(ENT2 01) – Schadstoffe aus der Energiewirtschaft [Grundlagen, Stoffarten, Auswirkungen]

In diesem Kurstext erfährst du als angehender Techniker von uns welche Schadstoffe bei welcher Energie-Erzeugungsart auftreten.

Für ein optimales Verständnis helfen dir drei ausführliche Videoclips und zwei anschauliche Rechenbeispiele zu dem Thema.

Mehr zu diesem Thema und der Energietechnik findest du im Kurs: ENT2-Kraftwerkstechnik

Schadstoffe – Grundlagen

Schadstoffe sind Stoffe oder Substanzen, die in der Umwelt, in der Luft, im Wasser oder im Boden vorhanden sind und potenziell schädliche Auswirkungen auf die Gesundheit von Menschen, Tieren oder Pflanzen haben können.

Diese Schadstoffe können natürlichen Ursprungs sein oder durch menschliche Aktivitäten wie Industrie, Verkehr, Landwirtschaft und Abfallentsorgung in die Umwelt gelangen.

Es gibt verschiedene Arten von Schadstoffen, darunter:

Luftschadstoffe: Dies sind Substanzen, die in der Luft vorhanden sind und die Luftqualität beeinträchtigen können. Beispiele sind Schwermetalle, Stickoxide, Schwefeldioxid, Kohlenmonoxid und Feinstaub.
Wasserschadstoffe: Diese Schadstoffe gelangen in Flüsse, Seen, Meere und Grundwasser und können die Wasserqualität verschlechtern. Beispiele sind Chemikalien, Pestizide, Schwermetalle und organische Verbindungen.
Bodenschadstoffe: Diese Schadstoffe können den Boden verschmutzen und die Bodenqualität beeinträchtigen. Beispiele sind Chemikalien, Schwermetalle, Pestizide und Giftstoffe.
Lärmschadstoffe: Lärm kann auch als eine Art von Schadstoff betrachtet werden, da er die Gesundheit und das Wohlbefinden von Menschen beeinträchtigen kann, insbesondere wenn er übermäßig laut ist.

Die Reduzierung und Kontrolle von Schadstoffen ist wichtig, um die Umwelt und die menschliche Gesundheit zu schützen. Viele Länder haben Gesetze und Vorschriften erlassen, um die Emissionen von Schadstoffen zu begrenzen und deren Auswirkungen zu minimieren.

Schadstoffe in der Atmosphäre [Emissionen als Gesundheitsrisiko]

Im Rahmen der Rohstoffgewinnung, der Rohstoffverarbeitung und des Rohstoffverbrauchs werden eine Vielzahl von Schadstoffen freigesetzt.

Ein Grundproblem von Schadstoffen ist, dass sie zumeist unsichtbar sind, wenn es sich um Gase oder Aerosole handelt. Außerdem machen Gase auch nicht halt vor Landesgrenzen.

Die Bevölkerung eines Landes, welches zu 100 % auf erneuerbare Energien setzt, kann trotzdem durch Schadstoffe in der Luft aus Nachbarstaaten geschädigt werden.

Gleiches gilt für Schadstoffe in fester und flüssiger Form, die zum Beispiel in Flüsse geleitet werden. Länder, in denen sich der Oberlauf eines Flusses befindet, können Stoffe einleiten und Länder in denen sich der Unterlauf befindet müssen die “giftige Suppe” ausbaden.

Je nach Energieträger fällt die Anzahl der Schadstoffe unterschiedlich stark aus.

Merk’s dir!

Auch die Stärke der Emissionen hängt von den Eigenschaften und dem chemischen Aufbau der eingesetzten Energieträger ab, aber auch von der gewählten Verfahrenstechnik, dem Zustand der Anlage und vom gewählten Betriebskonzept.

Schadstoffe – kennzeichnende Eigenschaften [Überblick]

Ein Schadstoff ist eine Substanz, die eine potenzielle Gefahr für die Umwelt, die Gesundheit von Lebewesen oder materielle Güter darstellt. Einige Merkmale, die einen Schadstoff auszeichnen, sind:

Toxische Wirkung: Schadstoffe können giftig sein und negative Auswirkungen auf Lebewesen haben, wenn sie in ausreichender Menge vorhanden sind. Sie können akut oder chronisch wirken und verschiedene Organe oder Systeme im Körper beeinträchtigen.
Persistenz: Ein Schadstoff kann persistent sein, was bedeutet, dass er lange Zeit in der Umwelt verbleibt, sich nicht leicht abbaut oder zersetzt und daher langfristige Auswirkungen haben kann.
Bioakkumulation: Manche Schadstoffe können sich in Organismen ansammeln, wenn sie in die Nahrungskette gelangen. Dies kann zu erhöhten Konzentrationen in höheren Trophienstufen führen und letztendlich zu gesundheitlichen Problemen für Lebewesen führen, die an der Spitze der Nahrungskette stehen.
Mobilität: Schadstoffe können sich in Luft, Wasser oder Boden bewegen und sich dadurch über weite Entfernungen verbreiten. Dies kann zu lokalen oder sogar globalen Umweltproblemen führen.
Kanzerogenität: Einige Schadstoffe können krebserregend sein und das Risiko von Krebserkrankungen bei Menschen und anderen Lebewesen erhöhen.
Reaktivität: Ein Schadstoff kann chemisch reaktiv sein und mit anderen Substanzen in der Umwelt reagieren, was zu neuen Verbindungen führen kann, die möglicherweise toxischer sind als die Ausgangsstoffe.
Umweltbelastung: Schadstoffe können die natürlichen Ökosysteme belasten und die Biodiversität beeinträchtigen, indem sie Lebensräume zerstören, die Wasserqualität beeinträchtigen oder die Bodenfruchtbarkeit verringern.

Schadstoffhaltige Energieträger und Emissionswerte

Beispiele: Schadstoffe einiger Energieträger

In der nachfolgenden Auflistung findest du für Kohle, Erdöl, Erdgas und Kernenergie die relevanten Emissionen:

Kohle: $SO_2$ , $NO_x$ , $C_nH_m$ $CO$ , $CO_2$ , Staub, Ruß, Aerosole
Erdöl: $SO_2$ , $NO_x$ , $C_nH_m$ , $CO$ , $CO_2$ , Staub, Ruß, Aerosole
Erdgas: $NO_x$ , $C_nH_m$ , $CO$ , $CO_2$
Kernenergie: Radioaktive Stoffe und Abfälle.

Atombombe im Bikini-Atoll [menschgemachte Umweltverseuchung]

Obwohl die militärische und industrielle Nutzung von Kernenergie klar zu trennen ist, gibt Erstere ein gutes Bild davon ab wie gefährlich und gesundheitsschädlich Kernenergie sein kann.

Noch heute leiden die Insulaner in der Region des Bikini-Atolls unter den radioaktiven Nachwirkungen der 23 Atomtests vor gut 70 Jahren.

Viele Bewohner sind in den Folgejahren nach den Test an Leukämie und anderen Krebserkrankungen verstorben.

Was kommt als Nächstes?

In den kommenden Kurstexten gehen wir intensiv auf das Thema Schadstoffe ein und stellen dir außerdem Möglichkeiten vor um uns und die Umwelt vor diesen zu schützen.

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