Was weisst du über die Mobilität?
Was weisst du über die Mobilität?
Tagtäglich sind wir unterwegs: wir gehen zur Schule, in die Disco, in die Badi, zu Freunden, in den Lebensmittelladen, ins Trainingslager, auf die Schulerreise usw. Was braucht es, damit wir schnell und bequem von Ort zu Ort gelangen? Wie gut kennst du dich in der Mobilität aus? Teste dein Wissen und gewinne einen attraktiven Mobilitätspreis! Alle Preise werden von Aare Seeland mobil gespendet. Der Wettbewerb ist bis zum 15. November 2009 offen.
Antworten
Frage 1
Richtige Antwort: A)
Der Anteil des öffentlichen Verkehrs am gesamten Personenverkehr auf Strasse und Schiene hat in den 1970er-Jahren und Anfang 1980er-Jahre abgenommen. Während 1970 noch 21% der Leistungen im Personenverkehr mit öffentlichen Verkehrsmitteln zurückgelegt wurden, waren es 1984 nur noch 16%. Seither hat der Anteil wieder zugenommen. Im Jahr 2006 wurden knapp 20% der Personenkilometer (Schiene und Strasse) mit öffentlichen Verkehrsmitteln zurückgelegt.
Frage 2
Richtige Antwort: C)
Wenn man Kohlenwasserstoffe verbrennt, oxidiert der enthaltene Kohlenstoff mit der Umgebungsluft zu CO2 und der enthaltene Wasserstoff zu Wasser (H2O). Problematisch bei der Verbrennung fossiler Energieträger (Erdöl, aber natürlich auch Kohle) ist, dass der langfristig in der Erde gebundene Kohlenstoff in die Atmosphäre gelangt und als Treibhausgas das Klima anheizt. Kein Katalysator hilft, den CO2-Ausstoss zu vermindern.
Frage 3
Richtige Antwort: A)
Eine Leistung Energie pro Zeit. Wir tanken 50 l mit je 32 MJ/l, total also 1'600 MJ, in 60 s, dies entspricht einer chemischen Leistung von 1600 MJ / 60 s = 26.7 MW. Das Kernkraftwerk Gösgen hat eine Leistung von rund 1'000 MW. Rund 37 tankende Autos nehmen also etwa 1'000 MW chemische Leistung auf. Dies zeigt eindrücklich die enorme Energiedichte von flüssigen fossilen Energieträgern.
Frage 4
Richtige Antwort: B)
CO2 und Treibstoffverbrauch sind direkt voneinander abhängig. Mehr Verbrennung von Kohlenwasserstoffen bedeutet mehr CO2-Emissionen. Ein CO2-Grenzwert limitiert also den Verbrauch. Wenn die Wirkungsgrade der Motoren so bleiben würden wie heute, würde dies natürlich entweder zu Fahrzeugen mit weniger Fahrleistung oder aber zu kleineren Fahrzeugen führen. Forschung und Entwicklung führen aber zu Effizienzsteigerungen, so dass auch mit weniger Treibstoff keine Komforteinbussen hingenommen werden müssen.
Frage 5
Richtige Antwort: A)
Pro m2 Solarzellenfläche wird bei 15% Wirkungsgrad und 1000 W/m2 Einstrahlungsleistung 150 W elektrische Leistung erzeugt. Dies ergibt bei 180 m2 Solarzellenfläche total 27 kW elektrische Leistung. Wenn plötzlich Wolken aufziehen, kann die Einstrahlungsleistung innert kürzester Zeit auf einen Drittel fallen, was einen gleichzeitigen Einbruch der Stromproduktion zur Folge hätte. Deshalb rüstet man Solarfahrzeuge (bzw. Solarboote) mit Batterien aus, welche von den Solarzellen dann geladen werden, wenn das Boot kein oder wenig Strom braucht. Diese Batterien liefern dann Strom in Situationen, wenn viel Leistung benötigt wird oder sich eine Wolke vor die Sonne schiebt.
Frage 6
Richtig Antwort: C)
Düngung und Bewässerung von Kulturbepflanzungen benötigt viel Energie. Rechnet man alle Umweltbelastungen zusammen, so sieht man, dass einige Biokraftstoffe (z.B. Ethanol aus US-Mais) gesamthaft mehr Energie zur Erzeugung brauchen, als sie nachher wieder liefern. Biogas aus Abfallstoffen hat die beste Energiebilanz. Biokraftstoffe sind also nicht generell gut oder schlecht, es kommt sehr auf deren Produktion an.
Frage 7
Richtige Antwort: C)
Bei der Elektrizität stellt sich also die Frage, wie CO2-intensiv der Strom produziert wird. Weltweit betrachtet, wird über 60% des Stroms fossil (in der Regel mit Kohlekraftwerken) erzeugt, der Rest wird mit Kernenergie, Wasserkraft und zu einem sehr kleinen Teil aus anderen erneuerbaren Energien produziert. Netto resultieren im weltweiten Durchschnitt CO2-Emissionen von rund 600 g pro kWh Strom aus der Steckdose. Ein Benzinauto mit CO2-Emissionen von 130 g/km verbraucht rund 0.5 kWh chemische Energie pro Kilometer. Ein Elektroauto müsste also mindestens 2.3 Mal effizienter als ein modernes Benzinauto sein, um nicht mehr CO2-Emissionen zu erzeugen als ein Benzinauto. Würde der zusätzliche Strombedarf für Elektrofahrzeuge, wie befürchtet werden muss, mit Kohlekraftwerken gedeckt, müsste das Elektroauto noch effizienter sein, um die hohen CO2-Emissionen der zusätzlichen Kohlekraftwerke zu neutralisieren.
Frage 8
Richtige Antwort: A)
Wir verbrauchen heute grösstenteils Energiereserven (Öl, Gas, Kohle, Uran) und nutzen nur wenig natürliche Energieströme (Sonne und daraus entstehende Flüsse wie Wasser und Wind). Wasserstoff ist bei atmosphärischem Druck und einer Temperatur von über -253 °C gasförmig; es existieren auf der Erde keine Wasserstoffvorräte. Wasserstoff ist also keine Primärenergiequelle, sondern ein „Energietransportmittel“, welches zuerst erzeugt werden muss. Wasserstoff kann beispielsweise mittels Energieeinsatz (Elektrolyse) aus Wasser gewonnen werden. Heutzutage wird Wasserstoff hauptsächlich aus Erdgas hergestellt und für industrielle Zwecke genutzt. Wenn wir Wasserstoff als „Energietransportmittel“ der Zukunft etablieren wollen, müssen wir Wege finden, ihn regenerativ (z.B. mittels Sonne) in genügenden Mengen und zu vertretbaren Kosten zu erzeugen.
Frage 9
Richtige Antwort: C)
Ein Verbrennungsmotor im Auto hat im Fahrbetrieb einen durchschnittlichen Wirkungsgrad von etwa 20%. Dieser ist so tief, weil die installierte Leistung meist nicht voll gebraucht, der Motor also bei tiefen Leistungen betrieben wird – dort ist er ineffizient. Zudem wird beim Bremsen die gesamte Bewegungsenergie in Wärme umgewandelt und geht verloren. LKW-Dieselmotoren sind grösser und effizienter als Automotoren; sie erreichen Wirkungsgrade von deutlich über 40%. Die weltweit effizientesten Verbrennungsmotoren sind aber die grössten Schiffsdieselmotoren, z.B. Zweitaktmotoren wie sie in Winterthur bei Wärtsilä (früher Sulzer) gebaut werden. Solche Motoren sind grösser als ein Einfamilienhaus und erreichen Wirkungsgrade von deutlich über 50%.
Frage 10
Richtige Antwort: C)
Bis in die 80er-Jahre gab es bei den Fahrzeugmotoren keine Abgasnachbehandlung. Kraftstoffe enthielten recht viel Schwefel; Benzin wurde mit Blei versehen, um seine Treibstoffeigenschaften zu verbessern. Die Erfindung des 3-Wege-Katalysators (Moonley und Keith im Jahr 1973) führte dazu, dass die Schadstoffemissionen (Kohlenwasserstoffe, Stickoxide, Kohlenmonoxid) bei Benzinmotoren massiv gesenkt werden konnten. Da die Katalysatoren durch Schwefel und Blei vergiftet werden, wurde gleichzeitig auch die Verwendung von sauberem Benzin nötig. Heutzutage sind moderne Benzin- und Erdgasfahrzeuge so sauber, dass ihr Betrieb praktisch nicht mehr zur Luftverschmutzung beiträgt. Bei den Dieselfahrzeugen befinden wir uns in einem Umbruch. Die Abgasreinigungstechnologie (Partikelfilter und Entstickungssysteme) werden jetzt im Markt eingeführt. Auch diese Fahrzeuge sind somit bald als sehr sauber zu bezeichnen. Wie sauber die Fahrzeuge in den letzten Jahrzehnten geworden sind, lässt sich einfach feststellen, wenn im dichten Verkehr ein altes Auto oder Motorrad vorbeifährt: man riecht nur dieses.
