Kohlendioxid der Erdatmosphäre nach Anh.3 zeigt sich, wie der Flugverkehr die Erdatmosphere mit Kohlendioxid von oben "befüllt". Dazu dividieren wir das gesamte, in der Atmosphäre anzutreffende Kohlendioxid durch die Flugflottenemission: (3,2 Tt / 869 Mt/a) = 3682/a. Anders ausgedrückt: Flugzeuge sättigen die Atmosphäre etwa in 3700 Jahren vollständig mit Kohlendioxid. Aus 10 km Höhe driftet das Kohlendioxid langsam nach unten. Am Boden wird es abgebaut.

    Je geringer die Konzentration von Kohlendioxid und Wasser, desto länger ist deren Verweildauer in der Atmosphäre. Da nicht klar ist, wie lange Wasserdampf und Kohlendioxid zehn Kilometer zurück zur Erdoberfläche brauchen, um dort abgebaut werden zu können, muß keine Klimawirkung des Flugverkehrs angenommen werden. Die Keeling-Kurve in Vergleich zur Entwicklung des Flugverkehrs (Abb.5) deutet genauso darauf hin, wie die vertikale Verteilung des Kohlendioxids in Abb.6 .

    Anhang 6
    Dicke der menschengemachten Kohlendioxidhülle der Erde

    Um eine bildliche Vorstellung zu bekommen, wieviel CO2 die Menschheit jährlich erzeugt, wollen wir noch die Dicke der menschengemachten CO2-Schicht nachrechnen, die sich jährlich um die Erde legt.

    Oberfläche der Erde
    Beträgt der Erddurchmesser d etwa 12730 km, dann besitzt die Erde als angenäherte Kugel etwa eine Oberfläche A von:
    A = π d² = π * (12730 km)² = 509e12 m² = 509 Millionen km²

    Dicke einer fiktiven, menschengemachten Rußschicht
    Ruß (Graphit) hat eine Dichte ρ von 2,26 g/cm³ = 2,6 T/m³. Nach Anhang 3 holt der Mensch jährlich etwa 5,43 Mrd. Tonnen reinen Kohlenstoff aus der Erde. Das zu dieser Masse m gehörige Kohlenstoff- (Graphit-) Volumen V ist mit ρ = m / V:
    V = m / ρ = (5,43e9 T) / (2,26 g/cm³)
    V = (5,43e15 g) / (2,26 g/cm³)
    V = 2,4e15 cm³ = 2,4e9 m³.

    Die Belaghöhe h auf der Erdoberfläche erhalten wir, indem das Volumen V durch die Fläche A der Erde geteilt wird:
    h = V / A
    h = (2,4e9 m³) / (509e12 m²)
    h = 4,72 µm

    In Worten: Die Menschheit erzeugt und verbrennt pro Jahr eine Kohlenstoffmenge, die die Erde mit einer 4,7 Mikrometer dicken Kohlenstoffschicht bedecken würde. Diese Schichtdicke entspricht einem Zehntel der Dicke eines menschlichen Haares.

    Im Vergleich zu kilometertiefen Ozeanen ist diese hauchzarte Schicht wohl eher vernachlässigbar.

    Adäquate Dicke der Kohlendioxidhülle
    Rechnen wir nach Anhang 3 mit etwa 20 Mrd. Tonnen menschengemachtem Kohlendioxid pro Jahr, und entspricht ein Mol Kohlendioxid rund 22,4 Litern (l), dann besitzt ein Gramm CO2 ein Volumen von rund 0,5 Litern:
    44 g CO2 ~ 22,4 l (ergibt sich aus der Molmasse)
    1g CO2 ~ 22,4/44 l = 0,509 l

    Auf Höhe des Meeresspiegels nehmen 20 Mrd. Tonnen CO2 (20e15 Gramm) ein Volumen V ein von etwa:
    V / 22,4 l = 20e15 g / 44 g
    V = 10,2e15 l = 10200 km³

    Verteilen wir dieses Volumen auf die Erdoberfläche A, dann ergibt dies jährlich eine Höhe h von:
    V = A * h
    h = V / A = 10200 km³ / 509e6 km² = 0,02 m = 2 cm

    Im Verhältnis zu einer Höhe der dichten Atmosphäre von rund 10 Kilometern entsprechen diese zwei Zentimeter (2 cm / 10 km) = 1 / 500000) ganz grob einem Fünfhunderttausendstel der Dicke der Erdatmosphäre.

    Anhang 7
    Variation des Energieeintrags der Sonne

    Die Erde bietet der Sonne eine Oberfläche A als Scheibe an mit A = π d², wenn d den mittleren Erddurchmesser darstellt. Mit d = 12742 km (Wikipedia) folgt die der Sonne dargebotene Fläche A mit
    A = π d² = 510 Mio. km²

    Wärmeeinstrahlung der Sonne
    Reflektieren Wolken im Mittel geschätzt etwa 30% direkt ins All zurück, und rechnen wir mit einer Solarkonstante K von 1367 W/m² (Leistung pro m²), so nimmt die Erde permanent die Leistung Pe in Form von Wärme auf:
    Pe = K * 70% * A = 1376 W/m² * 0,7 * 510e6 km²
    Pe = 488e15 W
    Pe = 488 PW (Petawatt)

    5%-Variation der Wärmeeinstrahlung der Sonne
    Die 5%-Variation Pv der Sonneneinstrahlung beträgt
    Pv = Pe * 5% = 488 PW * 0,05 = 24,4 PW (Petawatt)

    Wärmeeinstrahlung der Sonne zu menschengemachter Wärme
    Dividieren wir die Wärmeleistungsaufnahme der Erde Pe durch die mittlere vom Menschen erzeugte/verbrauchte Leistung Pm nach Anh.1, so erhalten wir ein Verhältnis j beider Größen von
    j = Pe / Pm
    j = 488 PW / 17,6 TW = 27727.

    In Worten: Die Sonne strahlt rund dreißigtausend mal soviel Wärmeleistung zur Erde herein, wie die Menschheit im Mittel erzeugt.

    Variation der Sonneneinstrahlung
    Wenn die Variation der Sonneneinstrahlung, wie von Astronomen angenommen, etwa 5 Prozent beträgt, dann entspricht diese Variation 5 Prozent dieser Leistung, also dem
    (5% * j) = 0,05 * 27727 = 1386-fachen des Weltenergieverbrauchs der Menschheit.

    Mit anderen Worten: Sollte die Sonnenstrahlung um 5 Prozent variieren, dann variiert sie mit der rund 1400-fachen Wirkung des Weltenergieverbrauchs der Menschheit.

    Anhang 8
    Energieeintrag aller Wüsten und Halbwüsten


    Sahara

    Fläche der Sahara: 9 Mio. km² (Wikipedia)
    Solarkonstante: 1367 W/m²
    effektive Einstrahlung in Äquatornähe: rund 1000 W/m²
    einkommende Reflexion an Wolken (Albedo): 80% [17]
    Als Wärme-Überschuß bei wolkenfreiem Himmel in Relation zum bewölkten Himmel werden 800 W/m² angenommen mit 8 Stunden Sonnenschein pro Tag; 365 Tage pro Jahr: 365 * 8 h = 2920 h/a

    Energieeintrag der Sahara Es pro Jahr:
    Es = Fläche * Sonnenscheindauer * Stunden_pro_Jahr
    Es = 9e12 m² * 800W/m² * 2920 h/a
    Es = 21e18 Wh/a (Wattstunden pro Jahr)
    Es = 21 EWh/a (Exawattstunden pro Jahr; Exa: 1e18)

    Verhältnis n als Energieeintrag der Sahara Es zum Weltenergieverbrauch Em 2011:
    n = Es / Em = 21000 PWh/a / 144,9 PWh/a
    n = 144,93

    Die nicht bewölkte Sahara trägt im Vergleich zu einer bewölkten Sahara rund einhundertfünfzig mal soviel Energie ein, wie die Menschheit jährlich produziert.

    Trocken-warme Wüsten zusammen

    Rechnet man die trocken-warmen Wüsten und Halbwüsten der Erde zusammen, dann kommen wir auf eine Fläche um die 30 Mio. km². Das ist etwas mehr als die dreifache Fläche der Sahara. Entsprechend dürfte der Wärmeeintrag auch etwa der dreifache sein. Aus Anh.1 wissen wir, daß die Sahara eine Energie Es von etwa 21000 Petawattstunden pro Jahr einbringt. Die Sahara bringt dabei eine gemittelte Wärmeleistung ein von
    Ps = Es / t = 21e18 Wh/a / (365*24 h) = 2,4e15 W = 2,4 Petawatt, siehe oben.

    Alle Wüstengebiete zusammen bringen etwa dreimal soviel ein, sie erzeugen eine Leistung von rund
    Pw = 3 * Ps = 7,2 Petawatt.

    Im Verhältnis zum Weltenergieverbrauch (ausgedrückt als Leistung) Pm von 17,6 TW (2016) liefern die Wüstengebiete Pw mit rund 7,2 Petawatt etwa
    7,2 PW / 17,6 TW = 409 mal mehr Wärmeleistung.

    Begrünte Wüsten

    Eine 5%-Variation der Sonnenstrahlung Pv bringt in Relation zur Absorption von Wüsten und Halbwüsten zusammen (Pw) einen Faktor i
    i = Pv / Pw = 17,6 PW / 7,2 PW = 2,44 = 244%

    In Worten: Die von Astronomen gefürchtete 5% Variation der Sonneneinstrahlung ist nur rund zweieinhalb mal stärker, als die zusätzliche Einstrahlung, die durch alle Wüsten und Halbwüsten der Erde zusammen absorbiert wird.

    Könnten wir alle Wüsten und Halbwüsten begrünen, würden wir damit eine Erhöhung der Sonneneinstrahlung von bis zu 2 Prozent kompensieren:
    NR: x = 0,05 * 7,2 PW / 17,6 PW = 2%.

    Anhang 9
    Rechnungen zur blockierten Rückstrahlung

    Astronomisch betrachtet, ergibt sich die Erdtemparatur aus der Wechselwirkung zwischen der Erwärmung durch die Sonne und der permanenten Rückstrahlung der Erde in das mit 3 Kelvin sehr kalte Weltall rundherum. Zwischen Einstrahlung und Rückstrahlung entsteht ein Gleichgewicht. Um Erderwärmung zu analysieren, sind beide Seiten zu betrachten. An der Berechnung der Rückstrahlung allerdings scheiden sich die Geister.

    Dabei strahlt die Sonne auf die Erde als Scheibe mit der Fläche
    AS = π d² / 4.

    Für die Rückstrahlung nähern wir die Erde als kugelförmigen Punktstrahler an, die Erdkugel hat die Oberfläche
    AR = π d².

    Vergleichen wir beide Flächen, so ist zu erkennen, das die ins All zurückstrahlende Fläche genau vier mal größer als die von der Sonne bestrahlte Fläche ist,
    AR / AS = 4.

    Mit einer Solarkonstante S = 1367 W/m² strahlt die Sonne permanent mit rund
    PS = S * AS = S * π d² / 4 = 1367 W/m² * π * (12742 km)² = 697e15 Watt
    PS = 697,1 PW (Petawatt)

    auf die Erde. Davon werden je nach Quelle 20% bis 30% sofort von Wolken zurück ins All gestrahlt. Es bleiben
    Pw = 70% * 697,1 PW = 488 PW,

    die auf der Erde ankommen. Das ist rund der dreißigtausendfache Weltenergieverbrauch von 2016 (488 PW / 17,6 TW = 27727).

    Soll sich die Erde weder erwärmen noch abkühlen, so muß die ankommende Strahlungsleistung im Mittel der abgegebenen Strahlungsleistung gleich sein.

    Um die im Mittel zurückgestrahlte Strahlungsleistung PR pro Quadratmeter zu berechnen, brauchen wir also nur die Solarkonstante mit 70% zu multiplizieren und durch das Flächenverhältnis zu teilen.
    PR = S * 70% / 4 = 1367 W/m² * 0,7 / 4 = 239 W/m².

    Wir kommen pro Quadratmeter Erdoberfläche auf 239 Watt, die im Durchschnitt permanent zurück ins All gestrahlt werden.

    Wie verändert Kohlendioxid die Rückstrahlung nun? An dieser Stelle scheiden sich die Geister. Im WWW finden wir verschiedenste Annahmen zur durch Kohlendioxid blockierten Rückstrahlung Pb. Schon Heinz Hug [34] berechnete, daß Kohlendioxid die Atmosphäre bereits auf 10 Meter optisch dicht macht und keine Rückstrahlung mehr durchgelassen wird. Dies würde bedeuten, daß die Rückstrahlung konstant bleibt, daß sie unabhängig von einer noch weiter steigenden Kohlendioxidkonzentration ist.

    Es entsteht der Verdacht, das Wasserdampf/-dunst der Übeltäter ist. Nachts kühlt er ab und kondensiert - damit blockiert er die Rückstrahlung komplett. Tags erwärmt sich die Luft, die Kondensation verschwindet und die Sonne wärmt. Nur klare Nächte sind lausig kalt.

    Blockierte Rückstrahlung -
    Wasser- und Kohlendioxid-Absorption von 9 bis 13 µm

    Die Energieabstrahlung eines schwarzen Körpers nimmt nach dem Stefan/Boltzmann Gesetz mit der Temperatur zur vierten Potenz ab. Um uns ein Bild zu machen, welche Wellenlänge zu welcher Temperatur eines schwarzen Strahlers paßt, wollen wir einen Blick auf die Planck-Kurven werfen.

    Strahlungsdichte schwarzer Strahler

    Wir sehen, daß Kohlendioxid nur energiearme, kalte Strahlung (rechtsseitig) blockiert, während Wasserdunst beidseitig blockiert. Die Wirkung von Wasser erscheint damit qualitativ höher. Weil auch die Konzentration von Wasser aus vorn erörterten Gründen höher anzusetzen ist, können wir davon ausgehen, daß Wasserdunst der Klimakiller No.1 ist. Dazu würde die Wasserdunstglocke passen, die von Flugzeugen in der Hochatmosphäre gemacht wird. Als Argument ist die geringe Molekülmasse zu nennen, die Wasserdunst im Gegensatz zu Kohlendioxid so lange dort oben verweilen läßt, bis er kondensiert und damit schwerer wird als die umgebende Luft.

    Anhang 10
    Akkukapazität contra Tankvolumen

    Gibt es eine Möglichkeit, den Tankinhalt eines Dieselfahrzeugs mit der Akkukapazität eines Elektrofahrzeugs zu vergleichen?

    Diesel hat einen Brennwert von rund 12,6 kWh/kg oder 10,4 kWh/l (kWh/l: Kilowattstunden pro Liter) [21]. Ältere PKW-Dieselmotoren besitzen einen Wirkungsgrad von 36%, moderne Turbo-Einspritzermodelle kommen auf einen Wirkungsgrad bis zu 43% [22]. Pro Liter Diesel geben sie folglich eine mechanische Energiemenge von 10,4 kWh/l * (36%...43%) = 3,75...4,47 kWh/l (Kilowattstunden pro Liter) ab. Für folgende Rechnungen nehmen wir einen Mittelwert von rund 4 kWh/l an.

    Vom geladenen Akku zum Antrieb könnten E-Autos einen Wirkungsgrad um 80% erreichen. Von 100 kWh im Akku bleiben dann etwa 80 kWh übrig, die auf die Straße gebracht werden können. Der Rest wird in Akku, Fahrregler und E-Motor in Wärme umgewandelt. Um auch diesen Wirkungsgrad zu berücksichtigen, haben wir die 4 kWh/l durch den Wirkungsgrad des E-Autos zu dividieren: 4 kWh/l / 80% = 5 kWh/l.

    Diese 5 Kilowattstunden pro Liter Diesel bieten nun die Möglichkeit, die Batteriekapazität eines Elektroautos in dem Tankinhalt eines Dieselautos umzurechnen. Wir brauchen die Akkukapazität in kWh lediglich durch 5 zu dividieren, um das Dieseläquivalent in Litern zu erhalten.

    In Worten: Das Dieseläquivalent L in Litern ergibt sich aus der Batteriekapazität E des E-Autos in Kilowattstunden dividiert durch eine Konstante Hd:

    Der Wert dieser Konstanten Hd liegt, wie oben hergeleitet, typisch bei etwa

    Die Batteriekapazität läßt sich auch auf Benzin umrechnen. Benzin hat mit 9,7 kWh/l einen geringeren Brennwert als Diesel. Das Brennwertverhältnis von Benzin zu Diesel beträgt 9,7 / 10,4 = 93,3%. Um die Heinz-Konstante für Benzin Hb zu erhalten, multiplizieren wir die des Diesels mit 93,3%:

    (Hierbei nehmen wir implizit grob an, daß der Wirkungsgrad unseres Benziners bei 40% liegt.)

    Betrachten wir die Batteriekapazität von modernsten Elektro-PKW nach [24], so können wir diese jetzt direkt in Litern Tankinhalt Diesel oder Benzin ausdrücken, siehe Tab.1. Wir dividieren dazu die Akkukapazität (Energie) durch die Hd-Konstante

    Die Tabelle möge nur beispielhaft gelten, sie wiederspiegelt lediglich das Spektrum angebotener Akku-Kapazitäten am Jahresende 2018.

    Tab.1: Elektrofahrzeuge
    Modelltyp
    Akkukapazität
    E in kWh
    Dieseläquivalent
    L in Litern
    Smart EQ
    Hyundai Ionic
    Renault ZOE40
    Opel Ampera
    Tesla S100
    17,6
    28
    40
    60
    100
    3,52
    5,6
    8
    12
    20

    Die Tabelle zeigt: Hat mein PKW eine Tankreserve von fünf Litern, so entspricht diese energetisch dem prallvollen Akku eines Hyundai Ionic. Mit dem neuen E-Fahrzeug ist also der Seidenfuß auf dem Gaspedal überlebensnotwendig.
    Man könnte auch sagen: Elektrisch fahren wir im Bereich der Tankreserve eines Otto-Motors.

    Würden Sie mit 20 Litern Tankinhalt von Berlin zum Skifahren in die Dolomiten aufbrechen? Noch dazu mit dem Wissen bewaffnet, daß die Supercharger-Ladestellen auf der Autobahn gerade defekt oder besetzt sind und daß das Nachladen an der hauseigenen Drehstrom-Steckdose des Hotels (mit maximal 11 kW) fast 10 Stunden dauert, um diese 20 Liter (100 kWh) nachzuladen? Der Akku, der diese 20 Liter Dieseläquivalent aufnimmt, wiegt übrigens stolze 600 Kilogramm - ein Hinweis darauf, welch gigantische Umweltschäden der Erde bei massenhafter Elektromobilität winken. Gleichzeitig mag dies auch ein Hinweis darauf sein, wieviel fossile Energie bei der Herstellung dieses Akkus vorab verbraucht wurde.

    Masse-Energie-Verhältnis eines Akkus:
    Dividieren wir die Masse durch die gespeicherte Energie, so erhalten wir das Masse-Energie-Verhältnis MEV vergleichbarer Akkus (als Referenz nehmen wir den Tesla-Akku)
    MEVa = 600 kg / 100 kWh = 6 kg/kWh (Kilogramm pro Kilowattstunde).

    Dessen Inverse, das Energie-Masse-Verhältnis EMV ist dann
    EMVa = 100 kWh / 600 kg = 0,167 kWh/kg (Kilowattstunden pro Kilogramm).

    Energie-Masse-Verhältnis eines Dieseltanks:
    Unter der Annahme, ein Diesel-Tank hat komplett mit Diesel gefüllt grob eine Dichte d = 1 kg/l (Kilogramm pro Liter), können wir zum Vergleich das EMV eines Diesels ausrechnen.
    EMVd = Hd / d = 5 kWh/l / 1 kg/l = 5 kWh/kg.

    Der Dieseltank hat gegenüber dem Akku folglich ein dreißigfach höheres Energie-Masse-Verhältnis (5 kWh/kg zu 0,167 kWh/kg = 30). Bei gleicher, gespeicherter Energie wiegt der LiPo-Akku also rund 30-mal soviel, wie der volle Dieseltank.

    Wir sehen, mit äquivalenten Diesel-Tank-Volumina von 3 bis 20 Litern sind E-Autos für die Stadt hervorragend, aber für Fernfahrten eher ungeeignet. Wenn wir uns also ein neues Fahrzeug anschaffen wollen, sollten wir genau bedenken, welche Fahrstrecken zu bewältigen sind.

    Ebenfalls zu beachten ist, daß nachts die Sonne nicht scheint. Wenn wir also nachts laden, kommt der Strom bei Windstille aus dem Kohlekraftwerk. Und dann produzieren wir pro verbrauchter Antriebsleistung doppelt soviel Kohlendioxid wie ein Diesel, siehe Anh.4.

    Unabhängig von politischen Beschlüssen müssen wir wohl oder übel erkennen, daß eine flächendeckende E-Mobilität auf der Straße mit Akku-betriebenen Fahrzeugen derzeit eine gefährliche Illusion ist, die keiner genaueren Analyse standhält.

    PS: Der Berlin-Brandenburgische Innovationspreis 2018 wurde an einen batteriebetriebenen Zug (keine Modelleisenbahn) mit einer Kapazität der Batterie von - Zitat: "18.000 Smartphone-Akkus" verliehen. Bei durchschnittlich 3,7 Volt und 2,8 Ah sind das rund 10 Wattstunden pro Akku (3,7 V mal 2,8 Ah ~ 10 Wh). Zehn Wattstunden mal 18.000 Akkus macht 180 kWh (Kilowattstunden), mit der H-Konstante in Diesel umgerechnet (Division durch 5 kWh/l) entspricht dies einem Tankinhalt von 36 Litern Diesel. Dieser Akku wiegt dann mindestens 1080 kg (180 kWh / EMVd = 180 kWh / 0,167 kWh/kg = 1080 kg).

    Würden Sie als Eisenbahner eine Diesellok mit 36 Litern Diesel im Tank vor einen Zug spannen? Eher nicht?

    Wie sagte schon Einstein:


    Quellen

    [0] United Nations IPCC Geneva: Climatic change 2007 synthesis report.

    [1] Nelson, T.J.: Cold Facts on Global Warming (2003). https://www.randombio.com/co2.html. Modified data from: Howare, J.N., Burch, D.L., Williams, D (1955). Near-infrared transmission through synthetic atmospheres. Geophys. Res. Papers No. 40, Geophys, Res. Dir., Air Force Cambridge Research Center, p.93

    [2] http://de.wikipedia.org/wiki/Sonnenaktivität

    [3] http://de.wikipedia.org/wiki/Kohlekraftwerk#Radioaktive_Emissionen

    [4] bp-statistical-review-of-world-energy-2017-full-report.pdf, S.9

    [5] https://de.wikipedia.org/wiki/Wald#Wald_als_weltweiter_Klimaregulator_und_Kohlenstoffsenker

    [6] https://de.wikipedia.org/wiki/Erdöl#Radioaktiver_Abfall

    [7] https://de.wikipedia.org/wiki/Heizöl

    [8] https://de.wikipedia.org/wiki/Kohlenstoffdioxid

    [9] https://de.wikipedia.org/wiki/Kohlenstoff

    [10] https://de.m.wikipedia.org/wiki/Desertifikation

    [11] https://de.m.wikipedia.org/wiki/Bevölkerungsexplosion

    [12] https://de.m.wikipedia.org/wiki/Strommix

    [13] EU-Verordnung zur Verminderung der CO2 - Emissionen von Personenkraftwagen

    [14] https://de.m.wikipedia.org/wiki/Wüste

    [15] Nir Shaviv's blog: My experience at the German Bundestag's Environment Committee in a pre-COP24 discussion. Rede auf Youtube zu finden unter Wissenschaftler entlarvt Klimaschwindel in Bundestag

    [16] David Archibald: Saltbush Solar Activity Watch, Dec. 2018

    [17] https://de.wikipedia.org/wiki/Albedo

    [18] Sachverständigenrat für Umweltfragen (2010): 100% erneuerbare Stromversorgung bis 2050: klimaverträglich, sicher, bezahlbar (Memento vom 24. Oktober 2011 im Internet Archive) (Unseriöse Studie mit nicht verifizierten Positiv-Erwartungen a la "Kostenentwicklung" etc.)

    [19] Wikipedia: Liste von Pumpspeicherkraftwerken

    [20] Reiser, O.: Der Treibhauseffekt aus chemischer Sicht [Teil 2]. Webseite 2019

    [21] https://de.wikipedia.org/wiki/Dieselkraftstoff

    [22] https://de.wikipedia.org/wiki/Dieselmotor#Wirkungsgrad

    [23] https://de.wikipedia.org/wiki/Elektroauto

    [24] https://de.wikipedia.org/wiki/Liste_von_Elektroautos_in_Serienproduktion

    [25] https://de.m.wikipedia.org/wiki/Gigafactory

    [26] https://de.wikipedia.org/wiki/Tragik_der_Allmende

    [27] Wu, H.W. & Emadi, A & Graaf, G & Leijtens, Johan & Wolffenbuttel, R.F.. (2011). Design and Fabrication of an Albedo Insensitive Analog Sun Sensor. Procedia Engineering. 25. 527-530. 10.1016/j.proeng.2011.12.131. Image license: CC BY-NC-ND 3.0

    [28] Kipp, Rudolf: Beispiellose Erwärmung oder beispiellose Datenmanipulation? http://www.science-skeptical.de/blog/beispiellose-erwarmung-oder-beispiellose-datenmanipulation/001195/ vom 20.11.2009

    [29] https://de.wikipedia.org/wiki/Charles_David_Keeling, Atmospheric CO2 Data - Primary Mauna Loa CO2 Record, source: R. F. Keeling, S. J. Walker, S. C. Piper and A. F. Bollenbacher "Scripps CO2 Program" http://scrippsco2.ucsd.edu/assets/data/atmospheric/stations/in_situ_co2/monthly/monthly_in_situ_co2_mlo.csv, Bild: Auszug aus https://de.wikipedia.org/wiki/Keeling-Kurve

    [30] ICAO: The world Aviation - 1950 to 2012. Revenue Passenger Kilometers: https://www.icao.int/sustainability/Pages/Facts-Figures_WorldEconomyData.aspx vom 20.5.2019

    [31] https://de.wikipedia.org/wiki/Energieverbrauch nach Zahlen des Bundesministerium für Wirtschaft (BMWi): Zahlen und Fakten Energiedaten, Stand: 23.09.2018

    [32] Nahle, Nasif S. Repeatability of Professor Robert W. Wood’s 1909 experiment on the Theory of the Greenhouse, July 5, 2011. Biology Cabinet Online-Academic Resources and Principia Scientific International. Monterrey, N. L. http://www.biocab.org/Experiment_on_Greenhouses__Effect.pdf

    [33] https://de.wikipedia.org/wiki/Energieverbrauch#Weltweiter_Energieverbrauch

    [34] Hug, Heinz: Die Klimakatastrophe - ein spektroskopischer Artefakt? (1998) in http://ch-kurse.de/Heft_Klima_7430.pdf, S.51-56, Editor G. Dobrowolski. Siehe auch Schack, Alfred: Der Einfluß des Kohlendioxid-Gehaltes der Luft auf das Klima der Welt. In: Physikalische Blätter 28 (1972), S. 26-28, download unter https://onlinelibrary.wiley.com/doi/pdf/10.1002/phbl.19720280106

    [35] Bevölkerungsexplosion Datenquelle https://de.m.wikipedia.org/wiki/Bev%C3%B6lkerungsexplosion https://web.archive.org/web/20110623122056/http://www.census.gov/ipc/www/worldhis.html

    [36] Sinn, H.W.: Buffering Volatility: A Study on the Limits of Germany’s Energy Revolution. CESIFO working paper no. 5950. ISSN 2364-1428

    [37] https://www.bmwi.de/Redaktion/DE/Artikel/Energie/energiedaten-gesamtausgabe.html (nur DE)

    [38] https://en.wikipedia.org/wiki/World_energy_consumption

    [39] https://de.wikipedia.org/wiki/Ozean

    [40] https://en.wikipedia.org/wiki/Tonne_of_oil_equivalent

    [41] https://de.wikipedia.org/wiki/Grönland#Besiedlung

    [42] http://www.alpenverein.com/portal_wAssets/z_alt/portal/Home/Downloads/Bergauf_2_08/Gletscherschwund.pdf

    [43] https://de.wikipedia.org/wiki/Kleine_Eiszeit

    [44] https://www.iea.org/statistics/?country=WORLD&year=2016&category=Emissions&indicator=TotCO2

    [45] https://de.wikipedia.org/wiki/Weltenergiebedarf

    [46] Dohe, S.: Measurements of atmospheric CO2 columns using ground-based FTIR spectra. Dissertation, Karlruher Institut für Technologie (KIT), 2013

    [47] Wennberg, P. O., Wunch, D., Roehl, C. M., Blavier, J.-F., Toon, G. C., & Allen, N. T. (2017). TCCON data from Lamont (US), Release GGG2014.R1 [Data set]. CaltechDATA. https://doi.org/10.14291/tccon.ggg2014.lamont01.r1/1255070

    [48] Higgs, Roger: 27 simple bullet points prove global warming by the sun, not CO2: by a geologist for a change. Dr Roger Higgs, Geoclastica Ltd, Technical Note 2019-11, 6th April 2019 (amended 5th July 2019), on ResearchGate. Übersetzung in deutsch.

    [49] image source NASA Goddard Space Flight Center over Wikipedia, CC BY 2.0, adds by the author.

    [50] Al Gore & IPCC: Nobel Peace Price 2007 with IPCC for climate change activism

    [51] The British Court Case about Al Gore's film "An Inconvinient Truth" stated a "long schedule of errors"

    [52] Kyoto-Protocol (1992): Reduction in greenhouse gas emissions

    [53] Kyoto protocol (1997) sign up cancelled by Byrd-Hagel Resolution

    [54] rbb Studio Cottbus: Tagebau Jänschwalde muss Betrieb vorerst einstellen. Meldung vom 30.8.2019

    [55] Gerichtsurteil zum Klimabetrug: Gerichtsurteil stürzt CO2-Papst vom Thron

    [56] M.E.Mann's manipuliertes Hockeyschlägerdiagramm der Erderwärmung

    [57] https://de.wikipedia.org/wiki/Luftdichte

    [58] Wikipedia #Sättigung_von_Gasen_am_Beispiel_des_Wasserdampfs

    [59] https://en.wikipedia.org/wiki/File:Ipcc7.1-mann-moberg-manley.png aus https://en.wikipedia.org/wiki/ipcc

    [60] Frank, P.: Propagation of Error and the Reliability of Global Air Temperature Projections. Front. Earth Sci., 06 Sept. 2019, https://doi.org/10.3389/feart.2019.00223

    [61] https://de.wikipedia.org/wiki/Wasserstoffwirtschaft

    [62] https://www.saurugg.net/2017/blog/stromversorgung/stromnetz-kurz-vor-dem-zusammenbruch vom 10.6.2017

    [63] Stahl, Martin: Warum das Elektroauto ein Feind der Energiewende ist. Manager Magazin vom 12.9.2019

    [64] Dubbers, D.; Stachel, J.; Uwer, U.: Energiewende: Fakten, Mißverständnisse, Lösungen. Webseite Uni Heidelberg, 4.9.2019

    [65] BMWi 12/2018 https://www.bmwi.de/Redaktion/DE/Infografiken/Energie/energie-primaerverbrauch.html

    [66] https://de.wikipedia.org/wiki/Pumpspeicherkraftwerk

    [67] Arbeitsgemeinschaft Energiebilanzen: AGEB Auswertungstabellen August 2018

    [68] Ferroni, F.; Hopkirk, R.: Energy Return on Energy Invested (ERoEI) for photovoltaic solar systems in regions of moderate insolation (Energy Policy 94, 2016). Kurzfassung in bazonline.ch: Die verheerende Bilanz von Solarenergie

    [69] Der fehlende Part: Wer steckt hinter Greta Thunberg? https://youtu.be/gWdMGaguyEQ vom 22.9.2019

    [70] Wikipedia https://de.wikipedia.org/wiki/Aerosol

    [71] Bartsch, Christian: Wider die Klimahysterie: Mehr Licht im Dunkel des Klimawandels - Klima. FAZ vom 3.4.2007

    [72] https://kraftwerkforschung.info/wasserstoff-gasturbinen

    [73] Wikipedia Gesetz von Amontons

    [74] Wikipedia Vinland



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