Elemente und Moleküle, Schulbuch

81 5.1 WaS BenÖTigT Die MenSchheiT? Bekleidung Die wichtigsten Textilfasern sind die pflanzliche Cellulosefaser Baumwolle und die tierische Eiweißfaser Wolle. Die ausschließliche Verwendung von Naturfasern stößt aber an Grenzen. Flächen für Baumwollpflanzungen sind der Nahrungsmittelpro- duktion entzogen. Außerdem liefert der Wald etwa 10- bis 20-mal so viel Cellulose wie die gleiche Fläche Baumwollpflanzung. Daher spielen die Herstellung von Vis- kosefasern aus der Cellulose des Holzes und die Herstellung vollsynthetischer Kunst - fasern aus Erdöl eine immer wichtigere Rolle. Wohnen Zum Bau von Häusern wird neben dem natürlichen Rohstoff Holz und den Ziegeln zunehmend Beton verwendet. Der dazu notwendige Zement wird in einer Menge von ca. 1,7 Milliarden Tonnen jährlich verbraucht. Zur Herstellung von Stahlbeton wird von der Baubranche auch ein beträchtlicher Teil der jährlichen Stahlproduktion benötigt. Daneben sind die Erzeugung von Baukalk und zunehmend von Gips für den Innenausbau bedeutende Industriezweige. Zur Erfüllung der Primärbedürfnisse (Nahrung, Bekleidung, Wohnen) bedient sich unsere Gesellschaft technischer Verfahren. Diese wiederum schaffen neue Notwen- digkeiten. Die wichtigste ist die Herstellung von Metallen für Maschinen. Landwirt- schaft (Traktoren), Industrie (Anlagen) und das gesamte Transportwesen (LKW, Ei- senbahn, PKW, Flugzeuge) sind darauf angewiesen. (Siehe Abb. 81.3) Der Bau von Transportwegen wie Straßen übertrifft den Wohnbau in seinem Volumen. 320 Mil- lionen Tonnen Papier dienen der Menschheit als Verpackungsmaterial und als Basis für Information und Kommunikation. Diese Fülle von Stoffen – es wurden nur die wichtigsten herausgegriffen – wird aus wenigen, einfachen Rohstoffen hergestellt: Luft, Wasser, Salze (Steinsalz, Kalisalze, Phosphate), Erze zur Metallgewinnung, Holz für Cellulosefasern und Papier, Kalk und Ton für die Baustoffe. Die Umwandlung in die Endprodukte gelingt durch chemische Verfahren unter Einsatz von Energie. Energie Die Basis aller technischen Verfahren sind also die Energieträger Erdgas, Erdöl und Kohle. Sie sind einerseits selbst Rohstoffe zur Erzeugung von Zwischenprodukten (Wasserstoff, Kohlenstoffmonoxid) und Endprodukten (Kunststoffe), andererseits Energielieferanten für alle chemischen Umwandlungen und für die Erfüllung des vierten Primärbedürfnisses eines großen Teils der Menschen, das Heizen. Die Be- reitstellung von genügend nutzbarer Energie wird daher zur entscheidenden Zu- kunftsfrage für die Menschheit. 1 t SKE ( Steinkohleneinheit ) entspricht der Energie, die bei der Verbrennung von 1 t Steinkohle frei wird. Auf Grund des verschiedenen Heizwertes der Energieträger wird in t SKE umgerechnet, um vergleichbare Zahlen zu bekommen, die sich auf den Energieinhalt beziehen. Pflanzenfasern gesamt: 32,5 davon: Baumwolle 24,6 Wolle 2,3 Chemiefasern gesamt: 28,6 davon: vollsynthetisch 25,8 davon: auf Cellulosebasis 2,8 Eisen und Stahl: Rohstahl 1219,7 Roheisen zur Stahlerzeugung 898,3 Aluminium 36,9 Kupfer 15,8 Zink 11,3 Blei 8,3 Zinn 0,35 Wolfram 0,07 Uran 0,05 Silber 0,02 Platinmetalle 509 t davon: Platin 200 t Weltvorräte: gesichert Erdöl 181 700 Steinkohle 411 000 Braunkohle 415 600 Erdgas (in Mrd. m 3 ) 188 000 Energieverbrauch gesamt : 15,94 davon: Erdöl 5,54 Kohle 4,6 Erdgas und Stadtgas 3,79 Kernenergie 0,87 Wasserkraft 1,05 Abb. 81.1: Weltweite Produktion von Faserstoffen (2003, in Mio. Tonnen) Abb. 81.2: Weltweite Faserproduktion (2003) Abb. 81.3: Weltweite Produktion von Metallen (2009, in Mio. Tonnen) Abb. 81.5: Energieverbrauch/Energieträger (2009, in Mrd. Tonnen SKE) Abb. 81.4: Weltvorräte an Energieträgern (2009, in Mio. Tonnen) Chemiefaser 45% Pflanzenfasern 51% Wolle 4% Abb. 81.6: Primärenergieverbrauch (2009) Erdöl 35,6% Erdgas 23,8% Kohle 28,6% Kernergie 5,6% Wasserkraft 6,4% Viele Stoffe sind als Zwischenprodukte in der chemischen Industrie von größter Be- deutung. Mit ihrer Hilfe werden Dünge- mittel, Sprengstoffe, Lacke, Textilfasern, Waschmittel, Glas, Kunststoffe und Lö- sungsmittel erzeugt. Entsprechend ihrem vielseitigen Einsatzgebiet sind auch die benötigten Mengen riesengroß. Mit ihrer Herstellung, den Rohstoffen, aus denen sie gewonnen werden, ihrer Verwendung und den Umweltproblemen, die dabei auftreten, beschäftigen sich die nächsten Kapitel. Nur zu Prüfzwecken – Eigentum des Verlags öbv