Kapitel 2, CO2- und Schadstoffemissionen Flashcards
Wie hoch ist derzeit der durchschnittliche Gehalt an CO2 in der Atmosphäre?
Wie hoch war er vor der Industrialisierung?
Vergleichen Sie den Verlauf der Erdklimaerwärmung mit dem Anstieg des CO2 Gehalts in der Erdatmosphäre.
aktuell: ~ 410 ppm
vor der Industrialisierung: ~ 260 - 280 ppm
Vergleich Verlauf:
die Globale Temperatur steigt proportional zum CO2-Gehalt in der Atmosphäre (Abb. 2)
Aus welchen Gasen setzt sich trockene Luft zusammen (von Edelgasen abgesehen)?
Geben Sie die molare Masse und die Partialdrücke der wesentlichen Komponenten an.
78 % Stickstoff (N2), 28 g/mol, 791 hPa
21% Sauerstoff (O2), 32 g/mol, 210 hPa
Welche klimaschädlichen Gase sind Ihnen bekannt?
Kohlenstoffdioxid (CO2)
Methan (CH4)
Distickstoffmonoxid (N2O)
Chlorierte Kohlenwasserstoffe (z.B. FCKW)
Nennen Sie jedes ihnen bekannte klimaschädliche Gas mit besonders hohem Schädigungspotenzial im Vergleich zu Kohlenstoffdioxid.
Kohlendioxid ist mit 50% am schädlichsten, Methan mit 13% und FCKW mit 12 % Anteil am Erwärmungseffekt.
Der bisher in der EU gültige Fahrzyklus zur Verbrauchs und Emissionsermittlung wird im September 2017 durch einen neuen Zyklus abgelöst. Wie ist die Bezeichnung des neuen, wie die des alten Zyklus?
Vergleichen Sie die beiden Zyklen anhand der wichtigsten Änderungen im Fahrprofil und geben Sie an, wie sich diese Änderungen auf bestimmte Verbrauchsmaßnahmen auswirken.
alter Zyklus: NEFZ (Neuer Europäischer Fahrzyklus)
neuer Zyklus: WLTP (Worldwide harmonized Light vehicles Test Procedure)
WLTP (vs. NEFZ):
Zykluszeit: dauert 50% länger
Standzeitanteil: 50% weniger
Zyklusstrecke: doppelt so lange
Geschwindigkeit: ca. 40% höhere Durchschnittsgeschw.
Erf. Antriebsleistung: erhöhter Dynamikanteil
Abb. 3
Wie viel g/km CO2 werden bei 1 l/100km ausgestoßen? (Für Diesel und Benzin)
Diesel:
1 l/100km = 26.5 g/km
Benzin:
1 l/100km = 24 g/km
Grenzen Sie die Begriffe Emission, Transmission, Immission gegeneinander ab.
Emission: Abgas wird z.B. aus dem Auspuff emittiert, es werden schädliche Bestandteile an die Umgebung abgegeben.
Transmission: Verdünnung des Abgases nach Verlassen des Auspuffes, Weitertransport in der Atmosphäre, dabei u.U. chem. Reaktion
Immission: die sich nach der Transmission endgültig einstellende Konzentration an einem bestimmten Ort
Benennen Sie die wichtigsten Abgaskomponenten von Otto und Dieselmotoren ohne Katalysator.
(+ Anteile in %)
Otto (λ = 1):
73% Stickstoff N2
13% Kohlendioxid CO2
13% Wasser H2O
Diesel (λ = 2): 76% Stickstoff N2 7% Kohlendioxid CO2 6% Wasser H2O 10% Sauerstoff O2
Die Schadstoffe NO2 (Stickstoffdioxid) und HC (Kohlenwasserstoffe) tragen bei starker Sonneneinstrahlung zur verstärkten Bildung eines weiteren Schadstoffs im bodennahen Bereich bei. Um welchen Schadstoff handelt es sich?
Wie nennt man dieses Phänomen?
- Sommersmog: bei starker Sonneneinstrahlung wird aus N02 bei Anwesenheit von
NMVOCs (Non-methane volatile organic compound) bodennahes Ozon gebildet
an Pflanzen erzeugt Ozon Blattschäden
Was ist ein 3-Wege-Katalysator?
Fahrzeugkatalysator für die Abgasnachbehandlung in Fahrzeugen mit Ottomotor, bei der Kohlenstoffmonoxid (CO), Stickoxide (NOx) und unverbrannte Kohlenwasserstoffe (HC) zu Kohlenstoffdioxid (CO2), Stickstoff (N2) und Wasser (H2O) umgewandelt werden
Welche Schadstoffe entstehen in einem Ottomotor?
Was sind die Gründe für die Schadstoffbildung?
Wie lassen sich die Abgase nachbehandeln?
- Kohlenstoffmonoxid (CO), Luftmangel (unvollständige Oxidation)
- Stickoxide (NOx), hohe Temperaturen und ausreichend Sauerstoff
- Kohlenwasserstoffe (HC), unvollständige Verbrennung (z.B. kalte Brennraumwände, Zündaussetzer)
Nachbehandlung durch 3-Wege-Katalysator
Welche Schadstoffe sind gesetzlich limitiert?
Wie kann man diese mit außermotorischen Maßnahmen reduzieren?
- CO (Kohlenstoffmonoxid)
- HC (= HydroCarbons, Kohlenwasserstoffe)
- NOx (Stickoxide)
- Partikel
Maßnahmen:
- Reduktion der Fahrtwiderstände
- Abgasnachbehandlung im Abgastrakt
Sortieren Sie nach CO2 Emissionen: Wasserstoff, Erdgas, Holz, Benzin, Diesel, Steinkohle, Braunkohle
Von viel nach wenig:
- Holz
- Braunkohle
- Steinkohle
- Diesel
- Benzin
- Erdgas
- Wasserstoff
Erläutern Sie die Begriffe Well to Wheel, Well to Tank, Tank to Wheel, Cradle to Grave und RDE (Real Driving Emissions)
WtW: Betrachtung Wirkungskette von Gewinnung und Bereitstellung bis Umwandlung in kin. Energie
WtT: Energiebereitstellung
TtW: Fahrzeugwirkungsgrad
Cradle to Grave (Von der Wiege zur Bahre): Betrachtung von Anfang bis Abfall
RDE: beschreibt das reale Abgas-Emissionsverhalten von Fahrzeugen im alltäglichen Gebrauch.
Erklären Sie den Treibhauseffekt.
Treibhausgase, wie zum Beispiel CO2, lassen die kurzwellige Sonnenstrahlung passieren. Diese wird an der Erdoberfläche reflektiert und in langwellige Wärmestrahlung umgewandelt, welche von Treibhausgasen absorbiert wird und damit in der Atmosphäre bleibt.
