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Publiziert: 23.02.2005 06:00

Thermodynamik und Treibhauseffekt
Thermodynamik und Treibhauseffekt, Fritz Zaucker D-ITET, ETH-Life 21.2.05

Von Kurt Signer, BA

Die Behauptungen im Artikel "Thermodynamik und Treibhauseffekt" von F.Zaucker bedürfen einer Richtigstellung.

Die Behauptung, dass das Leben auf der Erde ohne den Treibhauseffekt nicht existieren würde, ist vielleicht als Hypothese interessant, aber von der Wortwahl her falsch. Ozonloch und Treibhauseffekt sind Wortprägungen der 70er Jahre des letzten Jahrhunderts. Das Leben auf der Erde auf den Treibhauseffekt zurück zu führen, ist daher von der Chronologie her nicht ganz korrekt. Die Behauptung, dass die CO2-Emissionen erst seit 1850 ständig zunehmen, ist eine kühne Behauptung. Die grossen Brandrodungen der Germanen im ersten Jahrtausend nach Christus in Europa oder der Ausbruch grosser Vulkane, wie der des Krakatau 1883, haben weit höhere CO2 Belastungen erzeugt, wie Untersuchungen der Gletscher der Polkappen und dendrologische Forschungen beweisen.

Der zweite Hauptsatz der Thermodynamik sagt vor allem aus, dass es nicht möglich ist, mit etwas, das kälter ist, etwas aufzuheizen, dass wärmer ist - geschlossenes System hin oder her.Gemäss der Formulierung von Clausius gilt dieser Satz auch dann, wenn sich die Körper gegenseitig anstrahlen. Das bedeutet, dass man auch mit dem Energieinhalt von 100'000 Eiswürfeln keinen Kaffee kochen kann. Wenn es aus irgendeinem Grund möglich wäre, dass sich die Treibhausmoleküle von Methan, Ozon, und Kohlendioxyd infolge Infrarotabstrahlung der Erde erwärmen, würden sie ihre Temperaturzunahme sofort an die umgebende Luft, vor allem das Weltall, abgeben, und auf der Erde würde sich nichts erwärmen, was ja auch die Messungen ergeben. Wir nehmen heute an, dass 324 Joule pro Sekunde und pro Quadratmeter auf die Erde von dieser Schicht, die sich etwa in 15-30 km Höhe befindet, zurückgestrahlt werden müssten. Diese Strahlungsenergie ist jedoch in Realität auf der Erdoberfläche nicht messbar. Die Entropieänderung des Systems Erde ist eben irreversibel und exotherm. Diesen Prozess kennen wir ja auch von anderen, in der Zwischenzeit erkalteten Planeten.

Wer einmal Programme für den Computer geschrieben hat, weiss, dass gerade bei den partiellen Differentialgleichungen der irreversiblen Thermodynamik (Wärmeleitungsgleichung) die angenommenen Randbedingungen die Lösungen bestimmen. Dass diese Bedingungen für instationäre Systeme, wie Luft- Wolken- und Gasschichten nur schlecht definierbar sind, kann man leicht einsehen. Wenn wir daher die experimentelle Realität anerkennen, dass die Strahlungsenergie der rückzustrahlenden 324 Joule/s nicht auf der Erde messbar ist, müssen wir unsere Modellvorstellungen ändern. Genau an diesem Punkt sind wir jetzt angelangt und stellen das Paradigma des IPPC zur Diskussion.

In seinem berühmten Aufsatz "Zur Bewertung von Thermodynamischen Prozessen" hat Prof. M. Berchthold in der Schweizerischen Bauzeitung 88.Jahrgang Heft 12,die Begriffe in der Thermodynamik definiert. Danach gibt es "abgeschlossene Systeme" (keine Energie und keine Masse passiert die Systemgrenzen), "geschlossene Systeme (adiabate)" und "offene, stationäre Systeme (dissipative)". Dafür, wieso der 2.Hauptsatz der Thermodynamik nur für abgeschlossene Systeme gelten soll, wo wir es in der Natur ja meist mit dissipativen, teilstationären Systemen zu tun haben (E.Prirogine), bitten wir um Aufklärung.





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