Kretschmann, der Helikopter und das Kerosin

By |2018-12-06T13:31:17+00:006. Dezember 2018|Categories: Allgemein|0 Comments

 

In vielen Medien ist die Rede von „fast einer Tonne Kohlendioxid“, die der Helikopterflug des grünen baden-württembergischen Ministerpräsidenten Winfried Kretschmann zum Wandern ausgestoßen habe. Der Helikopter habe 260 Liter Kerosin verbraucht.

Da kann etwas nicht stimmen, dachte ich mir.

Im Alter von 14 bis 15 war ich Chemiker – leider endete meine hoffnungsvolle Karriere infolge eines missglückten Experiments mit Explosivstoffen. Die Liebe zur Berechnung von Molekulargewichten (heute eher „Molekülmasse“) hat mich aber nie verlassen. Und da mein Kollege Frank Eckert und ich derzeit an der nächsten Auflage unseres Buches „Sind die Medien noch zu retten?“ schreiben, wollte ich die Behauptung mal nachrechnen, die zahlreiche Medien hier kolportieren.

Die Behauptung der knappen Tonne Kohlendioxid kommt von Gernot Gruber, der für die SPD im Stuttgarter Landtag sitzt und außerdem umweltpolitischer Sprecher und Diplom-Mathematiker ist. Ich habe Herrn Gruber meine Rechnung geschickt – sie kommt auf ein anderes Ergebnis – und ihn gebeten, mir zu helfen. Habe ich einen Rechenfehler? Außerdem sind alle Mathematiker, Chemiker, Ökonometriker und Physiker aufgerufen, die Sache ebenfalls nachzurechnen. Eine ordentliche wissenschaftliche Expertise habe ich bisher nicht erhoben, und daher steht meine These bitte unter dem Vorbehalt des Irrtums. Ich habe das alles als naturwissenschaftlicher Laie nachgerechnet.

Statt auf „fast eine Tonne“ Kohlendioxid komme ich auf ungefähr 650 Kilogramm Kohlendioxid, die bei der Verbrennung von 260 Litern Kerosin entstehen. So habe ich gerechnet:

(1) Hypothese sei: 260 Liter Kerosin erzeugen etwa 1000 Kilogramm Kohlendioxid.

(2) Die spezifische Dichte von Kerosin beträgt je nach Zusammensetzung 0,75 bis 0,85 kg/l, also etwa 0,8 kg/l.

(3) 260 Liter Kerosin wiegen also etwa 208 Kilogramm.

(4) Kerosin besteht großteils aus Hexadecan (C16H34).

(5) Nur der Kohlenstoff darin wird Teil des Kohlendioxids. Also müssen wir berechnen, wie hoch der Anteil des Kohlenstoffs im Kerosin ist.

(6) Das Atomgewicht von Kohlenstoff ist 12, das von Wasserstoff 1. Also ist das Molekulargewicht von Hexadecan 226. (Für später: Das Atomgewicht von Sauerstoff ist 16.)

(7) Da in einem Hexadecan-Molekül 34 Wasserstoff-Atome verbaut sind, die nicht ins Kohlendioxid eingehen (sie werden mit Sauerstoff aus der Luft zu Wasser, daher die bekannten Kondensstreifen bei Düsenflugzeugen), ziehen wir die Atommasse dieser Wasserstoff-Atome ab. Der Kohlenstoff-Anteil im Molekulargewicht von Hexadecan beträgt also 226 – 34 = 192.

(8) 192 von 226 sind 85 Prozent. Nur 85 Prozent des Molekulargewichts von Hexadecan gehen also auf Kohlenstoff-Atome zurück.

(9) Wir reden also von 85 Prozent von 208 Kilogramm Kerosin. Das sind 176,8 Kilogramm. So viel Kohlenstoff ist in 260 Litern Kerosin ungefähr enthalten. Herr Kretschmann hat auf seinem Helikopterflug also ungefähr 176,8 Kilogramm Kohlenstoff verbrannt, der sich mit dem Sauerstoff aus der Luft zu Kohlendioxid verbunden hat.

(10) Jetzt ist die Frage: Wie viel Sauerstoff ziehen die Kohlenstoff-Atome aus der Luft, um genau so viel Kohlendioxid zu bilden, dass jedes Kohlenstoff-Atom im Kohlendioxid verbaut ist? Das Molekulargewicht von Kohlendioxid ist 44: ein Kohlenstoff-Atom à 12 und zwei Sauerstoff-Atome à 16.

(11) Wenn wir 176,8 Kilogramm Kohlenstoff mit einem Atomgewicht von 12 haben, entsprechen 235,73 Kilogramm Sauerstoff einem Atomgewicht von 16 (Dreisatz).

(12) Da Kohlendioxid die Verbindung von Kohlenstoff mit zwei Sauerstoff-Atomen ist, ist der Sauerstoffbedarf doppelt so hoch. Also multiplizieren wir die 235,73 Kilogramm Sauerstoff mit 2 und kommen auf 471,46 Kilogramm Sauerstoff.

(13) Die Reaktion des Kohlenstoffs in Kretschmanns Helikoptermotor zu Kohlendioxid braucht also 471,46 Kilogramm Sauerstoff aus der Luft.

(14) Diese 471,46 Kilogramm Sauerstoff aus der Luft verbinden sich mit den 176,8 Kilogramm Kohlenstoff aus dem Kerosin.

(15) Nach Masseerhaltungssatz ergibt das 471,46 kg + 176,8 kg = 648,28 kg. Das sind ungefähr 650 Kilogramm Kohlendioxid. Von „fast einer Tonne“ ist das sehr weit entfernt.

(16) Wir machen die Probe und fragen: Wie viel Kohlenstoff enthalten 648,28 Kilogramm Kohlendioxid?

(17) Das Atomgewicht von Kohlenstoff ist wie erwähnt 12, das Molekulargewicht von Kohlendioxid 44.

(18) Wir multiplizieren jetzt 648,28 Kilogramm mit dem Verhältnis zwischen dem Atomgewicht von Kohlenstoff und dem Molekulargewicht von Kohlendioxid, also 648,28 kg x 12/44 und kommen auf 176,8 Kilogramm Kohlenstoff. Volltreffer.

(19) Nach meinem Dafürhalten ist so bewiesen, dass 260 Liter Kerosin etwa 650 Kilogramm Kohlendioxid produzieren, von Rundungsfehlern und einigen Unwägbarkeiten wie der exakten Zusammensetzung von Kerosin und der exakten spezifischen Dichte einmal abgesehen.

(20) Die Hypothese, der baden-württembergische Ministerpräsident habe auf seinem Helikopterflug „fast eine Tonne Kohlendioxid“ produziert, scheint also widerlegt.

Spaßeshalber habe ich noch eine Falschrechnung angestellt unter folgenden falschen Prämissen:

Falsche Prämisse 1: Kerosin bestehe vollständig aus Kohlenstoff und reagiere somit vollständig zu Kohlendioxid. Wir müssten somit keinen Wasserstoff-Anteil im Kerosin abziehen.

Falsche Prämisse 2: Die spezifische Dichte von Kerosin sei wie bei Wasser: 1kg/l.

Unter diesen falschen Annahmen komme ich der von Gernot Gruber genannten knappen Tonne schon näher:

(21) Kerosin wäre demzufolge identisch mit Kohlenstoff und hätte ein Molekulargewicht von 12.

(22) Wenn wir 260 Kilogramm Kerosin mit einem Molekulargewicht von 12 zugrundelegen, entsprächen 346,7 Kilogramm dem Atomgewicht des benötigten Sauerstoffs von 16 (Dreisatz).

(23) Da ein Kohlenstoff-Atom bei der Verbrennung zu Kohlendioxid zwei Sauerstoff-Atome bindet, kommen wir auf 2 x 346,7 kg = 693,4 kg Sauerstoff, die bei der Verbrennung aus der Luft gezogen würden.

(24) Die Gesamtmasse des entstehenden Kohlendioxids betrüge also 260 kg + 693,4 kg = 953,4 kg. Das kann man als „fast eine Tonne“ bezeichnen.

Wer kann zu dieser Überlegung etwas Konstruktives beitragen? Liege ich falsch? Liegt Herr Gruber falsch?

Schön wäre ein O-Ton von einem Fachmann oder einer Fachfrau aus der Chemie. Ich freue mich auf Input per E-Mail. Danke!!

PS: Ich selbst nehme jetzt meinen V8 mit 5,7 Liter Hubraum und fahre eine Runde wandern.

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