Klimaskepsis mit dem PC
Who dares wins!
Startseite Navigation Klima- geschichte Fehler von Skeptikern Kosten der Klimapolitik Schönheit der Atmosphäre Spenden Impressum

Skeptiker-Fehler

Es liegt auf der Hand, daß in diesem Prozeß auch von Skeptikern Fehler gemacht wurden und werden. Diese zu finden und zu bewerten gehört zu den Aufgaben dieser Seite.

Der zweite Hauptsatz der Thermodynamik

Eine recht große Verbreitung innerhalb der Skeptikerszene hat das Argument, daß die Hemmung der Abstrahlung der Erde durch die Rückstrahlung gen Erdboden dem 2. Hauptsatz der Thermodynamik widerspräche. Dieses Argument geht (meines Wissens nach) auf ein Dokument der beiden Physiker Dr. Gerhard Gerlich und Dr. Ralf D. Tscheuschner zurück, mit dem Titel "Falsifizierung der atmosphärischen CO2 - Treibhauseffekte im Rahmen der Physik", der Dateiname ist falsi.pdf, sie ist im Netz z.B. an dieser Stelle zu finden. Die entscheidende Stelle des Dokumentes ab Seite 88 sei hier zitiert:

3.9.3 Ein Paradoxon

Die Verwendung eines Perpetuum mobile der zweiten Art findet sich in vielen Pseudo-Erklärungen des angeblichen atmosphärischen CO2 -Treibhauseffekts (siehe Abbildung 32). Sogar prominente Physiker stützen sich auf eine solche Argumentation. Ein Beispiel war die Hypothese von Stichel, die bereits in Abschnitt 3.3.4 diskutiert wurde [134]. Abbildung 32: Eine Maschine, die Wärme von einem Reservoir niedriger Temperatur (zum Beispiel der Stratosphäre) in ein Reservoir hoher Temperatur (zum Beispiel der bodennahen Atmosphäre oder des Bodens) überträgt, ohne daß äußere Arbeit angewendet wird, kann nicht existieren, selbst wenn sie über die Strahlung an die Umgebung gekoppelt ist, mit der sie im Strahlungsgleichgewicht stehen soll. Ein modernes Klimamodell beschreibt ein solches Perpetuum mobile der zweiten Art. Der renommierte deutsche Klimatologe Rahmstorf behauptet, daß der Treibhauseffekt nicht dem zweiten Hauptsatz der Thermodynamik widerspräche [141]:

"Manche ‘Skeptiker’ behaupten, der Treibhauseffekt könne gar nicht funktionieren, da (nach dem 2. Hauptsatz der Thermodynamik) keine Strahlungsenergie von kälteren Körpern (der Atmosphäre) zu wärmeren Körpern (der Oberfläche) übertragen werden könne. Doch der 2. Hauptsatz ist durch den Treibhauseffekt natürlich nicht verletzt, da bei dem Strahlungsaustausch in beide Richtungen netto die Energie von warm nach kalt fließt.“

Rahmstorfs Bezug auf den zweiten Hauptsatz der Thermodynamik ist schlicht falsch. Der zweite Hauptsatz der Thermodynamik ist eine Aussage über Wärme, nicht über Energie! Ferner führt der Autor die obskure Begriffsbildung "Netto-Energie-Fluß“ ein. Die relevante Größe ist allenfalls der "Netto-Wärme-Fluß“, den man als Summe eines aufwärts gerichte- ten Wärmeflusses und eines abwärts gerichteten Wärmeflusses (unter Berücksichtigung der Vorzeichen) innerhalb eines festen Systems, hier der Atmosphäre auffassen kann. Es ist un- zulässig, den zweiten Hauptsatz für die aufwärts und abwärts transportierte Wärme separat anzuwenden und das thermodynamische System sozusagen im Fluge umzudefinieren.

Seltsamerweise findet man unter dieser Aussage eine Abbildung, die genau dieses - "den zweiten Hauptsatz für die aufwärts und abwärts transportierte Wärme separat anzuwenden" - macht:


Zeichnung dem Bild 30 aus dem Gehrlich-Tscheuschner-Dokument nachempfunden.

Der ebenfalls vorhandene (und größere) Strahlungsfluß vom warmen Boden zu einer kalten Atmosphärenschicht wurde hier nicht gezeigt. Die Zeichnung ist daher sogar "schlimmer", der "separat angewandte" Strahlungsfluß von oben nach unten (von kalt zu warm) wird gezeigt, der Strahlungsfluß von unten nach oben (von warm zu kalt) wird gleich "wegsepariert". In der Bildunterschrift wird dann gesagt, daß das Bild einem Perpetuum Mobile 2. Art entspricht und daß "Ein modernes Klimamodell ein solches Perpetuum mobile der zweiten Art beschreibt." Das Bild widerspricht tatsächlich dem 2.HS der Thermodynamik, bildet aber nicht die Treibhaustheorie ab, da eben der größere Strahlungsstrom von warm zu kalt (vom Boden zur reemittierenden Atmosphärenschicht) gar nicht auftaucht.

In der zitierten Aussage von Stichel sind wenigstens beide Flüsse erwähnt:

Es ist inzwischen anerkanntes Lehrbuchwissen, daß langwellige Infrarotstrahlung, emittiert von der erwärmten Erdoberfläche, teilweise von CO2 und anderen Spurengasen in der Atmosphäre absorbiert und re-emittiert wird. Dieser Effekt führt zu einer Erwärmung der unteren Atmosphäre und aus Gründen des Gesamtstrahlungshaushaltes gleichzeitig zu einer Abkühlung der Stratosphäre.

Was hier ergänzt werden muß ist: "bei Anstieg der Treibhausgaskonzentration", also "Dieser Effekt führt bei Anstieg der Treibhausgaskonzentration zu einer Erwärmung der unteren Atmosphäre und aus Gründen des Gesamtstrahlungshaushaltes gleichzeitig zu einer Abkühlung der Stratosphäre.

Es wäre seltsam, wenn der "menschengemachte Klimawandel" so einfach widerlegt werden könnte.

Tatsächlich kein Widerspruch zum 2. Hauptsatz

Hier half ein Blick in ein altes Thermodynamik-Buch - es hat mir bei der damals beim Vorbereiten zur "Thermo-Prüfung" sehr geholfen - dem Cerbe/Hoffmann. In diesem findet sich ein Bild, welches den Strahlungstransport zwischen zwei Platten unterschiedlicher Temperatur darstellt.


Zeichnung dem Bild B 8.10 aus dem Buch Cerbe/Hoffmann "Einführung in die Wärmelehre", Hanser-Verlag, nachempfunden. Mit freundlicher Genehmigung des Verlages.

Die neueste Auflage des Buches ist zu bekommen als: Cerbe/Wilhelms, Technische Thermodynamik, 19. Auflage, 2021 , die Abbildung B 8.10 findet sich auf Seite 436. Ich kann das Buch sehr empfehlen, zu erwerben ist es z.B. hier, direkt beim Verlag.

Jetzt brauchen wir eine Formulierung des 2. Hauptsatzes, auch hier greifen wir auf den Cerbe/Hoffmann zurück:

Wärme kann nie von selbst von einem System niederer Temperatur in ein System höherer Temperatur übergehen.

Die Wärme geht in dem betrachteten Fall nicht von selbst von einem System niederer Temperatur in ein System höherer Temperatur über. Ein kleinerer Wärmestrom kann von der kalten zur warmen Platte übergehen, weil ein größerer Wärmestrom von der warmen zur kalten Platte strahlt, also eben nicht von selbst.

Zurück zur Startseite