Environmental Engineering Reference
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Tab. 4.4 Bei der Verbrennung entstehendeCO -undH O-Emissionen von einigen Kohlenwasser-
stoffen, bezogen auf den spezifischen Heizwert H m
Brennstoff
Symbol
Heizwert
(kWh
CO -Emission
(kg
H O-Emission
(kg
kg )
kWh )
kWh )
Wasserstoff
H
33,64
0
0,27
Kohlenstoff
C
9,17
0,40
0
Methan (Erdgas)
CH
13,89
0,20
0,16
Methanol (Alkohol)
CH OH
5,56
0,25
0,20
von n / A = ,m . Im Mittel besaß jeder Einwohner bereits damals einen Energiebe-
darf von P
kWh
a . Das heißt, schon zu dieser Zeit betrug die geforderte
/
n
=
Leistungsflächendichte
P
A =
kWh
a
m ,
,
(4.25)
sie war damit um einen Faktor 100 größer als der Toleranzwert . Eine Steigerung auf einen
Faktor 1000 istvoraussehbar,wenn sich die Bruttoinlandprodukte von we -und ve -Ländern
angleichen sollen. Damit würde der menschliche Energieeintrag in den Ballungszentren
den der eingestrahlten Solarenergie erreichen, mit nicht vorhersehbaren Folgen für unsere
Umwelt.
Heute schon verändert sich das Erdklima, obwohl der globale Energiebedarf noch kei-
nesfalls die kritische Grenze P lim erreicht hat. Die Veränderungen werden, darauf deuten
die Anzeichen hin, durch die Umwandlung der fossil biogenen Brennstoffe (Kohle, Erdöl,
Erdgas) in andere Energieformen bewirkt. Dabei findet im Wesentlichen die Oxidation
( Verbrennung ) von Kohlenstoff und Wasserstoff statt, die sich allgemein wie folgt schrei-
ben lässt:
y
y
H O.
C x H y O z +(
x
+
z
)
O
xCO +
(4.26)
Als Endprodukte der Oxidation ergeben sich daher die Gase Kohlendioxid (CO )und
Wasser (H O). AlsBeispiel betrachten wir die Oxidation von Methanol (
x
=
,y
=
,z
=
)
CH OH+O → CO +H O.
(4.27)
Von den beiden Gasen sind sowohl CO wie auch H O klimaschädlich, mit den Grün-
den werden wir uns auf der P-Ebene in Abschn. 4.5.1 befassen. Allerdings kondensiert der
Wasserdampf in der Erdatmosphäre und regnet wieder ab, so dass sich der Wassergehalt in
der Atmosphäre nur wenig verändert. Dagegen nimmt der CO -Gehalt in der Atmosphäre
seit Beginn der Industrialisierung laufend zu, wie in Abb. 4.17 gezeigt. Dabei ist die Stärke
des CO -Eintrags abhängig von der Brennstoffart, die verbrannt wird. In Tab. 4.4 sind für4
Kohlenwasserstoffverbindungen die Mengen an CO und H O zusammengestellt, die pro
kWh gewandelter Energie erzeugt werden.
Es ist natürlich nicht überraschend, dass bei der Verbrennung von reiner Kohle das
meiste CO freigesetzt wird. Werden Methan oder Methanol verbrannt, verringert sich
 
 
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