I What is carbon?

Fakten

Abbildung Kohlenstoff Chemisches Element im PeriodensystemAbbildung Seit der Steinzeit zum Feuer machen genutztAbbildung 1775 von Lavoisier als chemisches Element erkanntAbbildung 11. häufigstes Element der Erdkruste (0,02 Ma.-%)Abbildung Element mit größter Vielfalt an chemischen VerbindungenAbbildung Als CO₂ in der Atmosphäre (0,041 Vol.-%)
Chemisches Element
der vierten Hauptgruppe
im Periodensystem		Seit der Steinzeit zum
Feuer machen genutzt		1775 von Lavoisier
als chemisches Element erkannt1		11. häufigstes Element
der Erdkruste
(0,02 Ma.-%)2,3		Element mit größter
Vielfalt an chemischen Verbindungen		Als CO2 in der Atmosphäre
(0,041 Vol.-%)4


Kohlenstoff-Träger

Arten

Abbildung Primärrohstoffe = fossile und nachwachsende Rohstoffe Abbildung Sekundarrohstoffe = Reststoffe

Strukturen

Gemeinsamkeiten der Kohlenstoffträger:

  • Hauptelemente Kohlenstoff (C), Wasserstoff (H) und Sauerstoff (O)
  • Träger chemisch gebundener Energie

Abbildung Beispiele einer Molekülstruktur für Kohlenstoff in gasförmig flüssig und fest

Wo kommt Kohlenstoff vor?

Abbildung Wo kommt Kohlenstoff vor?

Icon Glühbirne Wusstest du, dass …

Wusstest du, dass …

… Kohlenstoff und seine Verbindungen Grundlage des Lebens auf der Erde sind? Alle Lebewesen sind aus organischen Kohlenstoffverbindungen aufgebaut. Zusammen mit Wasserstoff und Sauerstoff kann Kohlenstoff komplexe Moleküle bilden.

Abbildung Keine KunststoffeAbbildung Keine FlüssigkraftstoffeAbbildung StromausfälleAbbildung Kalte HäuserAbbildung Kein ZementAbbildung Kein Stahl
Keine Kunststoffe

Keine Flüssigkraftstoffe

StromausfälleKalte HäuserKeinen ZementKeinen Stahl

Wie wäre unser Leben ohne Kohlenstoff?

Ohne Kunststoffe

… würde nichts gehen. Ohne Gebrauchsgegenstände, Raumausstattung, Elektrogeräte, Kleidung, Spielzeug und Fahrzeuge aus Kunststoffen ist unser Alltag unvorstellbar. Wir können zwar reduzieren, aber niemals verzichten.

Grafik Wofür brauchen wir Plastik?

Abbildung Haus - mit und ohne Kunststoffe

Ohne Flüssigkraftstoffe

Icon Kein Flugbetrieb

Icon Keine Schifffahrt

… wäre Fliegen und Schifffahrt nicht möglich.6,7 
Auch bei LKW und PKW spielen Kraftstoffantriebe in absehbarer Zukunft weiterhin eine große Rolle. Aktuell liegt der Anteil der Elektro- und Brennstoffzellenfahrzeuge bei < 1 % (Stand 2019).8 

Ohne Energie aus fossilen Brennstoffen

… hätten wir Stromausfälle und kalte Häuser.

Wenn der Anteil erneuerbarer Energien zur Stromerzeugung weiter stark zunehmen soll, müssen wir folgende Fragen lösen:9

  • Wie kann fluktuierender, erneuerbarer Strom gespeichert werden?
  • Wie schaffen wir die Energiewende in den Bereichen Wärme, Verkehr und Industrie?
  • Wie wird Akzeptanz für den weiteren Ausbau erneuerbarer Energien erreicht? 

Primärenergieverbrauch nach Energieträgern, Deutschland, 201810

Diagramm Primärenergieverbrauch nach Energieträgern, Deutschland, 2018

Kohlenstoff steckt in allen Bereichen unseres Lebens und der Wirtschaft.

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Referenzen zum Infoboard

  1. WISSEN-digital Home Page: Kohlenstoff (accessed February 20, 2020); iportale GmbH
  2. Allègre, C.; Manhès, G.; Lewin, É.: Chemical composition of the Earth and the volatility control on planetary genetics. Earth Planet. Sci. Lett. 2001, 185, pp. 49–69
  3. Geophysics, Astronomy, and Acoustics (Section 14). In: CRC Handbook of Chemistry and Physics; Haynes, W. M., Ed.; 97th edition; CRC Press LLC (Taylor & Francis Group): Boca Raton, 2017; p. 14–17
  4. National Oceanic and Atmospheric Administration Home Page, Earth System Research Laboratory, Global Monitoring Division: Trends in Atmospheric Carbon Dioxide (accessed February 20, 2020)
  5. Heinrich-Böll-Stiftung, Bund für Umwelt und Naturschutz Deutschland (BUND): PLASTIKATLAS 2019; 2nd edition; Möller Druck und Verlag GmbH: Ahrensfelde, 2019; p. 15
  6. Traa, Y.; Behrendt, F.; Rieck, J.; Krzack, S.; Hannes, J.: Faktensammlung Kohlenstoff Teil 5/8 –Substitutionsmöglichkeiten fossiler kohlenstoffhaltiger Energieträger durch Erneuerbare Energien. In: ERDÖL ERDGAS KOHLE 2019, Heft 3, pp. 110–113
  7. Concawe (Environmental Science for the European Refinery Industry): Marine Fuel Facts; Brussels, published September 19, 2016 (accessed February 20, 2020)
  8. Kraftfahrtbundesamt Home Page: Bestand an Pkw am 1. Januar 2019 nach ausgewählten Kraftstoffarten (accessed February 20, 2020)
  9. Henning, H.-M.; Palzer, A.: 100 % Erneuerbare Energien für Strom und Wärme in Deutschland, Studie Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE; Freiburg, 2012
  10. Umweltbundesamt Home Page: Primärenergieverbrauch (accessed February 20, 2020)