Wie lassen sich die Ergebnisse des Experimentes nun erklären?


Hierzu sehe ich drei Möglichkeiten:


1.)

Das ganze Experiment enthält grundlegende Fehler und besitzt somit keine Aussagekraft. Ich habe schlicht und ergreifend physikalischen Bockmist gebaut.


2.)

Das Experiment ist grundsätzlich geeignet, liefert aber wegen des primitiven Aufbaus keine exakten Ergebnisse. Z.B. könnte die Höhe der Rückstrahlung mit und ohne Spiegel gleich sein (was ich allerdings für unwahrscheinlich halte), so dass kein Temperaturunterschied entstehen konnte.


3.)

Die Rückstrahlung des Spiegels war tatsächlich nicht in der Lage, der beheizten Platte Energie "zurückzugeben", da die reflektierte IR-Strahlung nicht von einem höheren Temperaturniveau ausging. Dagegen wurde von der Halogenlampe umgehend Energie auf die beheizte Platte übertragen, da der Glühwendel der Lampe zweifelsfrei wärmer war als die Platte. Daraus folgt:


Der 2. Hauptsatz der Thermodynamik gilt auch im Fall der Wärmeübertragung durch IR - Strahlung.    


Somit wäre die Theorie, dass die Erde durch eine atmosphärische Gegenstrahlung zusätzlich erwärmt wird, nicht haltbar. Hierzu müsste die Strahlungsquelle in der Atmosphäre ein höheres Temperaturniveau besitzen als die Erde. Dies dürfte aber nur in Ausnahmefällen gegeben sein, denn in weiten Bereichen ist die Atmosphäre doch recht kalt.


Auch die Annahme, dass bewölkte (Winter)Nächte deshalb wärmer sind, weil Wolken mittels IR - Strahlung Wärme zur Erde zurückstrahlen, ist nicht haltbar. Auch die Wolken müssten wärmer sein als die darunterliegende Erde. Allerdings könnte eine gewisse Menge "wirksamer" IR - Strahlung dadurch entstehen, dass in den Wolken Kondensation stattfindet und dabei latente Wärme freigesetzt wird. Zudem könnte wegen geringerer Temperaturunterschiede eine Wärmeabfuhr durch Konvektion behindert werden.

Vielleicht ist es aber auch einfach so, dass bewölkte Nächte nicht wärmer sind, weil Bewölkung vorhanden ist, sondern Bewölkung vorhanden ist, weil die Nächte wärmer sind.


Auch der oft verwendete Vergleich zwischen Gegenstrahlung und einer Wärmeisolierung ist nicht haltbar. Bei einer Wärmeisolierung erschwert diese den Wärmeabfluss aus einem Körper. Es existiert damit nur ein Energievektor, und zwar von warm nach kalt. Bei der Wärmestrahlung sieht das schon ganz anders aus. Hier hat die Wärmeenergie den Körper ja bereits verlassen und müsste diesem mittels Gegenstrahlung wieder zugeführt werden. Es gäbe also 2 Vektoren. Einen von warm nach kalt, einen Zweiten von kalt nach warm. Und genau hier wird der 2. HS verletzt, der einen solchen Energiefluss ohne Verrichtung von Arbeit ausschließt.


Also kann es nicht zulässig sein, Strahlungsleistungen ohne Berücksichtigung der Abstrahlungstemperatur einfach zu addieren. Oder anders ausgedrückt:


Was immer die Erde erwärmt, CO2 & Kollegen sind es nicht!