Die Behauptung der Existenz eines „natürlichen Treibhauseffektes“ steht und fällt mit der Annahme eines Strahlungsgleichgewichtes zwischen der von der Sonne eingestrahlten kurzwelligen Energie wie der von der Erde emittierten langwelligen Energie. Diese quantitative Gleichsetzung zweier qualitativ extrem unterschiedlicher Energieströme erlaubt es erst, eine  „Strahlungsgleichgewichtstemperatur“ für die Erde zu berechnen. Dies geschieht unter der Annahme, dass die Erde ein „schwarzer Körper“ ist, mit Hilfe des Stefan-Boltzmann-Gesetzes.

Die Art und Zulässigkeit der Berechnung seien hier nicht weiter diskutiert. Es sei nur die Frage gestellt, ob die beiden Energieströme, die der Sonne und der Erde, quantitativ wirklich „gleich“ sind. Die Gleichsetzung wird von den Klimaexperten damit begründet, dass bei Nichtgleichheit der von der Sonne eingestrahlten wie der von der Erde infrarot ausgestrahlten Energie die Temperatur der Erde als Körper zunehmen müsse. Da die Temperatur der Erde insgesamt auf längere Sicht konstant sei und nur geringeren Schwankungen unterliege, müsse die ausgestrahlte Energie der Erde der von der Sonne eingestrahlten Licht- und Wärmeenergie identisch sein.

So plausibel diese Annahme auf den ersten Blick auch scheinen möge, sie ist nicht haltbar, weil sie einen für alles Leben auf der Erde elementaren Prozess völlig außer Acht lässt, den Wasserkreislauf. Leben auf der Erde, das an bestimmte Temperaturspannen angepasst ist, wäre auf der Erde nicht möglich, wenn sich die Erde nicht selbst zu kühlen vermöchte. So wie sich ein Mensch bei starker Sonneneinstrahlung und entsprechender Hitze durch Transpiration und Verdunstung von Wasser abkühlt, so macht es auch die Erde durch die Verdunstung von Wasser. Jeder hat schon die Erfahrung gemacht, dass sich bei wolkenlosem Himmel und ungehinderter Sonneneinstrahlung Wasserflächen und Feuchtgebiete viel langsamer und weniger stark erwärmen als trockene Ackerböden oder gar Asphaltflächen.

Da die Strahlung eines „schwarzen Körpers“ proportional der 4. Potenz der absoluten Temperatur (°C + 273) ist, strahlt eine kühle Fläche automatisch weniger Energie ab als eine warme oder heiße Fläche. Eine feuchte und zudem begrünte Fläche kühlt sich durch die Evaporation von Bodenfeuchte und die Transpiration der Pflanzen, durch die Verdunstung von Wasser, ab. Um 1 Gramm Wasser zu verdunsten, müssen etwa 2,4 kJ an Energie aufgewandt werden. Diese Energie ist als latente Energie im Wasserdampf enthalten und kann mit dem Wind über lange Strecken transportiert werden. Erst bei der Kondensation des Wasserdampfes zu Wolken- und Regentropfen wir diese Energie wieder frei.

Fritz Schnaidt hat in der Meteorologischen Zeitschrift 8/1939 einen Artikel „Über die Temperatur- und Druckabhängigkeit der spezifischen Wärmen von Luft und Wasserdampf und der Verdunstungswärme des Wassers“ verfasst. Während bei idealen Gasen keine Abhängigkeit der spezifischen Wärme von Temperatur und Druck besteht, so wird bei realen Gasen eine Zunahme der spezifischen Wärme beobachtet. Das Anwachsen der spezifischen Wärmen mit steigender Temperatur hat seine Ursache in der zunehmenden Anregung der Rotations- und Schwingungsfreiheitsgrade der Moleküle. Doch sind die Rotationen bei Zimmertemperatur im allgemeinen schon voll angeregt. Ihr Anteil an der spezifischen Wärme erreicht dann schon den vollen klassischen Betrag von 3/2 R.

Eberhard Reichel schrieb in „Die Verdunstung im Wasserkreislauf der Erde“ (Die Umschau 2/1952), dass die zur Verdunstung aufzuwendende Energie zweifacher Art ist. Erstens muss Arbeit aufgewandt werden, um die internen Anziehungskräfte der Moleküle zu überwinden und deren kinetische Energie zu erhöhen. Zweitens muss wegen der Vergrößerung des Volumens Arbeit gegen äußere Kräfte zur Erhöhung der potentiellen Energie geleistet werden. Nimmt der Druck gegen Null ab, dann werden mit wachsendem Abstand der Moleküle die Wechselwirkungskräfte zwischen den Molekülen vernachlässigbar. Das Gas geht in den idealen Gaszustand über.

Woher kommt die Energie für die Verdunstung? Auch diese Frage beantwortete Reichel: „Mit rund 20 Prozent der von der Sonne der Erde zugestrahlten Wärmemenge bildet die Verdampfungs- und Kondensationswärme ein wesentliches Glied im Wärmehaushalt der Erde.“ Mit anderen Worten: Etwa 20 Prozent der von der Sonne eingestrahlten Energie können nicht abgestrahlt werden, weil sie vorher für die Verdunstung und Kühlung der Erdoberfläche „verbraucht“ werden. Nach Reichel beträgt die Verdunstungsmenge der ganzen Erde, die zugleich deren Niederschlagsmenge ist, etwa 415 x 10³ km³ pro Jahr entsprechend einer Wasserschicht von 810 Millimeter. Zur Verdunstung dieser Menge werden an der Erdoberfläche rund 247 x 10¹⁸ kcal pro Jahr verbraucht. Die als Kondensationswärme der Atmosphäre zugeführt werden. Dies sind knapp 20 Prozent der sich auf 1300 x 10¹⁸ kcal pro Jahr belaufenden Gesamteinstrahlung der Sonne.

In einem Aufsatz „Treibhauseffekt: die Rolle des Wasserdampfes“ kommt Hermann Flohn in Spektrum der Wissenschaft“ 8/1989 zu dem Ergebnis: „Zur Verdunstung wird Energie –und das heißt Wärme- benötigt, die als latente Wärme im Wasserdampf verbleibt und bei Kondensation und Niederschlag wieder frei wird. Schon ein geringfügiger Niederschlag von 1 Millimeter (1 Liter pro m²) setzt 28,5 Watt pro Quadratmeter frei.“ Doch diese werden bei der Verdunstung gebunden und im unsichtbaren Wasserdampf latent gespeichert.

Zur eigenen Kühlung wie zur Aufrechterhaltung des lebensnotwendigen Wasserkreislaufs, etwa alle 10 bis 12 Tage wird der gesamte Wassergehalt der Atmosphäre durch Verdunstung erneuert, werden etwa 20 Prozent der gesamten Sonneneinstrahlungsenergie benötigt. Diese beim Postulat „Strahlungsgleichgewicht“ einfach zu unterschlagen, ist naturwissenschaftlich eine Todsünde der Klimaexperten. Wenn das Schiedsgericht IPCC diese Fakten nicht kennt oder ignoriert, beides wäre unverzeihlich, dann hat es Existenz und Glaubwürdigkeit vollends verwirkt!

Oppenheim, den 28. Juli 2010