{"id":80,"date":"2007-12-21T13:42:54","date_gmt":"2007-12-21T12:42:54","guid":{"rendered":"http:\/\/bernd-leitenberger.de\/blog\/2007\/12\/21\/120-g-kohlendioxid\/"},"modified":"2012-06-28T18:46:50","modified_gmt":"2012-06-28T16:46:50","slug":"120-g-kohlendioxid","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.bernd-leitenberger.de\/blog\/2007\/12\/21\/120-g-kohlendioxid\/","title":{"rendered":"120 g Kohlendioxid"},"content":{"rendered":"\n

Soviel soll ein neuer Wagen ab 2012 nach einer EU Verordnung maximal ausstoßen. Die Maßgabe ist typisch EU: Korrekt auf ein Ziel ausgerichtet, nämlich der Reduktion des Kohlendioxidausstoßes und dabei ohne jeden Praxisbezug. Denn was der Verbraucher kennt, ist sein Verbrauch, entweder pro 100 km oder wahrscheinlich eher seinen Verbrauch pro 10000 km, einer typischen Strecke die man so im Jahr fährt, und bei der sich dann auch Stopps und Staus ausmitteln.<\/p>\n

Ich möchte mal wieder auf meine ursprüngliche Intension für den Blog zurückkommen und Wissen in kleinen Häppchen vermitteln. Diesmal: Wie komme ich von meinem Benzinverbauch auf die Kohlendioxidmenge.<\/p>\n

Nun zuerst muss man einige chemische Grundlagen kennen. Das erste ist: Woraus bestehen Benzin und Diesel und wie hängt das mit dem Kohlendioxid zusammen?<\/p>\n

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Benzin und Diesel bestehen aus Kohlenwasserstoffen, also Verbindungen von Kohlenstoff und Wasserstoff. In kleinen Mengen findet man auch andere Elemente dort wie Stockstoff (in Aminen), Schwefel (in Sulfiden) oder Sauerstoff (in Ethern, Furanen etc). Doch mengenmäßig kann man diese ignorieren, zumal Emissionsschutzverordnungen schon dafür gesorgt haben, dass ihr Anteil sehr gering ist.<\/p>\n

Doch beides sind Gemische von Kohlenwasserstoffen. Benzin von kurzkettigen, vorwiegend nichtzyklischen Kohlenwasserstoffen mit einem sehr geringen Siedepunkt und Diesel von langkettigen Kohlenwasserstoffen mit höherem Anteil an cyclischen Kohlenwasserstoffen und cylischen Kohlenwasserstoffen mit mehreren Doppelbindungen, den sogenannten Aromaten. (Ein Sorry an meine Chemikerkollegen für diese extreme Vereinfachung, aber die genaue Zusammensetzung ist bei einem Summenwert auch nicht so wichtig).<\/p>\n

Da es Gemische sind, kann man keine genaue Zusammensetzung angeben, aber eine grobe Zusammensetzung. Jedes Kohlenstoffatom kann 4 Bindungen eingehen. Bildet man eine Kette, so braucht man 2 um jeweils sich mit dem Nachbarkohlenstoffatom zu verbinden. Die anderen beiden verbinden sich mit Wasserstoffatomen, so dass man eine Summenformel Cn<\/sub>H2n<\/sub> erhält. Wenn nun das Molekül keinen Ring bildet, so ist an den beiden Enden jeweils noch eine Bindung frei und diese linearen Alkane haben die Summenformel Cn<\/sub>H2n+2<\/sub>. Aus ihnen besteht Benzin zum größten Teil. Andererseits kann es im Molekül auch Doppelbindungen geben (dann fehlen 2 H Atome pro Molekül und man erhält die Formel Cn<\/sub>H2n <\/sub>und aromatische Verbindungen haben sogar eine Doppelbindung auf 2 C-Atome Ihre Summenformel beträgt nur Cn<\/sub>Hn<\/sub>.<\/p>\n

Als grobe Abschätzung erhält für Benzin und Diesel die Zusammensetzung Cn<\/sub>H2n<\/sub> (Alkane mit einem kleineren Anteil an cyclischen Molekülen, Aromaten und Alkenen also Kohlenwasserstoffen mit  einer oder mehreren Doppelbindungen).<\/p>\n

Nun verbrennt der Treibstoff in beiden Fällen nach folgender Summenformel:<\/p>\n

Cx+Hy + O2<\/sub> -> x CO2<\/sub> + y\/2 H2<\/sub>O<\/p>\n

Uns interessiert hier nur der Kohlendioxidanteil. Das bedeutet man muss nun noch einige Zahlen kennen. Nämlich:<\/p>\n

Die Dichte des Treibstoffs: Diesel hat eine mittlere Dichte von 0.83 kg\/l und Benzin eine von 0.75 g\/l. Eine bestimmte Anzahl von Kohlenstoffatomen wiegt 12 g, dieselbe Anzahl an Wasserstoff 1 g und von Sauerstoff 16 g. (Wie viele es sind, ist egal, da wir ja nur mit relativen Verhältnissen rechnen. Für die Experten: Es ist ein Mol = 6.023 x 1023 Atome). <\/p>\n

Berechnen wir zuerst mal die Menge an Kohlenstoff pro l:<\/p>\n