Ein Flug nach New York erzeugt 3,67t CO2 pro Person
Wie ist das möglich? Bei 220 Passagieren wären das 800 Tonnen. Soviel Kerosin kann ein Flugzeug nicht zuladen.(h)
Nachdem ich die 3,67t zwei Mal in der Presse gelesen habe und mir das seltsam vorkam, habe ich angefangen nachzuforschen.
Ich habe meine Freunde gefragt und auch auf meiner Facebook Seite gestellt.
Die häufigste Antwort war, dass sich das Kerosin mit O verbindet und dadurch schwerer wird. Doch diese Idee ist falsch.
Antwort auf Deine Frage „wie kann es sein, dass ein Flugpassagier z. Bsp. auf der Strecke von Frankfurt nach New York durchgeführt mit einem A380 knapp 4t CO2 produziert, wären dass multipliziert mit z. Bsp 200 Passagieren knapp 800t. Dieses Gewicht kann kein Flugzeug transportieren.
Vorab ich bin kein Physiker, ich bin nur ein physikalisch interessierter Mensch, der hier versucht einen komplexen Sachverhalt einfach und verständlich zu erklären.
In der Tat bringt mich der in der Ausgangsfrage angeführte Wert von knapp 4t/Passagier zum Staunen; wie kommt also dieser Wert zu Stande? Um die Frage zu beantworten sind m. E. zwei Themenblöcke zu bemühen – 1. Physik und 2. Die Messmethode.
Vorab es kann niemals mehr Energie entstehen als ursprünglich zur Verfügung steht bezogen auf Start und Landung. Nehmen wir z. Bsp einen Airbus A380 Passagierversion mit einer Sitzversion von 555 Sitzen auf der Strecke Frankfurt nach New York bei voller Auslastung. Im Schnitt je nach Wetterverhältnissen und Flugroute würden für diesen ausgelasteten Flug ca. 116t also ca. 116.000 Liter Kerosin getankt. Bei der Landung müssen noch mindestens 5t im Tank sein, um bei einem eventuell notwendigen Go-Around (Durchstarten), Reserven zu haben einen oder zwei erneute Anflüge durchzuführen. Nehmen wir also zur Berechnung im Nachfolgenden 110 Tonnen.
Zurück zur Physik, seit Einsteins spezieller Relativitätstheorie von 1905 wissen wir, das Energie in diesem, also unseren Universum, immer äquivalent der Masse ist. E = MC2‘
Energie ist die Masse eines Körpers oder einer definierten Menge multipliziert mit Lichtgeschwindigkeit (knapp 300.000km /Sek. zum 2 . Das heißt für unser Beispiel, die Masse des Kerosins von 110t kann nach der Wandlung aus dem flüssigen Aggregatzustand in den gasförmigen Aggregatzustand (Kerosin wird verbrannt) weder zunehmen noch abnehmen.
Kurz warum diese Unterscheidung von Masse und Gewicht? Nun Masse ist die Anzahl der Atome (in unserem Beispiel die Anzahl der Atome von 110t Kerosin) und Gewicht was diese Masse wiegt. Verschieden Massen können gleich viel wiegen und umgekehrt.
Da Kerosin gem. dem Standardmodell der Periodentabelle der Elemente kein Element ist, sondern eine Molekularverbindung (Verbindung mehrerer und unterschiedlicher Atome), müsste ich diese auch berechnen, was ich mir erspare, da es nicht zur Lösung Deiner Frage beiträgt. Wird später in meiner Beantwortung auch klarer.
Warum kann nun die Masse nach der Wandlung des Kerosins vom flüssigen in den gasförmigen Zustands nicht zunehmen.
Dazu bemühe ich nun die Thermodynamik.
Der 1. Energieerhaltungssatz der Thermodynamik von Robert Julius von Meyer erklärt das. Vereinfacht ausgedrückt kann man Energie weder vernichten noch gewinnen (Interessant sind da einige Werbespots, „Wir gewinnen oder wir vernichten Energie“).
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Der 1. Energieerhaltungssatz der Thermodynamik vereinfacht erläutert – sagt aus: Energie ist latent vorhanden und ist nur wandelbar in die uns allgemein bekannten 4 Aggregatzustände – fest – flüssig – gasförmig -Plasma (In der Physik gibt es noch weitere, die hier aber nichts zur Sache tun). In unserem Beispiel verwandeln wir die Energie von 110t flüssigem Kerosin durch einen Verbrennungsprozess und unter Zufuhr von Sauerstoff in einen gasförmigen Zustand.
Der zugeführte Sauerstoff hat natürlich auch Gewicht, würde jedenfalls nicht diese exorbitante Gewichtszunahme erklären.
Die 3 Hauptsätze der Thermodynamik sind wissenschaftliche Erkenntnis, die in Versuchen immer wieder nachgewiesen werden können und somit auch der gängigen Lehrmeinung entspricht.
Für unser Beispiel heißt das, Die Masse der 110t, die wir noch nicht berechnet haben, ist nach der Wandlung aus dem flüssigen Aggregatzustand in den gasförmigen immer noch gleich, da Atome noch immer in der gleichen Menge vorhanden waren. Der einzige Effekt ist, dass die Atome neue Verbindungen eingehen unter anderem auch Kohlendioxyd.
Wieso soll aber ein Passagier auf dieser Strecke ca. 4t (ermittelter aus Wert ca. 3,76t erzeugen, multipliziert auf die 555 Passagiere wäre das ein Gewicht, welches kein Flugzeug der Welt transportieren könnte?
Mit Physik kommen wir hier also nicht weiter, dann schauen wir uns die Messmethode dieses Wertes an.
Die Messmethode ist verwirrend. Es gibt hierzu aber u. a. einen tollen Beitrag im Internet der Sendung Quarks von Ranga Yogushwar. Habe ich ge-googeld, da es mich auch interessiert, wie dieser Wert von 3,76 bzw. 4t zustande kommt. Und hier habe ich die wundersame Vermehrung des Gewichts entdeckt…
Quelle: Internet „Quarks“.
„Mit Tremod betrachtet das Heidelberger Institut für jedes Jahr ab 1960 und in Szenarien bis 2050 alle Personenverkehrsmittel sowie die Energieverbräuche, Klimagas- und Luftschadstoffemissionen. Das Tremod-Modell berücksichtigt neben den Abgasemissionen aus der Kraftstoffverbrennung auch die Emissionen in der Vorkette zur Strom- bzw. Kraftstoffbereitstellung (“well-to-wheels” – “vom Bohrloch bis zum Rad”). Nicht betrachtet werden die Emissionen, die bei der Transportmittelherstellung und -entsorgung und für die benötigte Infrastruktur wie z.B. für Straßen anfallen.“
Es wird also nicht nur das Gewicht, das durch die Verbrennung erzeugte CO2 zu Grunde gelegt, sondern auch das CO2, das durch die Förderung des Rohöls dieser Menge und nachgelagert auch bei der Herstellung des Kerosins entstandene CO2 entstanden ist.
Das wird natürlich nirgends kommuniziert weder in Statements von „Medienvertretern oder Politikern“, sie werfen einfach Zahlen in den Raum, ohne deren Bedeutung zu verstehen. Entweder wissen sie es nicht, oder aber sie glauben, das ist physikalisches Allgemeinwissen.
Aber bevor man nun das ganze ins Lächerliche zieht.
Eines ist und bleibt auch eine Tatsache. Ein Verbrennungsmotor, egal ob von einem Fiat Panda, Porsche Turbo oder ein Triebwerk von General Electric bzw. Rolls Royce, er ist nicht wirtschaftlich, da der Wirkungsgrad grottenschlecht ist.
Es werden jeweils aus 100% Treibstoff 100% Energie erzeugt, aber nur zwischen 30 und 40% genutzt werden. Warum weil wir nur die kinetische Energie nutzen in Form von Vortrieb. Die restlichen 70% sind reine Wärmeenergie und diese geben wir ungenutzt an die Atmosphäre ab.
Und genau darin liegt das eigentliche Problem. Das System der Wärmekraftrückkopplung bei Hauskraftwerken wäre eine gute Alternative, diese Technik beim Verbrennungsmotor zu nutzen, zumindest als Brückentechnologie bis E-Energie auch 0 emmisionsfrei ist.
Es sind also zwei Aufgaben zu lösen, wir brauchen erstens eine CO2 freie Produktion von Energie und zweitens CO2 freie Antriebstechniken zu Land, Wasser und Luft. Wobei die Antriebstechnik zur Fortbewegung in der Luft die größte Herausforderung ist. Da sehe ich noch keine Alternative am Horizont.
Bleibt die Frage, die Du nicht gestellt hast, die sich aber aus den Ausführungen zwangsläufig ergibt. Was macht das Mensch produzierte CO2 in unserer Atmosphäre so gefährlich?
Stell Dir unsere Atmosphäre als eine Matrix vor. Sie besteht aus Sauerstoff, Stickstoff, Molekularverbindungen wie Ozon und anderen Gasen. Sie ist an der Ober- und Unterfläche verschieden durchlässig.
Kurzwelliges Licht von der Sonne kommend, allgemein als Photonen bekannt, sind in der Lage die Atmosphäre zu durchdringen, ca. 70% die restlichen 30 % scheitern oder gehen neue Verbindungen in selbiger ein.
Diese kurzwelligen Lichtstrahlen erreichen die Erde, geben Wärme ab und werden teilweise vom Boden, den Ozeanen reflektiert und wandeln sich in langwellige Strahlung, die größtenteils durch die Atmosphäre wieder in den Weltraum abgegeben wird. Auch hier nicht alle, das ist der Grund warum wir ein für uns Lebewesen noch erträgliches Klima haben, also Wärme verspüren.
Ohne Atmosphäre würde der Effekt verpuffen und es tagsüber unerträglich heiß sein und Nachts unerträglich kalt, siehe Mars aber auch Mond. Nun wieder zum Mensch produzierten CO2, je mehr wir der Atmosphäre zuführen um so mehr vereinfach ausgedrückt „verstopfen“ wir diese Matrix und die Wärme kann nicht mehr abfließen und bleibt im System analog der Effekte in einem Treibhaus. Es wird immer heißer. Nun kann man wie die meisten Menschen sagen, na und? Ist doch schön wenn es wärmer wird.
Die Folgen sind, Gletscher und die Polkappen schmelzen, der Meeresspiegel steigt. Weltweit leben ca. 400Mio Menschen direkt am Meer, die dann ins Landesinnere flüchten müssen, da sind natürlich schon welche.
Noch schlimmer die Permafrostböden (ständig gefrorener Boden) in Sibirien, Alaska etc. tauen auf und das immens viele Methan wird frei und kann ausströmen. Methan ist ein Gas, sowie CO2 auch ein Gas ist. Es ist in der Wirkung noch extremer als CO2, auch hier vereinfacht dargestellt.
Unsere Anbauflächen zur Nahrungsmittelherstellung verdörren, das Grundwasser wird weniger, Fischsterben in den Meeren, (Hauptnahrungsmittel in der dritten Welt) aber es scheint ja niemanden zu interessieren.
In einer wärmeren Atmosphäre werden auch die Meere wärmer und Wirbelstürme können mehr Wasser aufnehmen, generell werden dann die Wetterphänomene zunehmen.
Na ja, teilweise spüren wir die Auswirkungen auch heute schon. Durch die Verwässerung der Meere durch abschmelzendes Gletscherwasser und von Eisbergen, wird auch die Salzkonzentration in den Meeren abnehmen und Ströme werden sich verändern bzw. nicht mehr stattfinden.
Unser globales Windsystem wird durch die globalen Meeresströmen initiiert. Wenn z. Bsp. der Golfstrom seine Reise, von der Arktis fließt kaltes Wasser am Meeresboden in die Karibik erwärmt sich dort und fließt als warmes Wasser an der Oberfläche zurück in die Arktis an Europa vorbei, wird es kälter in Europa und das bei einer Klimaerwärmung. Die globalen Klimazonen verschieben sich dann auf diesem Planeten mit verheerenden Auswirkungen.
Das Problem ist , es will keiner hören, frei nach dem Motte, „Es wird schon nicht so schlimm werden, und es wird bestimmt noch was erfunden“. Interessant sind aber auch die Menschen, die diese oben beschriebenen Prozesse leugnen oder aus religiöser Überzeugung ablehnen, da Gott alles richten wird. Meiner Meinung nach wird der Mensch erst anfangen das Problem Ernst zu nehmen, wenn er persönlich betroffen ist und das dauert noch viele Jahrzehnte. Nur dann kann man es nicht mehr umdrehen.
Die Dinosaurier verweilten ca. 150 Mio. Jahre auf diesem Planeten, der Homo Sapiens wird das eher nicht schaffen. Natürlich werden wir nicht die Erde zerstören, es wird nur die Lebensvoraussetzung des Menschen und vieler Tiere und Pflanzen seiner benötigten N ahrungskette entzogen.
Mike Reitz
Hua Hin, anno Domini 2019
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