Erderwärmung

CO2 ist schwerer als Luft – Wie kann es dann aufsteigen und als Treibhausgas wirken?

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Gábor Paál
Gábor Paál (Foto: SWR, Gábor Paál)

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Reines CO2 ist schwerer als das Gasgemisch "Luft"

Richtig ist: CO2 ist schwerer als Luft. Luft ist ein Gasgemisch. Sie besteht nur zu einem winzigen Bruchteil aus Kohlendioxid, zu 99 Prozent dagegen aus Stickstoff und Sauerstoff, die beide wesentlich leichter sind als CO2. Wenn man Luft als Gasgemisch betrachtet und es mit reinem CO2 vergleicht, dann ist tatsächlich das CO2 ungefähr 50 Prozent schwerer oder physikalisch korrekt: dichter.

Sinkt das CO2 also zu Boden?

Nein. Das würde nur dann passieren, wenn die Luft eine stehende Masse wäre, in der die schweren CO2-Moleküle gemütlich nach unten sinken würden. Dann allerdings hätten wir auch ein großes Problem. Denn wenn die Luft eine stehende Masse wäre, würden wir in Abgasen ersticken. Und wenn das ganze CO2 aus der Atmosphäre zu Boden sinken würde, erst recht. Aber so ist es ja nicht. Sondern die Luft bewegt sich auf und ab. Es gibt Wind und Turbulenzen. Warme Luft erwärmt sich am Boden und steigt auf. Das passiert jeden Tag.

CO2 reichert sich nicht am Boden an

Die vielen CO2-Teilchen in der Luft haben überhaupt keine Zeit, sich langsam abzusetzen und am Erdboden anzureichern, weil die Luftmassen durch Wind und Wetter ständig aufgewirbelt werden und sich so über die Atmosphäre verteilen. Das ist auch schon oft gemessen werden und das Ergebnis ist: Der Anteil der CO2-Moleküle in der Luft ist bis in eine Höhe von fast 100 Kilometern nahezu konstant. Es gibt keine "Anreicherung" am Boden, auch wenn es sich noch so einleuchtend anhört.

Treibhauseffekt beginnt oft schon über der Erdoberfläche

Falsch ist aber auch schon die Annahme, dass CO2 aufsteigen muss, um den Treibhauseffekt zu entfalten. Da führt vielleicht der Begriff "Treibhauseffekt" in die Irre. Das klingt so, als würde das CO2 irgendwo über uns eine Art Dach bilden – wie das Glasdach in einem Treibhaus.

In der oberen Atmosphäre entfaltet CO2 eine zusätzliche Wirkung

Aber der Treibhauseffekt beginnt teilweise schon unmittelbar über der Erdoberfläche, indem einfach Gase wie CO2, Methan und Wasserdampf die Wärmestrahlung von der Erde absorbieren und einen Teil diese Wärme wieder zurück zur Erdoberfläche abstrahlen. Um diesen Effekt zu entfalten, müsste das CO2 gar nicht in die Höhe aufsteigen. Trotzdem gelangt es in die obere Atmosphäre und dort entfaltet es eine zusätzliche Wirkung.

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