„Wasserdampf und Kohlendioxid in der Atmosphäre haben eine entscheidende Wirkung auf das Klima: Ohne diese Gase würde aufgrund der Strahlungsbilanz zwischen Einstrahlung von der Sonne und Abstrahlung von der Erde die mittlere Temperatur an der Erdoberfläche etwa – 18°C betragen. Diese Gase absorbieren jedoch einen Teil der von der Erdoberfläche abgestrahlten Wärme und strahlen diese wieder teilweise zurück (Treibhauseffekt), so daß die mittlere Temperatur an der Erdoberfläche bei gegenwärtig + 15°C liegt.“ Diese wissenschaftliche Aussage trafen die Deutsche Meteorologische wie die Deutsche Physikalische Gesellschaft in einer gemeinsam im Juni 1987 herausgegebenen „Warnung vor drohenden weltweiten Klimaänderungen durch den Menschen“.

In dem am 2. November 1988 publizierten Ersten Zwischenbericht der ENQUETE-KOMMISSION Vorsorge zum Schutz der Erdatmosphäre[1] findet sich diese Aussage wieder. Darin heißt es: „Die klimawirksamen Spurengase Kohlendioxid, Methan … heizen die Atmosphäre auf, indem sie die Sonnenstrahlung nahezu ungehindert die Atmosphäre passieren lassen, aber einen großen Anteil der infraroten Wärmestrahlung, die von der Erdoberfläche ausgestrahlt wird, absorbieren und zur Erdoberfläche zurückstrahlen… Diese Erwärmung wird als natürlicher Treibhauseffekt bezeichnet. Er macht das Leben auf der Erde erst möglich, da ansonsten die Erde weitgehend vereist wäre.“ Mit der politischen Akzeptanz der wissenschaftlichen Aussage zweier Gesellschaften wird die Existenz des „natürlichen Treibhauseffekts“ als demokratischer Konsens außer Streit gestellt und gewinnt damit den Charakter eines „politischen Imperativs“. Dies wird unterstrichen durch die Aussage: „Die Enquete-Kommission ist der Auffassung, daß die Bundesrepublik Deutschland im Rahmen der gesamten Diskussion beispielhaft vorangehen sollte.“[2]

Gleichzeitig wird die internationale Staatengemeinschaft angesprochen: „Die Enquete-Kommission ist der Auffassung, daß es einer internationalen Konvention bedarf, in der sich die einzelnen Staaten verpflichten, die von Quellen in ihren Gebieten ausgehenden Emissionen aller Treibhausgase nach Maßgabe eines einvernehmlich festgestellten Reduktionsprogramms jeweils selbstverantwortlich zu vermindern. Die internationalen Anstrengungen sollten zu dem Erfolg führen, daß bis spätestens 1992 ein internationales Übereinkommen in Form eines Rahmenabkommens zu treffen ist.“[3] Diese nationale politische Option wurde von Erfolg gekrönt. Im Juni 1992 kam es zu einer Konferenz der Vereinten Nationen für „Umwelt und Entwicklung“ in Rio de Janeiro zwecks Unterzeichnung eines Rahmenübereinkommens über Klimaänderungen (Klimakonvention)[4], das von mehr als 150 Staaten sowie der Europäischen Gemeinschaft gezeichnet wurde. In Artikel 2 der Konvention wird eine Stabilisierung der Treibhausgaskonzentrationen in der Atmosphäre auf einem Niveau festgeschrieben, das eine gefährliche anthropogene Störung des Klimasystems verhindert.

Im Vorfeld der UN-Konferenz wurde nach deutschen Vorbild das Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC) ins Leben gerufen. IPCC präsentierte im Juni 1990 einen Report[5]. Dieser bestätigte die wissenschaftliche Aussage der Deutschen Meteorologischen und Physikalischen Gesellschaft, die bereits von der Enquete-Kommission vorbehaltlos übernommen worden war. Der „natürliche Treibhauseffekt“ wird damit hochoffiziell und international als „real“ akzeptiert und mit exakt „33°C“ quantifiziert. Um einen, so die politische Konsequenz, anthropogen verursachten „zusätzlichen Treibhauseffekt“ und damit eine „Erderwärmung“ mit allen katastrophalen Folgen für das „Globalklima“ zu verhindern, muß eine konsequente Reduzierung der „Treibhausgasemissionen, allem voran des bei allen fossilen Verbrennungsprozessen freigesetzen klimaschädlichen ‘greenhouse gas’ Kohlendioxid, völkerrechtlich verbindlich festgeschrieben werden.

Doch worauf beruht das mit absoluter wissenschaftlicher Sicherheit behauptete „Wissen“, welche Grundprämissen und Modellannahmen liegen der Überzeugung eines real existierenden „natürlichen Treibhauseffektes“ zugrunde? Hierzu heißt es in den Enquete-Bericht: „Wissenschaftliche Grundlagen, die zur Erklärung des Treibhauseffektes beitragen, sind eine notwendige Voraussetzung für das Verständnis der von diesem Phänomen ausgehenden Folgen.“[6] Was wäre, wenn es dieses „Phänomen“ nicht gibt und folglich von ihm keine „Folgen“ ausgehen können?

Dem „Phänomen“ liegt folgende Annahme zugrunde. Man postuliert ein „Strahlungsgleichgewicht“ zwischen der elektromagnetischen Strahlung der Sonne und der langwelligen Wärmestrahlung der Erde in den Weltraum und deklariert diesen Zustand als „Klimagleichgewicht“. Daraus folgert man, daß „jede Abweichung von diesem Gleichgewicht zu einer Erwärmung oder Abkühlung der Erde“[7] führe. Sonne wie Erde werden als „Schwarze Körper“ angesehen, wobei die Erde von der Sonne im kurzwelligen Strahlungsbereich zwischen eta 0,3 µm und 3 µm Strahlung empfange und ihrerseits im langwelligeren Spektralbereich kontinuierlich zwischen etwa 3 bis 60 µm IR-Strahlung aussende. Sonne und Erde seien „in relativ guter Näherung“ schwarze Körper oder Strahler. Als solche hätte die Sonne eine „Strahlungstemperatur“ von 5 700 Kelvin mit einem Wellenlängenmaximum bei 0,5 µm und die Erde eine „Strahlungstemperatur“ von 288 Kelvin mit einem Wellenlängenmaximum bei 10 µm. Erklärend wird hinzugefügt: „Ein schwarzer Körper ist hier definiert als ein Körper, der sämtliche eingestrahlte elektromagnetische Energie jeglicher Wellenlänge absorbiert und diese Energie sofort wieder als Strahlung emittiert.“[8]

Wie können zwei so extrem unterschiedlich temperierte und etwa 150 Millionen voneinander entfernte Körper im „Strahlungsgleichgewicht“ stehen? Dies ist real unmöglich, doch theoretisch läßt sich dies leicht bewerkstelligen. Hierzu nimmt man das Stefan-Boltzmann-Gesetz und trifft gemäß Enquete-Bericht folgende Annahmen: „Die Erde beziehungsweise der Außenrand ihrer Atmosphäre empfängt auf einem Flächenquerschnitt senkrecht zur Strahlrichtung der Sonne eine Strahlung der Flußdichte von 1373 Watt pro m². Diesen Wert bezeichnet man als Solarkonstante… Berücksichtigt man zusätzlich, daß die fiktive Erdoberfläche, die von der Sonne senkrecht bestrahlt wird, dem Querschnitt der Erde entspricht und damit einem Viertel der Erdoberfläche, und daß die Erde im globalen Mittel etwa 30 Prozent der Sonnenstrahlung reflektiert, so muß diese solare Strahlungsflußdichte mit der IR-Strahlung der Erde im Gleichgewicht stehen. Hieraus berechnet man eine globale Durchschnittstemperatur von 254 K = – 19°C. Die globale Durchschnittstemperatur nahe der Erdoberfläche beträgt allerdings etwa + 15°C. Diese Differenz von etwa 34°C wird durch den Treibhauseffekt der klimarelevanten Spurengase bedingt. Die wärmeabsorbierenden Spurengase spielen hier also in grober Näherung die Rolle des Glasfensters eines Treibhauses: Sichtbares Sonnenlicht durchstrahlt das Glas fast ungehindert und wird erst dann durch die Körper im Innern des Treibhauses absorbiert und erwärmt diese dadurch. Die von den erwärmten Körpern im IR-Bereich abgestrahlte Wärme wird vom Glas absorbiert und danach zum Teil nach außen, zum Teil zurück nach innen gestrahlt. Diese Wärmerückstrahlung führt zu einer gegenüber außen erhöhten Innentemperatur des Treibhauses.[9]

Dies ist die „physikalische“ Basiserklärung, auf der die Definition „natürlicher Treibhauseffekt“ beruht. Sie wurde als „wissenschaftliche Aussage“ von der nationalen wie internationalen politischen Elite im guten Glauben auf die Neutralität wie Objektivität der „Wissenschaft“ akzeptiert und zur klimaschutzstrategischen Handlungsmaxime erhoben. Die „Wissenschaft“ hat bei der „Politik“ die unerschütterliche Überzeugung hervorgerufen, mit Hilfe von CO₂-Reduktionsprogrammen die „Erderwärmung“ stoppen und wieder einen anthropogen oder industriegesellschaftlich nicht gestörten „Klimagleichgewichtszustand“  herbeiführen zu können. Diejenigen Wissenschaftler, die sich als „Klimaexperten“[10] ausgaben und den ‘greenhouse effect’ als ‘real’ erklärten, haben damit die alleinige Verantwortung für ihr Tun zu tragen. Niemand aus der Politik hat beispielsweise den Arbeitskreis Energie der Deutschen Physikalischen Gesellschaft e. V. gezwungen, am 22. Januar 1986 zu einer Pressekonferenz nach Bonn einzuladen und die „Warnung vor der drohenden Klimakatastrophe“ auszusprechen. Wiederum standen „Wissenschaftler“ Pate bei der visuellen Umsetzung der Folgen der „Erderwärmung“ wie der „abschmelzenden Polkappen“ durch das Nachrichtenmagazin DER SPIEGEL, das am 11. August 1986 bildmächtig den „Kölner Dom“ in der blauen Nordsee versinken ließ. Aufgrund der so provozierten „Öffentlichkeit“ war die „Politik“, quer über alle Parteien hinweg, geradezu gezwungen zu reagieren und den „Klimaschutz“ zum „Poltikthema Nr. 1“ zu erklären.

Doch was ist nun nicht korrekt an dem Bild von der Erde als „Treibhaus“?  Welche Approximationen und Idealisierungen wurden stillschweigend gemacht und wo liegen daher die Diskrepanzen zwischen Modell und Wirklichkeit? Die Bifurkation des Denkens, die schließlich zu der totalen Diskrepanz zwischen Realität und Modell führt, liegt in der Annahme „Strahlungsgleichgewicht“. Das Stefan-Boltzmann-Gesetz beschreibt zwar hinreichend korrekt die Gesamtsumme der von schwarzen Körpern abgegebenen elektromagnetischen Strahlung anhand des Modells der „Hohlraumstrahlung“, es darf jedoch nicht bewußt mißbraucht werden, um Sonne und Erde über den schwarzen „Hohlraum“ in ein „Strahlungsgleichgewicht“ zu rechnen. Jeder Naturwissenschaftler, speziell jeder Physiker muß wissen, daß die „Gesetze der Wärmelehre“[11] nur für den Idealfall „abgeschlossener Systeme“ im „thermodynamischen Gleichgewicht“ gelten. Der „Energieerhaltngssatz“ gilt nur für das gesamte Universum, doch keinesfalls für ein isoliertes Subsystem wie unser Sonnensystem. Schon garnicht gilt er für die Systemkombination „Sonne-Erde“. Beide Systeme sind „offene Systeme“, ja die Erde wäre nicht lebensfähig, wenn sie nicht ein „offenes Ökosystem“ wäre.

Das Stefan-Boltzmann-Gesetz gestattet einzig und allein die Berechnung der Gesamtstrahlung eines idealen „Schwarzen Körpers“. Da es diesen ebenso in der Natur nicht gibt wie ein „abgeschlossenes System“, so verwendet man als gedankliches Hilfsmodell einen „Hohlraum“. Dieser sei perfekt isoliert und beheizbar. Gibt man in diesen „Hohlraum“ ein „winziges Kohlestäubchen“ als Modell für einen „Schwarzen Körper“, so stellt sich für jede Heizleistung nach gewisser Zeit eine konstante Temperatur ein, die der 4. Potenz der absoluten Temperatur proportional ist, und sozusagen ein „thermodynamisches Gleichgewicht“ repräsentiert. Macht man nun in den „Hohlraum“ ein winziges Löchlein, so kann man die „Temperatur- oder Wärmestrahlung“ des „winzigen Kohlestäubchens“ messen und die Gesamtstrahlung berechnen. Eine so berechnete „Strahlungstemperatur“ als Temperatur eines strahlenden Körpers hat nichts, aber auch rein garnichts, mit einer gemessenen oder gar flächig über die gesamte Erde mit ihrer zu 71 Prozent wasserbedeckten Oberfläche von 510 Mio km² gemittelten „Globaltemperatur“ als fiktiver „Lufttemperatur“ zu tun. Beide „Temperaturen“ sind per definitionem völlig wesensverschieden und ebensowenig vergleichbar wie Äpfel und Birnen.

Die Anwendung des Stefan-Boltzmann-Gesetzes bedingt eine völlige Metamorphose unseres Weltbildes. Was sich realiter unausgesprochen gedanklich im Geiste vollzieht, ist eine Abkehr vom heliozentrischen Weltbild und eine Rückkehr zum geozentrischen Weltbild. In Wirklichkeit ist das moderne „anthropozentrische Weltbild“ noch wirklichkeitsferner, denn die Sonne dreht sich darin nicht als strahlender „Stern“ um die Erde, sie wird vielmehr zu einer allseitigen über die Innenwände den „Hohlraum“ gleichmäßig erwärmenden Heizung. Um gleichmäßig von allen Seiten gleichzeitig bestrahlt zu werden, muß die Erde „mathematisch“ in unendlich schnelle Rotation versetzt werden. Auf der gedanklich in den „Hohlraum“ verbannten Erde werden die Unterschiede zwischen Tag und Nacht, Sommer und Winter, Äquator und Polen aufgehoben. Es wird sozusagen modellhaft der wetterlose Endzustand maximaler Entropie[12] vorweggenommen. Dies ist die zwingende Folge der Annahme, daß man die Sonnenstrahlung erstens nur auf einen „Querschnitt der Erde“ oder ein „Viertel der Erdoberfläche“ einfallen läßt und dann zweitens durch „Vierteilung“ die Energie gleichmäßig über die gesamte Erdkugel verteilt. Würde man, wie anhand eines Globus leicht nachvollziebar, nicht den „Querschnitt der Erde“ als Einstrahlungsfläche nehmen sondern die Halbkugel, dann bräuchte man nur eine „Zweiteilung“ vorzunehmen und erhielte + 30 °C als „Strahlungstemperatur“. Selbst dann ist ein Vergleich der beiden „Temperaturen“ unstatthaft, man müßte aber nicht zusätzlich die Zuflucht zu einer den „natürlichen Treibhauseffekt“ hervorrufen sollenden „Gegenstrahlung“ nehmen.

Mit der Wahl des Stefan-Boltzmann-Gesetzes hat die „Klimaforschung“ eine „Globalisierungsfalle“ gebastelt, aus der sie sich nicht mehr ehrenhaft befreien kann. Man propagiert einerseits die „Solargesellschaft“ und im gleichen Atemzug erklärt man die Sonne energetisch für so impotent, daß ihre enorme Strahlung die Erde als schwarzen Körper „global“ nur auf eiskalte – 18°C „aufheizen“[13] könne. Bildhaft kehren sozusagen die „Klimaexperten“ den Befehl des Schöpfers „Es werde Licht“ um schalten das Licht der Sonne als Quelle allen Lebens aus. Aus einem weißen Strahler mit 1373 Watt/m² wird ein dunkler Strahler mit 240 W/m². Aus diesem fatalen Modelldilemma kann nur noch ein „Trick“ heraushelfen, die Erfindung einer „Gegenstrahlung“, denn im thermodynamischen Gleichgewicht muß die Wandheizung des Hohlraums auf 390 W/m² hochgefahren werden, damit das eingeschlossene „winzige Kohlestäubchen“ Erde eine „Strahlungstemperatur“ von + 15°C erhält. Dieses Wunder sollen die „Treibhausgase“ erbringen, doch sie können es nicht, aus grundsätzlichen physikalischen Erwägungen heraus. Die Energieabgabe eines Körpers ist ein immerwährender, nur von seiner Temperatur abhängiger und sich über ein breites kontinuierliches Wellenlängenspektrum erstreckender Vorgang. Die elektromagnetische Strahlung braucht zur Ausbreitung kein Trägermedium, keinen „Luftäther“, auch keine Atmosphäre.

Eine Atmosphäre kann bestenfalls aus dem breiten Spektrum langwelliger „Wärmestrahlung“ über einzelne Gase „Strahlung“ absorbieren und sich erwärmen. Doch so wie die Atmosphäre für die solare Lichtstrahlung durchsichtig oder transparent ist, so ist sie es auch für weite Bereiche der unsichtbaren Wärmestrahlung der Erde. Man bezeichnet diese Bereiche umgangssprachlich nicht ganz korrekt als „offene atmosphärische Strahlungsfenster“[14]. Über das nicht von „Treibhausgasen“ schließbare, in Wirklichkeit also nicht existente Fenster zwischen „7 und 13 µm“ entweichen nach Auffassung der Enquete-Kommission und damit der sie beraten habenden „Klimaexperten“ etwa „70 bis 90 Prozent der Abstrahlung von der Erdoberfläche“ direkt in den Weltraum. Mit der Absorptionsbande bei 15 µm[15] können sich die Kohlendioxidmoleküle dem kontinuierlichen „Wärmestrom“ der Erde zwischen 3 und 60 µm zwar mutig entgegenstemmen, sie können sich dabei auch selbst „erregen“, doch niemals gegen ein Temperatur- oder Wärmegefälle die wärmere Erde „erwärmen“.

Das gesamte „Treibhausmodell“ ist ein ebenso theoretisches wie reduktionistisches Modell und hat daher mit der Wirklichkeit nichts zu tun. Der „natürliche Treibhauseffekt“ ist, obgleich er zum politischen Glaubensdogma aufsteigen konnte, ein ideologisches Artefakt, eine utopische Fiktion. Der „Vernichtungsfeldzug“ gegen das „klimakillende“ und „umweltschädliche“ Kohlendioxid als „Treibhausgas“ trägt die Züge einer pathologischen „Endzeitsehnsucht“. In der Tat, gelänge es, den „Klimakiller“ Kohlendioxid ob einer gesellschaftspolitisch übermächtig geschürten Angst vor der „Klimakatastrophe“ total aus der Atmosphäre zu eliminieren, alles Leben würde in den tödlichen „Gleichgewichtszustand“ übergehen.

Oppenheim, den 11. Februar 1999

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[1] Deutscher Bundestag, 11. Wahlperiode, Drucksache 11/3264 v. 02. 11. 1988, S. 20

[2] Deutscher Bundestag, a.a.O., S. 31

[3] Deutscher Bundestag, a.a.O., S. 28

[4] Der Bundesminister für Umwelt, Naturschutz und Reaktorsicherheit (Hrsg): Umweltpolitik, Bericht der Bundesregierung über die Konferenz der Vereinten Nationen für Umwelt und Entwicklung im Juni 1992 in Rio de Janeiro, Bonn 1992, S. 9

[5] Intergovernmental Panel on Climate Change: Policymakers Summary of the Scientific Assessment of Climate Change, Report prepared for IPCC by Working Group I, June 1990, S. 9. Darin heißt es: „The greenhouse effect is real; it is a well understood effect, based on established scientific principles…. Firstly, the mean temperature of the Earth’s surface is already warmer by about 33°C (assuming the same reflectivity of the earth) than it would be if the natural greenhouse gases were not present.“

[6] Deutscher Bundestag, a.a.O., S. 185

[7] Deutscher Bundestag, a.a.O., S. 186

[8] Deutscher Bundestag, a.a.O., S. 186

[9] Deutscher Bundestag, a.a.O., S. 187

[10] Peters, H.P., Sippel, M.: Der Treibhauseffekt als journalistische Herausforderung, in: Borsch, P. Hake, J.-F. (Hg): Klimaschutz – Eine globale Herausforderung, Bonn 1998, S. 293-316. Hierin heißt es: „Bei der Entstehung des Themas haben offenbar Wissenschaftler eine ungewöhnlich aktive Rolle gespielt. Nicht Umweltschutz-bewegung, nicht Katastrophen, sondern Warnungen von Wissenschaftlern… waren international Pate der Klimadebatte.“(S.295)

[11] Kleine Enzyklopädie, Atom- und Kernphysik, Frankfurt a. Main 1983, S. 303. „Die Erfahrung zeigt, daß sich der makroskopische Zustand eines abgeschlossenen Systems, das mit seiner Umgebung weder Energie noch Materie austauschen kann, nach kürzerer oder längerer Zeit nicht mehr verändert. Das System befindet sich dann in seinem thermodynamischen Gleichgewichtszustand.“

[12] Kleine Enzyklopädie, a.a.O., S. 83. „Die thermodynamische Entropie hat aufgrund des zweiten Hauptsatzes der Thermodynamik im thermodynamischen Gleichgewicht ihren maximalen Wert.“

[13] Enquete-Kommission, a.a.O., S. 189 „Dieser Treibhauseffekt (von 33°C) macht erst das Leben auf der Erde möglich, denn ohne ihn wäre die Erde weitgehend vereist.“

[14] Enquete-Kommission, a.a.O., S. 22 u. S.188. Zum „Strahlungsgleichgewicht“ heißt es auf S. 187: „Da die Atmosphäre kälter ist als die Erdoberfläche, ist die Wärmestrahlung der Atmosphäre, die die Erdoberfläche erreicht, entsprechend geringer. Daher klafft in der Strahlungsbilanz an der Erdoberfläche eine Lücke von etwa 100 W pro m².“ Der Bericht ist voll solcher Widersprüchlichkeiten und Kuriositäten!

[15] Enquete-Bericht, a.a.O., S. 189/90. „Die energetisch wichtigsten Fensterbereiche sind das offene atmosphärische Wasserdampffenster (7 bis 13 µm), in dem die IR-Ausstrahlung der Erdoberfläche zumindest für Temperaturen zwischen -20°C und +50°C am größten ist, und der Spektralbereich 13 bis 18 µm, …“