Klimawandel experimentell bestätigt – oder doch nicht?

Die Klimadebatte begleitet die Gesellschaft bereits seit mehreren Jahrzehnten. Seit 2007 gilt der Klimawandel als offiziell vom „Zwischenstaatlichen Gremium für Klimawandel“ (IPCC) bestätigt und nicht mehr widerlegbar. Ursache des Klimawandels ist seither das vom Menschen ausgestoßene Kohlenstoffdioxid (CO₂). Jenes aus der Natur spielt allerdings keine Rolle.

So gab und gibt es immer wieder Kritiker, die dieses Klimanarrativ hinterfragen. Ihr häufiges Argument: CO₂ ist nicht der Treiber der Erderwärmung, das Molekül könne keine Hitze speichern.

Um die Skeptiker vom Gegenteil zu überzeugen, hat Harald Lesch vor vier Jahren ein „kinderleichtes“ Experiment vorgestellt, über das das ZDF in einer Doku berichtet hatte. Lesch ist Professor für Astrophysik an der Ludwig-Maximilians-Universität (LMU) München, zudem Naturphilosoph, Wissenschaftsjournalist, Fernsehmoderator und Hörbuchsprecher. Als „LMU-Klimakoffer“ ist das Experiment für den Einsatz im Unterricht bestimmt.

Das Experiment

Der 63-jährige Professor baut dazu eine Wärmelampe mit 60 Watt an ein Holzgestell, die auf eine mit Folie abgedichtete Blechdose gerichtet ist. Die Lampe soll dabei die von der Erde reflektierten Sonnenstrahlen darstellen, die auf die Erdatmosphäre – die Dose – treffen. „So stellt sich hier ein Gleichgewicht ein. Das ist der normale Vorgang. Jedenfalls bis das CO₂ dazukommt“, erklärte Lesch. Danach stellt sich ein anderes Gleichgewicht ein.

In der Dose ist ein Loch, wo ein Temperaturfühler die Temperatur in der Dose misst. Als Nächstes fügt der Astrophysiker dieser Dosenatmosphäre CO₂ hinzu. Dazu schüttet er Zitronensäure und Natronpulver in einen Erlenmeyerkolben und fügt etwas Wasser hinzu. Sofort verschließt er das Gefäß mit einem Korken, an dem ein Schlauch angebracht ist, durch den die aufsteigenden Gase entweichen können.

Das andere Ende des Schlauchs mündet in einem weiteren Loch in der Blechdose. Auf diese Weise wird der Dosenatmosphäre zusätzliches CO₂ hinzugefügt. Der Druck in der Dose erhöht sich allerdings dadurch nicht, da die Dose nicht Luftdicht ist. Es handelt sich um ein simples Experiment, dass jeder zu Hause nachbauen könnte.

Prof. Harald Lesch (li.) bei einem Versuchsaufbau, um die Auswirkung von CO₂ auf die Erdatmosphäre aufzuzeigen. Foto: Screenshot YouTube-Kanal Terra X History

Im nächsten Schritt wird lediglich die Temperaturanzeige des Thermometers beobachtet. Innerhalb kurzer Zeit steigt die Temperatur. Dieser laut Prof. Lesch „kinderleichte“ Versuchsaufbau soll somit belegen, dass das CO₂ direkt für den Temperaturanstieg in unserer Erdatmosphäre verantwortlich ist.

Das Experiment ist Teil des Projektes „Der Klimawandel: verstehen und handeln“ von der LMU München. Auf Anfrage der Epoch Times hat uns die Astrophysikerin Dr. Cecilia Scorza freundlicherweise die wissenschaftlichen Details dazu übermittelt.

Die Kritik

Doch dieses offenbar deutliche Experiment hat nicht alle in der Wissenschaftsgemeinde überzeugt. Mit viel Skepsis betrachten einige Wissenschaftler vom Independent Climate Research (Unabhängige Klimaforschung, ICR) Leschs Klimaexperiment. Daran beteiligt waren etwa der Physiker Dr. Ernst Hammel sowie der Datenanalyst Axel Jaquin. Der Sprecher des ICR, Dipl.-Ing. Martin Steiner, erklärte gegenüber Epoch Times:

Wir haben uns das Experiment von Prof. Lesch genauestens angeschaut, analysiert und mit verschiedenen Gasen durchgeführt.“

Das von der ICR-Gruppe nachgestellte Lesch-Experiment. Foto: ICR

In seinem Analysevideo führt Steiner dazu mehrere Kritikpunkte auf. Zunächst sei die Wärmelampe mit einer Abstrahltemperatur von 300 Grad Celsius zu heiß. Realistischer wäre hier eine Temperatur von maximal 90 Grad. Im Extremfall würde die Erdoberfläche Temperaturen im Bereich von –90 Grad bis maximal +90 Grad abstrahlen. Minus 90 Grad Celsius sind umgerechnet rund 183 Kelvin und damit deutlich wärmer als das Universum nahe null Kelvin.

Weiterhin seien die Aufheizzeiten in Leschs Versuch viel zu kurz. Dadurch könne im Vorfeld des Experiments noch kein thermisches Gleichgewicht entstehen. In der ZDF-Doku hat Lesch zudem eine Kupferdose verwendet, merkt Steiner an. Das kritisiert das ICR deswegen, weil die Akademiker der LMU im Versuchsaufbau eine Pappdose verwendeten. Pappe heize sich nicht so leicht auf, was die Wissenschaftler um Steiner mit Infrarotaufnahmen beider Materialien zeigten.

Wärmebilder von einer Kupferdose und einer Pappdose. Foto: ICR

Wie verhalten sich andere Gase?

Ebenso fehlen nach Angaben von Steiner bei Leschs Experiment entsprechende Kontrollversuche mit anderen Vergleichsgasen wie Argon. Die ICR-Gruppe hat – im Gegensatz zu Lesch und zur LMU – außer CO₂ noch weitere Gase einzeln und in Kombination getestet. Sie berücksichtigten bei der Temperaturerhöhung in der Dose auch die Umgebungstemperatur, die die Temperatur in der Dose womöglich beeinflusst hat.

Das von Lesch eingeleitete Gas ist ein Gemisch aus CO₂ + H₂O (Wasserdampf). In drei Versuchen registrierte das ICR einen Anstieg der Temperatur innerhalb von drei Minuten von 0,1 bis 0,3 Grad Celsius.

Ähnlich sieht es aus, wenn sich in dem Gemisch anstatt CO₂ Argon (Ar) befindet, also Ar + H₂O. Hier wurde es um jeweils 0,2 Grad wärmer. Fügt man der Dosenatmosphäre stattdessen normale Luft oder nur Ar hinzu, beträgt die Temperaturerhöhung 0,1 Grad.

Bei der Einleitung von reinem CO₂ in die Versuchsdose, ist der Anstieg der Temperatur mit 0,5 Grad schon deutlich höher. Noch ein stärkerer Erwärmungseffekt ist mit der Zufuhr von reinem Distickstoffmonoxid (N₂O, oder Lachgas) zu beobachten – die drei Versuchsmessungen zeigten eine Temperaturzunahme von 0,8 bis 0,9 Grad.

Die ICR-Gruppe machte das Experiment mit verschiedenen Gasen. Foto: ICR

„Unnatürlich hohe“ CO₂-Konzentration

Im Weiteren kritisiert Steiner, dass die CO₂-Konzentration bei Leschs Experiment „unnatürlich hoch“ sei. Die ICR-Gruppe schätzt den CO₂-Anteil des in die Dose eingeleiteten Gases auf rund 20 Prozent. In der Atmosphäre befinden sich hingegen etwa 420 ppm – Teilchen pro Million. Selbst bei Verdopplung der jetzigen CO₂-Konzentration entspräche das nur etwas über 0,08 Prozent.

Hinzu komme noch, dass Lesch den Temperatursensor in der Dose nicht abgeschattet hat. Die Infrarotstrahlung der Wärmelampe trifft direkt darauf. Die ICR-Gruppe hat in ihrem Versuchsaufbau entsprechend einen Gegenstand – einen Pappstreifen – zwischen Lampe und Sensor platziert, sodass dieser im Schatten liegt. Der Datenanalyst Jaquin merkt dazu an:

Bei normalen Temperaturmessstationen wird immer verhindert, dass die Sonne oder andere Strahlungsquellen die Temperatursensoren direkt anstrahlen. Das ist ein entscheidender Fehler in dem Versuchsaufbau.“

Zudem habe Lesch keine Konvektion in der Dose gehabt, wodurch sich die Gase aufschichten konnten, erklärte Steiner. CO₂ ist schwerer als Wasserdampf, weshalb es nach unten sinkt. Dem wirken die Wissenschaftler in ihrer Nachbildung mit einem kleinen Ventilator in der Dose entgegen. „Beim originalen LMU-Prof. Lesch-Experiment ist keine Luftdurchmischung vorgesehen“, sagt Steiner.

Die ICR-Gruppe sorgte in der Dose für Konvektion und Verschattung des Fühlers. Foto: ICR

Ventilator verwirbelt die Ergebnisse

Der hinzugefügte Ventilator durchmischt sämtliche Gase in der Dose. Dadurch erhalten die ICR-Wissenschaftler tatsächlich andere Ergebnisse als in der vorherigen Messserie. Die Temperaturerhöhungen sind nun deutlich geringer. Bei Hinzufügung von normaler Luft sind es rund 0,1 Grad, beim Gemisch von Lesch sowie mit Argon wird es jeweils rund 0,2 Grad wärmer. Reines hinzugefügtes CO₂ schafft es jetzt nur noch auf einen Anstieg von 0,3 Grad, reines N₂O erwärmt die Dose um rund 0,5 Grad.

Messergebnisse mit Konvektion durch einen Ventilator. Foto: ICR

„Beim Lachgas ist die Temperaturerhöhung deswegen so hoch, weil es eine sehr starke Absorption von Wärme und Infrarotstrahlung aufgewiesen hat“, erklärt Jaquin hierzu. Das liege insbesondere am Gewicht der Gase. Ar, CO₂ und auch N₂O sind deutlich schwerer als normale Luft. Aber auch ihre schlechtere Wärmeleitfähigkeit sowie die niedrigere Wärmekapazität spielten eine Rolle. Deswegen würden sich Ar und CO₂ in der Dose deutlich erwärmen. Die Absorption sei bei diesen Gasen kaum relevant.

Schlussfolgerungen des ICR

Letztlich ist das Experiment nach Ansicht der ICR-Gruppe nicht 1:1 auf die Ereignisse in der Erdatmosphäre, also im viel größeren Maßstab, übertragbar. Das begründen sie damit, dass der Versuch die Absorption von Infrarotstrahlung durch CO₂ und N₂O im Absorptionsspektrum von 4 bis 5 Mikrometer zeigen. Für unseren gesamten Planeten wäre jedoch der Bereich um 15 Mikrometer relevant.

Das Absorptionsspektrum des Experiments. Foto: ICR

Die ICR-Gruppe beklagte, dass die Kontrollexperimente beim LMU fehlten, die „eine große Rolle spielten“. „Das ist schade, weil es ja Physiker konzipiert haben“, bedauert Jaquin. Ebenfalls in der Kritik steht, dass die LMU die Umgebungstemperatur nicht berücksichtigt habe. „Das halten wir für einen systemischen Fehler. Das halten wir für ganz wichtig, um saubere Ergebnisse zu bekommen“, merkt Steiner an.

Die Wissenschaftler weisen darauf hin, dass es sich bei dem Versuch der LMU „um eine Extremkonstellation handelt, die in der Natur nicht vorkommt.“ Auch aufgrund der weiteren bereits erwähnten Kritikpunkte schlussfolgert die ICR-Gruppe somit, dass dieses Experiment die Temperaturerhöhung in der Erdatmosphäre durch CO₂ nicht zeigen kann.

Die Epoch Times bat Prof. Lesch um eine Stellungnahme zu den Ergebnissen der ICR-Gruppe. Die oben genannte Antwort von Dr. Scorza blieb bis Redaktionsschluss die einzige Reaktion auf die Anfrage. Auch auf Nachfrage erhielten wir keine Antwort. Damit blieben detailliertere Fragen an Prof. Lesch und die LMU unbeantwortet.

Ein „irreführendes“ Experiment?

Nach Angaben des ICR-Datenanalysten wird dieses LMU-Experiment „an vielen Schulen verbreitet“. Er wünscht sich von den zuständigen Lehrern, dass sie auch die Kontrollexperimente verwenden, um zu zeigen, dass es eine komplexe Geschichte ist. „Sonst wird das leider nur ein Showeffekt. Den Schülern sollte wissenschaftliches Arbeiten nahegebracht werden, dazu gehören auch Kontrollexperimente“, resümiert Jaquin.

Die ICR-Gruppe bezeichnet das Experiment letztlich als „irreführend“ und als „Indoktrination“. Sie sehen darin einen Verstoß gegen das Überwältigungsverbot des sogenannten Beutelsbacher Konsens. Darin heißt es:

Es ist nicht erlaubt, den Schüler – mit welchen Mitteln auch immer – im Sinne erwünschter Meinungen zu überrumpeln und damit an der ‚Gewinnung eines selbständigen Urteils‘ zu hindern. Hier genau verläuft nämlich die Grenze zwischen politischer Bildung und Indoktrination. Indoktrination aber ist unvereinbar mit der Rolle des Lehrers in einer demokratischen Gesellschaft und der – rundum akzeptierten – Zielvorstellung von der Mündigkeit des Schülers.“

Doch was bedeuten jetzt die Erkenntnisse des ICR für das herrschende Klimanarrativ? Ist damit widerlegt, dass CO₂ die Erdatmosphäre erwärmt? Oder ist nur der Beweis von Prof. Lesch widerlegt und die Frage bleibt weiterhin offen? Steiner teilte auf diese Frage der Epoch Times mit, dass CO₂ tatsächlich zu einer Erhöhung der globalen Durchschnittstemperatur beiträgt. Allerdings sei dieser Beitrag ausgehend von derzeit 0,042 Prozent CO₂-Anteil in der Atmosphäre minimal.

Sein Fazit: „Die CO₂-bedingte Klima-Katastrophe findet daher nur in den Medien und in der EU-Politik statt, nicht jedoch in der realen Welt.“