Klimawandel. Atmosphärische Veränderungen und deren Folgen


Hausarbeit, 2018

19 Seiten, Note: 1.0


Leseprobe

Inhaltsverzeichnis

Abbildungsverzeichnis

Tabellenverzeichnis

1 Einleitung
1.1 Problemstellung
1.2 Ziel dieser Arbeit
1.3 Aufbau der Arbeit

2 Grundlagen
2.1 Kohlenstoffdioxid
2.2 Methan
2.3 Distickstoffoxid
2.4 Fluorkohlenwasserstoffe
2.5 Schwefelhexafluorid

3 Auswirkungen der Klimagase

4 Lösungsstrategien zum Schutz des Lebensraums
4.1 Erneuerbare Energiequellen
4.2 Emissionshandel

5 Fazit

Literaturverzeichnis

Abbildunasverzeichnis

Abbildung 1: Treibhauseffekt

Tabellenverzeichnis

Tabelle 1: Eigenschaften von Kohlenstoffdioxid (CO2)

Tabelle 2: Eigenschaften von Methan (CO4)

Tabelle 3: Eigenschaften von Distickstoffoxid (N2O)

Tabelle 4: fluorierte Kohlenwasserstoffe

Tabelle 5: Primärenergiearten

1 Einleitung

1.1 Problemstellung

In diesem Assignment geht es um den Klimawandel und seine Folgen. Es wird dargestellt, was die Klima-aktiven Gase auch bezeichnet als sogenannte Treibhausgase überhaupt sind, welchen Einfluss diese auf die Umwelt haben und welche Lösungsstrategien helfen können den Fortschritt des Klimawandels zu unterbinden.

Dabei wird auf das Problem eingegangen, wie schwierig es gegenwärtig ist, im kollektiv technische Lösungsstrategien umzusetzen.

1.2 Ziel dieser Arbeit

Das Ziel dieser Arbeit soll es sein, einen Einblick in das Thema des Klimawandel zu gewinnen. Des Weiteren sollen verschiedene technische Lösungsstrategien aufgezeigt werden, die den Fortschritt des Klimawandel verringern können. Zudem soll auf die offen sichtbaren und schleichenden "negativen” Veränderungen des Lebensraum eingegangen werden um das Bewusstsein anzuregen im kollektiv gemeinsam gegen die Vernichtung des menschlichen Lebensraum zu streben.

1.3 Aufbau der Arbeit

Kapitel 1 stellt die Einleitung dar. Im Kapitel 2 werden die Grundlagen in Form von Definitionen der verschiedenen Treibhausgase dargestellt. Anschließend werden im Kapitel 3 die Auswirkungen der Klimagase auf die Umwelt aufgezeigt. Innerhalb des Kapitel 4 erfolgen verschiedene technische und wirtschafltiche Lösungsstrategien, welche aufzeigen inwieweit der Klimawandel unterbunden werden kann. Zum Abschluss folgt im Kapitel 5 das Fazit.

2 Grundlagen

In der gegenwärtigen Zeit vergeht kaum ein Tag an dem nicht in den Medien über die Klimaerwärmung und Ihre Folgen für die Erde berichtet wird. Die Verantwortung tragen nach der Meinung der Experten die Klimagase. Momentan entlässt der Mensch weltweit jährlich ca. 30 Milliarden Tonnen Treibhausgase, welche durch Verbrennung fossiler Brennstoffe, Abholzung, intensive Viehzucht, etc. entstehen.[1]

Der Einfluss der Klimagase wird unter anderem als sogenanntes Treibhauspotenzial (CO2e/g) gemessen, welches eine Masszahl für den relativen Beitrag zum Treibhauseffekt widerspiegelt.

Treibhausgase können sowohl natürlichen Ursprungs sein, wie auch künstlich erzeugt werden. Eine gewisse Menge an natürlichen Treibhausgasen, z. B. Wasserdampf, gewährleistet es, um ein für Lebewesen angenehmes Klima auf der Erde zu halten. Jedoch haben die Mengen an künstlichen Treibhausgasen seit den 1970er Jahren drastisch zugenommen, was nach weit verbreiteter Meinung vermutlich zu einer globalen Erwärmung als deren Ursache angesehen wird, die nicht erwünscht ist.[2]

Zu den bekanntesten zählen die folgenden Klimagase:

2.1 Kohlenstoffdioxid

Zu dem wichtigsten Klimaregulator in der Erdatmosphäre gehört Kohlenstoffdioxid (CO2). Seit ca. 150 Jahren ist das Gas im Fokus der Forschung.[3] Kohlenstoffdioxid ist ein farb- und geruchloses Gas. Mit einer Konzentration von ca. 0,04 % (derzeit 381 ppm entspr. 0,0381 %) ist es ein natürlicher Bestandteil der Luft. Es entsteht sowohl bei der vollständigen Verbrennung von kohlenstoffhaltigen Substanzen unter ausreichendem Sauerstoff als auch im Organismus von Lebewesen als Stoffwechselprodukt der Zellatmung. Das CO2 wird dabei über den Atem bei beispielsweise menschlichen Lebewesen abgegeben.[4]

Als Abfallprodukt entsteht Kohlenstoffdioxid (CO2) bei der Verbrennung von kohlenstoffhaltigen Brennstoffen, darunter alle fossilen Energieträger. Bei einem gegebenen Energieträger ist die Menge des erzeugten CO2 direkt von der Menge des Brennstoffs und somit der umgesetzten Energie abhängig.

Die modernen Anlagen und Betriebsverfahren können zwar die im Brennstoff enthaltene Energie besser nutzen als früher, jedoch die Entstehung des Gases nicht verhindern. Diese Produktion beträgt etwa 36 Mrd. Tonnen im Jahr weltweit.[5]

Das relevante Treibhauspotenzial beträgt:

Kohlenstoffdioxid: 1 g CO2e/g (relatives Treibhauspotenzial)[6]

In der folgenden Tabelle werden die Eigenschaften von CO2 zusammenfassend dargestellt:

Tabelle 1: Eigenschaften von Kohlenstoffdioxid (CO2)[7]

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

2.2 Methan

Das Gas Methan (CO4) ist sowohl ein direkter Infrarotabsorber, als auch ein Ausgangsstoff von Gasen, welche wiederum als Absorber wirken. Wie bei dem im Kapital 2.1 erwähnten Gas Kohlendioxid kann auch bei Methan für die letzten 200.000 Jahre eine enge Korrelation zwischen der Konzentration und der Temperatur durch verschiedene Untersuchungen wie z. B. von Eisbohrkernen eingeschlossener Luft festgestellt werden. Die Quellen von Methan sind natürlich und anthropogen. In den letzten Jahrzehnten wurde ein Anstieg der Konzentration gemessen, welcher die Aktivitäten des Menschen zugeschrieben wird.[8]

Im Allgemeinen ist Methan in Form von Methanhydranten oder Klathraten (Einschlussverbindungen) im Polareis oder in Schichtgesteinen unter Wasser eingeschlossen aufzufinden. Diese sind effektiver für die Erwärmung der Atmosphäre als das CO2, jedoch um ein vielfaches geringer aufzufinden. Aufgrund dessen hat es auch einen viel geringeren Gesamtbeitrag für den Treibhauseffekt.[9] Das Vorkommen des CO4 lag seit dem Jahre 1000 bis zum Jahre 1750 bei durchschnittlich 600 ppm, wiederum durch den Einfluss von den vom Menschen beeinflussten Faktoren wie die Viehwirtschaft, der wachsenden Agrarwirtschaft, sowie dem Abbau von fossilen Brennstoffen wie zum Beispiel Kohle und die immer grösseren Mülldeponien hat sich das Vorkommen seit 1750 um 150 % auf 1745 ppm (Wert von 1998) erhöht. Des Weiteren werden grosse Mengen Methan beispielsweise durch das Schmelzen der Gletscher freigesetzt.

Das relevante Treibhauspotenzial beträgt:

Methan: 21 g CO2e/g (relatives Treibhauspotenzial)[10]

In der folgenden Tabelle werden die Eigenschaften von Methan zusammenfassend dargestellt:

Tabelle 2: Eigenschaften von Methan (CO4)[11]

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

2.3 Distickstoffoxid

Distickstoffoxid (N2O) welches auch unter den Namen Lachgas bekannt ist, hat eine Verweildauer von ca. 120 Jahren. Zudem ist es das viertwichtigste Klimagas der Atmosphäre und wird ausschliesslich durch Photolyse bzw. durch die Reaktion mit atomarem Sauerstoff in der Stratosphäre abgebaut. Die vorindustrielle Konzentration des Distickstoffoxid betzrug 275 ppm und ist bei einer durchschnittl. Wachstumsrate von 0,8 ppm auf gegenwärtig 320 ppm angewachsen. Nach der Aussage von Heckel stammt der grösste Teil des anthropogen freigesetzten Distickstoffoxides aus dem bakteriellen Abbau von Düngemitteln in vernässten oder verdichteten Böden[12]

Das relevante Treibhauspotenzial beträgt:

Distickstoffoxid: 310 g CO2e/g (relatives Treibhauspotenzial)[13]

Abschliessend seien noch die Eigenschaften des Treibhausgas aufgezeigt:

Tabelle 3: Eigenschaften von Distickstoffoxid (N2O)[14]

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

2.4 Fluorkohlenwasserstoffe

Fluorkohlenwasserstoffe, welche weder Brom- noch Cloratome besitzen, spielen überwiegend als Treibhausgase eine Rolle. Es wird zwischen den teilhalogierten Fluorkohlenwasserstoffen (H-FKW) sowie die vollständig halogenierten Fluorkohlenwasserstoffen (FKW) unterschieden. Sind die FKW vollständig fluoriert nennt man diese auch perfluorierte Fluorkohlenwasserstoffe (PFC), d. h. sie erhalten in diesem Zustand keine Wasserstoffatome mehr.[15]

Die relativen Treibhauspotenziale der beiden Gruppen sind:

- H-FKW: 1140 - 11700 g CO2e/g (relatives Treibhauspotenzial)

- FKW: 6500 - 9200 g CO2e/g (relatives Treibhauspotenzial)[16]

[...]


[1] Vgl. Welsch/ Schwab/ Liebmann, (2013); S. 367

[2] Vimentis Onlinelexikon, (Stand 2016), o. S.

[3] Vgl. Fischdik/ Görner/ Thomeczek, (Hrsg.), (2015), S. 13

[4] Vgl. chemie.de, (Stand 31.05.2018), o. S.

[5] Vgl. chemie.de, (Abruf 31.05.2018), o. S.

[6] Vgl. Reich/ Reppich, (2013), S. 70

[7] Vgl. chemie.de, (Abruf 31.05.2018), o. S.

[8] Vgl. Dlugokencky, (1994), o. S.

[9] Vgl. Beck, (2014), S. 9

[10] Vgl. Reich/ Reppich, (2013), S. 70

[11] Vgl. chemie.de, (Abruf 31.05.2018), o. S.

[12] Vgl. Klose, (2008), S. 25

[13] Vgl. Reich/ Reppich, (2013), S. 70

[14] Vgl. chemie.de, (Abruf 01.06.2018), o. S.

[15] Vgl. Casadesus, (2016), o. S. (Kindleversion)

[16] Vgl. Reich/ Reppich, (2013), S. 70

Ende der Leseprobe aus 19 Seiten

Details

Titel
Klimawandel. Atmosphärische Veränderungen und deren Folgen
Hochschule
AKAD University, ehem. AKAD Fachhochschule Stuttgart  (AKAD)
Veranstaltung
Master of Engineering
Note
1.0
Autor
Jahr
2018
Seiten
19
Katalognummer
V428446
ISBN (eBook)
9783668723757
ISBN (Buch)
9783668723764
Dateigröße
1133 KB
Sprache
Deutsch
Schlagworte
Klima, klimagase, Treibhausgase, kyoto-protokoll
Arbeit zitieren
Sascha Gronau (Autor), 2018, Klimawandel. Atmosphärische Veränderungen und deren Folgen, München, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/428446

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