DECHEMAX Initiative für Chemische Technik und Biotechnologie

Frage der Woche

Frage der Woche

Wenn Autos und Flugzeuge einen Fußabdruck hinterlassen

Footprint 
Bildquellen: Pixabay und Fotolia

Die Urlaubszeit ist bekanntlich für die meisten die schönste Zeit des Jahres. Während manche die sportliche Herausforderung suchen und eine weitere Strecke mit dem Fahrrad zurücklegen, packen andere das Auto voll und freuen sich zunächst einmal darüber, wenn sie mit möglichst wenig Stau am Urlaubsort ankommen. Manche wiederum zieht es weit in die Welt hinaus. Da ist das Flugzeug das Verkehrsmittel der Wahl. Daneben gibt es natürlich noch zahlreiche andere Möglichkeiten: die Bahn, die Kreuzfahrt mit dem großen Ozeandampfer,… Wer sich seinen Urlaubswunsch erfüllen möchte, achtet dabei nur selten darauf, ob die tolle Reise gut fürs Klima ist – einmal im Jahr nur will man sich etwas gönnen. Dabei wäre ein Blick auf die Umweltverträglichkeit durchaus lohnenswert, wie wir im Verlauf dieser Frage sehen werden.

Frage (Klassenstufen 7-11)

Natürlich bewegen wir uns nicht nur einmal im Jahr, wenn wir in Urlaub fahren. Jeden Tag legen wir mehr oder weniger große Wegstrecken zurück. Zum Beispiel auf dem Weg zur Schule oder zur Arbeit.

Oft liest man in diesem Zusammenhang vom CO2-Fußabdruck (englisch: Carbon Footprint). Nun kann sich kaum jemand ernsthaft vorstellen, dass Kohlendioxid wirklich einen Fußabdruck in der Erde hinterlässt. Beim CO2-Fußabdruck (carbon footprint) handelt es sich vielmehr um die Menge an CO2-Emissionen, die ein Mensch in einer bestimmten Zeit verursacht.

Welche Aussagen über den CO2-Fußabdruck sind richtig?
Wähle aus:

a) Für den CO2-Fußabdruck werden alle möglichen Kohlendioxid-Quellen, die ein Mensch verursacht, eingerechnet.
b) Man hat den Begriff Fußabdruck gewählt, weil Menschen mit ähnlicher Schuh- bzw. Fußgröße ähnliche Mengen CO2 produzieren.
c) Die Menge an CO2, die einzelne Menschen produzieren, ist in den letzten Jahren im Schnitt gestiegen.
d) Menschen gleichen Alters haben eine ähnliche CO2-Bilanz (produzieren also ähnlich viel CO2).
e) Im Schnitt hat ein in Deutschland lebender Mensch einen CO2-Fußabdruck von 11,63 t pro Jahr.

Lösung:

Richtig sind die Antworten a, c, und e (Quelle für e: Umweltbundesamt). Mit zwei von drei Antworten gilt die Frage als richtig bewertet.

Zusatzfrage (Klassenstufen 8-11)

Je nach Datenquelle und Rechenart liegt der Anteil unserer Mobilität an unserem Gesamt-CO2-Fußabdruck bei etwa 20 bis 30%.

Welche anderen Quellen kennt ihr?
Wo tragen wir noch – direkt oder indirekt - zur Produktion von CO2 bei?
Nennt 2 mögliche Quellen.

Lösung:

Lösung:

Mögliche Antworten:
  • Atmung
  • Lebensmittel (Anbau, Transport, Zubereitung, Kühlung)
  • Heizung
  • Stromverbrauch (Beleuchtung, Unterhaltungselektronik, Kühlschrank,…..)

Zusatzfrage (Klassenstufen 9-11)

Setze die folgenden Begriffe, zum Teil auch mehrfach, in den Lückentext ein.
(Eventuell müssen die Begriffe grammatikalisch angepasst werden.) Begriffe:

Kohlenstoffdioxid, Wasserdampf, Lachgas, Methan, Ozon, Sauerstoff

Lösung:

Kohlenstoffdioxid

ist der bekannteste "Klimakiller", aber nicht der einzige. Auch andere Gase tragen zum Treibhauseffekt nicht unwesentlich bei.

Lösung:

Methan

ist 21mal klimawirksamer als CO2. Es entsteht bei der Zersetzung organischer Stoffe unter Abschluss von

Lösung:

Sauerstoff

und fällt vor allem bei der Verdauung von Rindern oder bei den Zerfallsprozessen in Sümpfen an. Es wird auch beim Abbau von Steinkohle freigesetzt. Eine ebenfalls nicht unerhebliche Quelle für Treibhausgas ist der Reisanbau.

Lösung:

Lachgas

entsteht natürlich durch bakterielle Prozesse in Böden und Ozeanen, aber auch durch menschliches Zutun, zum Beispiel durch Einsatz von Kunstdüngern in der Landwirtschaft.
Auch

Lösung:

Ozon

ist ein klimarelevantes Gas. Der Mensch fördert seine Bildung in Bodennähe, vor allem durch die Abgase (Stickoxide) aus dem Autoverkehr.
Flugverkehr gilt als besonders klimaschädlich. Hier fallen alle bisher genannten Treibhausgase an und außerdem

Lösung:

Wasserdampf

Dieser ist der größte Verursacher des natürlichen Treibhauseffektes mit einem Anteil von zirka 60%.
Um all diese Gase und ihre Wirkung auf das Klima / den Treibhauseffekt vergleichbar zu machen und eine Gesamtgröße zu erhalten, mit der man gut rechnen kann, verwendet man die CO2-Äquivalente. Danach sind dann zehn ppm

umgerechnet 210 ppm CO2eq.

Lösung:

Methan

Zusatzfrage (Klassenstufen 10-11)

Herr Meier fährt täglich mit seinem Auto in die etwa 20 km entfernte Firma. Gehen wir von 200 Arbeitstagen pro Jahr aus, sind das rund 10.000 km pro Jahr. Sein Auto verbraucht 5 l Diesel auf 100 km. Herr Meier verbraucht also 10.000 x 5/100 l = 500 l Diesel.
Ein Liter Diesel hat einen Wärmewert von 9,80 kWh. Bei der Verbrennung dieser Menge werden 1,98 kg CO2 freigesetzt. Diesel hat damit eine CO2-Bilanz von 0,245 kg/kWh Wärme.

Wie viele Kilowattstunden sind das und wieviel kg CO2 produziert Herr Meier dadurch pro Jahr?

Lösung:

Die Dieselmenge entspricht 4.900 kWh. Das sind 1.200 kg CO2.
Anmerkung: Wir sind beim Ablesen der Tabelle für die entstehenden CO2-Mengen in der Zeile verrutscht. 1,98 ist der Wert für 1 m3 Erdgas, der Wert für 1 Liter Diesel (den wir zum Rechnen verwendet haben) ist 2,4. Somit kommt ihr mit unserer falschen Angabe auf ein anderes Ergebnis, ca. 980 kg CO2, das wir natürlich (!) als richtig werten.

Frau Meier hat genauso weit zur Arbeit, kann aber einen Bus nehmen. Der Bus tankt natürlich ebenfalls Diesel. Ein vollbesetzter Bus braucht nur 0,5 l Diesel pro Fahrgast auf 100 km.
Wie viele Kilowattstunden sind das und wieviel kg CO2 produziert Frau Meier dadurch pro Jahr?
Das Rechnen könnt ihr euch natürlich sparen. Wichtig ist nur, dass Frau Meier ein Zehntel des Spritverbrauches ihres Mannes hat. Also:

Lösung:

Die Dieselmenge entspricht 490 kWh. Das sind 120 kg CO2.
Entsprechend der vorhergehenden Antwort: 98 kg CO2.

Zusatzfrage (Klassenstufe 11)

Um noch einmal auf den Urlaubsflug zurückzukommen:
Im Internet gibt es verschiedene Plattformen, die CO2-Rechner für verschiedene Zwecke anbieten. Auf atmosfair.de kann man berechnen lassen, wieviel CO2 durch einen Flug entsteht (und sich wie bei einem modernen Ablasshandel mit einer Spende an ein Umweltprojekt von dem verursachten Klimaschaden „freikaufen“).

Angenommen, Familie Meier (Eltern und 2 Kinder) fliegen mit einer Chartermaschine, von Frankfurt International Airport nach Mallorca in den Urlaub. (Da die Familie aus dem Urlaub wieder zurückkommen muss: Bitte Hin- und Rückflug berücksichtigen.) Vergleicht die Menge von CO2, die entsteht, mit der Menge, die Herr Meier benötigt, um 1 Jahr lang mit seinem Auto zur Arbeit zu fahren.

a) Die Familie verursacht mit diesem Urlaubsflug mehr CO2 als Herr Meier für seinen Weg zur Arbeit.
b) Die Familie verursacht mit diesem Urlaubsflug weniger CO2 als Herr Meier für seinen Weg zur Arbeit.
c) Die Familie verursacht mit diesem Urlaubsflug etwa gleich viel CO2 wie Herr Meier für seinen Weg zur Arbeit.

Lösung:

Nach Eingabe der Daten verursacht dieser Flug auf jeden Fall über 400 kg CO2 pro Person, selbst bei günstigen Kriterien bei Flugzeugtyp und Sitzklasse. Da die Familie aus 4 Personen besteht, wird hier insgesamt mehr CO2 produziert, als Herr Meier ein ganzes Jahr lang auf seinem Weg zur Arbeit erzeugt.

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