Arguments
Erwärmung durch Treibhausgase ist viel stärker als durch Abwärme
Wissenschaftliche Belege zeigen...
Die Erderwärmung durch Treibhausgase trägt 60 bis 100-mal mehr zur Klimaerwärmung bei als Abwärme.
Die Abwärme ist schuld
"Die globale Erwärmung liegt vor allem an der Produktion von Wärme durch die Industrie seit dem 19. Jahrhundert, durch Atomenergie und die fossilen Brennstoffe Kohle, Öl und Gas - die besser als Kohlenwasserstoffe bezeichnet werden sollten. Treibhausgase wie das Kohlendioxid (CO2) spielen nur eine untergeordnete Rolle, selbst wenn sie oft als Ursache genannt werden." (Morton Skorodin)
Kurz und knapp
Es gibt verschiedene Arten von Klimaforschungsleugnern, aber eine Gruppe kann gut unter dem Akronym ABCD zusammengefasst werden. Das steht für "Alles außer Kohlendioxid" (vom englischen "Anything But Carbon Dioxide"). Diese Leute scheinen zu akzeptieren, dass sich das Klima erwärmt. Sie suchen aber nach anderen Erklärungen für die Erderwärmung als CO2 und stürzen sich auf alle möglichen potenziellen Ursachen. Dies ist eine davon. Es gibt noch viele andere.
Die gesamte Energie, die wir verbrauchen, wird nach der Nutzung an die Umwelt abgegeben, sei es durch ein Treibholzfeuer am Strand oder im Herzen einer geschäftigen Metropole, die rund um die Uhr in Betrieb ist. Daher sollte es nicht überraschen, dass „Abwärme“ eine Rolle – wenn auch eine untergeordnete – bei der Erwärmung des Planeten spielt. Seitdem der Mensch gelernt hat, Feuer zu entfachen, ist er davon begeistert, und es gibt für viele nichts Schöneres, als mit ein paar Freunden nachts am Feuer zu sitzen. Dafür muss man sich nicht schämen. Unter dem Strich ist es harmlos.
Abwärme ist natürlich ein gut untersuchtes Thema. Schließlich sind ausgeklügeltere Heizsysteme im Vergleich zum Feuer am Strand energieintensiv und das bedeutet hohe Kosten. Möglichkeiten zur Minimierung von Wärmeverlusten und damit zur Verbesserung der Effizienz werden aktiv erforscht. In diesem Sinne haben sich eine Reihe von Studien mit dem Gesamtbild befasst: Wie viel Abwärme gibt es?
Es überrascht nicht, dass Städte, in denen eine große Anzahl von Menschen arbeitet, sich ausruht und spielt, Megazentren der Wärmeverschwendung sind. Der Begriff „städtische Wärmeinsel“ trägt dem Rechnung. Aber die Erde ist ein ganz schön großer Ort und Städte nehmen nur einen relativ kleinen Teil davon ein. Um den Beitrag der Abwärme zur Erwärmung zu ermitteln, benötigen Sie zwei Zahlen: den gesamten Energieverlust und die Oberfläche des Planeten. Wenn Sie die Rechnung anstellen, können Sie die Menge in Watt pro Quadratmeter ableiten. Diese Zahl kann dann mit anderen Wärmequellen verglichen werden.
Alle Studien zur Abwärme kommen zu einem ähnlichen Ergebnis. Über Städten gibt es viel Abwärme, aber die gesamte globale Menge, ausgedrückt in Watt pro Quadratmeter der Planetenoberfläche, macht nur einen winzigen Bruchteil der durch Treibhausgase verursachten Erwärmung aus. Es ist in der Tat äußerst wünschenswert, die Energieeffizienz zu optimieren sowie Potenziale zur Energieeinsparung auszuschöpfen und dadurch Geld zu sparen. Wenn es aber um die Temperatur geht, müssen wir uns auf die Treibhausgasemissionen konzentrieren. ABCD in der Tat. Weiter.
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Weiterführende Informationen
Durch menschliche Aktivitäten, von denen viele direkt oder indirekt mit dem Verfeuern fossiler Brennstoffe verbunden sind, wird Wärme an die Atmosphäre abgegeben. Zu den Quellen dieser „anthropogenen Wärme“ gehören Industrieanlagen, die Beheizung von Gebäuden, Klimaanlagen, Fahrzeugabgase und vieles mehr. In Städten trägt die anthropogene Wärme in der Regel 15–50 W/m2 zur lokalen Wärmebilanz bei, und in den Zentren großer Städte in kälteren Klimazonen können mehrere hundert W/m2 erreicht werden.
Diese Wärme verschwindet nicht einfach – sie wird an unsere Umwelt abgegeben. Inwieweit trägt Abwärme zur globalen Erwärmung bei? Im Laufe der Jahre wurden mehrere Studien durchgeführt, wobei Flanner (2009) (Infos zum Zugriff auf die komplette Studie), Dong et al. (2017) und Varquez et al. (2021) häufig zitierte Beispiele sind. Alle haben trotz unterschiedlicher Methodik ähnliche Zahlen ermittelt: Die Kernaussage ist, dass Abwärme zwar ein Problem darstellt und selbstverständlich unerwünscht ist, ihr Beitrag zur globalen Erwärmung jedoch nur einen winzigen Bruchteil des Beitrags von CO2 ausmacht.
Flanner kam zu dem Schluss, dass der Beitrag der Abwärme zum globalen Klima 0,028 W/m2 beträgt. Dies bezog sich auf die Mitte der 2000er Jahre. Im Gegensatz dazu betrug der Beitrag der vom Menschen ausgestoßenen Treibhausgase zu diesem Zeitpunkt 2,9 W/m2 (Abb. 1). Mitte der 2000er Jahre machte die Abwärme also etwa 1 % der gesamten Erwärmung aus, wobei der Großteil des Rests auf Treibhausgase entfiel. Die oben genannten Zahlen beziehen sich auf den Strahlungsantrieb, die Veränderung des Energieflusses an der Oberseite der Atmosphäre. Oder um es einfach auszudrücken: die Wärmemenge, die unserem Klima hinzugefügt wird.
Abb. 1: Die relativen Strahlungsantriebe aufgrund von Abwärme und CO2 in der Mitte der 2000er Jahre, aus den Zahlen von Flanner (2009).
Seitdem sind sowohl die Treibhausgase als auch der Energieverbrauch gestiegen (Abb. 2), und so sollte es nicht überraschen, dass in beiden Fällen ein Anstieg des Strahlungsantriebs zu verzeichnen ist. Prognosen für die Zukunft haben sich weitgehend auf die Rückgewinnung der Abwärme konzentriert, wie z. B. bei Firth et al. (2019). Eine wichtige Schlussfolgerung von ihnen ist, dass „die vollständige Rückgewinnung des theoretischen Potenzials zu einer Reduzierung des kombinierten Treibhauseffekts von CO2 und Abwärme um 10–12 % in diesem Zeitraum führt, hauptsächlich aufgrund einer Reduzierung der CO2-Emissionen“.
Ein hier zu berücksichtigender wichtiger Punkt ist, dass die Erwärmung durch die Erzeugung von Wärmeenergie entsteht, wenn ein fossiler Brennstoff verbrannt wird. Bumm! Und das war's – die Energie wird in einem einzigen Impuls erzeugt und verschwindet dann. Im Gegensatz dazu hält die Erwärmung durch das ausgestoßene CO2 für die gesamte Lebensdauer des CO2 in der Atmosphäre an – möglicherweise Tausende von Jahren (Zhang & Caldeira 2015). Zhang und Caldeira zeigten, dass „die durch Verbrennung fossiler Brennstoffe freigesetzte Energie derzeit etwa 1,71 % des Strahlungsantriebs von CO2 ausmacht, das sich in der Atmosphäre als Folge der Verbrennung fossiler Brennstoffe in der Vergangenheit angesammelt hat.“ Abermals ein kleiner Teil des Strahlungsantriebs von CO2, was die Problematik der kumulativen Anhäufung von CO2 aufgrund seiner relativ langen Verweildauer in der Atmosphäre unterstreicht.
Fig. 2: Gesamtenergieverbrauch auf der Erde, 1800-2023.
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die Erwärmung durch Treibhausgase derzeit etwa 60- bis 100-mal mehr Wärme zu unserem Klima beiträgt als Abwärme. Das soll nicht heißen, dass wir uns nicht um Abwärme kümmern sollten. Es gibt viele gute Gründe, auch wirtschaftliche, für die Reduzierung von ungenutzter Wärme. Es macht überhaupt keinen Sinn, Systeme zu tolerieren, die aus verschiedenen Gründen äußerst ineffizient sind. Dies muss jedoch als separate Frage betrachtet werden, die nichts mit dem enormen Problem der CO2-Emissionen der Menschheit zu tun hat.
Translation by BaerbelW, . View original English version.
Das Argument der Skeptiker...