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Energie-Frage der Woche: Wie wiegt man das Treibhausgas Kohlendioxid?

07. Juni 2010, 10.53, Jan Oliver Löfken, 0 Kommentar/e
Für jeden Neuwagen müssen die Autohersteller den durchschnittlichen Kohlendioxid- Ausstoß genau angeben. Sparsame Kleinwagen liegen kaum über 100 Gramm CO2 pro Kilometer. Spritfressende Luxuslimousinen oder SUVs (zum Beispiel große Geländewagen oder Pickups) pusten mehr als die dreifache Menge in die Atmosphäre. Aber CO2 ist doch ein Gas. Wie kann man das eigentlich auf eine Waage legen?

Tatsächlich fängt niemand an einem Kraftwerksschlot oder Autoauspuff die Abgase auf, um sie anschließend zu wiegen. Die angegebenen CO2-Werte beruhen auf Berechnungen. In diese fließen der Verbrauch, der Kohlenstoffgehalt des Treibstoffs und die Effizienz der Verbrennung ein. Bei Kohlekraftwerken funktioniert diese Berechnung ähnlich. Die Betreiber wissen, dass ein Kilogramm Braunkohle etwa 600 Gramm des Elements Kohlenstoff enthält. Eine perfekte Verbrennung angenommen, verbinden sich alle Kohlenstoffatome mit zwei Sauerstoffatomen zu Kohlendioxid. Diese beiden Sauerstoffatome sind zusammen fast dreimal so schwer wie ein Kohlenstoffatom und wiegen zirka 1600 Gramm. So summiert sich die Abgasmasse aus einem Kilogramm Kohle zu 2,2 Kilogramm CO2.

Schornsteinschlot; Copyright beide Bilder: Wikicommons.Trockeneis im Schullabor

In jedem Schullabor kann Kohlendioxid aber auch tatsächlich gewogen werden. Am einfachsten ist es, wenn man zu Trockeneis greift. Trockeneis ist reines, gefrorenes Kohlendioxid. Dieses verdampft bei Raumtemperatur sehr schnell. Die CO2-Dämpfe können mit einem Ballon aufgefangen werden. Das Gas muss nun in einen vorher leer gepumpten und genau gewogenen 1-Liter-Kolben umgefüllt werden. Danach wird dieser Kolben abermals gewogen. Aus der Differenz ergibt sich die Masse von einem Liter Kohlendioxid bei Raumtemperatur und unter normalem Luftdruck. Das experimentelle Ergebnis wird in der Größenordnung von etwa 1, 9 bis 2 Gramm pro Liter liegen.

Anderthalb Badewannen voll CO2 pro PKW und gefahrenen Kilometer

Eindrucksvoll wird dieses Resultat, wenn man es auf den Spritverbrauch einer Limousine überträgt. Auf jedem gefahrenen Kilometer pustet das Fahrzeug 300 Gramm CO2 aus, umgerechnet also kommen aus dem Auspuff also 150 Liter CO2-Gas. Damit ließen sich etwa anderthalb Badewannen füllen. 150 Liter CO2-Gas ist entspricht zirka der Menge, die ein Baum im Durchschnitt pro Stunde aufnehmen kann. Wenn unsere Limousine also eine Stunde mit Tempo 100 über die Autobahn fährt, stößt sie so viel CO2 aus, wie 100 Bäume im selben Zeitraum wieder aufnehmen können.

Die DLR-Energiefrage der Woche im Wissenschaftsjahr "Die Zukunft der Energie"

Das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) hat das Wissenschaftsjahr 2010 unter das Motto "Die Zukunft der Energie" gestellt. Aus diesem Anlass beantwortet der Wissenschaftsjournalist Jan Oliver Löfken in diesem Jahr jede Woche eine Frage zum Thema Energie in diesem Blog. Haben Sie Fragen, wie unsere Energieversorgung in Zukunft aussehen könnte? Oder wollen Sie wissen, wie beispielsweise ein Wellenkraftwerk funktioniert und wie effizient damit Strom erzeugt werden kann? Dann schicken Sie uns Ihre Fragen. Wissenschaftsjournalist Jan Oliver Löfken recherchiert die Antworten und veröffentlicht sie jede Woche in diesem Blog.


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