Kohlenstoffdioxid (CO₂)

Kohlenstoffdioxid, auch Kohlendioxid genannt, ist eine chemische Verbindung, die bei Verbrennungen entsteht. Bei der Stromerzeugung wird oft CO₂ produziert, welches zu den Treibhausgasen zählt.

Was ist CO₂?

Kohlenstoffdioxid ist ein Stoff, der sich aus den Elementen Sauerstoff und Kohlenstoff zusammensetzt und mit der Summenformel CO₂ beschrieben wird. Bei Normalbedingungen, 1 bar und 25°C, liegt Kohlenstoffdioxid gasförmig vor. Dieses farblose und geruchlose Gas besteht aus einem Kohlenstoffatom und zwei Sauerstoffatomen, welche jeweils mit einer Doppelbindung mit dem Kohlenstoff verbunden sind.

CO₂ ist sowohl in der Luft (Erdatmosphäre), als auch im Wasser (Ozeanen, Meeren, Flüssen, usw.) zu finden. Im Wasser liegt es in gelöster Form und als so genannte Kohlensäure vor. Kohlenstoffdioxid besitzt die Eigenschaften Wärmestrahlung von der Sonne zu absorbieren und kurzwellige Strahlen durch zu lassen. Deshalb zählt Kohlenstoffdioxid zu den Treibhausgasen, welche den Treibhauseffekt fördern. Nach Wasserdampf (H₂O g) ist CO₂ das wirksamste Treibhausgas.

Entstehung von CO₂

Kohlenstoffdioxid entsteht durch die Zellatmung von Lebewesen. Sowohl Menschen und Tiere, als auch einige Pflanzen produzieren CO₂. Pflanzen wandeln jedoch überwiegend CO₂ mit Hilfe der Photosynthese in Kohlenhydrate um. Bei der Stromerzeugung und Wärmebereitstellung spielt Kohlenstoffdioxid eine große Rolle, da bei Verbrennungen von Kohlenstoffhaltigen Brennstoffen CO₂ entsteht.

Beispielreaktion für die Verbrennung von Erdgas (Methan):

CH₄ + 2O₂ → CO₂ + 2H₂O

(Methan + Sauerstoff → Kohlenstoffdioxid + Wasser)

Da viele Kraftwerke auf die Verbrennung von Kohle, Gas, Öl und Biomasse angewiesen und ausgelegt sind, wird durch den Mensch der Treibhauseffekt vorangetrieben. Es gibt aber Ansätze um die Kohlenstoffdioxidproduktion mit Hilfe von CCS (z.B. in IGCC-Kraftwerken) einzuschränken. Außerdem kann die Stromgenerierung auch ohne Verbrennung, zum Beispiel bei den meisten erneuerbaren Energien, vollzogen werden.