Erderwärmung und Sonnenstrahlen

#1
Zum Thema Erderwärmung durch Sonnenstrahlen:

irgendwas scheine ich da grundsätzlich miß-zu-verstehen. Klar ist, dass die Erde durch die Sonneneinstrahlung aufgeheizt wird, und zwar umso mehr, als die Strahlen tatsächlich aufgefangen (absorbiert) werden. Das ist z.B. bei Erde, Wald und so weiter der Fall, denn da wird fast nichts zurückgestrahlt, sondern die gesamte Energie absorbiert.

Falls eine Fläche recht warm wird durch Sonneneinstrahlung, d.h. schwarze Straßenbeläge, große Solar-Glas-Flächen oder ähnliches, wird nach meinem Verständnis gerade durch die Erwärmung viel Energie wieder abgestrahlt. Jedenfalls viel mehr, als bei Flächen, die kalt bleiben. Kalt bleiben sie nämlich deshalb, weil sie die Energie voll aufnehmen (absorbieren).

Mit anderen Worten: Gerade die schwarzen Straßenbeläge, die photovoltaischen Solarmodule und überhaupt alle Flächen, die einen großen Teil der Solarenergie durch Erwärmung wieder abstrahlen, wirken gerade durch die Abstrahlung günstig auf die Erderwärmung. Schwarze Straßen z.B. erwärmen sich tagsüber und strahlen gegen den klaren Nachthimmel (wenn er denn da ist) einen Teil der Energie wieder in den Weltenraum. Also müßten die die ganze Erde zupflastern, um die Erderwärmung zu verhindern.

Falsch oder richtig, das ist hier die Frage.

Gruss, Roland

 

Emil

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04.04.2006
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#3
Du musst zwischen kurzwelliger und langwelliger Strahlung unterscheiden. Die kurzwellige Strahlung geht relativ leicht durch die Atmosphäre. Die langwellige (Wärmestrahlung) wird dagegen durch die Atmosphäre stark daran gehindert die Erde wieder zu Verlassen. Du musst Dir also die Atmosphäre wie ein Isolierglasfenster mit einer Beschichtung gegen Infrarotabstrahlung vorstellen.

Wäre das nicht der Fall wäre die mittlere Temperatur der Atmosphäre von der reinen Strahlungsbilanz her viel niedriger.
 

Emil

Bekanntes Mitglied
04.04.2006
2.172
0
#4
Hier sind noch ein paar Links zur Strahlungsbilanz:
http://www.m-forkel.de/klima/strahlungshshlt.html
http://www.atmosphere.mpg.de/enid/2__Strahlung___Treibhausgase/_-_Strahlung___Treibhaus_1h9.html
http://de.wikipedia.org/wiki/Strahlungshaushalt_der_Erde
 

Manfred aus ObB

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12.12.2006
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#5
Etwas Agitations Stoff

<img src=http://www.atmosphere.mpg.de/media/archive/2811.gif>
aus http://www.atmosphere.mpg.de/enid/2__Strahlung___Treibhausgase/_-_Strahlung___Treibhaus_1h9.html

Der Agitationstext dazu

"Die langwellige (Wärmestrahlung) wird dagegen durch die Atmosphäre stark daran gehindert die Erde wieder zu Verlassen"

das mußt ich zuminderst jetzt lesen daß das um 21.12.2006 12:33
geschrieben wurde, obwohl Der den Link eingestellt hat, was jetzt halt nicht zwangsweise heißt
das der auch gelesen wurde und wenn er gelesen wurde versteh ich die Antwort nicht?

Roland ich zitier Dich mal wies mir geht "irgendwas scheine ich da grundsätzlich miß-zu-verstehen"

Wobei das von Christian ( 21.12.2006 12:16 )geschriebene, ich sofort unterschreiben würd.
 

andreas Andreas

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25.10.2005
1.402
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#6
Hallo Roland und Manfred
"Je mehr die Oberfläche erwärmt war und je nach Oberflächeart wird ein teil in den Weltall zurückgestrahlt
(Asphalt da fast Schwarz so gut wie nix)"
Das ist schlichtweg falsch, das Gegenteil ist der Fall. Dunkle Oberflächen strahlen besser als helle Oberflächen Wärme ab, wie sie auch besser Wärmestrahlung aufnehmen, siehe auch:
http://de.wikipedia.org/wiki/Schwarzer_K%C3%B6rper
Gruß
andreas
 

Manfred aus ObB

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12.12.2006
7.087
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#7
Hallo Andreas

Brav so soll das sein, net jeden Scharrn glauben.

Das ist nämlich nicht so einfach mit den Schwarzen Körpern


Wennst nochmal Durchliest hab ich extra Reingeschrieben Oberflächeart
den eine Solarzelle hat eine andere als Asphalt.

Nicht in Wikipedia erwähnt ist das je glatter die Oberfläche desto gerichteter die Strahlen austretten, bedeutet die
Solarzelle ca. 80% von der Oberfläche im 90° Winkel weg, der Asphalt da rau nur die hälfte nach Oben der Rest
kreuz und Qwer. Strahlen die also ein relativ flachen Winkel zu Erdoberfläche haben, haben eine größere Wahrscheinlichkeit
absorbiert zu werden, das heißt die Energie verbleibt ersteinmal innerhalb der Atmosphäre.

Was noch a bisserl untergeht ist halt das die Farbe der Oberfläche auch ein Bedeutung hat,
da dadurch die Wellenlänge beeinflust wird. Die Wellenlänge wiederum hat einfluß
wieviel Absorbiert wird, und da ist Asphalt halt
auch wieder einer der Kandidaten mit einer hochen Punktzahl.

Alle Komponeten zusammen ( Ausnahme es Regnet (Sommergewitter am Abend)dann wird die Energie vom Wasser
Aufgenommen, das Verdunstet, da geht eventuell garnix mehr ins All) ergeben halt das ein *so gut wie nix* rauskommt.
Und kleine Zahlen spielen ja keine Rolle wurde mir vor kurzen erklärt ;-)

Zu Straßen und Rundrumstrahlen hätt ich noch an alten Link
http://www.staedtebauliche-klimafibel.de/kap_2/kap_2-3.htm#

" Durch die Horizontverengung ist jedoch auch die Wärmeabstrahlung der Oberflächen vermindert, was eine Verringerung der nächtlichen Abkühlung in Straßen bewirkt."

Man könnt also schreiben zwischen Den Hauswänden und der Straße wird ein
Wärmestrahlen Ping pong gespielt.

So und nun hast Du mir Stoffel ja hingeschrieben

"Dunkle Oberflächen strahlen besser als helle Oberflächen Wärme ab"

Ein sehr interessanter Satz wenn man Ihn einmal genau liest ;-)
Warum?
 

andreas Andreas

Aktives Mitglied
25.10.2005
1.402
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#8
Hallo Manfred
""Dunkle Oberflächen strahlen besser als helle Oberflächen Wärme ab"

Ein sehr interessanter Satz wenn man Ihn einmal genau liest
Warum?"
Ist das ein interessanter Satz? Weil Du das Gegenteil geschrieben hast? Zeig mir doch, daß es fürs Weltklima irrelevant/relevant ist, wenn Menschen den Albedowert ändern, damit weckst Du vielleicht mein Interesse. Damit meine ich jetzt nicht die abschmelzenden Eismassen. Ich meine Strassen, Gebäude, Stauseen. Eine Strasse oder Solarpark in der Wüste wird nichts ändern, im Wald vielleicht schon.
Ich bin der Meinung (ich kann es nicht wissenschaftlich belegen), daß Solarzellen Äcker belegen dürfen, wenn dies die einzig praktikable Möglichkeit ist, kostengünstig eine Solarwirtschaft aufzubauen. Dabei sehe ich im veränderten Albedo das kleinste Problem. Wiese, Sträucher und kleine Bäume wachsen auch im Halbschatten noch ganz gut und bieten Tieren Lebensraum und Schutz.
Wenn man wie beim Solar Mover die Panels nachts senkrecht stellt, dann fällt fast überall Regen hin und die Abkühlung ist vielleicht sogar stärker, ähnlich wie bei den Rippen eines Kühlkörpers. Die Kälte des Weltalls trifft die Grashalme.
Weitere Vorteile einer Solar Mover Farm ist die bessere Maximumverteilung der Leistung gegenüber einer immobilen Fläche.
Was meinst Ihr dazu?
Gruß
andreas
 
#9
Hallo Manfred,

"Ich bin der Meinung ( ..),daß Solarzellen Äcker belegen dürfen"
Ich stelle jetzt mal hier die recht kontroverse These in den Raum bzw. ins Forum, dass die Überdachung von weiten Landstrichen in einigen Gegenden wohl die fast einzige Möglichkeit ist, eine Versteppung zu verhindern oder rückgängig zu machen - oder es wenigstens zu versuchen.

Durch die Abschattung tagsüber kann das Gras z.B. besser wachsen, das Vieh findet Schatten, und durch die bessere Abkühlung nachts bildet sich mehr Tau, die dann wiederrum für mehr Feuchtigkeit unter der Überdachung (z.B. mit Solarmodulen) ermöglicht.

So ähnlich waren jedenfalls die Erfahrungen mit Großflächenanlagen in Deutschland im heißen Sommer 2003 (oder so).

Natürlich muß die Überdachung recht locker sein mit genug Zwischenraum für Luft, Licht und Regen.

Gruss, Roland
 

Emil

Bekanntes Mitglied
04.04.2006
2.172
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#10
RR schrieb:

Natürlich muß die Überdachung recht locker sein mit genug
Zwischenraum für Luft, Licht und Regen.
Die Flächen werden in unseren Breiten sowieso nur in einem Bereich von ca. 15-30 % belegt. Es bleibt genügend Licht für die Vegetation übrig.

Moderne Module wie z.B. die hocheffizienten Sanyo HIP-Module sind sogar teilweise durchlässig. Siehe Abbildung in http://www.sanyo-component.com/fileadmin/mc/products/photovoltaics2/datasheets/DNE3/HIP-210_205_200DNE3_D.pdf

Wenn mit der Nutzung gleichzeitig eine Extensivierung einhergeht dann findet auch Vielzahl von Pflanzen und Tiere wieder eine Nische zum Leben.

Gruss,
Emil
 

Christian Swemers

Neues Mitglied
11.04.2006
28
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#11
Hallo,

"Wenn man wie beim Solar Mover die Panels nachts senkrecht stellt"

Bist du dir sicher? Also ich habe nachts in Deutschland noch keinen Solarmover gesehen (Werbefotos mit bunten Strahlern zählen nicht), aber zumindest in Spanien werden die nachts waagerecht gestellt, damit die dem Sturm einen möglichst geringen Widerstand bieten. Ich denke trotzdem nicht, dass der Boden damit ein Problem hat.

bis dann
Christian
 
09.10.2006
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#12
Die Logik funktioniert aus zwei Gründen nicht:

Erstens wird die kurzwellige Strahlung der Sonnentemperatur aufgenommen, die vergleichsweise ungehindert durch die Atmosphäre geht. Abgestrahlt wird die langwellige Strahlung der Erdtemperatur. Und die langwellige Strahlung geht nicht ungehindert durch die Atmosphäre, sondern wird von Wasserdampf, natürlichen und künstlichen Treibhausgasen absorbiert und von diesen wieder nach oben als auch nach unten abgestrahlt. Ein Teil der langwelligen Strahlung kommt wieder zurück auf den Boden. Kurzwellig geht leicht rein, langwellig schwer wieder raus.

Zweitens kann die Fläche erst dann eine große Leistung abstrahlen, wenn sie selbst heiß geworden ist. Zum Kühlen der Fläche widerspricht sich das.

Gut zum globalen Kühlen sind Wolken und Staub in großer Höhe (Ausbruch des Pinatubo) oder Schneeflächen (Arktis, Eiszeit). Um einen globalen Effekt zu erreichen braucht man dazu große Flächen: Es muß schon ein großer Vulkanausbruch, Meteoriteneinschlag oder die Arktis sein.
Durch direkte menschliche Aktivität sind die Größenordnungen kaum erreichbar: Industriestaub bleibt lokal und erreicht keine ausreichende Höhe. Ein Atomkrieg hätte Potential.
Daß Strassen oder Solarzellen für einen Temperatureinfluss nicht reichen erkennt man aus dem Weltall: Vergleiche Strassen und Solarzellen mit Kontinenten und Ozeanen. Sie haben kaum Anteil daran, und ändern die "Farbe" der Erde nicht wesentlich.

Ideal zum globalen Heizen sind Gase, die die langwellige Strahlung beeinflussen: Kohlendioxid, Methan, Lachgas, usw. Durch den indirekten Einfluß reichen hier Mengen die in Reichweite des menschlichen, industriellen Handelns liegen. Es ist wie das Gaspedal eines starken Motors: Das Gaspedal sind die Treibhausgase, der Motor die Sonne. Und wir fummeln am Gaspedal rum.

Besonders die Arktis gibt mir zu denken: Da wird zur Zeit ein großer, beinahe perfekter Reflektor und sehr guter Abstrahler (Schnee) durch einen beinahe perfekten Absorbierer und mäßigen Abstrahler (Wasser) ersetzt. Gleichzeitig taut Permafrostboden großflächig auf und setzt Methan frei: Da fällt uns möglicherweise ein schwerer Stein aufs Gaspedal.
Ironischerweise ermöglicht die Erwärmung die Ausbeutung entlegener fossiler Brennstoffe in Sibirien und den Abtransport über die eisfrei werdende Nordostpassage. Die Zukunft bleibt spannend.

Fritz
 

Emil

Bekanntes Mitglied
04.04.2006
2.172
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#13
Der Solon Mover kann die Module nur bis maximal 70° senkrecht stellen.

Ganz generell ist der Vorteil solcher Nachführanlagen dass die Vegetation nicht ständig völlig abgeschattet wird, weder vor der Sonne noch vor dem Regen. Desweiteren kann auch die reflektierte Strahlung von z.B. den Sanyo Modulen an der Rückseite genutzt werden. Dies nutzt dann die teuere Nachführanlage noch besser aus.
 
#14
Hallo Christian,
ich weiß jetzt nicht, was für ein Produkt Du mit Solar Mover meinst, und was mit senkrecht stellen gemeint ist.

An einer Anlage, an der ich häufig vorbeifahre (B470 zwischen Weilersbach und Forchheim) stehen nachgeführte Solarmodule, die sehr häufig und wohl immer nachts waagerecht stehen, also die Modulebene parallel zum Erdboden. Was auch Sinn macht. Nicht senkrecht. Bei waagerechter Anordnung gibt es nachts maximale Abkühlung, jedenfalls bei wolkenlosem Himmel.

Da wächst - was ich so im Vorbeifahren erkennen konnte - viel Gras drunter. Gut fürs Vieh, das im Sommer den Schatten unter den Modulen liebt.

Gruss, Roland
 

Emil

Bekanntes Mitglied
04.04.2006
2.172
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#15
Fritz Reichmann schrieb:

Besonders die Arktis gibt mir zu denken: Da wird zur Zeit ein
großer, beinahe perfekter Reflektor und sehr guter Abstrahler
(Schnee) durch einen beinahe perfekten Absorbierer und
mäßigen Abstrahler (Wasser) ersetzt.
Für das Albedo der Erde dürften die Pole praktisch keine Rolle spielen da sie im Verhältnis zur restlichen Oberfläche sehr klein sind und zum Anderen wegen der Neigung zur Sonne nur sehr wenig Strahlung empfangen.

Gruß,
Emil
 
09.10.2006
112
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#16
Erstens ist zwar die Einstrahlung in die Arktis natürlich kleiner als die in die Tropen. Schnee in den Tropen hätte auf die sphärische Albedo der Erde (es heißt tatsächlich "die" Albedo) einen größeren Einfluß als an den Polen, ist aber nicht in Sicht.
Es geht in der Strahlungsbilanz nicht nur um die Albedo, sondern auch um die Abstrahlung im langwelligen Bereich. Die ändert sich beim Übergang von Schnee zu Wasser, und hängt nicht vom Einfallswinkel der Sonnenstrahlung ab. Daß die Arktis die Strahlungsbilanz alleine entscheidet behaupte ich nicht. Jedenfalls hat sie viel bessere Aussichten das zu tun als Strassenbau und Solarzellen.
Jetzt könnte jemand auf die Idee kommen, daß die Arktis ja mehr abstrahle und dann kühle, wenn sie wärmer würde und dabei natürlich schmelze, siehe Originalposting. Dann hat die Erwärmung aber schon statt gefunden. Das hilft uns zumindest zur Vermeidung der Erwärmung nicht.

Zweitens ist der Effekt schon vorhanden. Wikipedia ist zwar keine wissenschaftliche Quelle, dafür aber leichter und kürzer zu lesen. Auszug aus Arktische Klimaveränderung:
Der grönländische Eisschild ist einer der letzten Reste der pleistozänen Inlandsvereisung. Er hat sich erhalten, weil sich das Eis durch zwei Rückkopplungen selbst kühlt: Erstens reflektiert es einen großen Teil der Sonnenenergie, ohne sich dabei zu erwärmen (sog. Albedo-Rückkopplung), und zweitens liegt die Oberfläche des kilometerdicken Eisschildes auf Hochgebirgsniveau in kälteren Luftschichten. Regionen in Kanada und Sibirien auf dem gleichen Breitengrad wie Südgrönland sind dagegen nicht vergletschert. Dies zeigt, dass ohne die kühlenden Rückkopplungsmechanismen das Klima dieser Breiten eigentlich zu warm für eine Vereisung ist und der Eisschild daher relativ instabil ist.
Nun kann man sich natürlich streiten, ob die Vereisung oder Vergrünung von Flächen wie Grönland, Kanada oder Sibirien eine Klimaänderung darstellen, und ob erst der Übergang zur Eiszeit eine Klimaänderung ist. Wie man sich da auch entscheidet, der Prozess hat die Grössenordnung, um die Vereisung von Flächen wie Grönland zu beeinflussen.

Fritz
 

andreas Andreas

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25.10.2005
1.402
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#17
Hallo Roland
Die Waagerechte Ausrichtung bringt mit Sicherheit nicht die beste Abkühlung der Vegetation untendrunter. Und die Wärmekapazität der Solarmodule ist sicher sehr gering. Dazu kommt die geringe abgedeckte Fläche. Es macht wahrscheinlich keinen so großen Unterschied. Ich würde die Teile Nachts in eine steile Lage bringen, außer bei Sturm, weil dann die Flächen bei Regen gewaschen werden und den Regen besser zur Vegetation durchlassen. Aber seis drum.
Danke an Fritz für die sachliche Unterstützung meiner Einschätzung.
An Manfred: Ich bin durchaus der Meinung, daß das auch in Süddeutschland und Südfrankreich Sinn macht. Südlich davon sowieso.
Solar Mover oder Solon Mover wird gemeinhin das hier genannt:
Der Link wurde entfernt (404).
Der Link wurde entfernt (404).
Der Link wurde entfernt (404).
Gruß
andreas
 

andreas Andreas

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25.10.2005
1.402
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#18
Hallo
Womit ich wieder auf meine alte Idee zurückkomme: Solarmodule aufs Wasser. Und zwar in die alten Tagebaustätten. Ist zwar nicht ganz Süddeutschland. Der Albedo sollte sich dann erhöhen.
Gruß
andreas
 

Manfred aus ObB

Bekanntes Mitglied
12.12.2006
7.087
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#19
Hallo Andreas

War hier schon mal http://forum.myphorum.de/read.php?f=569&i=3419&t=3416
die schwimmenden Solarzellen dazu http://www.pyronsolar.com/GER/tech2.htm

<img src=http://www.pyronsolar.com/images/Picture1.gif>

Überhaupt weis ich jetzt garnix mehr soll ich jetzt das Gegenteil hinschreiben
oder das richtige oder Jein also die hälfte von allen nix funktoniert.

Schreib ich hin
"Ja wenn:
"Weitere Vorteile einer Solar Mover Farm ist die bessere Maximumverteilung der Leistung gegenüber einer immobilen Fläche."
( kurze Frage noch was ist ein nicht immobile Fläche? willst Du Solarzellen auf Eisbergen errichten?)"

schreibst Du
"An Manfred: Ich bin durchaus der Meinung, daß das auch in Süddeutschland und Südfrankreich Sinn macht. Südlich davon sowieso."

oder hast Du das gegenteil gschrieben das wir zusammenkommen?

Noch ein paar Mover für Christian

http://lk-leipziger-land.active-city.net/city_info/anzeige/news/aktuelles/show.cfm?region_id=201&keyword=&id=9620

<img src=http://lk-leipziger-land.active-city.net/city_data/image/29475/resize_250x166.jpg>

und a paar kleinere habens a no baut

http://www.solarpark-oberndorf.de/html/bilder.html aber die drehen sich nur teilweise.
( etwas Rumpöbeln, wen man die http://www.solarpark-oberndorf.de/html/webcam.html
anschaut um diese Tageszeit, schauts so aus als ob die sich selber in den Schatten stellen würden, des warn nacha ganz
schene Hamperer gewesen de des gmacht haben)

Für Roland http://www.solonmover.com/mover.htm
 

andreas Andreas

Aktives Mitglied
25.10.2005
1.402
0
#20
Und außerdem kann vielleicht ein Teil der reflektierten Strahlung der Wasserfläche mitgenutzt werden und so die Leistung noch ein wenig erhöhen. Das Wasser könnte man auch zur Kühlung der Module nutzen, dann steigt der Wirkungsgrad noch.
Gruß
andreas