Der Klima-Flop des IPCC

Hypothesen widerlegt - Kohlenstoff-Modell zeigt kaum Erwärmung

von Dipl.-Ing. Peter Dietze

Es wird ein globales Kohlenstoff-Modell vorgestellt mit einer Zeitkonstanten von 55 Jahren für den CO2-Abbau in der Atmosphäre. Ein numerischer Test zeigt gute Übereinstimmung mit der heutigen Konzentration und für IS92a nur eine Verdoppelung bis 2100. Bei konstanter Emission bis 2100 wäre der Temperaturanstieg nur noch ca. 0,15 C. Die Akkumulationshypothese des IPCC, das Strahlungsmodell und die Temperatursensitivität haben sich als falsch erwiesen. IPCC verbrennt weit mehr fossile Reserven als verfügbar sind und unterschätzt die zukünftigen Senkenflüsse bis zum Faktor 6. Energiesteuern in der EU würden gerade 0,002 C ausmachen.

 

Allgemeines

Befürworter und Gegner der (anthropogenen) globalen Erwärmung streiten erbittert [48] über das Ausmaß bei einer CO2-Verdoppelung bzw. was wir bis zum Jahr 2100 mit oder ohne Reduktion sowie bei Verbrennung der als verfügbar angenommenen fossilen Reserven zu erwarten haben. Kaum jemand legt jedoch in dieser Debatte Hand an die Wurzeln, d.h. das globale Kohlenstoffmodell sowie das atmosphärische Strahlungsmodell des IPCC. Die Insider konnten das Interesse auf eine breite Diskussion von Eingangsdaten und Ergebnissen der komplexen Simulationsrechnungen beschränken während die Prinzipien sowie Annahmen in diesen Modellen in den IPCC-Papieren (z.B. [33, 35]) weitgehend verborgen gehalten wurden. Trenberth erlaubte sich z.B. in [66] die dreiste Bemerkung, die Beweislast daß ein Modell falsch sei, liege nicht beim Modellierer, sondern beim Kritiker - wissend, daß ohne Veröffentlichung der Details sowie Parameter kaum jemand die Chance hat, einen solchen Beweis anzutreten. Diese Position könnte allenfalls jemand vertreten, der selbst schon eindeutig bewiesen hat, daß sein Modell richtig ist.

Einer der Hauptgründe für das zukünftige CO2-Problem ist die Vermutung, daß sich dieses Treibhausgas in der Atmosphäre "akkumuliert" (Abb. 1). Eine ständig steigene Konzentration wurde befürchtet aufgrund der Beobachtung, daß anscheinend 58% der fossilen (bzw. 46% der gesamten) Emission in der Atmosphäre blieb, was zu der stets wiederholten Toronto-Forderung nach einer weltweiten 60%igen Emissionsreduktion führte.

Abb. 1: a) Gemessene CO2 -Konzentration abhängig von der kumulierten Emission
b) Dynamische System-Charakteristik

Diese Graphik kann als ein corpus delicti der vermeintlichen Klimakatastrophe angesehen werden. Es ist bekannt, daß die Ozeane derzeit noch überwiegend auf dem vorindustriellen Stand sind. Sie enthalten heute etwa 50mal mehr Kohlenstoff und würden im Gleichgewicht etwa 6mal mehr CO2 aufnehmen als die Atmosphäre [37, 53]. Die Biosphäre würde bei einer CO2-Verdoppelung aufgrund der Photosynthese etwa 30% von 60 Mrd t Kohlenstoff (GtC) zusätzlich aufnehmen (zumindest für etliche Dekaden); diese 18 GtC/a sind das Dreifache unsrer gegenwärtigen Emissionen. Da die Biosphärenbilanz von den Treibhausforschern als etwa ausgeglichen und die ozeanische Aufnahmekapazität erst nach Durchmischung in einem Jahrtausend als wirksam angenommen wurde [36, 37, 53, 60], hatte man die erhebliche Zunahme der natürlichen Senkenflüsse bei steigender CO2-Konzentration elegant aus der Welt geschafft.

Im IPCC-Szenario S750 [33, S. 25] wird in 400 Jahren bis (bzw. in Profil B über) 3mal mehr Kohlenstoff verbrannt als fossile Reserven im Energy Primer [34] ausgewiesen sind. Zusammen mit der Akkumulationshypothese ergaben sich so weitaus zu hohe CO2-Konzentrationen und damit Grund zu radikalen Reduktionsforderungen: Weltweit 15% bis 2020, 50% bis 2050 und 70% bis 2100 sowie für Industrieländer drastische 25% bis 2005, 40% bis 2020, 80% bis 2050 und sogar 90% bis 2100 [ 3, 4, 13, 21,69 ]. Die in Kyoto vereinbarten Ziele [61] sehen dagegen zunächst recht bescheiden aus. Für die USA würde allerdings eine 7%ige Reduktion (bezogen auf den Wert von 1990, der heute schon um 13% überschritten ist) de facto bis etwa 2010 eine Minderung um fast 40% bedeuten und gravierende ökonomische Folgen haben.

In einer Studie vom Februar 1995 forderte der Wissenschaftliche Beirat Globale Umweltveränderungen (WBGU) gar, die Gesamtemission müsse (wegen der Akkumulierung) limitiert werden und "Die zivilisatorischen CO2-Emissionen müssen langfristig, d.h. für mehrere Jahrhunderte nahezu auf Null (!) heruntergefahren werden" sowie "Die hierzu notwendigen Maßnahmen sind konsequent zu verwirklichen". Die Deutsche Physikalische Gesellschaft (DPG) folgte promt diesen Thesen der Professoren Hasselmann und Schellnhuber [15, 20].

Der Akkumulationshypothese muß entschieden widersprochen werden. Angenommen, es wird Wasser in einen Eimer geschüttet der ein Loch hat. Dies ist vergleichbar mit CO2-Emissionen. Niemand, der gerade den Anstieg des Wasserpegels beobachtet, würde behaupten, daß etwa die Hälfte des Wassers im Eimer akkumuliert wird - selbst dann nicht, wenn tatsächlich momentan die Menge die abfließt, etwa halb so groß ist wie der Zufluß. Die Verhältnisse hängen ganz vom Pegel, dem Loch sowie vom Zufluß ab. Wir haben es beim globalen Kohlenstoffkreislauf mit einem dynamischen System zu tun, das sich in einem Übergangszustand befindet. .
Das Problem ist leicht zu lösen wenn man dieses dynamische System in der regelungstechnischen Weise interpretiert wie es in Abb. 1b angedeutet ist. Die CO2-Konzentration würde ohne Eintrag mit einer Halbwertszeit von 38 Jahren abnehmen wie im folgenden gezeigt wird. Soweit die Emissionen in derselben Weise ansteigen - also sich exponentiell in 38 Jahren verdoppeln - wäre die Systemantwort nur eine lineare Konzentrationserhöhung. Dies wurde in etwa auch während der letzten 25 Jahre beobachtet, als die Emissionen um 54% gestiegen sind. Seit 1971 steigt die Konzentration etwa mit einem jährlichen Zuwachs von 0,43% des heutigen Werts an, entsprechend 3,2 GtC oder 1,5 ppm. Dieser Anstieg wurde als eine nahezu irreversible Akkumulation fehlinterpretiert und war ein Grund für die übereilten FCCC-Verhandlungen der UNO für die Reduktionsziele von Kyoto.

Die CO2 -Zeitkonstante

Anhand eines einfachen Wasserkastenmodells kann die Zeitkonstante als Maß für die 'Lebensdauer' des CO2 erklärt und ein plausibler Wert ermittelt werden. In Abb. 2 wird die Atmosphäre als Wasserkasten dargestellt, der (um 1988) bis zu einem Pegel von 350 ppm aufgefüllt ist mit 743 GtC oder 2724 Gt CO2. Dieser Wasserkasten steht in einem großen Behälter der den Ozean repräsentiert.

 Abb. 2: Wasserkastenmodell für die atmosphärische Zeitkonstante des CO2

Der Atmosphärenkasten hat eine Öffnung, durch die jährlich etwa 2,7 GtC in den Ozean fließen. Ohne Emissionen würde der Pegel nach einer e-Funktion sinken wenn wir postulieren, daß der Abfluß etwa proportional zur Pegeldifferenz ist. Für das betrachtete Zeitintervall von rund 150 Jahren ist der (Konzentrations-)Anstieg des Ozeans sowie die lange Zeit für eine gleichmäßige Verteilung vernachlässigbar.

Die Zeitkonstante T ist definiert als die Zeitspanne in welcher der Pegel auf 1/e (37%) gegen den Gleichgewichtszustand (280 ppm) geht. Eine gleichwertige Definition ist: Nach der Zeit T hätte der Pegel bei konstantem Fluß den Gleichgewichtszustand erreicht. Man kann hierzu von jedem beliebigen Punkt ausgehen. Der Wert für T ergibt sich wenn der atmosphärische Pufferinhalt, das sind 148,6 GtC für die Differenz zwischen 280 und 350 ppm, durch den Abfluß (2,7 GtC/a) dividiert wird:

(148,6 GtC +33%) / (2,7 GtC/a +33%) = 55 Jahre

(1)

Der Zuschlag von 33% beim Pufferinhalt repräsentiert i.w. die Speicherung durch Oberflächenwasser, Bodenfeuchtigkeit und leicht verrottende Pflanzenteile. Ebenso muß ein Zuschlag für die Senken außerhalb der Ozeane berücksichtigt werden wie z.B. Bäume und Polareis. Dieser wird ebenfalls mit 33% veranschlagt. Die 2,7 GtC für die Aufnahme des Ozeans stammen aus einem abgeschätzten und durch 1,33 dividierten Gesamtsenkenfluß von 3,6 GtC/a - gut die Hälfte der Emission von 7 GtC/a. Die airborne fraction - hier das Verhältnis des (jährlichen) atmosphärischen Zuwachses zur gesamten (nicht nur fossilen) Emission - liegt damit bei 36% während die eigentlich wichtigere buffer fraction 48% beträgt.

Wird die Zeitkonstante T mit ln(2) multipliziert, erhält man die Halbwertszeit von 38 Jahren. Das heißt, jeder CO2-Impuls der in die Atmosphäre emittiert wird, benötigt 38 Jahre bis die Konzentrationserhöhung auf die Hälfte verringert ist. Überraschenderweise ist dieser Wert identisch mit dem von Joos und Sarmiento im Mai 1995 in den Physikalischen Blättern genannten. In [36] heißt es auf S. 405: "..daß die Aufnahme des freigesetzten Kohlendioxids durch den Ozean langsam ist im Vergleich mit der Rate, mit der wir CO2 freisetzen. So ist zum Beispiel bis heute nur etwa die Hälfte des im Jahre 1957 in die Atmosphäre eingebrachten Kohlenstoffs im Ozean gelöst". In der Tat ist 1957 +38 = 1995. In derselben Arbeit heißt es dann auf S. 411: "Von einem Kilogramm Kohlenstoff, das wir heute in die Luft emittieren, wird in zwanzig Jahren die Hälfte und in hundert Jahren immer noch ein Drittel in der Atmosphäre sein". Eine genauere Aufteilung gibt Sarmiento in [53] an.

Diese aus einem ozeanischen Diffusionsmodell [49, 59] abgeleitete Aussage erscheint unplausibel, kann doch die Natur welche permanent mit solchen Emissionsimpulsen beaufschlagt wird, nicht unterscheiden zwischen schnell zu absorbierendem 'neuem' CO2 und langsam zu absorbierendem 'altem' CO2. So ist die Halbwertszeit von 38 Jahren als Gesamtparameter zu verstehen, der für alle Impulse unabhängig von der Zeit und unter der Prämisse gilt, daß sich das System im Arbeitsbereich etwa linear/proportional verhält. Dies kann selbst für ein nichtlineares System in der Nähe des Arbeitspunkts vorausgesetzt werden.

Mit dem Kohlenstoffkreislauf befaßte IPCC-Modellierer, die offenbar nicht erkannten, daß eine eng an den Senkenfluß gebundene CO2-Zeitkonstante existiert, haben aus dem Diffusionsmodell eine nichtlineare Impulsantwort abgeleitet (33, Fig. 2.8). Diese wurde für das Faltungsintegral (siehe Glg. 4) benutzt obwohl es hiermit falsche Ergebnisse liefert. Die Angaben über die 'Lebensdauer' des CO2 wurden beliebig modifiziert. Im Second Assessment Report (SAR) des IPCC [33] heißt es, diese sei "variabel". Es erhebt sich die Frage, wie IPCC überhaupt zukünftige CO2-Konzentrationen berechnet hat. Ahlbeck zeigt in [2], daß IPCC mit einer airborne fraction [8] von ca. 50% arbeitet und dies bereits heute zu deutlichen Fehlern führt. Die missing sinks sowie der Abgleich der Modelle mit der Verteilung von Radiocarbontracern in den Ozeanen entwickelten sich zum Dauerproblem.

In Abb. 2 sind einige der benutzten Zeitkonstanten aufgeführt. Um 1987 waren es 400 Jahre (Maier-Reimer und Hasselmann [44], Graßl, Bach). 1989 publizierte Graßl 100 Jahre und 1995 waren es 50 bis 200 Jahre [24]. 1995 benutzte Bach 200 Jahre für die Szenarien [4], die als Basis für Reduktionsforderungen [3, 13, 15, 20, 28, 69] im Abschlußbericht der Klima-Enquête [21] dienten. Dabei stellt der Bericht auf S. 33 fest, daß die Zeitkonstante "nicht genau bekannt" ist - und gibt dann auf der nächsten Seite 120 Jahre an. IPCC nannte 100 und 120 Jahre [66] - doch die Stabilisierungsszenarien benutzten im Endbereich etwa 360 Jahre. Durch den 'Gegendruck', den das Diffusionsmodell nach einiger Zeit aufbaut, wird die CO2-Aufnahme und damit die zulässige Emission drastisch verringert - zumal die Diffusion gegen das größtenteils aufsteigende Wasser erfolgt. Aufgrund des Revelle-Faktors wird noch eine auf Dauer verbleibende remaining fraction von 16% [53] bzw. 11% inclusive Biomasse [23] angenommen

Graßl (WMO) konstatierte, ein einziger Wert für die 'Lebensdauer' könne wegen unterschiedlicher Senken nicht definiert werden. Dies entspricht nicht den Tatsachen. Angenommen, die Atmosphärenbox in Abb. 2 hätte drei Öffnungen für je eine geringe, mittlere und hohe Zeitkonstante. Die resultierende Zeitkonstante T für diese parallelen Senken entspricht dem gesamten C-Überschuß, dividiert durch die Summe der Abflüsse oder

T = 1/ (1/T1 +1/T2 +1/T3)

(2)

Fälschlicherweise wurden 120 Jahre aus dem Mittelwert für verschiedene Senkenanteile des Berner Modells berechnet [58, 59]. Wäre dies richtig, müßte der Senkenfluß um 1988 nur 148,6.1,33/120 = 1,65 GtC/a betragen haben - es waren jedoch etwa 3,6 GtC/a. Ein zusätzlicher kleiner Senkenfluß (großes T3) verringert den resultierenden Wert T; die Mittelwertbildung würde dagegen zu einer starken Erhöhung führen.

Eine besonders geringe Zeitkonstante von nur 5 Jahren wurde von Starr [63] und unabhängig auch von Segalstad [56] veröffentlicht, wobei offensichtlich die lifetime mit der sogenannten turnover time verwechselt wurde. Diese sagt aus, wie lange sich durchschnittlich ein CO2-Molekel aus dem Kreislauf im Reservoir Atmosphäre aufhält. Dieser Wert ist Inhalt/Durchfluß und etwa um den Faktor zehn kleiner als die Zeitspanne die benötigt wird, bis eine CO2-Menge bis auf 1/e absorbiert ist.

Sollten die 5 Jahre richtig sein, so müßte man entweder postulieren, daß bei heutiger Konzentration die Senkenflüsse bei 35 GtC/a liegen (knapp das sechsfache der fossilen Emissionen) oder daß die Konzentration seit der Industrialisierung real nur um 14 ppm gestiegen ist - womit die Frage nach dem restlichen Anstieg von 66 ppm zu klären wäre. Dann würde der anthropogene Anteil am atmosphärischen CO2 nur 4% betragen - was aufgrund von Messungen der C-Isotopenverhältnisse [56] nicht von der Hand zu weisen ist. Allerdings dürfte die Ursache darin zu suchen sein, daß bereits eine Verdünnung im Verhältnis von etwa 1:6 durch Vermischung mit anderen Reservoiren des C-Kreislaufs stattgefunden hat.

GEOSECS-Messungen des durch oberirdische Atombombentests erhöhten radioaktiven 14C ergaben für dieses Isotop eine Zeitkonstante von nur etwa 16 Jahren (Broecker und Peng, 1993). Bisher ist unklar, wie trotz der Kalibrierungsversuche mit Kohlenstoff einer gegenüber 55 Jahre um den Faktor 3,4 geringeren Lebensdauer bei Diffusionsmodellen missing sinks auftreten konnten.

Das gekoppelte Wasserkastenmodell

Als Arbeitsgrundlage für den globalen Kohlenstoffkreislauf wurde das Wasserkastenmodell erweitert (Abb. 3). Die Netto-Photosynthese der Landvegetation beträgt etwa 60 GtC/a, die ozeanische etwa 20 GtC/a. Drei Boxen repräsentieren die Landvegetation (etwa 650 GtC), die Atmosphäre (740 GtC) sowie die ozeanische Mischungsschicht (800 GtC). Diese ist durch Niederschläge und Gasdiffusion eng mit der Atmosphäre gekoppelt und tauscht etwa 100 GtC/a aus. In Abb. 3 ist dieser Kreislauf durch eine Rohrverbindung angedeutet. In hohen Breiten nimmt das eiskalte Salzwasser erhebliche Mengen an CO2 auf und sinkt dann in die Tiefsee ab, von wo es sich über den conveyor belt in die Ozeane verteilt. Die zentrale Koppelung bewirkt der antarktische Zirkumpolarstrom. In warmen Regionen - insbesondere dort wo durch den Schub ablandiger Passatwinde Wasser nachgezogen wird - beobachten wir ein Aufsteigen kalten Tiefenwassers, z.B. vor der Küste Perus. In solchen Bereichen erfolgt eine Ausgasung von in polaren Breiten aufgenommenem CO2 - mit einer Zeitverzögerung von etwa 400 bis 1000 Jahren.

Abb. 3: Gekoppeltes Wasserkastenmodell mit Kohlenstoffkreislauf und proportionalen Senkenflüssen (Speicherinhalte in GtC, Flüsse in GtC/Jahr, ca. 1985)

 

In Abb. 3 werden 3,6 GtC/a gepuffert (Atmosphäre 2,9, Biomasse 0,3 und Oberflächenwasser 0,4). Die Senkenflüsse betragen 3,4 GtC/a (untere Box 2,8 und Biomasse 0,6). Ein Reservoir, das CO2 für mehrere Jahrhunderte aufnimmt, kann für die Nutzungszeit fossiler Energien als Senke betrachtet werden. Diese Senken sind Humus, Polareis, Tiefsee und Sedimente einschließlich Korallen und Muscheln. Abb. 3 enthält keine missing sinks. Diese sind i.w. der CO2-Düngung von Biomasse, der mit steigendem Partialdruck steigenden CO2-Pufferung im Oberflächenwasser sowie auch der verringerten Entgasung von aufsteigendem Tiefenwasser zuzuordnen. Dieser Effekt wurde von IPCC bisher nicht berücksichtigt.

Die Tiefsee befindet sich noch weitgehend auf vorindustriellem CO2-Stand. Das heißt, die CO2-Menge die bei der Tiefenwasserbildung mitgenommen wird, ist in erster Näherung proportional zum Anstieg der atmosphärischen Konzentration gegenüber dem gesamtozeanischen Gleichgewichtswert [14, 18]. Ahlbeck konnte in [1] eine statistisch signifikante lineare Beziehung nachweisen. Da eine lebhafte Tiefenwasserbildung beobachtet wird, sind Vermutungen von Treibhausforschern, die (ständig ausgetauschte und zu kalten Bereichen strömende) obere Mischungsschicht sei gesättigt und limitiere so die weitere CO2-Aufnahme trotz steigender Konzentration, nicht nachvollziehbar. Völlig unlogisch und ein prinzipieller Fehler des Diffusionsmodells ist, daß die CO2-Aufnahme in den Stabilisierungs-szenarien von IPCC [22, 33, 36] sowie von Wigley [69] trotz steigender Konzentration mit der Emissionsreduktion zurückgeht (z.B. in S550 ab 2040).

Modell-Test mit beliebiger Emission

Die lineare System-Differentialgleichung die den Kohlenstoff-Inhalt A des globalen Puffers (Atmosphäre +33%) als Funktion der Zeit t beschreibt, ist

dA/dt = E - A/T

(3)

E ist die gesamte Emission (nicht nur fossil) und T ist die Zeitkonstante von 55 Jahren. A/T ist der Senkenfluß. Für das als linear betrachtete System kann bei einer beliebigen Emission E(t), vorgegeben in GtC/a, der Konzentrationsanstieg in ppm mit Hilfe der Green'schen Funktion G(t) = exp(- t/T) und dem Faltungsintegal berechnet werden.

Der Umrechnungsfaktor von GtC nach ppm ist 1/(2,123.1,33) = 0,354. Das heißt, bei einem Konzentrationsanstieg von 100 ppm werden 212,3 GtC in der Atmosphäre gepuffert sowie weitere 70 GtC in Oberflächenwasser, Bodenfeuchte und leicht verrottender Biomasse so daß der Zuwachs im Puffer A 282,3 GtC beträgt.

Gemäß einem Vorschlag von J. Goudriaan wurde ein numerischer Test des Modells durchgeführt. Für E(t) wurden die Emissionen seit der Industrialisierung bis 1995 genommen (ab 1970: CDIAC-Daten), danach näherungsweise das IPCC-Szenario IS92a (SAR Fig. 5) das einen stückweise linearen Anstieg bis zu 20,3 GtC/a um 2100 vorgibt. Die Rechnung beginnt mit dem flat start bei 280 ppm um 1840.

Ein sequentielles Verfahren das für Taschenrechner geeignet ist, injiziert jeweils einen CO2-Impuls (Mittelwert und mittig) je Zeitintervall - hier 10 Jahre bis 1950, danach 5 Jahre. Die 'Zerfallsfunktion' G(t) wird zuvor in jedem Schritt auf den Pufferinhalt A angewendet. Die Impulsmethode und die Wahl des Zeitintervalls haben wegen der großen Trägheit des Systems kaum Einfluß. Ein Beispiel für zwei Rechenschritte ist im Kopf von Tabelle 1 gezeigt. F ist die Gesamtemission über das Zeitintervall und A der Pufferinhalt (Atmosphäre +33%).

Die Ergebnisse für den Konzentrationsanstieg bis 1995 (Tab. 1) liegen nur geringfügig über dem beobachteten Verlauf, z.B. 360 ppm für 1995 (vgl. SAR Fig. 1). Beim Vergleich der berechneten Konzentrationen mit beobachteten Werten ist zu beachten, daß temporäre CO2-Variationen durch Solaraktivität (Ausgasung der Mischungsschicht, 32/3jähriger Zyklus) sowie Einflüsse von El Niños (vgl. SAR Fig. 2.2) nicht in den Rechenwerten enthalten sind. Annahmen, daß die Konzentrationen mit der Zeitkonstanten von 55 Jahren weitaus zu gering werden, sind durch den Test widerlegt. Goudriaan [23] benutzt 120 Jahre und keinen Zusatzpuffer, geht jedoch davon aus, daß nur 64% der Emissionen in der Atmosphäre erscheinen und dort länger verbleiben während die Natur 36% vom 'neuen' CO2 sofort absorbiert.

Rechenschritte

A(1995) = A(1990) .exp(-5/55) + F(1995) dann
A(2000) = A(1995)
.exp(-5/55) + F(2000) etc.

Konstanten

exp(-10/55) = 0.83375292 (10 a Intervall)
exp( -5/55) = 0.91310072 (5 a Intervall)
delta_p = A
. 0.35416 (33% Zusatzpuffer)

Jahr

E in GtC/a

A in GtC

delta_p

p in ppm

1840
1850
1860
1870
1880
1890
1900
1910
1920
1930
1940
1950
1955
1960
1965
1970
1975
1980
1985
1990
1995

------
0.5
0.6
0.7
0.8
1.0
1.2
1.6
1.7
1.8
2.0
2.4
3.0
3.7
4.4
5.6
6.2
6.8
7.0
7.6
8.0

0.000
5.000
10.169
15.478
20.905
27.430
34.869
45.073
54.579
63.506
72.948
78.821
86.971
97.913
111.405
129.724
149.451
170.464
190.651
212.083
233.653

0.0


5.5

9.7

16.0

22.5

27.9

34.7

45.9

60.4
67.5
75.1
82.7

280.0


285.5

289.7

296.0

302.5

307.9

314.7

325.9

340.4
347.5
355.1
362.7

2000
2005
2010
2015
2020
2025
2030
2035
2040
2045
2050
2055
2060
2065
2070
2075
2080
2085
2090
2095
2100

8.5
9.1
9.7
10.3
10.8
11.4
12.0
12.5
13.1
13.7
14.2
14.7
15.3
15.8
16.4
17.0
17.6
18.3
18.9
19.6
20.3

255.849
279.116
303.361
328.499
353.953
380.159
407.156
434.274
462.036
490.386
518.772
547.191
576.140
605.074
634.494
664.357
694.624
725.762
757.194
789.394
822.297

90.6

107.4

125.4

144.2

163.6

183.7

204.0

224.7

246.0

268.2
279.6
291.1

370.6

387.4

405.4

424.2

443.6

463.7

484.0

504.7

526.0

548.2
559.6
571.1

Tab. 1: Modell-Test mit realen Gesamtemissionen bis 1995 und weiter nach IS92a

Interessant ist eine Betrachtung der airborne fraction , die hier als Verhältnis des jährlichen atmosphärischen Zuwachses zur Emission definiert ist, d.h. Glg. 3 dividiert durch E und 1,33. Am Anfang ist = 1/1.33 = 75,2%. Mit den Tabellenwerten für A und E ergibt sich für 1995 zu 35,3% und für das Jahr 2100 nur noch zu 19,8%. Die buffer fraction ist um den Faktor 1,33 höher und liegt bei 47% bzw. 26%.

Die Modellierung von IPCC, die durchgehend ein von etwa 50% benutzt [2], kommt damit zu weit überhöhten CO2-Konzentrationen. Zudem wurde für Modellrechnungen (vgl. SAR Table 6.3) zumeist ein völlig unrealistischer Konzentrationsanstieg von 1%/a vorgegeben, der beim heutigen von 35% eine Emission von 22 GtC/a (!) erfordern würde. In den letzten 25 Jahren betrug der Anstieg lediglich 0,43%/a. 1%/a führt bereits um 2065 zur CO2-Verdoppelung und über 100 Jahre gerechnet zum 1,8fachen Wert des Anstiegs, der mit 0,43% entsteht. Wird dies bei IPCC beanstandet, heißt es, die Szenarien seien lediglich if-then, d.h. Fallstudien und eher zum Test der Modelle gedacht - dann dürften allerdings die Ergebnisse nicht für politische Entscheidungen genutzt werden.

Das Ergebnis von 571,1 ppm im Jahr 2100 (Tab. 1) liegt erheblich niedriger als der IPCC-Wert von 700 ppm (SAR, Fig. 5), der mit dem Berner HILDA-Modell [22, 59] und einem Kohlenstoffbudget für die Dekade 1980-89 ermittelt wurde. Wigley und Raper ermittelten 1992 für diesen Fall mit ihrem Modell einen Wert von 680 ppm [68]. Die CO2-Aufnahme der Senken hängt erheblich vom Konzentrationsanstieg und der Zeit ab. Daher erscheint die Verwendung von Budgets vergangener Dekaden fragwürdig. Diffusionsmodelle mögen zwar bei Anpassung auf die heutigen Verhältnisse brauchbare Ergebnisse liefern, jedoch wird durch den Anstieg des 'Gegendrucks' die spätere CO2-Absorption stark verringert (z.B. bis um den Faktor 6) - dies wird in Stabilisierungsszenarien überdeutlich [33, 36, 69]. Das CO2 diffundiert nicht im Ozean, sondern wird vom Wasser mitgenommen, und damit ist für den Transport kein Konzentrationsgradient erforderlich.

Diese grundsätzlichen Mängel können auch nicht durch die Wahl eines Wirbel- Diffusionskoeffizienten von 2,4 cm2/s = 7568 m2/a beseitigt werden, der mit der Meerestiefe abnimmt, doppelt so hoch ist wie der Meßwert und dem 3.105 fachen des tatsächlichen Diffusionswerts entspricht [58]. Zukunftsprojektionen (z.B. das IPCC-Stabilisierungsszenario S550) werden auf diese Weise grob falsch.

Modellergebnisse bei konstanter Emission

Bei Senkenflüssen, die etwa proportional zum Konzentrationsanstieg sind, läßt sich zeigen, daß die gegenwärtige globale Emission für weitere 100 Jahre beibehalten werden könnte (konstant, ohne Reduktion) und nur ein sehr geringer Temperaturanstieg entstehen würde.

Wird in Glg. 4 eine konstante Emission eingesetzt, so ergibt sich

(5)

Setzt man E = 7 GtC/a and T =55 a, so steigt die Konzentration nach langer Zeit um 136 ppm. Der Puffer (Atmosphäre +33%) enthält dann einen Überschuß von ET = 385 GtC und der Senkenfluß beträgt ET/T = 7 GtC/a womit die Emissionen kompensiert werden.

In Abb. 4 beginnen die Emission und Konzentration mit dem vorindustriellen Gleichgewicht (cold start). Um die aktuelle Konzentration von 355 ppm in 1988 (mit einem Senkenfluß von 3,6 GtC/a) und damit zeitlich den passenden Ausgangspunkt für das Konstantszenario zu erhalten, wird die konstante Emission von 7 GtC/a im Jahr 1948 gestartet. Die Konzentration steigt entsprechend a) als eine e-Funktion mit dem Endwert 280 +136 = 416 ppm an. Anfangs sind die Senkenflüsse Null und in der Atmosphäre erscheint wegen des Zusatzpuffers nur 75% der Emission. Dieser Anteil verringert sich jedoch rasch und ist 1988 auf 36% und 2020 auf 20% abgesunken. Die rechte vertikale Achse zeigt den Senkenfluß an, der einen Wert von 7 GtC/a im Maximum erreicht [14, 16].

Die Temperaturskala in Abb. 4 zeigt - bezogen auf 1988 - einen CO2-bedingten Anstieg von nur 0,15 C in den nächsten hundert Jahren. Die Basis hierzu ist eine logarithmische 100-Jahres-Verdoppelungssensitivität von 0,6 C, d.h. ein Viertel der IPCC-Bestschätzung. Die Anwendung eines 100-Jahres-Werts ist sinnvoller, da bei IPCC die Gleichgewichtstemperatur - selbst nach 300 Jahren, wenn die fossile Verbrennung schon längst vorbei ist - erst zu 80% erreicht wird (SAR Fig. 6.26).

 Abb. 4: Konzentration und 100-Jahres-Gleichgewichtstemperatur des globalen Kohlenstoffmodells
a) bei konstanter Emission, b) nach Reduktion auf 50% in 1988, c) nach Emissionsstop

 

Die strichlierte Linie im oberen Bereich der Kurve a) stellt die hypothetische Gleichgewichts-reaktion der Ozeane dar, wenn diese aufgrund des Revelle-Faktors bei vollständiger Durchmischung etwa 6mal mehr CO2 aufnehmen als die Atmosphäre. Diese Reaktion kann jedoch im betrachteten Zeitrahmen wegen der Verzögerung von mehreren Jahrhunderten vernachlässigt werden. Das heißt, man kann von einer fortlaufenden 'Auffrischung' der oberen Mischungsschicht ausgehen. Die Kumulierungsgerade zeigt den Konzentrations-verlauf bei einer airborne fraction von 50% an. Um 2100 würden sich 530 ppm ergeben (nach IPCC etwa 500 ppm) - ein Wert, dessen Anstieg um den Faktor 2 zu hoch ist.

Abb. 4 stellt zwei weitere Szenarien dar. Kurve b) zeigt für eine angenommene sofortige Halbierung der Emissionen ab 1988, daß Emissionen und Senkenflüsse sich in etwa kompensieren und daher Konzentration und Temperatur konstant bleiben. Ein Anstieg um 2 C wie er früher von IPCC für 350 ppm genannt und von Greenpeace dokumentiert wurde [43], existiert nicht. Kurve c) zeigt den Konzentrationsverlauf für den hypothetischen Fall, daß in 1988 die Emissionen gestoppt werden. Die Konzentration würde hier nach einer e-Funktion mit der Zeitkonstanten von 55 Jahren bis zum Gleichgewichtszustand abnehmen. Innerhalb von 120 Jahren würden die Ozeane (und die Biomasse) den größten Teil des CO2 absorbieren - im Gegensatz zu IPCC-Modellen, die für diesen Fall eher einen sehr langfristigen Verbleib in der Atmosphäre liefern würden.

Die in Abb. 4 gezeigten Szenarien sind keinesfalls als Vorschläge für zukünftige reale Emissionen anzusehen, sondern als Fallstudien zur Veranschaulichung des dynamischen Verhaltens des Kohlenstoffmodells. Dies erscheint notwendig, da z.T. noch die Meinung vertreten wird, daß ein lineares oder linearisiertes System (dargestellt durch einen Satz linear unabhängiger Differentialgleichungen) in linearer Proportion zum Eingangssignal reagiert [23] - z.B. durch einen Anstieg mit konstanter airborne fraction. Dies ist unrichtig wie Abb. 4 zeigt und ist dadurch begründet, daß die Atmosphäre als Integrator wirkt.

Tendenz: Stark fallend und chaotisch

Aufgrund von Korrelationsanalysen ermittelten Posmentier, Soon und Baliunas [50], daß etwa 60% der beobachteten Erwärmung seit 1880 solar verursacht wurde (bei IPCC nur 12%, siehe SAR Fig. 2.16). Da jedoch die Schwankung der Strahlungsintensität selbst zu schwach ist, dürfte nach Svensmark und Friis-Christensen [64] eine erhebliche Verstärkung durch die Wolkenbedeckung vorliegen. Calder [9, 10] berichtet über die Entdeckung dieser solaren Variabilität und die Probleme der dänischen Forscher mit dem IPCC.

Ein deutlicher solarer Einfluß (möglicherweise vom 208jährigen Zyklus) erscheint z.B. in der Hohenpeißenberg-Kurve wo etwa zwischen 1800 und 1880 - unabhängig vom CO2 - die Jahresmitteltemperaturen um 1,3 C abnahmen [13, 67]. Landscheidt konnte dominante solarzyklische Einflüsse auf das Klima nachweisen. Die Zyklen stehen in Zusammenhang mit Pendelungen der Sonne um den wandernden Massenschwerpunkt unseres Planetensystems, woraus zutreffende Vorhersagen (auch von El Niños) ableitbar sind [41, 42].

Von der (bodennahen) Erwärmung um 0,5 C bleiben nach Abzug des 60%igen solaren Anteils nur etwa 0,2 C für den Treibhauseffekt - wovon ca. 60% dem CO2 zuzuordnen sind. Der statistische 95%-Nachweis einer anthropogenen Erwärmung um 0,7 C von Hasselmann [27] ist kaum erklärbar wenn man noch beachtet, daß präzise Satellitenmessungen von Spencer und Christy in der (gut durchmischten) unteren Troposphäre seit 1979 einen leichten Temperaturrückgang ergaben [5, 41, 62] - was nur über eine begrenzte Zeit von der Bodentemperatur entkoppelt erfolgen kann. Dies wurde jedoch von IPCC bisher weitgehend ignoriert da dieser Effekt in den Modellen nicht repräsentiert ist [48].

Die Behauptung in [27], die geschätzte Wahrscheinlichkeit daß die Erwärmung nicht-anthropogenen Ursprungs sei, liege bei nur 5%, scheint keine belastbare Stützung durch reale Daten zu haben. Hasselmann gibt selbst zu, daß die gegenwärtigen statistischen Unsicherheiten beim Nachweis der anthropogenen Erwärmung nur allmählich in den nächsten (zehn?) Jahren zurückgehen dürften - in dem Maß wie sich das Signal langsam vom natürlichen Klimarauschen abhebt. Kerr weist in seinem kritischen Science-Beitrag vom 16. Mai 1997 "Greenhouse Forecasting Still Cloudy" [38] u.a. auch auf dies Problem hin. Weiter wurde IPCC-seitig der heat island effect nicht um die verringerte Verdunstung der Vegetation in Ballungsgebieten bereinigt; z.T. gingen sogar Messungen von Stationen an Flughäfen in die bodennahe Temperatur ein.

Berücksichtigen wir, daß durch die Trägheit der Ozeane die aktuelle Erwärmung gegen den Gleichgewichtswert zurückbleibt und auf etwa 70% verringert ist, ergibt sich mit einem äquivalenten Anstieg um 50% der heutige Beobachtungs-Sollwert zu

0,7.2,5 k . ln 1,5/ ln 2,0 = 1,02 C und 1,02/0.2 = 5,1

(6)

Selbst mit Berücksichtigung eines Aerosoleffekts dürfte die "Bestschätzung" von IPCC um rund den Faktor vier zu hoch liegen [6]. Der best guess-Wert (nach Wigley [68]) von 2,5 C für CO2-Verdoppelung ist rein hypothetisch und bisher weder analytisch noch meßtechnisch nachgewiesen worden sondern hat lediglich bei Benutzung in Klimamodellrechnungen eine Übereinstimmung mit dem beobachteten Temperaturanstieg der Jahre 1975-90 (!) ergeben (vgl. SAR Fig. 8.4c). Ein ähnlicher Temperaturanstieg fand um 1920-40 statt obwohl die damalige Emission nur etwa ein Sechstel der heutigen betrug.

Die Analyse selektierter Zeitintervalle durch IPCC - abgesehen von der Wahl des Ausgangspunkts für die "anthropogene" Erwärmung ab Ende der kleinen Eiszeit - zum "Beweis" für CO2-bedingte Erwärmung wird u.a. in [12, 25] offengelegt. Die Temperaturen sind eher mit der Solaraktivität als mit CO2 korreliert [42, 51]: In der Schweiz blühten z.B. im Januar 1186 die Obstbäume (man stelle sich das in der heutigen Situation vor!). Von 1940-73 erfolgte eine Abkühlung von 0,3 C in der Nordhemisphäre so daß vor einer kommenden Eiszeit gewarnt wurde - obwohl die CO2-Emission um den Faktor vier anstieg. Dennoch soll im folgenden das IPCC-Strahlungsmodell kurz erläutert werden.

Die absorptive Energierückhaltung bei CO2-Verdoppelung ist der für IPCC-Modellrechnungen maßgebliche zentrale Parameter (auch Strahlungsantrieb oder radiative forcing) [55, 58]. Diese 4,3 W/m2 aus 6,3.ln(C/C0), die die Erde durch Erhöhung der Temperatur wieder 'loswerden' muß um das Strahlungsgleichgewicht herzustellen, bewirken nach Stefan-Boltzmann (Glg. 7) eine Erwärmung um 1,2 C wenn eine Temperatur der effektiv abstrahlenden Luft von -18 C in Höhe von etwa 5,5 km mit q = 255 K und S = 240 W/m2 zugrunde gelegt wird. Hierbei wird nicht berücksichtigt, daß die meiste Infrarot-Strahlung 'oben' direkt vom Boden sowie von Wolken stammt, also nicht bei -18 C von der Luft emittiert wurde (N2 und O2 sind nicht an IR- Emissionen beteiligt).

(7)

Weiter kann ein Fehler darin liegen, daß die Erwärmung um 1,2 C für die Planck-Kurve eines Schwarzstrahlers gilt, bei der Erde aber durch die Absorptionslücke um die 15 m-Bande des CO2 ein diskontinuierliches Spektrum entsteht, das zu einer Verringerung der Differenz der Strahlungstemperatur führt.

Umstritten ist die Annahme des IPCC, daß die Differenz von 1,2 C dann aus großer Höhe über den vermeintlich adiabatischen (!) Temperaturgradienten von 6 C pro km durch Parallelverschiebung des troposphärischen Temperaturprofils [29, 46] bis zum Boden wirksam wird - die Troposphäre wird quasi en bloc betrachtet. Adiabatische Effekte existieren sicher bei vertikalen Luftbewegungen - bei ruhiger oder lateral strömender Luft müßte dann jedoch die Temperatur auf -18 C sinken, was der Beobachtung widerspricht. Die 1,2 C sollen bis zum Boden durch Wasserdampf-Rückkoppelung eine Verstärkung auf gut das Doppelte erfahren wobei große Unsicherheiten hinsichtlich des Einflusses der Wolken bestehen; ebenso spielen Verdunstung, Niederschläge und Konvektion eine Rolle - diese übernehmen einen Teil des Wärmetransports und verringern daher die Sensitivität.

Die mittlere Abstrahlung S = 240 W/m2 in Glg. 7 ergibt sich aus der 'Solarkonstanten' von 1368 W/m2, einer Albedo von 30% und dem Erdgeometriefaktor . Dieser ist das Verhältnis zwischen absorbierender und abstrahlender Fläche. Die effektive Absorptionsfläche ist p.R2 - das entspricht dem Erdschatten, d.h. einer Scheibe vom Erddurchmesser, während die abstrahlende Kugeloberfläche 4. p. R2 ist. Ein erheblicher Fehler hinsichtlich der aus S = 240 W/m2 berechneten Strahlungstemperatur von -18 C am Atmosphärenrand der Erde entsteht durch die aus Bequemlichkeit fälschlicherweise benutzte vierte Potenz des Temperaturmittelwerts <q>4. Der Mittelwert von < q 4> kann erheblich davon abweichen.

Der Strahlungsantrieb von 4,3 W/m2 für CO2-Verdoppelung kann aus der angenommenen Flankenverbreiterung um die 15 m-Bande des vom Nimbus 4-Satelliten gemessenen IR-Spektrums der Erde (Hanel et al., 1971) fr die Normalatmosphäre berechnet werden. Es ist jedoch davon auszugehen, daß dieser Wert wegen der Absorptionssättigung - besonders in Bodennähe - erheblich niedriger liegt.

Mit den von Heinz Hug (Buchautor von "Der tägliche Ökohorror") gemessenen molaren Extinktionskoeffizienten [31] ergibt sich, daß bei der heutigen Konzentration bereits nach 10 m eine 99,94%ige Absorption der 15 m-Bande erfolgt. Den wesentlichen Anteil bei CO2-Verdoppelung soll die Verbreiterung der Absorptionsflanken liefern (IPCC 1990, S. 49). Nach Hug (bodennahe Messung) ergibt sich jedoch für den 4,2 m- und 15 m-Bereich zusammen nur ein relativer Anteil von 0,26 Promille. Eine neuere Auswertung fr den 15 m-Bereich allein ergab 8,68.10 -4/cm bei einer Gesamtabsorptionsfläche von 0,517/cm, d.h. ein Zuwachs von 1,7 Promille.

Wenn man dem vorhandenen CO2 einen Effekt von 7,2 Grad zuordnet, so wären 1,7 Promille davon nur 0,012 Grad. Das wäre lediglich 1/80 des IPCC-Werts. Ursachen und Konsequenzen dieser sensationellen Messung sind derzeit noch nicht geklärt. Hasselmann kommentierte die Hug'schen Werte (in FOCUS): "Treffen die Zahlen zu, würde sich die globale Erwärmung stark mindern. Zugleich müßte sich unser Verständnis vom Treibhauseffekt grundlegend ändern". Die von Röck [52] gezeigte Lernkuve des IPCC, die Erwärmungstendenzen gegen Null prognostiziert, könnte dann schnell realitär werden. Auf S. 115 weist Röck auf die fragwürdige Modellierung des Strahlungstransfers durch IPCC (1994, S. 174f) hin.

Eine andere Sensation aus dem Bereich der Klimamodellierung stammt von James Hansen (NASA) und 42 (!) Koautoren. Eine freigegebene Zusammenfassung erschien in Electricity Daily vom 13.2.98 unter dem Titel "Hansen: Experiment shows chaos trumps global warming" (Originalveröffentlichung: Journal of Geophysical Research vom 27.11.97). Unter http://www.sepp.com/weekwas/weekwas.html wurde im Wochenreport des Science and Environment Policy Project vom 9.-15.2.98 darüber berichtet.

Im Hansen-Experiment wurden drei der wichtigsten Computermodelle benutzt und liefen im ungestörten Fall für den Zeitraum 1979-1996, wonach das Ergebnis mit den beobachteten Jahresmitteltemperaturen für die Stratosphäre, Troposphäre (untere Atmosphäre) und Meeresoberfläche verglichen wurde. Es wurden Mitteltemperaturen gewählt da davon auszugehen ist, daß sie am wenigsten vom Chaos beeinflußt sind. Dann wurden externe Störungen (forcings) eingebracht um festzustellen, ob das Modellergebnis näher an die beobachteten Werte herankommt. Falls ja, so wurde postuliert, haben die forcings einen vom Chaos unabhängigen Effekt. Die fünf benutzten forcings waren stratosphärische Aerosole (i.w. vulkanisch), steigende Treibhausgaskonzentrationen, Ozonzerstörung, solarzyklische Strahlungsänderungen sowie ein anfängliches Wärmeungleichgewicht, das vom Anstieg der Treibhausgase vor 1979 herrührend angenommen wurde.

Während das Experiment (d.h. die Modellrechnung) bis zu einem gewissen Grad für die Stratosphäre und die Meeresoberfläche, wo die Dinge ziemlich einfach sind, in Ordnung war, versagte es gänzlich für die Troposphäre wo das Klima existiert. Bei der detailliertesten Modellierung ergab der ungestörte Fall hier eine Korrelation mit der Beobachtung von 26% (fast keine Korrelation). Wenn die forcings in der obengenannten Reihenfolge hinzugenommen wurden, ergaben sich Korrelationen von 23%, 34%, 34%, 26% und 13%. Das einzige Modellergebnis das eine über 50%ige Korrelation für die Troposphäre ergab, war eines das im ungestörten Fall 59% erreichte. Bei Einführung der forcings ging die Korrelation zur Beobachtung auf 19% herunter - was darauf schließen läßt, daß die Modellierungen und/oder forcings in einem gewissen Gegensatz zur Realität stehen.

Resigniert kamen die Autoren zu dem Schluß "Die Daten zeigen offenbar, daß das Klima in allen Bereichen chaotisch ist. Daher sind Effekte von Langzeitstörungen wie von Treibhausgasen im wesentlichen unvorhersagbar und nicht erkennbar". Wieso die anthropogenen Effekte in Experimenten des MPIM/DKRZ Hamburg [11, 27] so deutlich erkennbar waren, untersucht Müller in [47].

Schlußfolgerung

In Abb. 4 beträgt der CO2-bedingte Temperaturanstieg (bei konstanter globaler Emission) für die nächsten 100 Jahre nur etwa 0,15 C. Der gesamte Anstieg ab Beginn der Emissionen beträgt 0,3 C. Reduktionen zum "Klimaschutz" sind daher nicht erforderlich. Für die in der EU geplante Energie- und CO2-Besteuerung wurde eine Verringerung der Emissionen von 4-5% geschätzt, d.h. weltweit 0,7%. Die Besteuerung mit insgesamt über 1000 Mrd. DM für einen Zeitraum von 12 Jahren würde demnach einen Effekt von 0,7% von 0,3 C, d.h. nur etwa 0,002 C bringen. Dessen ungeachtet beträgt z.B. die Steuer in Norwegen pro t CO2 bereits 53 $, etwa das Vierfache (!) des Importkohlepreises.

Die politisch-ideologisch gewollte "Stabilisierung des Klimas" durch Reduktionsmaßnahmen [3, 26, 69] wurde in Deutschland durch die DPG und DMG [19] ausgelöst. Das Klima wurde von den Medien und zum Zweck eines ökologischen Umbaus der Industriegesellschaft [65], wie ihn Lovins (Club of Rome) und von Weizsäcker in "Faktor Vier" propagieren [17], mißbraucht. Die Maßnahmen würden ohne erkennbaren Nutzen für das Klima erheblichen wirtschaftlichen Schaden, Wettbewerbsnachteile und bürokratische Probleme [39, 54, 61] verursachen - was selbst mit dem Klima befaßte deutsche Energieversorgungs- und Ölunternehmen, z.B. [7, 57], im Dienste einer vermeintlich guten Sache, von public relation und der freiwilligen Selbstverpflichtung, kaum beachten.

In der Praxis dürfte nicht nur die joint implementation [54] sondern insbesondere auch die mit Emissionszertifikaten verbundene Überwachung und Sanktionierung, das in Buenos Aires zu verhandelnde emission trading, das carbon accounting nach IGBP [32] sowie die erforderliche Bewertung und Anrechnung von Emissionen und Energiesteuern bei im- und exportierten Gütern zum Scheitern verurteilt sein.

Der Volkswirtschaft können Milliarden für unrentable Investitionen in "erneuerbare" Energien [45] und CO2-Entsorgung [58] erspart werden. Da in Zukunft kaum alle Kohlevorräte genutzt werden, liefern die verfügbaren fossilen Reserven - selbst unter der Annahme, daß die Gewinnung von Öl und Gas nahezu verdreifacht werden könnte - nur etwa 1300 Gt Kohlenstoff. In Tab. 1 entspricht das (bei sehr zügiger Verbrennung) dem Stand im Jahr 2090 mit 548 ppm. Der Temperaturanstieg gegenüber heute läge (auf der Basis von 0,6 C für Verdoppelung) bei 0,4 C und mit Hinzunahme anderer Treibhausgase etwa bei 0,55 C. Damit hätten wir knapp das mittelalterliche "Optimum" erreicht, was keinesfalls als 'gefährlich' sondern eher als angenehm für die Menschen und vorteilhaft für die Biosphäre anzusehen ist.

Im Internet Aufklärungsarbeit in diesem Sinne zu leisten, bemühen sich u.a. John Daly [12], Douglas Hoyt [30] (Buchautor von "The Role of the Sun in Climate Change"), Schulphysik [40] sowie Fred Singer [62] (Buchautor von "Hot Talk - Cold Science"). Weithin bekannt wurde auch das von Robinson [51] ("Science has spoken: Global Warming is a myth") initiierte Petition Project, das von über 17000 Wissenschaftlern (ca. 2/3 mit akademischem Grad) unterzeichnet wurde um die US-Regierung zu einer Nicht-Ratifizierung der vom Kongreß einstimmig abgelehnten Kyoto-Vereinbarung zu bewegen, da diese auf keiner wissenschaftlich gesicherten Basis beruht und drastische Einschränkungen erfordern würde.

Wie die vorliegende Arbeit zeigt, handelt es sich bei der vermeintlichen Klimakatastrophe um das größte anzunehmende wissenschaftspolitische Desaster. Den immensen Aufwand für den Klima-Flop hätte man sparen können wenn man sich frühzeitig auf die Überprüfung der IPCC-Modelle und auf die Reduktion der von IPCC abgeschätzten anthropogenen Erwärmung konzentriert hätte anstatt auf die Reduzierung der energiebedingten CO2-Emissionen.

Literatur

[1] Ahlbeck, J.: Statistical analysis of atmospheric concentration of carbon dioxide.
http://www.microtech.com.au/daly/ahlbeck.htm (1998)
[2] Ahlbeck, J.: The IPCC Carbon Dioxide Predictions are erroneous.
http://www.microtech.com.au/daly/ipcc-co2.htm (1998)
[3] Azar, C.; Rodhe, H.: Targets for Stabilization of Atmospheric CO2. Science 276, 1818f (1997)
[4] Bach, W.: Klimaschutz. Naturwiss. 82 (1995) 2 und: Energieverbrauch und Bevölkerungswachstum - gerechte Begrenzung unerläßlich für den Klimaschutz. Spektrum der Wiss. (1996) 7
[5] Balling, R.: The Heated Debate. Pacific Research Institute (1992)
[6] Barrett, J.: The scientific attitude to climate change.
http://www.microtech.com.au/daly/barrett.htm (1998)
[7] Beising, R.: Emissionen in die Atmosphäre und ihre Einflüsse auf die globale Klimaentwicklung.
Elektrizitätswirtschaft 94, 328-333 (1995) 7
[8] Bolin, B.; Döös, B.; Jäger, J.; Warrik, R.: SCOPE 29. The Greenhouse Effect, Climatic
Change and Ecosystems. John Wiley & Sons (1988)
[9] Calder, N.: The Manic Sun. Pilkington-Verlag (1997) und: Die launische Sonne.
Böttiger-Verlag (1997)
[10] Calder, N.: Globale Erwärmung? Die launische Sonne ist schuld! Fusion 19, 9f (1998) 1
und: http://www.solidaritaet.com/fusion/1998/1/calder.htm
[11] Cubasch, U.; Santer, B.; Hegerl, G.: Klimamodelle - wo stehen wir?
Physikalische Blätter 51, 269-276 (1995) 4
[12] Daly, J.: A Discernible Human Influence... The real origin of that IPCC claim.
http://www.vision.net.au/~daly/sonde.htm (1997)
[13] Dietze, P.: Klimaschutz: Play Bach by Enquête - Falsche Zeitkonstanten und
bis zum Faktor 8 überhöhte Reduktionsforderungen. Fusion 16 (1995) 3 und: Das katastrophale C-Modell des IPCC. Fusion 16 (1995) 1 http://members.aol.com/HZingel3/ippc.htm
[14] Dietze, P.: Bei konstanter CO2-Emission keine Klimakatastrophe. Ein neues globales Kohlenstoffmodell. Europäische Akademie für Umweltfragen, Tagung Leipzig Nov (1995)
[15] Dietze, P.: Radikale CO2-Reduktionsforderung ungeprüft übernommen - Zum
Energiememorandum der DPG. Fusion 16 (1995) 4 und:
http://members.aol.com/HZingel3/memofus.htm
[16] Dietze, P.: Vielbeschworene Klima-Apokalypse ist unrealistisch. Energie Spektrum 11, 74f (1996) 7/8
[17] Dietze, P.: Club of Rome offenbart Klima-Flop. "Faktor vier", Eisbohrkerne und "Clowns".
Fusion 17 (1996) 3 und: http://members.aol.com/HZingel3/clubrome.htm (1996)
[18] Dietze, P.: Little Warming with new Global Carbon Cycle Model.
http://www.microtech.com.au/daly/carbon.htm (1997)
[19] DPG/DMG: Warnung vor drohenden weltweiten Klimaänderungen durch den Menschen.
Physikalische Blätter 43, 347-349 (1987) 8
[20] DPG: Energiememorandum 1995 der DPG. Physikalische Blätter 51, 388-390 (1995) 5
[21] Enquête-Kommission (edt.): Mehr Zukunft für die Erde -- Nachhaltige Klimapolitik für
dauerhaften Klimaschutz, Economica Bonn (1995)
[22] Enting, I.; Wigley, T.; Heimann, M.: Future Emissions and Concentrations of Carbon
Dioxide: Key Ocean/Atmosphere/Land Analyses. CSIRO Technical Paper No. 31 (1994)
[23] Goudriaan, J.: Interaction of ocean and biosphere in their transient responses to increasing
atmospheric CO2. Vegetatio 104/105, 329-337 (1993)
[24] Grassl, H.: Man-made climate change -- from the IPCC report on the occasion of COP I to the
Climate Convention. Global Change Prisma 6 (1995) 1 und: Der vernderte Energiehaushalt der Erde. Physikalische Bltter 51, 487-492 (1995) 6
[25] Gray, V.: The End of Global Warming. http://www.microtech.com.au/daly/bull95.htm (1996)
[26] Hasselmann, K.: Klimaforschung im Kreuzfeuer der Interessen. Energiewirtschaftliche
Tagesfragen 47, 568-574 (1997) 10
[27] Hasselmann, K.: Are we Seeing Global Warming? Science 276, 914f (1997)
und: Klimaänderung mit einer geschätzten Wahrscheinlichkeit von 95% nachgewiesen.
http://www.dkrz.de/neuigkeiten/hasselmann.html (1995)
[28] Heinloth, K.: Die Energiefrage. Vieweg-Verlag (1997)
[29] Houghton, J.: Globale Erwärmung. Springer-Verlag (1997)
[30] Hoyt, D.: Global Warming: Fact, Hypothesis, or Myth?
http://www.erols.com/dhoyt1/index.html (1997)
[31] Hug, H.: Klimakatastrophe: Ein spektroskopisches Artefakt? Chemische Rundschau
20. Feb. (1998) und: Klima 2000 2, 23-26 (1998) 1-2 und und: http://www.wuerzburg.de/mm-physik/klima/artefact.htm (engl. unter.):
http://www.microtech.com.au/daly/guests.htm (1998)
[32] IGBP Terrestrial Carbon WG: The Terrestrial Carbon Cycle: Implications for the Kyoto Protocol.
Science 280, 1393f (1998) und: http://www.igbp.kva.se/grossnet.html (1998)
[33] IPCC: Second Assessment Report (SAR): Climate Change 1995. WG I Vol. The Science
of Climate Change (1996)
[34] IPCC: Climate Change 1995. WG II Vol. Impacts, Adaptions and Mitigation: Energy Primer (1996)
[35] IPCC: An introduction to simple climate models used in the IPCC Second Assessment Report.
Technical Paper II (1997)
[36] Joos, F.; Sarmiento, J.: Der Anstieg des atmosphärischen Kohlendioxids. Physikalische
Blätter 51, 405-411 (1995) 5
[37] Joos, F.: The Atmospheric Carbon Dioxide Perturbation. Europhysics News 27, 213-218 (1996)
[38] Kerr, R.: Greenhouse Forecasting Still Cloudy. Science 276, 1040-1042 (1997) und: A Fickle Sun Could Be Altering Earth's Climate After All. Science 269, 633 (1995)
[39] Klemmer, P.: CO2-Reduktionspolitik -- hat sich Deutschland übernommen?
Energiewirtschaftliche Tagesfragen 47, 576-584 (1997) 10
[40] Schulphysik, P.: Klimaerwärmung -- ja oder nein.
http://www.wuerzburg.de/mm-physik/klima.htm (1998)
[41] Landscheidt, T.: Solar activity: A dominant factor in climate dynamics. Europäische Akademie
für Umweltfragen, Bonn conference Nov 1997, Energy and Environment, in print (1998) und:
http://www.microtech.com.au/daly/solar/solar.htm (1998) und (deutsch)
http://www.wuerzburg.de/mm-physik/klima/sonne1.htm
[42] Landscheidt, T.: Klimavorhersage mit astronomischen Mitteln? Fusion 18, 54-62 (1997) 1
und: http://www.solidaritaet.com/fusion/1997/1/landsch.htm (1997)
[43] Leggett, J. (edt): Global Warming. The Greenpeace Report. Oxford Univ. Press NY (1990)
[44] Maier-Reimer, E.; Hasselmann, K.: Transport and storage of CO2 in the ocean.
Climate Dynamics 2, 63-90 (1987)
[45] Mataré, H.; Faber, P.: Erneuerbare Energien. VDI Verlag (1993)
[46] Mitchell, J.: The "Greenhouse" Effect and Climate Change.
Reviews of Geophysics 27, 115-139 (1989)
[47] Müller, M.: Klimalüge? ENERI-Verlag (1997), siehe http://www.itcm.com/ENERI
[48] NS: Greenhouse Wars. New Scientist, 19 July (1997)
[49] Oeschger, H.; Siegenthaler, U. et al: A box diffusion model to study the carbon dioxide exchange in nature. Tellus 27, 168-192 (1975)
[50] Posmentier, E.; Soon, W.; Baliunas, S.: Relative Impacts of Solar Irradiance Variations and
Greenhouse Changes on Climate, 1880-1993. In 'Global Warming', ESEF, London (1998)
[51] Robinson, A. & Z.: Petition Project. http://zwr.oism.org/pproject (1998) und: Science Has
Spoken: Global Warming Is a Myth. http://www.junkscience.com/news/robinson.htm
[52] Röck, H.: Eiswissen und Lernkurve. Erdl-Verlag, Trostberg (1998)
[53] Sarmiento, J.: Ocean Carbon Cycle. Chemistry & Engineering, May 31 (1993) und: Oceanic Carbon Dioxide Uptake in a Model of Century-Scale Global Warming. Science 274, 1346-1350 (1996)
[54] Schafhausen, F.: Joint Implementation als Element der nationalen und internationalen
Aktivitäten zur Klimavorsorge. Elektrizitätswirtschaft 95, 733-743 (1996) 12
und: Anderthalb Jahre nach Rio - Bilanz und Ausblick. Energiewirtschaftliche
Tagesfragen 44, 30-37 (1994) 1/2
[55] Schönwiese, C.-D.: Kap. 1 Naturwissenschaftliche Grundlagen, Kap. 2 Klimamodelle
in 'Klimapolitik', Hrsg. H.G. Brauch. Springer-Verlag (1996)
[56] Segalstad, T.: Carbon cycle modelling and the residence time of natural and anthropogenic
atmospheric CO2: On the construction of the 'Greenhouse Effect Global Warming' dogma.
In 'Global Warming', ESEF, London (1998)
[57] Shell-Studie: Energie und Klima. Broschüre der AG für sparsamen und umweltfreundlichen
Energieverbrauch e.V., Hamburg
[58] Seifriz, W.: Der Treibhauseffekt. Carl Hanser Verlag (1991)
[59] Siegenthaler, U.; Joos, F.: Use of a simple model for studying oceanic tracer distributions
and the global carbon cycle. Tellus 44 B, 186-207 (1992)
[60] Siegenthaler, U.; Sarmiento, J.: Atmospheric carbon dioxide and the ocean.
Nature 365, 119-125 (1993)
[61] Simonis, U.: Das Kioto-Protokoll und seine Bewertung. Spektrum der Wiss. 96-103 (1998) 3
[62] Singer, F.: Hot Talk -- Cold Science. The Independent Institute (1998) und: http://www.sepp.org
[63] Starr, C.: Atmospheric CO2 Residence Time and the Carbon Cycle. Energy 18, 1297-1310 (1993) 12
[64] Svensmark, H.; Friis-Christensen, E.: Variation of cosmic ray flux and global cloud
coverage -- a missing link in solar-climate relationships. Journal of Terrestrial and
Solar-Terrestrial Physics 59, 1225-1232 (1997)
[65] Thüne, W.: Kohlendioxid ist kein Klimakiller. Stahl und Eisen 116, 51-58 (1996) 8
und: Der Treibhausschwindel. Discovery Press (1998)
und: Nein zur Ökodiktatur. http://www.konservativ.de/umwelt/home.htm (1997)
[66] Trenberth, K.: The use and abuse of climate models. Nature 386, 131-133 (1997)
[67] Weber, G.: Kommt die Klimakatastrophe? Eigenverlag (1995)
[68] Wigley, T.; Raper, S.: Implications for climate and sea level of revised IPCC emissions
scenarios. Nature 357, 293-300 (1992) und:
http://sedac.ciesin.org/mva/WR1992/WR1992.html (1992)
[69] Wigley, T.; Richels, R.; Edmonts, J.: Economic and environmental choices in the stabilization
of atmospheric CO2 concentrations. Nature 379, 240-243 (1996)

Peter Dietze, 22. Juli 1998

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