Die Lösung für ein überflüssiges Problem: Wie lange kommt man mit der Luft in einem Raumschiff aus?

Auf die heutige Fragestellung brachte mich Nano wo der Darwin-Award herhalten musste, um die Dummheit der Männer zu demonstrieren. Der Darwin Award wird verliehen für diejenigen die sich auf möglichst dämlich Weise (unabsichtlich) umgebracht haben und damit der Gesellschaft einen Dienst erweisen indem sie ihre Gene aus dem Genpool entfernen. Die Reporterin zählte einige skurrile Nominierungen auf, darunter eine eines Mannes der aufgrund seiner Kohl-Zwiebel Diät an Sauerstoffmangel verstarb.

Ich halte das für ziemlich unmöglich, selbst wenn die Ursache nicht Sauerstoffmangel, sondern toxische Gase sind. Unsere Häuser sind nicht luftdicht und so gibt es selbst bei verrammelten Türen und Fenstern genügend Luftaustausch. Daneben ist das Volumen viel zu groß. Doch das brachte mich auf die Idee. 1969 wurde der Film „Verschollen im weltraum“ (orginal: Marroned) gedreht bei dem eine Apollobesatzung nach Verlassen ihrer Weltraumstation das Triebwerk nicht zünden kann. Es wird eine Rettungsmission vorbreitet und selbst die Russen schicken ein Raumschiff. Die knappste Ressource ist in dem Film der Sauerstoff in der Kapsel. Schlussendlich überleben zwei der drei Astronauten. Continue reading „Die Lösung für ein überflüssiges Problem: Wie lange kommt man mit der Luft in einem Raumschiff aus?“

Zement und der Lesch

Eigentlich mag ich ja den Lesch, vor allem weil er Klartext redet wenn es um die politische Bedeutung der Forschung und ihrer Ergebnisse geht. Darum ging es auch in einem Beitrag über „Frag den Lesch“. Es ging um den „Klima Killer Zement“. Die Aussage: Es werden 3 Milliarden Tonnen Zement pro Jahr produziert, der Kohlendioxydausstoß soll viermal so hoch wie beim weltweiten Flugverkehr sein. Das scheint auch zu stimmen. Zumindest der Spiegel berichtet ähnliches. Danach ging es in der Sendung um die Klimafolgen und Alternativen und da muss ich sagen: Schuster bleib bei deinen Leisten. Wenn ich nichts von Chemie verstehe, weil ich Physiker bin (leider meiner Erfahrung nach bei Physikern der Normalfall) dann sollte ich den Mund halten. Continue reading „Zement und der Lesch“

Die Sache mit der Energiewende

Wie von Dominik L. gewünscht, wende ich mich mal wieder mehr „sonstigen“ Themen zu. Heute eines, das ich vor vier bis fünf Jahren schon mal durchgekaut habe, aber das immer wieder verdrängt wird: der Wechsel zu regenerativen Energien. Die Politik konzentriert sich auf Strom und da klappt das auch (bedingt). Nur ist das eben nur ein Teilaspekt. Wenn wir die Energie und fossilen Rohstoffe, die wir verbrauchen, in drei Hauptkategorien einteilen dann sind dies:

  • Strom oder elektrische Energie
  • Wärme oder thermische Energie
  • Bewegung oder mechanische Energie

Ich sage dem hier, sicherlich soweit vorgebildeten, Publikum nichts Neues, wenn ich sage, dass diese Energieformen ineinander umwandelbar sind, aber mit Verlusten. (siehe die drei Hauptsätze der Thermodynamik). Man kann mit Strom heizen und man kann damit fahren (die Bundesbahn nutzt ihn z.B. so), doch das ist nicht so effektiv wie eine Energieform direkt zu nutzen die besser geeignet ist. Continue reading „Die Sache mit der Energiewende“

Warum der Mars nicht bewohnbar ist – die Atmosphäre

Immer wieder tauchen in der Öffentlichkeit Äußerungen auf, man müsse den Mars kolonisieren. Wahlweise weil auf der Erde kein Platz wird, oder weil es einfach den Menschen dazu dringt neue Regionen zu erobern. Ich will mich gar nicht mit den Argumenten aufhalten, sondern mal in einer lockeren Reihe beleuchten, warum das nicht klappt. Fangen wir in dieser Folge mit der Atmosphäre an. Da Michael K. etwas erstaunt war wie lange ich für einen Blogeintrag brauche (hier: 6 Stunden) und auch sich jemand mal über die fehlenden Quellen beschwert hat, habe ich extra mal die gesamten Quellen für diesen Artikel mit eingebunden. Da er recht lang ist kommt er auch auf die Website und ihr habt einen Tag Pause um ihn vollständig durchzulesen. Continue reading „Warum der Mars nicht bewohnbar ist – die Atmosphäre“

Klimaerwärmung – offene Fragen

Nun ging ja kürzlich die Kopenhagen Konferenz zu Ende, bei der über Abkommen, Reduktionen und Zahlen gefeilscht wurde – das alles suggeriert als sei alles bekannt, als wüsste man genau was man tun müsste um die Klimaveränderung aufzuhalten. doch ich denke dem ist nicht so. Hier ein paar offene Fragen und eine die nur in den USA als offen gilt:

Erwärmt Kohlendioxid die Erde?

Nun die Frage ist auf den ersten Blick berechtigt, Macht doch Kohlkendioxid nur 0,3 % der Atmosphäre aus. Doch es ist unzweifelhaft. Dazu muss ich nicht mal Klimatologie sein: Alle organischen oder gasförmigen Verbindungen mit mehr als 2 Atomen absorbieren Infrarotstrahlen um Schwingungen der Bindungen anzuregen. Das bekommt man im Chemiestudium vermittelt und es ist Basis der Infrarotspektroskopie, mit der man die Struktur und Zusammensetzung von organischen Substanzen aufklären kann. Die Methode wird seit Jahrzehnten eingesetzt.

Kohlendioxid ist übrigens dabei echt ineffizient. Die C=O Doppelbindung ist recht stark und damit schwingt sie kaum. Viel stärker ist der Effekt bei C-H Einfachbindungen wobei bei Kohlenwasserstoffen noch hinzukommt, das jede Bindung Energie aufnehmen kann. Die Zahl der Freiheitsgrade und damit die Zahl der Stellen am Spektrum wo ein Molekül Energie aufnehmen kann nimmt dabei rapide zu. So gelten deswegen auch Methan und Lachgas (CH4) und N2O) als viel stärkere Faktoren die den Temperaturanstieg forcieren. Von diesen Gasen unterscheidet sich Kohlendioxid allerdings in einem: Der viel längeren Verweilzeit in der Atmosphäre. Während Methan einige Jahre lang in der Atmosphäre verbleibt und dabei oxidiert wird, sind es bei Kohlendioxid viel längere Zeiträume.

Es reicht aber auch ein Blick auf unsere Nachbarplaneten: Mars hat eine Kohlendioxidatmosphäre. Allerdings ist der Partialdruck so gering, dass sie den Planeten kaum erwärmt. Bei der Venus ist die Kohlendioxidatmosphäre viel dicker – und die Erwärmung mit rund 450 Grad viel größer. Dabei erreicht nur 3 % des Lichtes die Oberfläche. Wäre es so viel wie bei der Erde (rund 36 %), so wäre der Effekt viel größer. Continue reading „Klimaerwärmung – offene Fragen“