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Kohlenstoffdioxid


Kohlenstoffdioxid (im normalen Sprachgebrauch auch Kohlendioxid, oft fälschlich Kohlensäure genannt) ist eine chemische Verbindung aus Kohlenstoff und Sauerstoff und gehört damit neben Kohlenstoffmonoxid (auch Kohlenmonoxid), Kohlenstoffsuboxid und dem instabilen Kohlenstofftrioxid zur Gruppe der Kohlenstoffoxide.

Kohlenstoffdioxid ist ein farb- und geruchloses Gas. Es ist mit einer Konzentration von ca. 0,04 % (im Jahr 2006 381 ppm, jährliche Zunahme ca. 2 ppm)[3] ein natürlicher Bestandteil der Luft. Es entsteht sowohl bei der vollständigen Verbrennung von kohlenstoffhaltigen Substanzen unter ausreichendem Sauerstoff als auch im Organismus von Lebewesen als Kuppelprodukt der Zellatmung. Das CO2 wird dabei über den Atem abgegeben. Umgekehrt sind Pflanzen, manche Bakterien und Archaeen in der Lage, CO2 durch die Kohlenstoffdioxid-Fixierung in Biomasse umzuwandeln. So produzieren Pflanzen beispielsweise bei der Photosynthese aus anorganischem CO2 Glukose.

CO2 in der Atmosphäre und Treibhauseffekt:

Kohlenstoffdioxid absorbiert einen Teil der Wärmestrahlung (Infrarotstrahlung), während kurzwelligere Strahlung, d. h. der größte Teil der Sonnenstrahlung, passieren kann. Diese Eigenschaft macht Kohlenstoffdioxid zu einem so genannten Treibhausgas. Nach Wasserdampf ist Kohlenstoffdioxid entsprechend seinem Mengenanteil das wirksamste der Treibhausgase, wenngleich die spezifischen Wirksamkeiten von Methan und Ozon höher sind. Alle Treibhausgase zusammen erhöhen die mittlere Temperatur auf der Erdoberfläche von ca. 18 °C auf +15 °C (natürlicher Treibhauseffekt). Kohlenstoffdioxid hat einen Anteil von ca. 9 bis 26 % an diesem Gesamteffekt und ist somit in hohem Maß für das lebensfreundliche Klima der Erde mitverantwortlich.

Der CO2-Anteil in der Erdatmosphäre war im Verlauf der Erdgeschichte beträchtlichen Schwankungen unterworfen, die verschiedene biologische, chemische und physikalische Ursachen haben. Seit wenigstens 650.000 Jahren lag der Anteil jedoch immer unterhalb von 280 ppm.[5] Die CO2-Konzentration in den letzten 10.000 Jahren blieb relativ konstant bei 280 ppm. Die Bilanz des Kohlenstoffdioxidkreislaufes war somit in dieser Zeit weitgehend ausgeglichen. Mit Beginn der Industrialisierung im 19. Jahrhundert stieg der CO2-Anteil in der Atmosphäre auf bislang 381 ppm (2006) und steigt z. Zt. weiter um durchschnittlich 1,5 bis 2 ppm pro Jahr.[6]

Die anthropogenen, d. h. vom Menschen verursachten, CO2-Emissionen von jährlich ca. 36,3 Gt bzw. ca. 9,9 Gt Kohlenstoff (8,4 GtC durch die Verbrennung fossiler Rohstoffe sowie 1,5 ± 0,5 GtC durch Landnutzung)[6] sind nur ein kleiner Anteil des überwiegend aus natürlichen Quellen stammenden Kohlenstoffdioxids von jährlich etwa 550 Gt CO2 bzw. 150 Gt Kohlenstoff[7]. Die anthropogenen CO2-Emissionen werden durch die globale Entwaldung nur etwa zu 45% von den natürlichen Kohlenstoffdioxidsenken aufgenommen, sodass sich das Kohlendioxid in der Atmosphäre akkumuliert. Die Verbrennung von Biomasse und daraus gewonnenen Kraftstoffen setzt unter Vernachlässigung des landwirtschaftlichen Energieverbrauchs in der Bilanz nur CO2-Mengen frei, die vorher photosynthetisch gebunden worden waren.

Zeitlicher Verlauf der CO2-Konzentration in der AtmosphäreAllgemein ist in der Wissenschaft spätestens seit den 1990er Jahren anerkannt, dass es eine statistisch signifikante Klimaveränderung gibt und dass eine der Ursachen der Anstieg der Konzentration an Kohlenstoffdioxid in der Atmosphäre ist. Dieser anfänglich noch mit größeren Unsicherheiten verbundene Verdacht hat sich im Laufe der Forschungen und nach heftiger Kontroverse um die globale Erwärmung immer mehr erhärtet und ist heute weitgehend wissenschaftlicher Konsens.[8] Ohne Berücksichtigung der Treibhausgase sind die beobachteten Temperaturdaten nach Meinung der überwiegenden Mehrheit der Wissenschaftler nicht zu erklären.[9] Die Folgen der globalen Erwärmung sollen durch Klimaschutz gemindert werden.

Weiter zum Thema Kohlenstoffdioxid bei Wikipedia.


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