Ist die Klimaerwärmung noch zu stoppen?

[max]

In der Folge eines Programms der Bush-Regierung Wasserstoffantriebe für Autos zu fördern, ist in Science eine Diskussion über den Nutzen von Wasserstoff als Energiespeicher für Antriebe entbrannt. Bei der Stromerzeugung durch Brennstoffzellen oder anderer Energiegewinnung aus Wasserstoff entsteht Wasserdampf. Wenn alle heutigen Verbrennungsmotoren durch Wasserstoffantriebe ersetzt würde, wäre natürlich die Menge an Wasserdampf gewaltig. Wasserdampf gehört zu den wichtigsten Treibhausgasen. Die Kritiker benutzen dies als Argument gegen Wasserstoff.

Meine Frage, als jemand der von Maschinenbau etc. relativ wenig Ahnung hat: warum lässt man der Wasserdampf nicht einfach kondensieren und speichert ihn in Wassertanks? Könnte dies irgendein Problem geben, z.B. schlechte Energieeffizienz, weil das Auto mit steigenden Verbrauch schwerer wird?

[Ikarus]

Ich frage mich ob es überhaupt soviel zusätzlichen Wasserdampf geben würde. Denn schliesslich gibt es bei herkömmlichen Verbrennungsmotoren auch ne Menge Wasserdampf der hinten rauskommt, und zweitens ist die Brennsoffzelle viel effizienter (Energieumsetzung ca. 90%) als ein Verbrennungsmotor(30%).
Aber ich finde auch wenn man damit Probleme hat, dann kann man doch den Wasserdampf sammeln, abkühlen lassen, und als Wasser ist er ja dann nicht mehr schädlich.

[Spocky]

Der Wasserdampfgehalt der Atmosphäre würde in der Tat beträchtlich steigen. Auswirkungen hätte dies nicht nur auf den Treibhauseffekt, sondern auch noch viel direkter aufs Wetter. Eines weiß ja jeder: Wasserdampf bildet Wolken und aus Wolken kommt Regen. Die Niederschlagsmengen auf der Erde könnten sich also drastisch erhöhen.

@ max: Wenn du Wasserdampf kondensieren willst brauchst du entweder Kälte oder großen Druck. Um eines von beidem zu erzeugen, brauchst du entweder Kühlmittel, oder Energie, um den Dampf gegen den Gasdruck in einen Tank zu pumpen. Wasserdampf kondensiert, wenn er auf eine kalte Oberfläche trifft. Diese Oberfläche bleibt dabei aber nicht kalt, sondern sie nimmt die Wärme auf. Folge ist, dass die Oberfläche irgendwann zu warm ist und von außen Kälte zugeführt werden müsste.

Die Sache mit den Tanks ist also nicht unbedingt praktikabel.

[Kilana]

Meine Frage, als jemand der von Maschinenbau etc. relativ wenig Ahnung hat: warum lässt man der Wasserdampf nicht einfach kondensieren und speichert ihn in Wassertanks? Könnte dies irgendein Problem geben, z.B. schlechte Energieeffizienz, weil das Auto mit steigenden Verbrauch schwerer wird?

Neben den von Spocky schon erwähnten Problemen mit dem Kühlen des Wasserdampfes (wohin die Wärmeableiten, bzw. den benötigten Druck erzeugen) müßte der Wasserdampf ja auch erstmal gesammelt werden, um ihn dann kondensieren zu können. ...dazu ist entweder ein Druckgefäß oder ein Sammelbehälter mit ziemlich großem Volumen notwendig. Ein solches Auto müßte dann wahrscheinlich einen Anhänger mit einer Art Kühlschrank plus Sammeltank mit sich führen. ...erscheint mir nicht besonders sinnvoll

[LuckyGuy]

Original geschrieben von Spocky
Der Wasserdampfgehalt der Atmosphäre würde in der Tat beträchtlich steigen. Auswirkungen hätte dies nicht nur auf den Treibhauseffekt, sondern auch noch viel direkter aufs Wetter. Eines weiß ja jeder: Wasserdampf bildet Wolken und aus Wolken kommt Regen. Die Niederschlagsmengen auf der Erde könnten sich also drastisch erhöhen.

Gibt es irgendeine seiröse Quelle für diese Aussage? (außer Deinem Wort natürlich, das ist ja schon sehr seriös *schleim*)

Ich meine, die ganzen Alkane bestehen doch in der Regel aus doppelt so vielen (+2 ) Wasserstoffatomen wie Kohlenstoffatomen.

Gut nun gibt es ja auch Doppelbindungen und Schwefel und son Zeugs im Erdöl, aber sagen wir einfach mal, die Hälfte aller Atome im Benzin sind Wasserstoffatome (wenn Du mich widerlegen kannst, tu es ;-)) . Eher sind es noch wesentlich mehr.

Dann würden doch tatsächlich schon heute gewaltige Mengen Wasserdamof entstehen. Zusammen mit der dreifach besseren Energieausbeute... Also nee, ich will Beweise!

[Bynaus]

Ich würde behaupten, dass die Auswirkungen von zusätzlichem Wasserdampf in der Atmosphäre wesentlich weniger gravierend sind als bei CO2. Warum? Nun, weil der Wasserdampfspeicher der Atmosphäre viel grösser ist als der CO2-Speicher. Da spielt das anthropogene CO2 eine enorme Rolle, anthropogener Wasserdampf hingegen würde nur einen relativ kleineren Teil zum Wasserdampf der Atmosphäre beitragen - und das Klima würde es evt. ertragen.

[max]

@Bynaus: schreib einen Leserbrief an Science Eine Ladung Leserbriefe zu dem Thema wurde in der Ausgabe vom 21.11 abgedruckt. Irgendwie hatte ich das mit Wasserdampf als Treibhausgas aus einem Nature-Review anders in Erinnerung. Ich werde es mal suchen.

@Spocky & Kilana:
wurde bei Dampfmaschinen (z.B. in Schiffen, Lokomotiven) der Wasserdampf recycelt (wenn ja, mit welcher Methode)? Es gab sicher auch Wassertanks für Dampfmaschinen, aber wie stark der Verbrauch war, ist mir unklar.

Gibt es keine alternativen Methoden für das Kondensieren? Irgendwas in der Art von Katalysatoren?

[LuckyGuy]

Denkt doch nur mal an die Umnemgen von Wasserdampf, die beispielsweise Atomkraftwerk freisetzt. Oder an das Mittelmeer an einem schönen Sommertag...

Ich möchte Zahlen, die beweisen, dass im Sommer der durch Verkehr freigesetzte Wasserdampf auffallen würde, bei der riesigen natürlichen Verdunstungsmenge, die sowieso anfällt.

Nun gut, im Winter würde das schon auffallen, aber da ist auch wesentlich früher mit Kondensation zu rechnen ;-)

[squatty]

In der tat macht Wasserdampf der Athomsphäre viel weniger aus als CO2. Daher wäre es deutlich besser, wenn alle Autos das hinten raus pusten würden, anstatt CO2.
Zumal man sicher einen Weg finden könnte, zumindest einen Teil des Dampfes in einer Art Kathalysator zu verflüssigen.
Je nach menge bräcuhte man dann auch keinen Tank, sondern könnte es einfach auf die Straße laufen lassen. Natürlich nicht bei zu großen Mengen, dass wäre dann natürlich ein Sicherheitsrisiko.

[Bynaus]

"Macht weniger aus" ist allerdings relativ.

CO2 ist ein stärkeres Treibhausgas als Wasserdampf, dh, pro gleiche Menge Gas hält CO2 mehr Wärme zurück.

Aber am totalen Treibhauseffekt auf der Erde hat Wasserdampf den grössten Anteil: Von den 33°C stammen AFAIR etwa 25 von Wasserdampf, 5 von CO2 und der Rest von anderen Gasen.

[Kilana]

original geschrieben von max
@Spocky & Kilana:
wurde bei Dampfmaschinen (z.B. in Schiffen, Lokomotiven) der Wasserdampf recycelt (wenn ja, mit welcher Methode)? Es gab sicher auch Wassertanks für Dampfmaschinen, aber wie stark der Verbrauch war, ist mir unklar.

Soweit mir bekannt ist wurde der Wasserdampf bei Dampfmaschinen nicht recycelt. ...war sicher auch nicht so ein Problem, da es nie soviele gab, wie heutzutage Auto's und die Erkenntnisse um den Treibhauseffekt gab's auch erst weit später als die Hochzeit der Dampfmaschinen.

original geschrieben von LuckyGuy
Denkt doch nur mal an die Umnemgen von Wasserdampf, die beispielsweise Atomkraftwerk freisetzt. Oder an das Mittelmeer an einem schönen Sommertag...

Das ist allerdings ein natürlicher Vorgang. Das Problem ist ja nicht, dass es Treibhausgase gibt. ...ein gewisser Anteil ist sogar von nöten um Leben auf der Erde überhaupt möglich zu machen. Das Problem ist nur, dass die Menschen durch ihre Industrie Unmengen an "extratreibhausgasen" erzeugen, die auf Dauer halt zu Veränderungen des Klimas führen, die ohne Eingriffe nicht in dem Umfang vorkämen.

[drohne14]

Original geschrieben von Bynaus

CO2 ist ein stärkeres Treibhausgas als Wasserdampf, dh, pro gleiche Menge Gas hält CO2 mehr Wärme zurück.

Aber am totalen Treibhauseffekt auf der Erde hat Wasserdampf den grössten Anteil: Von den 33°C stammen AFAIR etwa 25 von Wasserdampf, 5 von CO2 und der Rest von anderen Gasen.

Nur 5 von CO2??? hab ich nicht gewusst....

Zum Dampf: ich glaube nicht, dass es sehr gravierende Wirkung auf die Temp hat, da sich ja mit der grösseren Luftfeuchtigkeit auch ein grösseres Albedo (reflektion) (afair) ergibt.

Und (afair) ist auch die Verweildauer von Co2 in der luft, länger als die von H2O. und zudem verringert sich ja die Co2 menge durch die ersetzung --> 100 - 100 = 0 (mal ganz einfach ausgedrückt) :

PS: die smilies mussten einfach rein... sorry

PPS:

Hat jemand verlässliche Quellen bezgl. Absorptions- und Reflektionsverhalten von CO,NOx, CO2, H2O und Methan?

[Spocky]

Die Einschätzungen von Bynaus bezüglich der Erhöhung der Wasserdampfemissionen werden auf dieser Seite bestätigt:

Die Wasserdampfemissionen aus der heutigen Energiewirtschaft liegen bei 0,005% der natürlichen Vorkommen. Selbst unter ungünstigen Verhältnissen regionaler Ballungsräume würde ein voll auf Wasserstoff umgestellter Fahrzeugverkehr Wasserdampfemissionen nur im Promillebereich natürlicher Emissionen freisetzen.
Werden Szenarien der Wasserstoffnutzung und daraus realistische Wasserstoffgasemissionen abgeleitet, dann würden die H2-Emissionen um maximal bis zu 5% bzw. 1,5 Mio. t / Jahr ansteigen und damit der Gehalt in der Atmosphäre von heute 0,51 ppm auf 0,54 ppm ansteigen.

[TheDoctor]

Nicht zu vergessen ist ja, deer Großteil des CO2 Gehalts dere Luft belibt ja in der Luft. Aber Wasserdampf kondensiert ja in großen Höhen und fällt als Regen aus. So kommt er ganz natürlich wieder aus der Luft raus.
Dann gibt es aller dings wieder das Regenproblem. Obwohl man ja denken könnte, das Wasser, welches genommen iwrd um ausreichend H2 herzustellen muss ja auch irgendwo herkommen, aus Flüssen z.B., so kommt es dann zu einem neuen Wasserkreislauf.

Aber wenn es auch Probleme gibt. Ich denke, dass diese weit weniger gering sind als die Probleme, die wir dank des Verbrennungsmotors haben.

[Sternengucker]

@drohne, dass ein größerer Anteil Wasserdampf die Albedo deutlich verstärken soll halte ich für ne Fehlannahme, allein schon die Schneeflächen und die Wassermassen der Oberfläche dürften eine zigmal höhere Albedo als die ganze Dampfgeschichte haben.


Einen Recyclingkreislauf bei Dampfmaschinen? Nee, die dürften größtenteils mit laufend Wasser betankt worden sein und den Dampf einfach abgelassen haben... (auch wenn ein Teil des Dampfes sekundär zur Steuerung des Taktes genutzt wurde, was ja die eigentliche Verbesserung Stevensons an Newcombs Dampfmaschine darstellte ) aber die Zahl der damaligen Dampfmaschinen düfte sowieso nie in die Millionen gegangen sein, so wie heute die Benzinmotoren bei Autos Heizkesseln und Kraftwerken...