Vor dem „Climate Change 2021: The Physical Science Basis“, veröffentlicht am 9. August 2021 von der „Working Group I“ (WGI) als Beitrag zum „Sixth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change“ (AR6), wurde der Treibhauseffekt analog dazu beschrieben, wie einige Wissenschaftler im 18. und 19. Jahrhundert die Funktionsweise eines Treibhauses (also eines Gewächshauses) beschrieben:

• Strahlung von der Sonne durchdringt weitestgehend ungehindert Glasscheiben.
• Sie trifft dann auf Oberflächen, welche diese Strahlung teilweise absorbieren.
• Diese Oberflächen erhalten also Energie und werden dadurch erwärmt.
• Diese Energie wird anschließend überwiegend per Wärmestrahlung wieder abgegeben.
• Diese Wärmestrahlung kann aber nicht durch die Glasscheiben entweichen, ist also im Treibhaus gefangen, erhöht somit die Energie im Treibhaus immer weiter und damit auch die Temperatur.

Das Treibhaus sollte demnach also eine Strahlungsfalle sein. In einer Veröffentlichung aus dem Jahr 1822 übertrug Jean-Baptiste Fourier (wohl als erster) diese falsche Annahme von der Wirkungsweise eines Treibhauses auf die Atmosphäre. Der einzige nennenswerte Unterschied zwischen einem Treibhaus und der Atmosphäre bestünde demnach darin, dass in der Atmosphäre die Treibhausgase für die angebliche Wirkung der Glasscheiben verantwortlich sein sollen. Experimentell widerlegt wurde diese Annahme allerdings schon etwa 40 Jahre vorher von Horace-Bénédict de Saussure, worauf Fourier in seinem Werk sogar selbst hinweist.

1859 veröffentlichte John Tyndall seine „Note on the Transmission of Radiant Heat through Gaseous Bodies“ („Anmerkung zur Übertragung von Strahlungswärme durch gasförmige Körper“), in der er auf von ihm durchgeführte Messungen hinweist, welche ergeben, wie stark verschiedene Gase Strahlungswärme aus unterschiedlichen Strahlungsquellen absorbieren.

Diese Erkenntnis wurde von Svante Arr­heni­us aufgegriffen, der 1896 im „Bihang till K. Svenska Vt.-Akad. Hanlingar, Band 22 Afd. I. N:o 1“ (sinngemäß: „Anhang zu den Schriften der Königlich Schwedischen Akademie der Wissenschaften, Band 22, Abteilung I, Nummer 1“) einen Artikel mit dem Titel „Ueber den Einfluss des atmosphärischen Kohlensäuregehalts auf die Temperatur der Erdoberfläche“ veröffentlichte. Arr­heni­us beruft sich in der Einleitung zwar auch auf Fourier, dessen Aussage zu de Saussure kannte er aber wahrscheinlich nicht (er verweist in der entsprechenden Fußnote lediglich auf Sekundärliteratur: „Mém. de l’Ac. Roy. des Sc. de l’Inst. d. France. T. 7 (1827)“ sowie „Pouliet: Comptes Rendus, T. 7, p. 41 (1838)“). Allerdings behauptet er an gleicher Stelle auch:

„Es ist sehr viel geschrieben worden über den Einfluss der atmosphärischen Absorption der Wärmrstrahlen auf die klimatischen Verhältnisse der Erde. Besonders hat Tyndall auf die enorme Wichtigkeit dieses Einflusses hingewiesen. Das Hauptgewicht legt aber Tyndall auf die Vermilderung des Klimas durch Anwesenheit von wärmeabsorbirenden Gasen (hauptsächlich Wasserdampf) in der Luft, indem er die Abflachung der täglichen und jährlichen Temperaturvariation durch den Wasserdampf der Atmosphäre beweist.“

Diese Behauptung ist jedoch mehrfach falsch. In der dazugehörigen Fußnote verweist Arr­heni­us auf Seite 405 der zweiten Ausgabe von „Heat as a mode of motion“ („Wärme als eine Form der Bewegung“) aus dem Jahr 1865. Die Tatsache, dass Arr­heni­us dabei nicht die von Tyndall angegebene Nummerierung der Absätze verwendet, legt zumindest die Vermutung nahe, dass er dieses Werk nicht selbst gesehen hat.

Da Arr­heni­us selbst die Aussage von Tyndall so hervorhebt, verdient diese eine besondere Beachtung. Statt eine eigene Übersetzung des Originaltextes von Tyndall anzufertigen, kann einfach auf die deutsche Übersetzung mit dem Titel „Die Wärme betrachtet als eine Art der Bewegung“ aus dem Jahr 1867 zurückgegriffen werden, welche von Hermann Helmholtz und Gustav Wiedemann angefertigt wurde. Dort findet sich der Inhalt der Seite 405 des Originals von Tyndall auf Seite 542.

„544. Von der Undurchlässigkeit des Wassers für die Ausstrahlung des Wasserdampfs können wir auf die Undurchlässigkeit des Wasserdampfs für die Ausstrahlung vom Wasser schliessen und daraus folgern, dass das durch die Verdichtung des Wassers auf der Erdoberfläche bewirkte nächtliche Gefrieren der Erdausstrahlung den eigentümlichen Charakter giebt, der sie besonders dazu befähigt, von unserer Atmosphäre aufgefangen und so verhindert zu werden, sich in den Raum zu zerstreuen.

545. Dieser Punkt verdient noch für einen Augenblick unsere Beobachtung. Ich fand, dass ölbildendes Gas [Tyndall: „Olefiantgas“, heute: Ethylen] in einer Röhre von 4 Fuss Länge ungefähr 80 Procent von der Ausstrahlung einer dunkeln Quelle absorbirt. Eine Schicht desselben Gases von 2 Zoll Dicke absorbirt 33 Proc., eine Schicht von 1 Zoll Dicke absorbirt 26 Proc., während eine Schicht von 1/100 Zoll Dicke 2 Proc. der Ausstrahlung absorbirt. So nimmt die Absorption zu und die durchgelassene Menge nimmt ab, wenn die Dicke der gasförmigen Schicht vergrössert wird. Wir wollen nun auf einen Augenblick die Wirkung betrachten, die eine Schicht von ölbildendem Gase, die unseren Planeten in einer kleinen Entfernung über seiner Oberfläche umgäbe, auf die Temperatur unserer Erde haben würde. Das Gas würde für die Sonnenstrahlen durchsichtig sein, indem es sie, ohne merkliche Behinderung, die Erde erreichen liesse. Hier würde indess die leuchtende Sonnenwärme in nichtleuchtende irdische Wärme verwandelt werden; wenigstens 26 Procent dieser Wärme würden von einer Gasschicht von 1 Zoll Dicke aufgefangen und zum grossen Theil der Erde zurückgegeben werden. Unter einem solchen Ueberhange, so unbedeutend er auch erscheinen mag und so vollkommen durchsichtig er für das Auge ist, würde die Erdoberfläche in einer erstickenden Temperatur erhalten werden.

546. Vor einigen Jahren erschien ein Werk, welches sich durch Eleganz des Styls und Genialität gleich auszeichnete und beweisen sollte, dass die entfernteren Planeten unseres Systems unbewohnbar seien. Indem man das Gesetz der umgekehrten Quadrate auf ihre Entfernung von der Sonne anwandte, fand man die Abnahme der Temperatur so bedeutend, dass man die Möglichkeit eines menschlichen Lebens auf den entfernteren Gliedern des Sonnensystems läugnen musste. Es wurde aber bei diesen Berechnungen der Einfluss einer atmosphärischen Umhüllung übersehen, und diese Vernachlässigung machte die ganze Beweisführung fehlerhaft. Es ist sehr möglich, dass man eine Atmosphäre finden könnte, die die Rolle eines ‚Widerhakens‘ für die Sonnenstrahlen spielte, ihren Zugang zu dem Planeten gestattete, ihre Entfernung aber verhinderte. So würde z. B. eine Luftschicht von 2 Zoll Dicke, die mit Schwefelätherdampf [heute: Schwefelsäureether] gesättigt wäre, dem Durchgang der Sonnenstrahlen wenig Widerstand leisten; ich habe aber gefunden, dass sie volle 35 Procent der planetaren Ausstrahlung auffangen würde. Es würde keine besondere Verdickung der Dampfschicht nöthig sein, um ihre Absorption zu verdoppeln, und es ist vollkommen klar, dass mit einer schützenden Umhüllung dieser Art, die die Wärme eintreten lässt, ihren Austritt aber verhindert, eine sehr behagliche Temperatur auf der Oberfläche unserer entfernteren Planeten erhalten werden könnte.“

Original

„(544) From the opacity of water to the radiation from aqueous vapour, we may infer the opacity of aqueous vapour to the radiation from water, and hence conclude that the very act of nocturnal refrigeration which causes the condensation of water on the earth’s surface, gives to terrestrial radiation that particular character which renders it most liable to be intercepted by our atmosphere, and thus prevented from wasting itself in space.

(545) This is a point which deserves a moment’s further consideration. I find that olefiant gas contained in a polished tube 4 feet long, absorbs about 80 per cent. of the radiation from an obscure source. A layer of the same gas 2 inches thick absorbs 33 per cent., a layer 1 inch thick absorbs 26 per cent., while a layer 1/100th of an inch in thickness absorbs 2 per cent. of the radiation. Thus the absorption increases, and the quantity transmitted diminishes, as the thickness of the gaseous layer is augmented. Let us now consider for a moment the effect upon the earth’s temperature of a shell of olefiant gas, surrounding our planet at a little distance above its surface. The gas would be transparent to the solar rays, allowing them, without sensible hindrance, to reach the earth. Here, however, the luminous heat of the sun would be converted into non-luminous terrestrial heat; at least 26 per cent. of this heat would be intercepted by a layer of gas one inch thick, and in great part returned to the earth. Under such a canopy, trifling as it may appear, and perfectly transparent to the eye, the earth’s surface would be maintained at a stifling temperature.

(546 ) A few years ago, a work possessing great charms of style and ingenuity of reasoning, was written to prove that the more distant planets of our system are uninhabitable. Applying the law of inverse squares to their distances from the sun, the diminution of temperature was found to be so great, as to preclude the possibility of human life in the more remote members of the solar system. But in those calculations the influence of an atmospheric envelope was overlooked, and this omission vitiated the entire argument. It is perfectly possible to find an atmosphere which would act the part of a barb to the solar rays, permitting their entrance towards the planet, but preventing their withdrawal. For example, a layer of air two inches in thickness, and saturated with the vapour of sulphuric ether, would offer very little resistance to the passage of the solar rays, but I find that it would cut off fully 35 per cent. of the planetary radiation. It would require no inordinate thickening of the layer of vapour to double this absorption; and it is perfectly evident that, with a protecting envelope of this kind, permitting the heat to enter, but preventing its escape, a comfortable temperature might be obtained on the surface of the most distant planet.“

Die Aussagen von den Artikeln 544 und 545 kann Arr­heni­us kaum gemeint haben. Warum er somit die Aussage von Absatz 546 (der sich zudem bei Tyndall erst auf Seite 406 befindet) falsch wiedergibt, insbesondere ob er sie womöglich gar nicht im Original kannte, obwohl er deren Quelle angibt, kann nicht mehr geklärt werden. Allerdings verfuhr Arr­heni­us in seiner gesamten Arbeit nach dem Motto: „Was nicht passt, wird passend gemacht“, beispielsweise wenn er in Kapitel 1 die Beobachtungsdaten von Langley so lange „korrigiert“, bis sie zu seinen Erwartungen passen. Er gilt also zurecht als Urvater der heutigen Klimawissenschaftler.

Schon im Jahre 1909 führte Robert William Wood als Reaktion auf Arr­heni­us einen Versuch durch, mit dem er den Treibhauseffekt ein weiteres mal (nach de Saussure) experimentell widerlegte. Folgerichtig beerdigte die Wissenschaft die Arbeit Arr­heni­us – allerdings insbesondere auch, weil die Hauptthese dieser Arbeit sich nicht als tragfähig erwies, welche laut seiner Zusamemfassung auf Seite 68 seiner Veröffentlichung lautete:

„Ich habe versucht in dieser Arbeit zu zeigen, dass eine Änderung der Kohlensäuremenge der Atmosphäre, welche nicht grösser ist, als dass sie sehr wohl in geologisch kurzen Epochen vorkommen könnte, Temperaturänderungen von solcher Grössenordnung hervorzurufen im Stande wäre, wie diejenigen welche von den Geologen zur Erklärung des Klimas während den Eiszeiten an der einen Seite, während der Eozenzeit an der anderen Seite, anzunehmen nötig und ausreichend sind.“

29 Jahre später, also 1938, hat Guy Callendar diese Leiche allerdings wieder ausgegraben. In den folgenden Jahren fanden immer mehr Politiker, Industrielle und Wissenschaftler Gefallen an dem Potential, das sich aus dieser Mumie gewinnen ließ und so wurde sie zunehmend zum Selbstläufer.

Obwohl es sich längst auch bis zu den Klimawissenschaftlern herumgesprochen hatte, dass ein Treibhaus keine Strahlungsfalle ist, konnte man noch im WGI des AR5 aus dem Jahr 2013 auf Seite 126 lesen:

„Das Klimasystem der Erde wird von der Sonnenstrahlung angetrieben (Abbildung 1.1). Ungefähr die Hälfte der Energie der Sonne wird im sichtbaren Teil des elektromagnetischen Spektrums bereitgestellt. Da die Temperatur der Erde über viele Jahrhunderte hinweg relativ konstant war, müssen die eintreffende Sonnenenergie und die ausgehende Strahlung nahezu im Gleichgewicht sein. Von der eintreffenden kurzwelligen Sonnenstrahlung wird etwa die Hälfte von der Erdoberfläche absorbiert. Der Anteil der kurzwelligen Strahlung, der durch Gase und Aerosole, Wolken und durch die Erdoberfläche (Albedo) in den Weltraum zurückreflektiert wird, beträgt ungefähr 30 %, und etwa 20 % wird in der Atmosphäre absorbiert. Aufgrund der Temperatur der Erdoberfläche liegt der Großteil des ausgehenden Energieflusses von der Erde im infraroten Teil des Spektrums. Die langwellige Strahlung (auch als Infrarotstrahlung oder IR-Strahlung bezeichnet), die von der Erdoberfläche abgestrahlt wird, wird weitgehend von bestimmten atmosphärischen Bestandteilen – Wasserdampf, Kohlendioxid (CO₂), Methan (CH₄), Distickstoffoxid (N₂O) und anderen Treibhausgasen (THGe); siehe Glossar in Anhang III – und von Wolken absorbiert, die ihrerseits IR-Strahlung in alle Richtungen emittieren. Die nach unten gerichtete Komponente dieser IR-Strahlung fügt den unteren Schichten der Atmosphäre und der Erdoberfläche Wärme zu (Treibhauseffekt). Der dominante Energieverlust der infraroten Strahlung von der Erde erfolgt aus höheren Schichten der Troposphäre. Die Sonne liefert ihre Energie der Erde hauptsächlich in den Tropen und Subtropen; diese Energie wird dann teilweise durch atmosphärische und ozeanische Transportprozesse in mittlere und hohe Breiten umverteilt.“

Original

„The Earth’s climate system is powered by solar radiation (Figure 1.1). Approximately half of the energy from the Sun is supplied in the visible part of the electromagnetic spectrum. As the Earth’s temperature has been relatively constant over many centuries, the incoming solar energy must be nearly in balance with outgoing radiation. Of the incoming solar shortwave radiation (SWR), about half is absorbed by the Earth’s surface. The fraction of SWR reflected back to space by gases and aerosols, clouds and by the Earth’s surface (albedo) is approximately 30%, and about 20% is absorbed in the atmosphere. Based on the temperature of the Earth’s surface the majority of the outgoing energy flux from the Earth is in the infrared part of the spectrum. The longwave radiation (LWR, also referred to as infrared radiation) emitted from the Earth’s surface is largely absorbed by certain atmospheric constituents—water vapour, carbon dioxide (CO₂), methane (CH₄), nitrous oxide (N₂O) and other greenhouse gases (GHGs); see Annex III for Glossary—and clouds, which themselves emit LWR into all directions. The downward directed component of this LWR adds heat to the lower layers of the atmosphere and to the Earth’s surface (greenhouse effect). The dominant energy loss of the infrared radiation from the Earth is from higher layers of the troposphere. The Sun provides its energy to the Earth primarily in the tropics and the subtropics; this energy is then partially redistributed to middle and high latitudes by atmospheric and oceanic transport processes.“

Wie eingangs bereits erwähnt, wurde dieser Unsinn im WGI des AR6 im August 2021 endlich (wenn auch heimlich, still und leise) wieder einmal beerdigt, also inzwischen mindestens zum dritten mal.

Die für die Bundesrepublik Deutschland rechtlich verbindliche Definition des Treibhauseffektes erfolgte allerdings wenige Monate davor, am 24. März 2021, durch den Beschluss des Ersten Senats des Bundesverfassungsgerichtes (1 BvR 2656/18), wobei das Gericht eine eigene Synthese aus mehreren Quellen erstellt. Dabei beruft es sich seltsamerweise vor allem auf Sekundärliteratur beruft. Wenn es auf den IPCC als Quelle verweist, verwendet es nicht den eigentlichen Report, sondern die davon deutlich abweichende Zusammenfassung für politische Entscheidungsträger. Erstaunlich ist dabei nicht nur, welche Literaturmengen die fachfremden Richter hierfür durchforstet haben müssen, sondern auch, dass bei dieser Synthese z.B. die vom IPCC verwendeten Unsicherheitsformulierungen in Tatsachenbehauptungen umgewandelt wurden:

„Die derzeit beobachtete, im klimageschichtlichen Vergleich stark beschleunigte Erwärmung der Erde beruht nach nahezu einhelliger wissenschaftlicher Ansicht im Wesentlichen auf der durch anthropogene Emissionen hervorgerufenen Veränderung des Stoffhaushaltes der Atmosphäre; dabei wird der Anstieg der CO2-Konzentration besonders hervorgehoben (IPCC, 5. Sachstandsbericht, Klimaänderung 2013, Naturwissenschaftliche Grundlagen, Zusammenfassung für politische Entscheidungsträger, 2016, S. 11; UBA, Klima und Treibhauseffekt, 2020, S. 2 f.). Die atmosphärische CO2-Konzentration ist im Vergleich zur vorindustriellen Zeit um 40 % angestiegen, primär durch die Emissionen aus fossilen Brennstoffen und sekundär durch Abholzungen und andere Landnutzungsänderungen (IPCC, a.a.O., S. 9).

Die maßgeblichen Zusammenhänge lassen sich vereinfacht wie folgt zusammenfassen: Die menschlich verursachte Erhöhung der Treibhausgaskonzentration in der Atmosphäre verändert den Strahlungshaushalt der Erde und führt so zur Erderwärmung. Die in der Erdatmosphäre befindlichen Treibhausgase absorbieren die von der Erde abgegebene Wärmestrahlung und strahlen Teile davon zurück zur Erdoberfläche. Die von den Treibhausgasen abgestrahlte Wärmestrahlung kommt so als zusätzliche Wärmestrahlung an der Erdoberfläche an. Zum Ausgleich ankommender und abgehender Wärme strahlt die Erdoberfläche mehr Wärme ab. Hierdurch wird es in der bodennahen Atmosphäre wärmer (IPCC, a.a.O., S. 11 f.; Rahmstorf/Schellnhuber, Der Klimawandel, 9. Aufl. 2019, S. 12 f., 30 ff.; UBA, Klima und Treibhauseffekt, 2020, S. 2). Bis zu welcher Höhe und mit welcher Geschwindigkeit die Temperatur weiter ansteigt, hängt vom Anteil der Treibhausgase in der Atmosphäre und damit maßgeblich vom Umfang der anthropogen emittierten Treibhausgase ab, insbesondere vom CO2-Ausstoß (IPCC, a.a.O., S. 17 f., 26). Denn zwischen der Gesamtmenge an emittierten klimawirksamen Treibhausgasen und dem Anstieg der mittleren Oberflächentemperatur besteht eine annähernd lineare Beziehung (SRU, Demokratisch regieren in ökologischen Grenzen – Zur Legitimation von Umweltpolitik, Sondergutachten, 2019, S. 36). Ohne zusätzliche Maßnahmen zur Bekämpfung des Klimawandels gilt derzeit ein globaler Temperaturanstieg um mehr als 3 °C bis zum Jahr 2100 als wahrscheinlich (BMU, Klimaschutz in Zahlen, Ausgabe 2019, S. 6 f.).“

Das höchste deutsche Gericht hat damit also physikalischen Unsinn nicht nur zur verbindlichen Grundlage der untergeordneten Rechtsprechung und der Verwaltung, sondern insbesondere auch zur Grundlage der Gesetzgebung gemacht. Mit dem am 28. Dezember 2024 in Kraft getretenen „Gesetz zur Änderung des Grundgesetzes (Artikel 93 und 94)“ wurde dem Verfassungsgericht in Artikel 94 Absatz 4 des Grundgesetzes die entsprechende Macht über die Judikative, Exekutive und Legislative eingeräumt:

„Die Entscheidungen des Bundesverfassungsgerichts binden die Verfassungsorgane des Bundes und der Länder sowie alle Gerichte und Behörden. Ein Bundesgesetz bestimmt, in welchen Fällen seine Entscheidungen Gesetzeskraft haben.“

Galileo Galilei wurde 1633 von der Römischen Inquisition nicht deswegen verurteuilt, weil er mit dem heliozentrische Weltbild, nach dem die Erde die Sonne umkreist, etwas falsches behauptete. Er wurde verurteilt, weil er damit der „herrschenden“ Meinung (im tatsächlichen Wortsinn) widersprach. Er wurde dazu gezwungen, dieser Ansicht abzuschwören und verbrachte den Rest seines Lebens unter strengem Hausarrest. Erst im Jahr 1992 wurde er von der katholischen Kirche offiziell rehabilitiert. Es bleibt abzuwarten, wann die deutsche Gerichtsbarkeit so weit ist, ihren Fehler einzugestehen und ebenfalls zu korrigieren.