Big Bang HTL 4, Schulbuch

182 Thermodynamik und moderne Physik (IV. Jg., 8. Sem.) Das alles klingt eigentlich sehr vielversprechend!? Bioener- gie ist aber auch umstritten und das zeigt, wie knifflig die Sache mit dem Umweltschutz tatsächlich sein kann. Die CO 2 -Bilanz sieht nämlich nicht mehr so rosig aus, wenn man alle Prozesse mit einbezieht. Nehmen wir als Beispiel die Düngung . Dafür benötigt man Pestizide , bei deren Herstel- lung Treibhausgase entstehen – und die nebenbei auch den Boden belasten. Die Maschinen , mit denen die Rohstoffe verarbeitet werden, tragen ebenfalls zur Erwärmung der Er- datmosphäre bei (siehe auch Kap. 14, NAWI III). Info: Es ist nicht alles Gold, was glänzt Zusammenfassung Biomasse nennt man CO 2 -neutral, wenn jedes Jahr so viele Pflanzen nachwachsen, dass das freigesetzte CO 2 wieder aufgenommen wird. Obwohl bei der Produktion Treibhaus- gase entstehen, schneidet Biomasse in der Regel besser ab als fossile Brennstoffe. Es ist nicht alles Gold, was glänzt Abb. 19.32: Bau und Funktion einer Biogasanlage Vorteile: Biomasse wächst schnell nach und bindet dabei wieder CO 2 (Abb. 19.31, S. 181). Die verstärkte Nutzung von Biomasse kann die Abhängigkeit von Erdöl- und Erdgasim- porten reduzieren. Biomassekraftwerke und Biogasanlagen zur Stromerzeugung sind im Gegensatz zu Wind- und Solar- energie regelbar und funktionieren auch bei Windstille und Wolken. Organische Abfälle können noch weiter verwendet werden und sind preiswert oder sogar kostenlos. In armen Ländern sind Kleinstbiogasanlagen verbreitet (Abb. 19.32). Nachteile: Bioenergie braucht beim Anbau viel Platz und steht in Flächenkonkurrenz zur Nahrungs- und Futtermittel- erzeugung. Der Anbau führt zu Umweltbelastungen durch Dünger und Pestizide. Stickstoffdünger kann zu erhöhten Emissionen des Klimagases N 2 O führen (siehe Tab. 19.1, S. 173). Die Umwandlung von Regenwald, Mooren oder Grünland in Ackerland verringert die Biodiversität. Zudem können diese Flächen große Mengen CO 2 gespeichert haben, welches bei der Umwandlung durch Brandrodung oder Trockenlegung freigesetzt wird. i Z Wichtige Gesetze und Verordnungen: – Stichwort „Windenergie“ im RIS (Umweltschutzvorga- ben von Windrädern in Raumordnungsgesetzen bzw. Raumordnungsplänen der einzelnen Bundesländer) – Abstand zu gewidmeten Bauland (Stichwortsuche im RIS „Windenergie“ und „Abstand“) – Lärmemission (Stichwortsuche im RIS „Windenergie“ und „Lärm- emission“ https://www.ris.bks.gv.at/ ) Bearbeite die Aufgaben! Klimaänderung und erneuerbare Energie Manchmal ist bei Angaben von Stoffmengen von ppb die Rede. Überlege, was damit gemeint ist. L Begründe, warum der 2. HS der Wärmelehre nicht verletzt wird, wenn ein in der Sonne geparktes Auto innen heißer wird als die Umgebungsluft. L Begründe, warum man das Wetter auf eine Woche, das Klima aber auf ein Jahrhundert im Voraus sinnvoll einschätzen kann. L Überlege, wie es möglich ist, dass die Luft hinter dem Rotor eines Windkraftwerkes langsamer strömt? Es muss doch durch den imaginären Zylinder (Abb. 19.29) immer dieselbe Luftmasse pro Zeit strömen? L Manchmal wird der Mythos von der CO 2 -freien Atom- kraft strapaziert. Erläutere, was daran falsch ist. L Recherchiere im Internet, was man unter dem ökologischen Fußabdruck versteht und berechne deinen eigenen Fußabdruck. Angenommen, in der Luft befinden sich 400ppm CO 2 : Auf wie viele Luftmoleküle kommt daher ein CO 2 - Molekül? Anders gesagt: Wie viele Luftmoleküle musst du sammeln, damit statistisch gesehen ein CO 2 -Molekül dabei ist? L a Schätze die Masse der Atmosphäre ab, die sich über 1m 2 der Erdoberfläche befindet. Hilf dir mit dem Normaldruck der Atmosphäre, der bei 101.300Pa liegt. Überlege dazu, welcher Zusammenhang zwischen Masse und Gewicht besteht. L b Schätze mit Hilfe von F32 a die Masse der Erdat- mosphäre ab. Der Erdradius beträgt 6,37· 10 6 m, die Kugeloberfläche berechnet sich durch O = 4 r 2 π . L Begründe, warum Wasserdampf (H 2 O) und Kohlen- stoffdioxid (CO 2 ) IR so gut absorbieren. Überlege, was dabei mit den Molekülen passiert. Stelle eine Hypo- these auf, warum die anderen Luftgase N 2 und O 2 kein Infrarot absorbieren. L 19 F25 A1 F26 A2 F27 A2 F28 A2 F29 A2 F30 A2 F31 A1 F32 A1 A1 F33 A1 § Nur zu Prüfzwecken – Eigentum des Verlags öbv