Mai 27, 2024

Wir können weiterleben – ohne Sorgen wegen CO2

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Sie glauben das nicht? Wo uns doch täglich Medien und Politik einhämmern, dass es gar keine Emissionen mehr geben darf, um das berühmte Netto Null zu erreichen? 

Es hilft uns weiter, erst einmal den Originaltext des Pariser Klimaabkommens zu lesen:

  • Die Länder müssen das Emissionsmaximum so bald wie möglich erreichen, um
  • ein Gleichgewicht zwischen vom Menschen verursachten Emissionen durch Quellen und Absorptionen durch Senken von Treibhausgasen in der 2. Hälfte des Jahrhunderts zu erreichen (bei einer Temperaturerhöhung um max. 1.5° C)

Im Klartext heißt also Netto-Null, dass die Quellen von Emissionen mit den Absorptions-Senken im Gleichgewicht sein müssen. Es heißt nicht, dass die Emissionen Null sein müssen, es heißt nur, dass es gleich viele Absorptionen wie Emissionen gibt. 

Die Klimawissenschaft befasst sich in der Regel mit der Frage „Wie viel CO2 verbleibt in der Atmosphäre?“, angesichts der anthropogenen Emissionen und der begrenzten Fähigkeit der Ozeane und der Biosphäre, die überschüssige CO2 Konzentration aufzunehmen. Die Analyse der einzelnen Mechanismen hat zusammen mit der mittlerweile falschen Annahme exponentiell wachsender Emissionen zu Schlussfolgerungen der Art geführt, dass ein bestimmter zunehmender Anteil der anthropogenen Emissionen für immer in der Atmosphäre verbleibt.

Zu einer anderen Schlussfolgerung kommen wir jedoch, wenn wir die logisch gleichwertige Frage stellen: „Wie viel CO2 verbleibt nicht in der Atmosphäre?“. Das verändert alles.  Die Menge an CO2, die nicht in der Atmosphäre verbleibt, kann anhand der direkten Messungen von Emissionen und Konzentrationsänderungen berechnet werden, ohne dass wir die Absorptionsmechanismen im Einzelnen untersuchen müssen. Denn für das CO2 gilt die Massenbilanzgleichung, die besagt, dass nichts verloren geht:

Konzentrationsänderung = Emissionen – Absorptionen 

Dass bereits heute mehr als die Hälfte der menschengemachten Emissionen von den Ozeanen und der Photosynthese der Pflanzen und in der Folge auch von Tieren wieder geschluckt werden, ist allgemein bekannt und unstrittig, aber viele befürchten, dass ein Rest für immer in der Atmosphäre verbliebe.

Das trifft so nicht zu: In einer wissenschaftlichen Publikation und in einem leichter verständlichen Blogbeitrag wird mit den Messdaten der letzten 70 Jahre nachgewiesen, dass jedes Jahr etwa 2% der über 280 ppm hinausgehenden CO2-Konzentration von den Ozeanen und den Pflanzen der Atmosphäre wieder entzogen werden. 

Diese 280 ppm ergeben sich aus dem Gleichgewicht aus natürlichen Emissionen und Absorptionen ohne anthropogene Emissionen.

Die Messdaten, insbesondere die der CO2-Konzentration, sind seit den 50er Jahren sehr genau. Mit den Messwerten von 1950-2000 konnten die tatsächlichen CO2-Konzentrationen von 2000-2020 exakt vorhergesagt werden, wie wir rückblickend sehen können.  Die Qualität der Vorhersage ist ganz hervorragend.

Um zu verstehen, wie der Mechanismus der Emission (die Quellen) und Absorption (die Senken) funktioniert, schauen wir uns einen Vergleich aus der vertrauteren Welt eines Geldkontos an.

Das Gleichnis eines speziellen Geldkontos

Stellen Sie sich vor, Sie haben ein Konto mit einem Kontostand von 413 € zu Beginn des Jahres 2020. In dieses Konto werden jedes Jahr 4,50 € einbezahlt.

Nun hat sich der Staat eine eigenartige Vermögenssteuer für dieses Geldkontos einfallen lassen: Es gibt einen Freibetrag von 280 €.  Der Rest des Guthabens auf dem Konto wird am Jahresende mit 2% besteuert.

Was passiert? Wie entwickelt sich der Kontostand? Am Ende des Jahres 2020 sind 417,50 € auf dem Konto, davon werden 0,02*(417,50-280) = 2,75 abgeführt, es verbleiben also 414,75 €

JahrAm 1.1.EinzahlungBesteuerungAbzugAm 31.12.
2020413,004,500,02*(417,50-280,00)2,75414,75
2021414,754,500,02*(419,25-280,00)2,78416,46
2022416,464,500,02*(420,96-280,00)2,82418,15
….     
2050452,774,500,02*(457,27-280,00)3,55453,72
     
2080474,464,500,02*(478,96-280,00)3,98474,98

Man sieht, der Kontostand wächst zwar an, aber die Abzüge erhöhen sich jedes Jahr. Man kann leicht ausrechnen, dass bei einem Kontostand von 505 € am Jahresende die ganzen einbezahlten 4,50 € wieder abgeführt werden. Das heißt, beim Kontostand 505 € ist die berühmte Netto-Null Situation erreicht. Weiter kann das Konto bei jährlichen 4 ,50 € Einzahlungen nicht mehr anwachsen.   Und es dauert ziemlich lange, bis dieser Zustand erreicht ist: Nach 60 Jahren wäre man erst bei 474,98 €.

Zukunftsszenario

Dieses Geldkonto-Gleichnis beschreibt ziemlich genau den CO2-Haushalt der Atmosphäre. Der Kontostand entspricht der Konzentration des CO2 in der Atmosphäre, zu Beginn des Jahres 2020 waren das etwa 413 ppm („parts per million“ = Anteile CO2 pro 1 Million Luftmoleküle).

Die Einzahlungen entsprechen den jährlichen weltweiten Emissionen, also das, was wir in die Atmosphäre hineingeben.  Das sind aktuell etwa 4,5 ppm weltweit, was einem Gewicht von etwa 36 Milliarden Tonnen CO2 entspricht.

Nun hat die Internationale Energieagentur mit ihrer weltweiten Statistik seit 1850 geschätzt, wieviel CO2 in Zukunft ausgestoßen werden wird. Dabei gibt es ein Szenario, bei dem angenommen wird, dass die jetzt grade geltenden Gesetze und Regelungen in allen Ländern der Erde unverändert weiter fortgesetzt werden, das sogenannte „Szenario der ergriffenen Maßnahmen“. Also möglicherweise existierende emissionssenkende Gesetze, aber keine künftigen weiteren Maßnahmen zur Emissions-Senkung.

Dieses Szenario besagt, dass die weltweiten Emissionen über die nächsten 10 Jahre etwa gleichbleiben, und dann ganz leicht mit etwa 0,3% pro Jahr sinken. Das bedeutet, dass es weltweit im Jahre 2100 wieder genauso viele Emissionen geben wird wie im Jahre 2005. Das kann bei einzelnen Ländern schon dazu führen, dass die Emissionen etwas stärker sinken, dagegen in den ärmsten Entwicklungsländern aufgrund des Nachholbedarfs Emissionen erst noch anwachsen. Aber es wird nirgendwo dramatische Auswirkungen geben, die den Wohlstand in Frage stellen.

Mit den Zahlen der Internationalen Energie Agentur haben wir herausgefunden: Der CO2-„Kontostand“ beträgt im Jahre 2080 etwa 475 ppm, und wird darüber hinaus nicht mehr ansteigen. Sensationelles Ergebnis.

Und was heißt das für das Klima?

Wir wollen uns hier ganz bewusst nicht auf die möglicherweise berechtigten Zweifel einlassen, ob nun das CO2 überhaupt einen Einfluss auf die globale Mitteltemperatur und in der Folge auf das Klima hat oder nicht. Unbestritten ist seit dem Beginn der Industrialisierung die CO2 Konzentration von 280 auf 413 ppm angewachsen, also um 133 ppm. 

Wir akzeptieren hier die weit verbreitete Auffassung, dass der Anstieg der globalen Durchschnittstemperatur um 1° C seit dem Beginn der Industrialisierung ausschließlich diesem Anwachsen der CO2 Konzentration geschuldet ist.

Der künftige Anstieg der CO2-Konzentration ist 475 – 413 = 62 ppm.  Das ist knapp die Hälfte des bisherigen Anstiegs von 133 ppm. Damit geht konsequenterweise einher, dass bis dann auch die Temperatur allenfalls nochmal um ein halbes Grad ansteigt, also insgesamt um 1,5° seit Beginn der Industrialisierung.   

Die gute Nachricht: Mit den heutigen CO2 -Emissionen und deren Senkung durch Effizienzsteigerung von 3% pro Jahrzehnt wird das optimistische Pariser Klimaziel von 1,5° bei Netto Null erfüllt, ganz ohne wohlstandsschädigende Maßnahmen ergreifen zu müssen.

8 Gedanken zu “Wir können weiterleben – ohne Sorgen wegen CO2

    1. So,so, Sie nennen also den Nobelpreisträger Hasselmann und das Team, welches das Berner Modell entwickelt hat „Strohmänner“? Es gibt nicht die Spur eines Zweifels, dass das Berner Modell des Kohlenstoffkreislaufs, das m.W. in den CMIP-Klimamodellen eingebaut ist, einen „Ewigkeitsterm“ hat, wonach mindestens 20% der anthropogenen Emisssionen „ewig“ in der Atmosphäre verbleiben. Es ist genau dieser Term, der zu der Konsequenz führt, dass man die Emissionen ganz auf 0 herunterfahren muß.
      Zwei relevante Publikation zum Berner Modell sind: https://doi.org/10.1007/BF01054491 und https://www.atmos-chem-phys.net/13/2793/2013/acp-13-2793-2013.pdf
      Beide und andere sind in meiner eigenen Publikation besprochen und zitiert: https://www.mdpi.com/2073-4433/14/3/566. Auf diese wiederum wird in dem von Ihnen monierten Beitrag verwiesen.

      Sie täten gut daran, erstmal etwas sorgfältiger zu lesen, bevor Sie leichtfertige Urteile in die Welt setzen.

      1. „…wonach mindestens 20% der anthropogenen Emisssionen „ewig“ in der Atmosphäre verbleiben. “

        Wo gibt es in den von ihnen zitierten Arbeiten eine Bestätigung für ihre Behauptung?

        Atmos. Chem. Phys., 13, 2793–2825, 2013 http://www.atmos-chem-phys.net/13/2793/2013/ doi:10.5194/acp-13-2793-2013

        Fig.8 zeigt einen verbleibenden Anteil von 20% nach 500 Jahren.
        So eine inverse Exponentialfunktion ist für einen Abbauprozess auch völlig plausibel.

          1. Haben sie gesehen, daß diese Koeffizienten und die Formel 11, nur für Zeiträume bis 1000 Jahren, verwendet werden?

            Note that the fits only apply for the period from 0 to 1000 yr. We use the values from the fits as our best estimates.

            Wo ist also der Beleg für ihre Ewigkeits-Behauptung?

          2. In der Formel 11. Unmißverständlich impliziert das eine Zeitkonstante „unendlich“, also ewig. Die Gültigkeit des Modells ist auf 1000 Jahre beschränkt, das ist aber ein ganz anderes Thema. Die Auswirkungen von a0 sind nicht erst in 1000 Jahren, sondern bereits innerhalb der nächsten Jahrzehnte, und sie sind die Begründung für die angeblich notwendigen Nullemissionen. Auf Wortklaubereien über den Begriff „Ewigkeit“ lasse ich mich nicht ein.

  1. Weiterleben ohne Sorge ums CO² ?

    Am 08.02.2024 vermeldet der SPIEGEL das Folgende:

    „EU-Klimawandeldienst Copernicus Erderwärmung lag erstmals zwölf Monate lang über 1,5 Grad
    Alarmierende Zahlen von den EU-Klimabeobachtern: Laut Copernicus lag die globale Durchschnittstemperatur ein Jahr lang durchgehend anderthalb Grad über dem Referenzwert. Und auch der Januar 2024 war viel zu warm. “

    hier der vollständige Artikel:

    https://www.spiegel.de/wissenschaft/natur/erderwaermung-lag-erstmals-zwoelf-monate-lang-ueber-1-5-grad-zahlen-von-copernicus-a-61df2697-487b-482a-a21a-3a60d6b2732a

    Da stellt sich mir als Nicht-Physiker und Nicht-Wetterfrosch nun doch die beängstigende Frage, ob

    „Die gute Nachricht: Mit den heutigen CO2 -Emissionen und deren Senkung durch Effizienzsteigerung von 3% pro Jahrzehnt wird das optimistische Pariser Klimaziel von 1,5° bei Netto Null erfüllt, ganz ohne wohlstandsschädigende Maßnahmen ergreifen zu müssen.“

    stimmt, oder auch nur eine physikalisch gut begründete Annahme sein werden wird?

    1. Gut, dass Sie dieses Thema angesprochen haben. Angesichts nahezu ununterbrochener Horrormeldungen über „Hitzerekorde“ stellt sich vielen — und mir natürlich auch — die Frage, was zur Zeit anders ist als sonst. Dies erfordert eine sorgfältigere Prüfung als es dieser Kommentar erlaubt, ich kann Ihnen daher aktuell keine „abschließende“ Antwort geben.
      Stattdessen einige Hinweise, denen nachzugehen wäre:
      – Der Spiegel Artikel erwähnt den El Nino. Das sind zyklische, allerdings nicht streng periodische Temperaturschwankungen. Die vor mir zugrunde gelegten Temperaturen gehen vom – mit CO2-Konzentration modelliertem – „Mittelwert“ aus, das können Sie z.B. beim Temperaturdiagramm im Beitrag https://klima-fakten.net/?page_id=7683 sehen. Der El Nino wird nach einiger Zeit wieder in eine unterdurchschnittliche La Nina Phase übergehen. Wir werden sehen.
      – Bislang wenig beachtet ist in diesem Zusammenhang der außergewöhnliche Effekt des vor etwa 1 Jahr stattgefundenen Ausbruchs eines Unterwasservulkans, was nicht nur die Meeresoberfläche erwärmt hat, sondern auch ungeheure Mengen an Wasserdampf in die Atmosphäre katapultiert hat. Bekannterweise ist Wasserdampf ein deutlich stärkeres Treibhausgas als CO2. Und Wasserdampf ist in Schichten über 5 km normalerweise nur sehr sporadisch vorhanden. Mein Kollege und Mitautor Dr. John Reid hat dazu zwei Beiträge geschrieben: https://blackjay.net.au/north-atlantic-heatwave/ und https://blackjay.net.au/north-atlantic-heatwave/
      – Schließlich lohnt es sich mittlerweile (man weiß nicht mehr, wem man trauen kann), mehrere verschiedene Quellen der Temperaturmessung zu prüfen. Ich selbst verwende gerne die mittlere Wasseroberflächentemperatur (HadSST4), weil diese weder von den Unsicherheiten der Höhe der Meßstation noch von dem Wärmeinseleffekt betroffen und demzufolge weniger anfällig für mögliche Manipulationen ist (siehe z.B. https://klima-fakten.net/?p=5679). Eine andere objektive Quelle sind die mit Satelliten gemessenen Temperaturen https://www.nsstc.uah.edu/climate/ oder die von unabhängigen Meteorologen betriebene, aber auf offiziellen Messdaten beruhende Webseite https://temperature.global.
      – Schließlich wird man sich wohl auch mit den Auswirkungen der seit 40 Jahren zurückgehenden Wolkenbildung beschäftigen müssen. Da dieses Thema mit einiger Sicherheit nichts mit CO2 zu tun hat, wird man dann durch Reduzierung der Emissionen auch nichts ausrichten können: https://klima-fakten.net/?p=3217

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