[ENT4] ⚡ Stöchiometrische Grundlagen

Stöchiometrie beschreibt die mengenmäßigen Beziehungen zwischen Edukten und Produkten in einer chemischen Reaktion.

Einfach erklärt!:

✅ Was reingeht, muss als Atome auch wieder rauskommen.

✅ Die Anzahl der Atome vor und nach der Reaktion ist gleich.

✅ Nur ihre Bindungen und Energieformen ändern sich.

💬 Kurz gesagt:  Das nennt man Bilanzierung.

Was sagt uns nun diese Reaktionsgleichung im Detail?

✅ 1 Atom Kohlenstoff
✅ reagiert mit 1 Molekül Sauerstoff
✅ ergibt 1 Molekül Kohlendioxid

➡️ Das ist stöchiometrisch exakt.

Allgemeine Formel:

Damit kann man folgendes berechnen:

✅ Sauerstoffbedarf
✅ CO₂-Menge
✅ Wasserdampfmenge

➡️ Diese Angaben sind extrem wichtig für Kohle, Öl & Gas.

Nicht aus reinem Sauerstoff – sondern aus Luft, die wir täglich atmen.

Luft besteht aus:

✅ 21 % O₂
✅ 79 % N₂

Wichtig: Der Stickstoff (N₂) reagiert nicht – er geht als Ballastgas durch das Kraftwerk. ➡️ Deshalb entstehen so große Rauchgasmengen.

Die stöchiometrische Luftmenge ist die genau benötigte Luftmenge, um einen Brennstoff vollständig zu verbrennen.

Da bedeutet:

✅ nicht zu viel
✅ nicht zu wenig
✅ genau passend

ABER: ➡️ In der Praxis wird immer mehr Luft zugeführt.

Das nennt man: ✅ Luftüberschuss

Ohne Überschuss würde entstehen:

❌ CO
❌ Ruß
❌ unverbrannte Kohlenwasserstoffe

➡️ also Schadstoffe statt sauberer Verbrennung.

In einem Kohlekraftwerk gilt typischerweise:

✅ stöchiometrische Luft = 100 %
✅ reale Luftzufuhr = 120–140 %

➡️ dadurch entsteht mehr Rauchgas, aber weniger CO & Ruß.

✅ notwendig für Luft- & Brennstoffberechnung

✅ Grundlage für Rauchgasvolumen

✅ relevant für Wirkungsgrad

✅ prüfungsrelevant in Thermodynamik & Kraftwerkstechnik

✅ zwingend für Emissionsbewertung

❌ O₂ statt Luft berechnen

❌ N₂ vergessen

❌ Luftüberschuss ignorieren

❌ falsche Bilanzierung der Atome

✅ Stöchiometrie sagt, wie viel Luft nötig ist.

✅ Ohne Luftüberschuss keine saubere Verbrennung.

✅ Stickstoff ist Ballast – erhöht Rauchgasmenge.

✅ Stöchiometrie = Mengenlehre der Verbrennung

✅ Sie bestimmt Luftbedarf & Rauchgasmenge

✅ Stickstoff ist Ballast – kein Reaktionspartner

✅ Luftüberschuss ist praktisch unvermeidlich

✅ Grundlage für alle späteren Berechnungen