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Wie funktioniert ein Alkoholmessgerät?

Die Kirchweihzeit hat bereits begonnen und auch wenn man es meist vermeiden will, fährt der Ein oder Andere auch mal mit dem Auto hin. Hier gilt dann immer die gleiche Frage: Wie viel kann ich trinken um unter den erlaubten 0,5 Promille zu bleiben? Ein guter Test ob man noch Autofahren darf ist ein wiederverwendbares Alkoholmessgerät, wie es auch die Polizei verwendet. Man pustet hinein und auf der Anzeige steht der Promille-Wert. Aber wie funktioniert so ein Messgerät eigentlich?

Die meisten Geräte messen den Alkoholgehalt im Atem mit Hilfe einer elektrochemischen Zelle. Diese besteht aus zwei Elektroden, von denen eine mit Ethanol (also „Trink“- Alkohol) reagiert. Dabei gibt das Ethanol Elektronen ab, die dann über ein Elektrolyt zur zweiten Elektrode transportiert werden. Über eine Verbindung der beiden Elektroden fließen die Elektronen dann wieder zurück. Es entsteht also ein Stromfluss, der gemessen werden kann. Je höher der Ethanol Anteil im Atem ist, desto größer ist der Stromfluss zwischen den Elektroden. Da der Alkohol im Blut gemessen werden soll und dieser höher ist als der Anteil im Atem, wird der generierte Wert noch mit einer Konstante multipliziert und der errechnete Promille-Wert kann auf dem Display angezeigt werden.

Der Vorteil eines solchen Alkoholmessgerätes ist, dass es beliebig oft wiederverwendet werden kann. So kann man, wenn man unsicher ist, vor der Autofahrt testen, ob man noch fahren darf oder ob man doch lieber auf dem Sofa vom Kumpel übernachten sollte.

 

Quellen:

https://www.alkoholtester-infos.de/digitale-alkoholtester-funktionsweise/

https://www.tagesspiegel.de/berlin/so-funktionieren-alkoholmessgeraete-fuer-die-atemluft/851690.html

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Warum ist Diesel eigentlich billiger als Benzin?

Im Moment sind Kraftstoffe billig wie noch nie. Das liegt vor allem an der Ölpolitik der ölfördernden Staaten. Es wird tatsächlich mehr Öl gefördert als momentan weltweit benötigt wird. Das lässt den Ölpreis, und somit auch die Kraftstoffpreise, drastisch sinken.

In diesem Artikel will ich aber mal darauf eingehen, warum Diesel eigentlich billiger ist als Benzin.

Was den Preis an der Tankstelle bestimmt, sind natürlich zum Einen die Produktions- und Transportkosten, zum Anderen aber auch noch Aufschläge wie zum Beispiel Steuern. Und hier kommt der große Unterschied von Diesel und Benzin ins Spiel. Die Mineralölsteuer oder Energiesteuer, wie sie mittlerweile EU weit heißt, behandelt nicht alle Kraftstoffe gleich. Diesel ist hier deutlich geringer zu versteuern als Benzin. Die nachträglich noch aufgerechnete Mehrwertsteuer von 19% erhöht diese Differenz noch ein Mal.

So kommt es also, das Diesel obwohl er einen höheren Grundpreis im Einkauf hat, an der Tankstelle zwischen 10 und 30 Cent billiger angeboten wird als Benzin.

Das Phänomen der sich rückwärts drehenden Räder

Da ich bereits mehrere Anfragen erhalten habe einen Artikel darüber zu schreiben, warum sich Räder von Autos, Kutschen etc. in Filmen oft rückwärts drehen, werde ich dieses Phänomen hier einmal erklären.

Zunächst muss man wissen, dass Filme eigentlich aus aneinandergereihten Einzelbildern bestehen. Etwa 25 Bilder pro Sekunde. Da unser Auge und unser Gehirn nicht in der Lage sind die Bilder einzeln zu erkennen, werden sie von uns als fortlaufender Film wahrgenommen. Das Gehirn ist in der Lage, die „Lücken“ zwischen den Bildern mit logischem Inhalt zu füllen, so dass wir dann einen zusammenhängende Film sehen. Trotzdem sind es immer noch einzelne Bilder.

Nun stellen wir uns mal den Wechsel von einem zum nächsten Bild vor. Im ersten Bild ist ein Rad mit Speichen zu sehen (z.B. von einer Kutsche). Die Speichen, die sich beim Fahren der Kutsche im Kreis bewegen, sind auf diesem Bild in einer bestimmten Stellung. Im nächsten Bild, das eine fünfundzwanzigstel Sekunde später aufgenommen wurde, hat sich das Rad weiter gedreht und die Speichen sind nun in einer anderen Stellung. Jetzt gibt es drei Möglichkeiten:

  1. Das Rad dreht sich relativ langsam. Jede Speiche ist also auf dem nächsten Bild nur ein wenig weiter gedreht. In diesem Fall erkennt das Gehirn die korrekte vorwärtslaufende Kreisbewegung des Rades.
  2. Das Rad dreht sich so schnell, dass die nächste Speiche im zweiten Bild nun an derselben Stelle steht, wie die andere Speiche im ersten Bild. In diesem Fall nimmt das Gehirn gar keine Veränderung war und es sieht so aus als würde das Rad sich überhaupt nicht drehen.
  3. Bei etwas geringerer Geschwindigkeit als in 2. ist die nächste Speiche im zweiten Bild soweit gedreht, dass die kurz vor der Stelle steht, an der die andere Speiche im ersten Bild stand. Das Gehirn verbindet nun die beiden Bilder zu einer fließenden Bewegung, die uns dann aber sehen lässt, dass das Rad sich rückwärts dreht, obwohl die Kutsche vorwärts fährt.

Es kommt also auf die Geschwindigkeit an, mit der das Rad einer Kutsche oder eines Autos sich dreht. Wenn ein Auto in einem Film beschleunigt und die Reifen dabei zu sehen sind, wird es so aussehen als würden sich die Räder erst einmal immer schneller drehen, bis der oben erklärte Effekt eintritt. Ab diesem Zeitpunkt scheint das Rad sich rückwärts zu drehen und mit weiterer Beschleunigung langsamer zu werden, bis es komplett stehen bleibt. Das Gleiche wiederholt sich bei weiter steigender Geschwindigkeit.

Das gleiche Phänomen kann übrigens auch auftreten, wenn ein Auto hinter einem Zaun entlangfährt. Die Zaunbalken, die die Sicht auf das Auto verdecken erzeugen auch den Effekt der einzelnen Bilder. Diese entstehen nämlich dann, wenn der Blick zwischen den Zaunbalken durch fällt und der Autoreifen zu sehen ist.

Im Zusammenhang mit Filmen nennt man diesen Effekt „Wagenradeffekt“ oder „Speichenradeffekt„. Der allgemeine Begriff lauten „Stroboskopeffekt„.

Benzin / Diesel – Wo liegt denn da der Unterschied?

Die Auswahl der Tankstellen wird immer größer. Immer neue „Superkraftstoffe“ erweitern das Angebot weiter und weiter. Der Hauptunterschied beim Tanken liegt aber immer noch zwischen Benzin und Diesel. Hier sollte man sich beim Tanken auch nicht vertun, denn im schlimmsten Fall kann man damit den Motor seines Autos zerstören. Doch worin liegen eigentlich die Unterschiede zwischen Benzin und Diesel?

Zuerst einmal gibt es einen deutlichen Unterschied aus chemischer Sicht. Benzin und Diesel werden zwar beide aus Erdöl gewonnen, jedoch ist deren Zusammensetzung unterschiedlich. In der Raffinerie, in der das Erdöl verarbeitet wird, entstehen im Prozess unterschiedliche Fraktionen, die separat abgetrennt werden können. Benzin entsteht als erstes, da es sich aus relativ kleinen Molekülen zusammensetzt. Die größeren Moleküle des Diesels können erst später abgezogen werden. Der chemische Hauptunterschied ist also die Größe der Kohlenwasserstoffketten. Kohlenwasserstoffe sind Stoffe, die aus Kohlenstoff ( C ) und Wasserstoff ( H ) bestehen. Die C- Atome sind die, die durch die Verbrennung Wärme erzeugen, die im Motor später in Bewegungsenergie umgewandelt werden können. Da die größeren Moleküle des Diesels mehr C-Atome enthalten, kann bei der Verbrennung im Motor auch mehr Energie gewonnen werden. Damit wären wir schon beim zweiten chemischen Unterschied: Die Energiedichte bzw. Effizienz. Dieselkraftstoff ist effizienter als Benzin – Es entsteht mehr Wärmeenergie bei der Verbrennung im Motor. Das ist auch der Grund warum Dieselfahrzeuge im Allgemeinen einen geringeren Verbrauch pro 100km haben. Andererseits entsteht bei der Verbrennung auch pro Kohlenstoffatom ein Kohlenstoffdioxid Molekül ( CO2 ), was wiederum schädlich für die Umwelt ist.

Jede der beiden Kraftstoffarten hat also seine Vor- und Nachteile. Diesel ist effizienter, dafür aber schädlicher. Benzinmotoren verbrauchen bei gleicher Leistung etwas mehr, sind jedoch auch ein wenig umweltfreundlicher. Hierbei sei allerdings erwähnt, dass Benzinmotoren andere umweltschädliche Gase produzieren. Die Umweltbilanz könnte also fast ausgeglichen sein.

Die Funktionsweise der Motoren ist im Übrigen auch unterschiedlich. Darauf möchte ich hier aber nicht eingehen. Siehe hierfür:

https://lustaufwissen.wordpress.com/2015/05/11/benzin-diesel-die-unterschiede-der-motoren/