Aufgabe Vorschlag A - 2 - Luftschadstoffe und Atmosphäre · Abitur Hessen Umwelttechnik LK 2022

2.1 Beschreiben Sie die Wetterkarte in Material 3 und erklären Sie die Entstehung von Wind.

Lösung: Beschreibung: Karte mit Isobaren (Linien gleichen Drucks in hPa), Hochdruckgebiete (H) und Tiefdruckgebiete (T). Entstehung von Wind: Ungleichmäßige Erwärmung führt zu Dichteunterschieden; warme Luft steigt auf (Tiefdruck), kalte Luft sinkt ab (Hochdruck). Der Druckausgleich von H nach T erzeugt bodennahen Wind.

2.2 Aufgrund des Klimawandels steigen die durchschnittlichen Temperaturen an, was auch zu Starkregenereignissen führen kann. Erklären Sie diesen Zusammenhang.

Lösung: Höhere Temperaturen verstärken die Verdunstung und erhöhen die maximale Wasserdampfkapazität der Luft. Bei gleichbleibender relativer Feuchte enthält die Luft deutlich mehr absolute Feuchte, wodurch bei Abkühlung extreme Niederschlagsmengen freigesetzt werden.

2.3 Berechnen Sie die Wassermenge, die pro m³ kondensiert (Abkühlung von 30 °C auf 15 °C bei 70 % relativer Feuchte).

Lösung: $8{,}41\ \mathrm{g/m^3}$

2.3 Berechnen Sie die Wassermenge, die pro m³ kondensiert (Abkühlung von 40 °C auf 15 °C bei 70 % relativer Feuchte).

Lösung: $22{,}97\ \mathrm{g/m^3}$

2.3 Vergleichen Sie die beiden auskondensierten Wassermengen miteinander.

Lösung: Die bei einer Ausgangstemperatur von 40 °C auskondensierte Wassermenge (22,97 g/m³) ist fast dreimal so hoch wie die bei 30 °C (8,41 g/m³).

2.5 Berechnen Sie mithilfe einer stöchiometrischen Rechnung die Menge an CO2, die dadurch nicht emittiert wird.

Lösung: $61\,600\ \mathrm{t}$ / $61{,}6\ \mathrm{kt}$ / $61\,600\ \mathrm{t/a}$

2.5 Beschreiben Sie die Auswirkungen von CO2 auf die Atmosphäre. Erörtern Sie drei Maßnahmen, um die CO2-Konzentration in der Atmosphäre zu reduzieren.

Lösung: Auswirkungen: CO2 lässt kurzwellige Sonnenstrahlung passieren, absorbiert aber langwellige Wärmestrahlung der Erde (Treibhauseffekt), was zur Erwärmung führt. Maßnahmen: Aktives Energiesparen, rationeller Energieeinsatz durch effizientere Geräte, Wärmedämmung von Gebäuden, Einsatz C-armer Energieträger, Speicherung von CO2 in nachwachsenden Baustoffen (z. B. Holz), CCS-Verfahren.