Abgas: Unterschied zwischen den Versionen

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[[Bild:Schornstein mit Rauch.JPG|thumb|right|Schornstein in Langenberg. Weißer Rauch, also wenig Verschmutzung. BR 0609]]  
[[Datei:Abgas.jpg|thumb|300px|left|Luftbild in der Nähe von Beckum <br/>[[Luftdruck]] 1030 mb<br/>Deutliche [[Luftverschmutzung]]<br>Wichtig: [https://wiki.bildungsserver.de/klimawandel/index.php/Wolken_im_Klimasystem Wolken im Klimasystem]<br>Foto: [[Rainer Schwarz]] 11.12. 2013]]
[[Datei:Segelschiff Auspuff RS Mai 2018.JPG|thumb|300px|das Segelschiff leitet die Abase des Motors durch den Masten ganz oben aus.<br/>Foto: [[Rainer Schwarz]]]]
[[Datei:Abgas Roller SWT 600 Fa. Diekmann RS März 2018.jpeg|thumb|300px|auch bei Zweirädern wird eine Abgasprüfung durchgeführt<br/>Foto: [[Rainer Schwarz]]]]
[[Datei:Kohlenmonoxid Moped RS 01 12 2018.jpg|thumb|300px|deutlich sichtbare [[Abgas]]e (auch [[Kohlenmonoxid]]) / [[Schadstoff]]e bei einem Zweitakter. Die [[Luftverschmutzung]] war deutlich riechbar.<br/>Foto: [[Rainer Schwarz]] ]]
[[Bild:Schornstein mit Rauch.JPG|thumb|300px|right|[[Schornstein]] in Langenberg. Weißer Rauch, also wenig Verschmutzung.<br/>[[Rainer Schwarz]] 0609]]
[[Datei:Muellverbrennungsa. BI IMG 9031.JPG|thumb|300px|Müllverbrennungsanlage in Bielefeld<br/>Foto: [[Michael Wöstheinrich]]; [[Rainer Schwarz]]]]


'''Abgase''' im allgemeinen Sinne sind die bei einem Stoffumwandlungsprozess anfallenden, nicht mehr nutzbaren gasförmigen Abfallprodukte. Im allgemeinen Sprachgebrauch sind meist Verbrennungsabgase gemeint, d. h. das Abgase aus einer Verbrennung. Je nach Zusammenhang (s. u.) werden diese auch als Rauchgase, Rauch, Brandgase oder Abluft bezeichnet.
Abgase sind die bei einem Stoffumwandlungsprozess anfallenden, nicht mehr nutzbaren gasförmigen Abfallprodukte. Im allgemeinen Sprachgebrauch werden sie als Verbrennungsabgase bezeichnet, also die Abgase aus einer [[Verbrennung (Chemie)]].<br>
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Die DIN EN 1443 definiert Abgase so, dass diese nur gasförmige Verbrennungsprodukte enthalten, ohne festen [[Ruß]] (korrekt [[Glanzruß]]) und flüssiges [[Wasser]].<br/>
''[[Rauch]]|Rauchgas'' und ''[[Rauch]]'' enthalten [[Ruß]]&shy;beimengungen aber der alles umfassende Begriff wäre ''flüchtige Verbrennungsprodukte''. Je nach dem textlichen Zusammenhang werden zudem die Bezeichnungen Brandgase oder selten Abluft verwendet.
Chemisch betrachtet sind Abgase ein Aerosol, also eine Dispersion (ein heterogenes Gemisch) aus festen oder flüssigen Schwebeteilchen in [[Gas]]en.  


Da solche Abgase zumeist schädlich für Mensch und Umwelt sind, ist eine Abgasreinigung üblich, bzw. gesetzlich verbindlich.
Die meisten Abgase sind für Mensch und Umwelt schädlich und gefährdend. Für technische und industrielle Anlagen ist die Abgasreinigung üblich und anlagenbezogen auch gesetzlich verbindlich vorgeschrieben.
<br/>
<br/>
Damit ein sicherer Abzug der Abgase gewährleistet bleibt, werden [[Schornstein]]e durch den [[Schornsteinfeger]] überprüft, die [[Abgasmessung]] und eine Reinigung durchgeführt.




'''Umwelt- und Gesundheitsschäden'''  
'''Abgase nach Herkunft'''


Hauptartikel:
'''Abgase aus Verbrennungskraftmaschinen'''
* Luftverschmutzung,
* Luftreinhaltung,
* [[Feuer (Umweltfaktor)]]
* Abgasreinigung


Abgase enthalten ohne Reinigung in der Regel luftverunreinigende, umwelt- und gesundheitsschädliche Schadstoffe. Aus Gründen des Umweltschutzes bestehen je nach Land gesetzliche Vorschriften, die Schadstoffe zu begrenzen. In Deutschland ist die Abgabe solcher Emissionen nach dem Bundes-Immissionsschutzgesetz (BImSchG) mit den entsprechenden Durchführungsverordnungen (BImSchV), und/oder der Technische Anleitung zur Reinhaltung der Luft (TA Luft) reglementiert. Häufig ist zum Erreichen der in diesen Regularien festgelegten maximalen Grenzwerte eine Abgasreinigung erforderlich. Durch einen hohen Schornstein kann zudem die Ausbreitung der Emissionen gesteuert und eine Verdünnung erreicht werden.
Der Begriff „Abgas“ ist vor allem bei Verbrennungskraftmaschinen (Verbrennungsmotoren und Gasturbinen) üblich. Bei Kraftfahrzeugen ist als kompakte Abgasreinigungsanlage ein Fahrzeugkatalysator|Katalysator üblich und in vielen Ländern verbindlich vorgeschrieben; zudem haben alle neuen Diesel-Kfz einen Dieselpartikelfilter.<br>
<br>
<br>
<br>
Die Strömungsenergie der Abgase von Verbrennungsmotoren kann genutzt werden für den Antrieb eines Turboladers, der die Verbrennungsluft des Motors vorverdichtet und so eine erhöhte Zufuhr des [[Kraftstoff]]-Luftgemischs und damit eine höhere Leistung (Physik)|Motorleistung und einen verbesserten [[Wirkungsgrad]] des Motors erlaubt.


Um die Wärmeenergie der Abgase von großen Verbrennungsmaschinen, z.&nbsp;B. auf Schiffen, zu nutzen, kommen sog. Abgaskessel zum Einsatz.


Die wichtigsten Schadstoffe in Abgasen und deren Wirkung sind:
Eine Minderung von Schadstoffemissionen kann bei Verbrennungskraftmaschinen vor allem durch eine optimale Verbrennungsführung in Bezug auf Temperatur und Luftverhältnis erreicht werden.<br>
<br>


'''Schadstoff - Wirkung'''  
'''Zusammensetzung'''
*Kohlenstoffdioxid (CO2) Treibhauseffekt (Klimaerwärmung)
<br>
*Schwefeloxide (SOx)
{| class="wikitable" border="1"
*Salzsäure (HCl) Saurer Regen (→ Waldsterben, Rauchgasverwitterung)
|-
*Stickstoffoxide (NOx) Saurer Regen, Eutrophierung, giftig
!
*Kohlenmonoxid (CO) giftig
!  Kohlenwasserstoffe|HC [g/km]
*Schwermetalle giftig / krebserregend
! [[Kohlenmonoxid]]|CO [g/km]
*Dioxine giftig
!  Stickoxide|NO<sub>x</sub> [g/km]
*NMVOC Ozon-Bildung (→ Smog)
!  Feinstaub|PM [g/km]
*Feinstaub, Ruß, Flugasche Smog, krebserregend
! [[Kohlendioxid]] [g/km]
*Träger von Schwermetallen (s. o.)  
|-
|Reale Emissionen 1970
|9
|72,3
|2,5
|0,25
|
|-
|Reale Emissionen 2000
|1,75
|13,06
|0,87
|
|258
|-
|Vergleich: Euro-4-Standard (Ottomotor)
|0,1
|1
|0,08
|
|
|}




*Abgastypen nach Herkunft
'''Abgase aus technischen Verbrennungsanlagen'''


*Abgase aus Verbrennungskraftmaschinen
Abgase aus großtechnischen, ortsfesten Feuerungen und Verbrennungsanlagen (zum Beispiel Kraftwerken) werden üblicherweise als [[Rauchgas]]e bezeichnet, auch dann, wenn das Abgas keinen nennenswerten „[[Rauch]]“ im klassischen Sinne ([[Ruß]]- und Staubpartikel) enthält, etwa das praktisch staubfreie Abgas aus Gasfeuerungen oder das Abgas nach Rauchgasreinigung (Entstaubung).
 
*Abgase eines Kraftfahrzeugs
Verbrennungsrechnungen mit den entsprechenden Abgaszusammensetzungen sind mit einem Rechenalgorithmus nach Werner Boie (Ingenieur)|Boie für den Anwendungsbereich Heizungstechnik besonders effizient möglich.
 
 
'''Abgase aus Feuerstellen und Bränden'''
 
„Brandgase“, also Abgase aus offenen [[Feuer]]n, kleineren Feuerstellen wie [[Lagerfeuer]] oder [[Grillen]]|Grillfeuern und insbesondere [[Brand]] werden üblicherweise als [[Rauch]], seltener auch als Rauchgase bezeichnet.
 
 
'''kalte Abgase, die nicht bei Verbrennungen entstehen'''
 
Kalte Abgase (<&nbsp;100&nbsp;°C), die nicht aus einer Verbrennung, sondern aus einem sonstigen Prozess stammen und die hauptsächlich aus Luft bestehen, werden auch als „Abluft“ bezeichnet. Solche Abluft kann je nach Prozesstyp ebenfalls erheblich mit Schadstoffen belastet sein, insbesondere Stäuben, Dämpfen, flüchtige organische Verbindungen, etc.<br>
<br>
 
'''Umwelt- und Gesundheitsschäden'''
 
Abgase enthalten ohne Reinigung in der Regel luftverunreinigende, umwelt- und gesundheitsschädliche [[Schadstoff]]e. Aus Gründen des Umweltschutzes bestehen je nach Land gesetzliche Vorschriften, die Schadstoffe zu begrenzen. In Deutschland ist die Abgabe solcher Emissionen nach dem Bundes-Immissionsschutzgesetz (BImSchG) mit den entsprechenden Durchführungsverordnungen (BImSchV), und/oder der Technische Anleitung zur Reinhaltung der Luft|Technischen Anleitung zur Reinhaltung der Luft (TA Luft) reglementiert. Häufig ist zum Erreichen der in diesen Regularien festgelegten maximalen Grenzwerte eine Abgasreinigung erforderlich. Durch einen hohen [[Schornstein]] kann zudem die Ausbreitung der Emissionen gesteuert und eine Verdünnung erreicht werden.<br>
<br>
{| class="wikitable"
|+ Schadstoffe in Abgasen<br>
<br>
! Schadstoff
! Quelle
! Wirkung
|-
| [[Kohlenstoffdioxid]] (CO<sub>2</sub>)
| fossile Brennstoffe, organische Substanzen
| bringt durch den Treibhauseffekt einen Beitrag zur Klimaerwärmung; als einer der Hauptbestandteile der Verbrennungsabgase kann bei hohem Aufkommen die sauerstoffhaltige Luft verdrängen und damit Erstickung verursachen
|-
| Schwefeloxide (SO<sub>x</sub>)
| schwefelhaltiges Erdöl, Eiweißstoffe
| durch Bildung von Schwefelsäure entsteht saurer Regen, der zum Waldsterben und der Rauchgasverwitterung führt; mitverursacht Schäden an Bauwerken.
|-
| Salzsäure (HCl)
| vorwiegend aus PVC-Abbrand
| bei entsprechender Heizungsführung entstehen Gift|giftige Polychlorierte Dibenzodioxine und Dibenzofurane|Dioxine und Furane
|-
| Stickstoffoxide (NO<sub>x</sub>)
| durch die Heizungsleistung wird Luftstickstoff eingebunden, ohne Katalysator in Autoabgasen
| Nitrose Gase sind Gift|giftig, durch den Saurer Regen|sauren Regen kommt es zu Stickstoffgaben im Boden und somit zur Eutrophierung; das Folgeprodukt Salpetersäure mitverursacht Schäden an Bauwerken.
 
|-
| [[Kohlenstoffmonoxid]] (CO)
| unvollständige Verbrennungen von kohlenstoffhaltigen Brennstoffen
| Gift|giftig
|-
| Kohlenwasserstoffe (C<sub>m</sub>H<sub>n</sub>)
| unvollständige Verbrennungen von kohlenwasserstoffhaltigen Brennstoffen, bzw. deren Erhitzen
| Karzinogen
|-
| Schwermetalle
| durch Blei im Benzin, durch behandelte Hölzer
| Gift|giftig, krebserregend
|-
| Flüchtige organische Verbindungen|NMVOC
|
| Ozon-Bildung (Smog)
|-
| Feinstaub
|
|
|-
| [[Ruß]]
|
|
|-
| [[Flugasche]]
|
|
|}
 
 
'''siehe auch:'''




Der Begriff „Abgas“ ist vor allem bei Verbrennungskraftmaschinen (Verbrennungsmotoren und Gasturbinen) üblich. Bei Kraftfahrzeugen ist als kompakte Abgasreinigungsanlage ein Katalysator üblich und in vielen Ländern verbindlich vorgeschrieben.
* [[Asche]]


Die Strömungenergie der Abgase von Verbrennungsmotoren kann genutzt werden für den Antrieb eines Turboladers, der die Verbrennungsluft des Motors vorverdichtet und so eine erhöhte Kraftstoffzufuhr und damit eine höhere Motorleistung und einen verbesserten Wirkungsgrad des Motors erlaubt.
* [[Bundes-Immissionsschutzgesetz]]


Eine Minderung von Schadstoffemissionen kann bei Verbrennungskraftmaschinen vor allem durch eine '''optimale''' Verbrennungsführung in Bezug auf Temperatur und Luftverhältnis erreicht werden.
* [[Emission (Umwelt)]]


* [[Kohlenstoffmonoxid]]


'''Abgase aus technischen Verbrennungsanlagen [[Rauchgase]]'''
* [[Luftverschmutzung]]


Abgase aus großtechnischen, ortsfesten Verbrennungsanlagen (zum Beispiel Kraftwerken) werden üblicherweise als [[Rauchgase]] bezeichnet, auch dann, wenn das Abgas keinen nennenswerten „Rauch“ im klassischen Sinne (Ruß- und Staubpartikel) enthält, etwa das praktisch staubfreie Abgas aus Gasfeuerungen oder das Abgas nach Rauchgasreinigung (Entstaubung). Bei fast allen Kraftwerken kommt das Abgas nicht aus dem Kühlturm, sondern aus dem Schornstein.
* [[Rauch]]


* [[Rost]]bildung durch Einsatz von [[Löschwasser]]


Abgase aus [[Feuerstellen]] und Bränden („Rauch“, „Brandgase“)  
* [[Ruß]]
   
* [[Rauchgasvergiftung]]


Abgase aus offenen [[Feuer]]n, kleineren Feuerstellen und insbesondere Bränden werden üblicherweise als [[Rauch]], seltener auch als [[Rauchgase]] oder [[Brandgase]] bezeichnet.
* [[Schadstoffe bei Brandereignissen]]


* [[Verbrennen von Gartenabfällen]]


Kalte Abgase, nicht aus Verbrennung (auch „Abluft“)
* [https://de.m.wikipedia.org/wiki/Toxic_100_Index der Toxic 100 Index]


Kalte Abgase (< 100 °C), die nicht aus einer Verbrennung, sondern aus einem sonstigen Prozess stammen und die hauptsächlich aus Luft bestehen, werden auch als „Abluft“ bezeichnet. Solche Abluft kann je nach Prozesstyp ebenfalls erheblich mit Schadstoffen belastet sein, insbesondere Stäuben, Dämpfen, flüchtige organische Verbindungen, etc.


Abgasreinigung / Rauchgasreinigung / Abgasfilter








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<div align="center"> '''''oder zur [[Hauptseite]]'''''</div><br/>
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<br />{{Wikipedia}}
<br />{{Wikipedia}}


[[Kategorie:Brandlehre]]
[[Kategorie:Brandlehre]]
[[Kategorie:Naturwissenschaft]]
[[Kategorie:Technik]]
[[Kategorie:Technik]]
[[Kategorie:Umweltschutz]]

Aktuelle Version vom 22. September 2023, 21:14 Uhr

Luftbild in der Nähe von Beckum
Luftdruck 1030 mb
Deutliche Luftverschmutzung
Wichtig: Wolken im Klimasystem
Foto: Rainer Schwarz 11.12. 2013
das Segelschiff leitet die Abase des Motors durch den Masten ganz oben aus.
Foto: Rainer Schwarz
auch bei Zweirädern wird eine Abgasprüfung durchgeführt
Foto: Rainer Schwarz
deutlich sichtbare Abgase (auch Kohlenmonoxid) / Schadstoffe bei einem Zweitakter. Die Luftverschmutzung war deutlich riechbar.
Foto: Rainer Schwarz
Schornstein in Langenberg. Weißer Rauch, also wenig Verschmutzung.
Rainer Schwarz 0609
Müllverbrennungsanlage in Bielefeld
Foto: Michael Wöstheinrich; Rainer Schwarz

Abgase sind die bei einem Stoffumwandlungsprozess anfallenden, nicht mehr nutzbaren gasförmigen Abfallprodukte. Im allgemeinen Sprachgebrauch werden sie als Verbrennungsabgase bezeichnet, also die Abgase aus einer Verbrennung (Chemie).

Die DIN EN 1443 definiert Abgase so, dass diese nur gasförmige Verbrennungsprodukte enthalten, ohne festen Ruß (korrekt Glanzruß) und flüssiges Wasser.
Rauch|Rauchgas und Rauch enthalten Ruß­beimengungen aber der alles umfassende Begriff wäre flüchtige Verbrennungsprodukte. Je nach dem textlichen Zusammenhang werden zudem die Bezeichnungen Brandgase oder selten Abluft verwendet.

Chemisch betrachtet sind Abgase ein Aerosol, also eine Dispersion (ein heterogenes Gemisch) aus festen oder flüssigen Schwebeteilchen in Gasen.

Die meisten Abgase sind für Mensch und Umwelt schädlich und gefährdend. Für technische und industrielle Anlagen ist die Abgasreinigung üblich und anlagenbezogen auch gesetzlich verbindlich vorgeschrieben.


Abgase nach Herkunft

Abgase aus Verbrennungskraftmaschinen

Der Begriff „Abgas“ ist vor allem bei Verbrennungskraftmaschinen (Verbrennungsmotoren und Gasturbinen) üblich. Bei Kraftfahrzeugen ist als kompakte Abgasreinigungsanlage ein Fahrzeugkatalysator|Katalysator üblich und in vielen Ländern verbindlich vorgeschrieben; zudem haben alle neuen Diesel-Kfz einen Dieselpartikelfilter.



Die Strömungsenergie der Abgase von Verbrennungsmotoren kann genutzt werden für den Antrieb eines Turboladers, der die Verbrennungsluft des Motors vorverdichtet und so eine erhöhte Zufuhr des Kraftstoff-Luftgemischs und damit eine höhere Leistung (Physik)|Motorleistung und einen verbesserten Wirkungsgrad des Motors erlaubt.

Um die Wärmeenergie der Abgase von großen Verbrennungsmaschinen, z. B. auf Schiffen, zu nutzen, kommen sog. Abgaskessel zum Einsatz.

Eine Minderung von Schadstoffemissionen kann bei Verbrennungskraftmaschinen vor allem durch eine optimale Verbrennungsführung in Bezug auf Temperatur und Luftverhältnis erreicht werden.

Zusammensetzung

HC [g/km] Kohlenmonoxid|CO [g/km] NOx [g/km] PM [g/km] Kohlendioxid [g/km]
Reale Emissionen 1970 9 72,3 2,5 0,25
Reale Emissionen 2000 1,75 13,06 0,87 258
Vergleich: Euro-4-Standard (Ottomotor) 0,1 1 0,08


Abgase aus technischen Verbrennungsanlagen

Abgase aus großtechnischen, ortsfesten Feuerungen und Verbrennungsanlagen (zum Beispiel Kraftwerken) werden üblicherweise als Rauchgase bezeichnet, auch dann, wenn das Abgas keinen nennenswerten „Rauch“ im klassischen Sinne (Ruß- und Staubpartikel) enthält, etwa das praktisch staubfreie Abgas aus Gasfeuerungen oder das Abgas nach Rauchgasreinigung (Entstaubung).

Verbrennungsrechnungen mit den entsprechenden Abgaszusammensetzungen sind mit einem Rechenalgorithmus nach Werner Boie (Ingenieur)|Boie für den Anwendungsbereich Heizungstechnik besonders effizient möglich.


Abgase aus Feuerstellen und Bränden

„Brandgase“, also Abgase aus offenen Feuern, kleineren Feuerstellen wie Lagerfeuer oder Grillen|Grillfeuern und insbesondere Brand werden üblicherweise als Rauch, seltener auch als Rauchgase bezeichnet.


kalte Abgase, die nicht bei Verbrennungen entstehen

Kalte Abgase (< 100 °C), die nicht aus einer Verbrennung, sondern aus einem sonstigen Prozess stammen und die hauptsächlich aus Luft bestehen, werden auch als „Abluft“ bezeichnet. Solche Abluft kann je nach Prozesstyp ebenfalls erheblich mit Schadstoffen belastet sein, insbesondere Stäuben, Dämpfen, flüchtige organische Verbindungen, etc.

Umwelt- und Gesundheitsschäden

Abgase enthalten ohne Reinigung in der Regel luftverunreinigende, umwelt- und gesundheitsschädliche Schadstoffe. Aus Gründen des Umweltschutzes bestehen je nach Land gesetzliche Vorschriften, die Schadstoffe zu begrenzen. In Deutschland ist die Abgabe solcher Emissionen nach dem Bundes-Immissionsschutzgesetz (BImSchG) mit den entsprechenden Durchführungsverordnungen (BImSchV), und/oder der Technische Anleitung zur Reinhaltung der Luft|Technischen Anleitung zur Reinhaltung der Luft (TA Luft) reglementiert. Häufig ist zum Erreichen der in diesen Regularien festgelegten maximalen Grenzwerte eine Abgasreinigung erforderlich. Durch einen hohen Schornstein kann zudem die Ausbreitung der Emissionen gesteuert und eine Verdünnung erreicht werden.

Schadstoffe in Abgasen

Schadstoff Quelle Wirkung
Kohlenstoffdioxid (CO2) fossile Brennstoffe, organische Substanzen bringt durch den Treibhauseffekt einen Beitrag zur Klimaerwärmung; als einer der Hauptbestandteile der Verbrennungsabgase kann bei hohem Aufkommen die sauerstoffhaltige Luft verdrängen und damit Erstickung verursachen
Schwefeloxide (SOx) schwefelhaltiges Erdöl, Eiweißstoffe durch Bildung von Schwefelsäure entsteht saurer Regen, der zum Waldsterben und der Rauchgasverwitterung führt; mitverursacht Schäden an Bauwerken.
Salzsäure (HCl) vorwiegend aus PVC-Abbrand giftige Polychlorierte Dibenzodioxine und Dibenzofurane|Dioxine und Furane
Stickstoffoxide (NOx) durch die Heizungsleistung wird Luftstickstoff eingebunden, ohne Katalysator in Autoabgasen giftig, durch den Saurer Regen|sauren Regen kommt es zu Stickstoffgaben im Boden und somit zur Eutrophierung; das Folgeprodukt Salpetersäure mitverursacht Schäden an Bauwerken.
Kohlenstoffmonoxid (CO) unvollständige Verbrennungen von kohlenstoffhaltigen Brennstoffen giftig
Kohlenwasserstoffe (CmHn) unvollständige Verbrennungen von kohlenwasserstoffhaltigen Brennstoffen, bzw. deren Erhitzen Karzinogen
Schwermetalle durch Blei im Benzin, durch behandelte Hölzer giftig, krebserregend
NMVOC Ozon-Bildung (Smog)
Feinstaub
Ruß
Flugasche


siehe auch:






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