Allgemein:
Es wird kurz CO2 genant und besteht aus 1 Kohlenstoffatom und 2 Sauerstoffatomen. Es ist ein farbloses und geruchloses Gas und entsteht bei Verbrennung von kohlenstoffhaltigen Substanzen bei ausreichend Sauerstoffzufuhr, bei Gärprozessen und wenn Säuren mit Karbonate reagieren. 1
Das Gas löst sich im Wasser und bildet dabei Kohlensäure. Dadurch verschiebt sich der pH-Wert des Wassers in Richtung sauer (–> pH 0). 2
Es lässt sich leicht mit Druck verflüssigen und wird bei ca. -78 C° fest. Trockeneis, so nennt man CO2 in fester Form, schmilzt nicht, sondern geht sofort in den gasförmigen Zustand über. Das verwendet man gerne für Effekte (Hexengebräu etc.). 1
Umwelteigenschaften:
CO2 wird von den Pflanzen für die Photosynthese gebraucht. Die größte Landmasse befindet sich oberhalb des Äquators und im Frühling und Sommer wachsen die Pflanzen. Dadurch entziehen sie der Luft CO2. Im Herbst und Winter gibt es wenig Photosynthese, weil die Blätter abgeworfen werden. Dadurch steigt die CO2-Konzentration wieder. Das ergibt diese typische Sägezahnkurve (siehe unten).
CO2 sammelt sich in der Atmosphäre und bleibt dort über lange Zeit. Die Verweildauer wird unterschiedlich lang angegeben. Sie geht von 120 3 bis rund 1000 4 Jahre. Eine andere Info dazu: ca. 30% sind nach 30 Jahren abgebaut, weitere 30% erst nach 100 Jahren, das letzte Drittel bleibt 1000 Jahre in der Atmosphäre.8 Auch wenn die Verweildauer noch nicht ganz geklärt ist, sollten wir sicherheitshalber von einer sehr langen Zeitspanne ausgehen – zu lang, um sie zu ignorieren.
Die Konzentration des Gases wird in ppm gemessen: parts per million, also Moleküle pro 1 Million Moleküle trockener Luft 5. Der Weltklimarat der UN (IPCC) warnt vor einer Überschreitung von 450 ppm CO2. Den aktuellen Wert findest du hier: CO2-Konzentration in der Atmosphäre
Die Sonne erhellt und erwärmt die Oberfläche der Erde und wird wieder ins Weltall zurück geworfen. Durch das CO2 in der Atmosphäre wird aber warme Infrarot-Strahlung zurück gehalten. Das ist prinzipiell gut, denn sonst wäre es für uns zu kalt auf dem Planet Erde. Allerdings wird durch die vom Menschen erzeugte höhere CO2-Konzentration auch mehr Wärme zurück gehalten. 6 Die durchschnittliche Temperatur steigt.
1 Tonne CO2 hat ein Volumen von ca. 500 m3. Das ist ein Würfel mit einer Kantenlänge von 7,9 m. Ein Auto stößt 1 Tonne CO2 aus, wenn es 8,5 l / 100 km Benzin verbraucht und 5000 km fährt; mit dem Zug kann 1 Person dagegen rund 450.000 km zurücklegen. 7
Ein anderer Vergleich: man braucht 80 Buchen mit einem Stammdurchmesser von 30 cm und einer Höhe von 23 m, damit sie pro Jahr 1 Tonne CO2 aufnehmen. 7
1 Chemie – einfach alles, P. W. Atkins, J. A. Beran, 2. Auflage, 1996, VCH
2 Chemie, Basiswissen der Chemie, Charles E. Mortimer, Ulrich Müller, Johannes Beck, 12. Auflage, 2015, Thieme
3 https://www.bmu.de/fileadmin/Daten_BMU/Pools/Broschueren/klimaschutz_zahlen_2019_broschuere_bf.pdf
4 Atmospheric lifetime of fossil-fuel carbon dioxide; Archer D., Eby M., Broken V., Ridgwell A. …; Annual Review of Earth and Planetary Sciences; 2009
5 https://www.umweltbundesamt.de/daten/Klima/atmosphaerische-treibhausgas-konzentrationen#Kohlendioxid-
6 Taschenatlas der Umweltchemie, Georg Schwedt, 1996, Thieme
7 https://www.carbon-connect.ch/de/klimalounge/news-detail/138/was-bzw-wie-viel-ist-eine-tonne-co2/
8 =Klimawandel=, Marcus Wadsak, 2020, Braumüller
https://de.wikipedia.org/wiki/Kohlenstoffdioxid_in_der_Erdatmosphäre
Der-Klimawandel, S. Rahmstorf, H. J. Schellnhuber, 7. Auflage, 2018, C. H. Beck
https://www.de-IPCC.de
