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Schule > Chemie > Säuren und Basen > Saurer Regen

1. Wie entsteht Saurer Regen?

Der Regen ist von Natur aus leicht säuerlich. Der „normale ph-Wert“ liegt bei ca. 5,6. Der Regen kann jedoch noch viel saurer werden. In Deutschland liegen die Werte teilweise bei 3. Der Regen wird durch Schwefeldioxid, das in der Luft ist, so sauer. Das Schwefeldioxid gelangt durch die Verbrennung von fossilen Brennstoffen in die Luft. Der Regen verbindet sich mit dem Schwefeldioxid zur schwefeligen Säure. Diese ist durch das Wasser jedoch verdünnt, aber trotzdem äußerst schädlich für Bäume und Denkmäler.
Verbrennung von Schwefel: S   +   O2      SO2

Reaktion von Schwefeldioxid mit Regenwasser zu schwefeliger Säure:

SO2   +   H2O      H2SO3
Der saure Regen entsteht aber nicht nur durch Schwefeldioxid, sondern auch durch Ammoniak oder Kohlenwasserstoff. Diese Stoffe entstehen durch Naturkatastrophen wie z.B. Vulkanausbrüche oder auch durch Blitze. Bei Blitzen verändert sich die chemische Begebenheit der Stoffe durch die hohen Temperaturen im Blitzkanal.
Durch Luftverunreinigungen mit Chlorwasserstoff, Schwefeldioxid und Stickstoffoxide entstehen die Säuren Salzsäure (HCL), schweflige Säure, Schwefelsäure (H2SO4) und Salpetersäure (HNO3). Die Hauptverursacher waren bis vor wenigen Jahren die Kraftwerke und Industrieanlagen, da diese ihre Abgase ohne sie zu filtern in die Luft pusteten. Heute sind sie nicht mehr so gefährlich, da die meisten Anlagen mittlerweile Filter eingebaut haben. Ein anderer Verursacher ist der Autoverkehr.

2. Auswirkungen / Folgen
In Regionen mit sehr vielen Industrieanlagen, oder dort, wo viele Autoabgase produziert werden sinkt der ph-Wert des Niederschlags deutlich. Dieser Niederschlag verursacht erhebliche Korrosionsschäden an Gebäuden und Denkmälern, insbesondere auf Kalkstein- oder Marmorflächen, welche der saure Regen auflöst, wodurch jährlich Schäden bis in die Millionenhöhe verursacht werden.
Durch den Regen wird der Boden versauert und die Nährstoffe werden dadurch herausgewaschen, wodurch die Pflanzen in ihrem Wachstum behindert werden und dadurch starke Ernteschäden entstehen. Der Regen verseucht auch natürliche Lebensräume, wie z.B. Süßwasserseen, wodurch viele Fische, Pflanzen und andere Mikroorganismen geschädigt werden oder in den extremsten Fällen sogar sterben.
Die größte Bedrohung stellt der Regen jedoch für die Bäume dar, insbesondere für die Eichen. Durch den Regen werden die Blätter und die Wurzeln verätzt, wodurch sie die Mineralstoffe nicht mehr so gut aufnehmen können und die Photosynthese nicht mehr so gut ablaufen kann, da dafür nicht mehr genügend Mineralstoffe vorhanden sind und die Fläche für die Erzeugung der Nährstoffe nicht mehr vorhanden ist.
Außerdem werden durch den sauren Regen Schwermetall-Ionen freigesetzt (hauptsächlich Aluminium-Ionen), die toxisch auf die Pflanzenwurzeln wirken. Die Pflanzen werden anfälliger für Krankheiten und giftige Stoffe gelangen in die Nahrungskette, d.h. wir nehmen diese toxischen Stoffe auch auf.
3. Gegenmaßnahmen / Probleme

Gegenmaßnahmen:
Es gibt eine Menge von Möglichkeiten die Abgasausstoßung zu vermindern bzw. die erzeugten Abgase zu filtern. Eine Möglichkeit ist das einbauen von Filtern in Kraftwerke. Diese Filter filtrieren den größten Teil der Abgase und binden diese an andere Stoffe. Die Filter sind jedoch sehr teuer und müssen regelmäßig gewechselt und kontrolliert, weswegen einige Fabrikbesitzer sich gegen diese Filter wehren.
Eine andere Möglichkeit sind „erneuerbare“ oder sogenannte „saubere Energien“, wie z.B. die Wasser-, Wind-, Solarenergie oder die Erdwärme.
Bei Autos lässt sich die Emissionsmenge durch Abgaskatalysatoren, die seit 1993 Pflicht für alle Neuwagen sind, vermindern. Dazu werden regelmäßig Fahrzeugkontrollen durchgeführt. Die Abgasmenge lässt sich aber auch durch das Fahren mit der optimalen Geschwindigkeit reduzieren, wobei man auch noch Kraftstoff spart.
In vielen Industrieländern werden in der letzten Zeit auch viele Abgasreinigungsanlagen gebaut. Diese holen mit Hilfe von bestimmten Chemikalien die Abgase aus der Luft und binden sie an andere Stoffe. Durch das umstellen des Hausbrands von Kohle auf Erdgas wurde in den letzten 15 Jahren in Ostdeutschland ein weiterer wichtiger Schritt zum Umweltschutz getan. In den Wäldern kann außerdem Kalk ausgestreut werden, da dieser den ph-Wert anhebt. Außerdem gibt es internationale und nationale Umweltschutzabkommen.

Probleme:
Bei den Gegenmaßnahmen gibt es aber große Probleme, vor allen in den Entwicklungsländern, da dort oft das Geld fehlt. Die Bevölkerung ist zum großen Teil ohne Arbeit und leidet an Hunger und Krankheiten. Dort ist es sehr schwer die etwas für den Umweltschutz zu tun, da die Wirtschaft dort wichtiger ist, als der Umweltschutz. Doch auch einige Industriestaaten, wie z.B. die USA weigern sich Filter einzubauen, bzw. die Umweltschutzabkommen zu akzeptieren, da sie lieber eine starke Wirtschaft ohne zu hohe Kosten haben.

4.Zukünftige Gegenmaßnahmen
In der Zukunft wird es noch weitere Alternativen geben, um die Produktion von gefährlichen Abgasen zu vermindern. Eine Möglichkeit davon ist der Wasserstoff als Kraftstoff. Bei der Verbrennung von Wasserstoff entstehen keine Abgase, sondern nur Wasser. Somit ist dieser auf den ersten Blick eine saubere Energie. Das stimmt jedoch nicht ganz, da man zur Herstellung von Wasserstoff eine ganze menge Energie benötigt, die wiederum aus fossilen Brennstoffen gewonnen wird. Ein weiteres Problem ist die Speicherung des Wasserstoffs bei Autos. Er kann bis jetzt nur in Tanks mit Platin-Beschichtung sicher gespeichert werden, da Platin aber äußerst teuer ist, ist der Wasserstoff als Kraftstoff für Fahrzeuge zurzeit zu kostspielig.
Eine andere Methode die Emissionen zu vermeiden ist der bau von erneuerbaren Energien. Bisher sind schon einige Kraftwerke oder Solaranlagen bzw. Windräder gebaut worden. In der Zukunft, so hoffen einige Wissenschaftler, wird unsere Energie fast nur noch von solchen Anlagen produziert werden. Eine andere Alternative wäre die Atomenergie, da diese Form der Energiegewinnung weitaus effizienter ist als die erneuerbaren Energien. Die Atomenergie wird jedoch heftig umstritten, da sie im Fall eines Unfalls katastrophale folgen hätte, wie in Tschernobyl. Außerdem ist der radioaktive Reststoff auch ein Problem, da man diesen über Jahre hinweg in alten Stollen oder anderen Einrichtungen lagern muss.

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