EP1412054B1

EP1412054B1 - Mit vitalelementen und/oder schutzstoffen angereicherte troposphärische raumelemente

Info

Publication number: EP1412054B1
Application number: EP02767058.7A
Authority: EP
Inventors: Franz-Dietrich Oeste
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2001-07-31
Filing date: 2002-07-29
Publication date: 2017-10-11
Anticipated expiration: 2022-07-29
Also published as: CN100579630C; DE10297668D2; US20050106061A1; US7501103B2; CN1617757A; EP1412054A2; WO2003013698A2; WO2003013698A3

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung eines troposphärischen Raumelements mit einer nachhaltig erhöhten Konzentration von mindestens einem Vitalelement und/oder von mindestens einem Schutzstoff. Die Erfindung bezieht sich weiterhin auf ein Verfahren zur Beseitigung von Schadstoffen oder giftigen Stoffen aus einem troposphärischen Raumelement. Das Verfahren zur Herstellung eines troposphärischen Raumelements mit einer nachhaltig erhöhten Konzentration von mindestens einem Vitalelement und/oder von mindestens einem Schutzstoff ermöglicht weiterhin ein Verfahren zur Steigerung des Phytoplanktonwachstums unterhalb eines troposphärischen Raumelements. Die Erfindung bezieht sich außerdem auf ein Verfahren zur Reduzierung der Kohlenstoffbelastung der Troposphäre für eine Kühlung der Troposphäre und für eine nachhaltige Stabilisierung des Klimas.
Die mit Vitalelementen und/oder Schutzstoffen angereicherten troposphärischen Raumelemente und Verfahren zu ihrer Herstellung und Anwendung werden beschrieben.
Die erfindungsgemäßen troposphärischen Raumelemente sind mit Vitalelementen und/oder Schutzstoffen angereichert. Troposphärische Raumelemente in der Form von schadstoffhaltigen Wolken, die bei der Havarie von Anlagen entweichen können, werden mit Schutzstoffen angereichert, die die Aufnahme radioaktiver Elemente in den Organismus verhindern, die Ausdehnung der von den Wolken belasteten Bereiche minimieren und die zusätzlich Warn- und Markierfunktionen innehaben.
Die angereicherten troposphärischen Raumelemente können zahlreiche vorteilhafte Auswirkungen haben, von denen die wichtigsten sind:

Klimaabkühlung und Klimastabilisierung
Steigerung der Nahrungsmittelproduktion
Erzeugung von Methanhydrat und Kerogen als nachwachsende Energieträger
Verminderung der verschiedensten Luftschadstoffe
Zunahme der Niederschläge
Verminderung von Schäden und Opferzahlen bei Kernreaktorunglücken

Problembeschreibung

Die Bestandteile der Umwelt umfassen die belebten und unbelebten Teile der Erdoberfläche und die daran angrenzenden Bereiche mitsamt Luftraum, Erdoberfläche, Boden, Sediment, Sedimentoberfläche, Gewässern, Ökosystemen. Die Teile sind miteinander verwoben über Stoffkreisläufe, die allesamt durch zum Teil labile Fließgleichgewichte miteinander verbunden sind. Das führt dazu, dass das komplexe System in verschiedenen mehr oder weniger stabilen Phasen existieren kann. Der Übergang von einer Phase in die andere kann durch relativ kleine Ursachen ausgelöst werden. Besonders nachteilig werden die Übergänge zwischen den möglichen Klimaphasen wahrgenommen: Die geologische Klimageschichte der Eiszeiten hat gelehrt, dass der Übergang des irdischen Klimas zwischen eiszeitlichem Kaltklima, der gemäßigten Klimalage und dem warmzeitlichen heißen Klima rasch innerhalb weniger Jahre vollzogen sein kann.
Zur Zeit befinden wir uns im Übergang von der gemäßigten in die heiße Klimaphase. Ursache dafür ist der durch den Menschen seit dem 19. Jahrhundert ausgelöste Anstieg der Treibhausgase Methan und CO2, wobei der Methangasanstieg auch mit dem Rückgang der Selbstreinigungskraft der Troposphäre gekoppelt ist. Die Methangaszunahme in der Troposphäre ist zusätzlich gekoppelt mit dem bei steigender Temperatur zu freiem Methangas zersetzten festen Methanhydrat in Tundra-Moor- und Ozeansedimenten.
Für die nachhaltige Korrektur des Klimaverlaufs in der nahen Zukunft werden Geo-Ingenieur-Projekte im großen Maßstab gefordert (P.J. Crutzen, Nature, Vol. 415, 3.1.2002). Es hat verschiedene Vorschläge gegeben, um den Übergang in die heiße Klimaphase zu verhindern: die Anreicherung der Stratosphäre mit Aerosolen durch Schwefeldioxid (M. Budyko) oder Ruß (P.J. Crutzen) soll das Klima in der Troposphäre abkühlen. Die Kosten für ein derartiges Projekt werden auf über 20 Milliarden US-$ geschätzt (Graedel, T.E., Crutzen, P.J.: Chemie der Atmosphäre; Spektrum Akademischer Verlag, Heidelberg, Berlin, Oxford [1994], Seiten 457, 458). Aktuell wird versucht, internationale Vereinbarungen zur Reduktion der Verbrennung fossiler Energieträger zur Verminderung der Kohlendioxidfreisetzung zu erzielen. Es hat sich aber bei den Versuchen zur Durchsetzung des sog. Kyoto-Protokolls gezeigt, dass dieses Mittel weltweit nicht durchführbar ist.
Ohne Eingriff schreitet die Erwärmung der Troposphäre fort. Zunehmende Nahrungsverknappung, Ausdehnung der versalzten und verwüstenden Landfläche sind die Folgen. Bei anhaltendem Wachstum der Weltbevölkerung nehmen die Verteilungskonflikte zu. Überweidung, Brandrodung und Landerosion werden die negative Entwicklung beschleunigen Trotz zunehmender Flächennahme für die Tierzucht im Meer ist bereits ein dramatischer Rückgang der Nahrungsmittelproduktion aus den überfischten Ozeanen eingetreten.
In naher Zukunft wird auch mit Verknappung der fossilen Energieträger gerechnet Kompensation durch Ausbau alternativer Energiequellen und Energiesparmaßnahmen ist wegen der erforderlichen Investitionen in Armutsregionen nicht durchsetzbar.
Die Tschernobylkatastrophe ist durch die außer Kontrolle geratene Kernspaltung des Kernbrennstoffs im Kernreaktor ausgelöst worden: Die radioaktive Rauchgaswolke aus der Kernreaktion und dein dadurch ausgelösten Reaktor- und Moderatorbrand hat weite Teile Europas heimgesucht. Auch durch Terroraktionen, wie der Absturz ziviler Großflugzeuge auf die Hochhäuser in New York gezeigt hat, können sich solche Katastrophen wiederholen. Sicherheitsszenarien die dies nicht berücksichtigt haben, haben seither ihre Gültigkeit verloren. Es fehlen in allen Kernkraftwerken der Welt Sicherheitsvorkehrungen, die die Ausbreitung der radioaktiven Wolke, die bei Eintritt unkontrollierter Kernreaktion auftreten können, vermindern, ihre Auswirkungen mildem und die die Immissionen am Ort ihrer Einwirkung für jedermann kenntlich markieren. Das Argument, die Kernkraftwerke würden innerhalb weniger Jahrzehnte weltweit stillgelegt, ist unakzeptabel, da selbst in Deutschland eine Betriebsgarantie von über dreißig Jahren zumindest für einige Kernkraftwerke vereinbart worden ist. Der Bau neuer Kernkraftwerke wird auch in Europa fortgesetzt, neueste Beispiele dafür ist das Kernkraftwerk Temelin und das geplante finnische Kernkraftwerke. Sicherheitsvorkehrungen zur Behandlung und Kennzeichnung von Giftwolken fehlen auch an Anlagen, in denen hochtoxische Stoffe oder gefährliche Mikroben gehandhabt werden.
In der DE 195 02 548 A1 wird ein System zur Detektion und Neutralisation von toxischen Mitteln, insbesondere von in der Luft befindlichen toxischen Mitteln, beschrieben. Dazu wird eine Patrone eingesetzt, die mit einer festen Treibmittelzusammensetzung geladen ist. Diese Zusammensetzung enthält zwei Reaktanten, welche miteinander unter Bildung wenigstens eines Neutralisationsmittels reagieren, das mit den toxischen Mitteln unter Bildung nichttoxischer, inerter und umweltfreundlicher Reaktionsprodukte reagiert. Die Treibmittelzusammensetzung wird mittels eines Zünders gezündet. Die abbrennende Treibmittelzusammensetzung entweicht der Patrone in Form eines Aerosols.
Die US 4,704, 942 beschreibt ein System zur Bekämpfung einer toxische Substanzen enthaltenden Wolke, wobei in diese elektrisch geladene Aerosolteilchen eingeblasen werden. Die chemische Zusammensetzung dieser Teilchen wird nicht angegeben.
Die US 6,066,296 beschäftigt sich mit der Analyse von Substanzen einer Atmosphärenkontamination.
Die CN-A-1259393 offenbart, dass Rauchgase genutzt werden, um Wetterphänomene auszulösen, die zum Auswaschen von Schadstoffen aus der Luft genutzt werden können.
Die Erfindung beruht auf der Aufgabe, Verfahren zur Verfügung zu stellen, die eine effektive Lösung für die oben skizzierten Probleme darstellen.

Problemlösung durch die Erfindung

Die Lösung des aufgezeigten Problembündels wird erfindungsgemäß dadurch herbeigeführt, dass definierte troposphärische Raumelemente erzeugt werden, die mit Vitalelementen und/oder Schutzstoffen angereichert sind. Dabei handelt es sich bei dem mindestens einen Vitalelement und/oder dem mindestens einen Schutzstoff um eine Eisen- oder Titanverbindung oder um an Sauerstoff und/oder Stickstoff gebundenes Silicium. Die Herstellung des troposphärischen Raumelements erfolgt durch einen kontrollierten Zusatz von Rauchgas zu einem bestehenden troposphärischen Raumelement, wobei das Rauchgas das mindestens eine Vitalelement und/oder den mindestens einen Schutzstoff enthält. Das Rauchgas wird durch die Verbrennung eines Brennstoffes und/oder eines Brennstoffzusatzes erzeugt.
Die Erzeugung der mit Schutzstoffen und/oder Vitalelementen angereicherten troposphärischen Raumelemente, die von globaler, regionaler oder lokaler Ausdehnung sein können, geschieht vorzugsweise durch Zugabe eines solchen Rauchgases in den troposphärischen Luftraum über dem gewünschten Einwirkungsbereich. Der Zusatz der erfindungsgemäßen Rauchgase hat das Ziel, die Schutzstoffe und/oder Vitalelemente in der Troposphäre über dem gewünschten Einwirkungsbereich zu verbreiten, über einen Zeitraum darin zu verweilen und schließlich auf die Land- und/oder Wasseroberfläche abzusinken. Die erfindungsgemäßen Rauchgase, die dazu eingesetzt werden, sind mit Schutzstoffen und/oder Vitalelementen angereichert. Zu den als Schutzstoffe bezeichneten Stoffen zählen hier auch jene Stoffe, aus denen insbesondere in der Troposphäre Schutzstoffe gebildet werden. Spezifische Einsatzmöglicheiten des Verfahrens sind im Anspruch 10, genannt.
Die Herstellung der Rauchgase kann durch die Verbrennung von vitalelementhaltigen Brennstoffen und/oder sonstige Stoffe enthaltenden Brennstoffen geschehen, bei deren Verbrennung Schutzstoffe gebildet werden. Es ist aber auch möglich, die Rauchgase nach ihrer Entstehung mit Vitalelementen und/oder Schutzstoffen anzureichern. Die Anreicherung der Rauchgase mit Vitalelementen und/oder Schutzstoffen nach dem Verbrennungsprozess ist dann bevorzugt, wenn es sich dabei um temperaturempfindliche Stoffe oder um solche Stoffe handelt, die nicht im Verbrennungsprozess erzeugt werden können. Für viele Anwendungen ist es vorteilhaft herkömmliche Brennstoffe, insbesondere z.B. Öl und Benzin, zur Herstellung der erfindungsgemäßen Rauchgase einzusetzen. Die Stoffzusätze, aus denen bei der Verbrennung ein Vitalelement- und Schutzstoffanteil im gebildeten Rauchgas entsteht, liegen darin vorzugsweise als öl- bzw. benzinlösliche Verbindungen in molekulardisperser Verteilung vor. Tabelle 1 gibt Beispiele für Stoffe, die als Brennstoffe oder Brennstoffzusatzmittel eingesetzt werden können, um die erfindungsgemäßen Rauchgase zu erzeugen. Tabelle 2 gibt Beispiele für Schutzstoffe, die dem Rauchgas nach der Verbrennung zugesetzt werden können und Tabelle 3 gibt Beispiele für Schutzstoffen und/oder Vitalelemente enthaltende Stoffe als Bestandteile von Rauchgasen, die durch Verbrennung hergestellt wurden. Tabelle 4 enthält weitere Beispiele von Schutzstoffen. Tabelle 5 enthält Beispiele von solchen Stoffen, aus denen sich in der Troposphäre selbsttätig Schutzstoffe bilden können.
Die Erzeugung der erfindungsgemäßen Rauchgase kann durch Verbrennung in jedweden Feuerungsanlagen vorgenommen werden. Sie kann auch mittels der durch die erfindungsgemäßen Treibstoffe angetriebenen Fahrzeuge, insbesondere Flugzeuge, Schiffe und Automobile geschehen. Sie kann auch mittels eigens für diesen Zweck konstruierten Vorrichtungen geschehen.
Die Herstellung der troposphärischen Raumelemente durch Ausbringen der handelsüblichen Schutzstoffe und Vitalelemente ist nicht bevorzugt, wenn es sich um feste Stoffe handelt. Die im Handel erhältlichen Schutzstoffe und Vitalelemente mit feinster Körnung sind die sog. pyrogenen Oxide. Derartige Handelsprodukte sind z. B. "Acrosil" (Siliciumdioxid) und Titandioxid-Pigmente (letztere ohne die Schutzbeschichtung gegen Hydroxylradikalbildung). Auch im Fall, dass diese Stäube in feinstteilig erhältlicher Form ausgebracht werden, haben sie den Nachteil geringer Aufenthaltszeit, weil sie sich rasch absetzen.
Beispiele für Vitalelemente sind z.B. die essentiellen Elemente Phosphor, Stickstoff, Silicium und Eisen, die Lebewesen zur Existenz benötigen.
Beispiele für Schutzstoffe sind solche Stoffe, die die Zerstörung, Entfernung oder Unschädlichmachung schädlicher Stoffe direkt auslösen oder Stoffe, die die Vermeidung der Kontaktnahme der Lebewesen mit schädlichen Stoffen bewirken. Zu den Schutzstoffen gehören z. B. die Hydroxylradikalen in der Troposphäre, weil sie den Abbau der dort schädlichen reduzierenden Stoffe, wie z. B. Methan, Smog und Rauchgase bewirken. Zu den Schutzstoffen gehören z. B. die Stoffe, die die Hydroxylradikalbildung in der Troposphäre anregen, wie z. B. die titanhaltigen Oxide. Zu den Schutzstoffen gehören z. B. die Schadstoffsorbenzien Ruß, pyrogene Kieselsäure und Eisen(III)oxid, Nebel und die Nebelbildner. Zu den Schutzstoffen gehören auch die Warnstoffe, die durch Farbe, Geruch oder Reizstoffwirkung Lebewesen, insbesondere den Menschen davon abhalten, sich einem schädlichen Stoff zu nähern oder damit verunreinigte Nahrung oder Wasser zu essen oder zu trinken. Zu den Schutzstoffen gehören z. B. die Farbpigmente Ruß und Eisenoxidrot, die geruchsintensiven Stoffe Ethylmercaptan und Pyridin, die Reizstoffe Chloracetophenon und Trichlomitromethan, die geschmacksintensiven Stoffe oder Aromen, und auch ekelerregende oder Brechreiz auslösende Stoffe.
Beispiele für die erfindungsgemäßen mit Vitalelementen und/oder Schutzstoffen angereicherte troposphärische Raumelemente sind:

das troposphärische Raumelement über dem Ozean, das vorzugsweise mit Aerosolen angereichert ist, die Vitalelemente enthalten, z. B. Eisen und Phosphor in oxidischer Bindung, für das Phytoplanktonwachstum und Schutzstoffe enthalten, z. B. Titan in oxidischer und/oder nitridischer Bindung, das die photolytische Bildung der Hydroxylradikale zum Methanabbau und von anderen unerwünschten troposphärischen Gasen auslösen kann. Die Aerosole tragen direkt und indirekt dazu bei, dass die Rückstrahlung (Albedo) der Troposphäre erhöht wird. Die vorteilhafte Auswirkung dieses erfindungsgemäßen troposphärischen Raumelements auf Klima, Energieversorgung und Welternährung ist im angefügten Schema beispielhaft erläutert.
das troposphärische Raumelement über Land- oder Küstenstrichen mit hohen Verkehrs- und Industrieemissionen das vorzugsweise mit Aerosolen angereichert ist, die Schutzstoffe enthalten, z. B. Titan in oxidischer Bindung, das hier zum photolytischen Abbau von Smog, Stickoxiden, Kohlenoxid, Halogen- und Nitroaromaten sowie anderen unerwünschten Verbrennungs- und Einissionsprodukten anregt und z. B. Eisen in oxidischer Bindung, das die sorptive Bindung von Reibbelag-Emissionsprodukten, insbesondere von krebserzeugendem Antimon und giftigem Blei bewirkt.
das überbaute künstlich bestrahlte troposphärische Raumelement in Tunneln, Parkhäusern, Tiefgaragen, das vorzugsweise mit Aerosolen angereichert ist, die Schutzstoffe enthalten, wie z. B. Titan und Cer in oxidischer Bindung, die auch hier den photolytischen Abbau von Stickoxiden, Kohlenoxid, und anderen unerwünschten Verbrennungsprodukten auslösen und z. B. auch die Reibbelag-Emissionsprodukte Antimon und Blei sorbieren, wie z. B. Eisen in oxidischer Bindung.
das regionale troposphärische Raumelement über Land- oder Küstenregionen, das sich durch den Mangel an essentiellen Elementen, z. B. Jod, Selen, Mangan, Molybdän, der vorzugsweise mit Gasen und/oder Aerosolen enthaltend die fehlenden Vitalelemente angereichert ist. Vorzugsweise sind die essentiellen Elemente durch sorptive oder chemisorptive Bindung an Trägerstoff-Aerosole gebunden, z. B. Ruß oder Eisenoxide, die durch Verbrennung erzeugt worden sind.

Zu den erfindungsgemäßen mit Schutzstoffen angereicherten troposphärischen Raumelementen gehören auch die bei schwersten Kernkraftwerkunfällen erzeugten und in der Troposphäre treibenden und mit radioaktiven Elementen angereicherten Wolken, wie sie z.B. aus dem Kernkraftwerk Tschernobyl erzeugt wurden. Hierzu zählen auch jene mit radioaktiven Elementen angereicherten Wolken, die bei der unkontrollierten Kernreaktion aus sonstigen Quellen austreten können. Beispiele hierfür sind z. B.. Läger von radioaktiven Abfällen, Läger für Kernbrennstäbe, Kernreaktoren in Schiffsantrieben, Kernwaffen und ihre Läger, Läger für angereichertes Uran, Plutoniumläger. Aber auch Brandwolken oder Wolken in der Troposphäre mit hohem toxischen Potential oder krankheitserregendem Potential, wie sie bei Störfällen oder Katastrophen von Giftgaslägern, Giftgasfabriken, bakteriologischen Waffen oder Laboratorien und Technika, in denen derartige Stoffe oder Toxine gehandhabt werden, ausgehen können, gehören zu den erfindungsgemäßen mit Schutzstoffen angereicherten troposphärischen Raumelementen.
Die dazu verwendeten Schutzstoffe lassen sich einer oder mehreren Stoffen aus den Stoffgruppen der Markierungsstoffe, der Sorptionsmittel, der die Ausfällung fördernden Stoffe, der die Kondensation fördernden Stoffe, der die Agglomeration von Teilchen fördernden Stoffe und der die Aufnahme von Stoffen in den Organismus behindernden Stoffe zuordnen. Die mit Schutzstoffen angereicherten Schadstoffwolken und die aus ihnen gefallenen kontaminierten Sedimente oder das mit ihnen in Berührung gekommene kontaminierte Wasser können von jedermann durch einen oder mehrere Schutzstoffe aus dem Pigment-, Geruchs-, Geschmacks- und Reiz-Stoffgebiet optisch, geruchlich, geschmacklich und auch als Hautreiz erkannt und dadurch gemieden werden. Eingeschränkt auf Geruch und Hautreiz gilt das auch für die Tierwelt. Einige Beispiele für derartige Markierungsstoffe werden in Tabelle 2 gegeben. Zusätzlich sind diese kontaminierten troposphärischen Raumelemente vorzugsweise mit Schutzstoffen angereichert, die die Schadstoffe binden, ihre Ausfällung fördern und die ihre Aufnahme in den Organismus direkt behindern.
Die Schadstoffe enthaltenden Wolken sind erfindungsgemäß mit Schutzstoffen angereichert. Die Aufnahme der radioaktiven, toxischen oder virulenten Stoffe in menschliche und tierische Organismen aber auch Pflanzen wird dadurch direkt und/oder indirekt behindert oder verhindert. Dadurch können die Auswirkungen der freigewordenen toxischen Emissionen erheblich abgemiildert werden.
Die Herstellung der mit Schutzstoffen angereicherten troposphärischen Raumelemente im Havariefall geschieht mittels eigens dazu eingerichteten Sicherheitsvorrichtungen. Die Anwendung der Sicherheitsvorrichtungen wird am Beispiel einer Havarie mit freigesetzten radioaktiven Emissionen aus unkontrollierter Kernreaktion im Kernkraftwerk (KKW) beschrieben. Ein derartiger Störfall ist hier unter dem Synonym "Größter anzunehmender Unfall" (GAU) bekannt. Die auftreibenden heißen Abgase derartiger Kernspaltreaktionen lassen sich den Rauchgasen zuordnen, da im Regelfall immer hochtemperaturbedingte chemische Verbrennungsprozesse beteiligt sind. Ein Gefahrpotential beim GAU ist die Freisetzung radioaktiver Jodisotope. Zur Minimierung des Gefahrpotentials der enthaltenen radioaktiven Jodemissionen wird der erfindungsgemäße Brennstoff und/oder Brennstoffzusatz mit Jodzusatz als Schutzstoff im KKW vorgehalten. Im Fall des GAU kann der Brennstoff möglichst nahe am Ort der offenen Kernbrennstoffreaktion abgebrannt werden. Dies kann z. B. durch Einspritzen joddotierten Flüssigbrennstoffs mit einer oder mehreren Hohllanzen in unmittelbare Nähe der Kernbrennstoffreaktion geschehen, wobei die Hitze der Kernreaktion den Flüssigbrennstoff zur Entzündung bringt. Es ist auch möglich, als Brennstoff mit Jodwasserstoff angereichertes Erdgas einzusetzen und in entsprechender Weise abzufackeln. Dabei mischen sich die erfindungsgemäßen Rauchgase zusammen mit den GAU-Rauchgasen. Die Sicherheitsvorrichtung kann aber auch aus einer herkömmlichen Verbrennungsvorrichtung zur Freisetzung der erfindungsgemäßen jodhaltigen Verbrennungsprodukte aus den Brennstoffen und Brennstoffzusätzen mit herkömmlichen Öl-oder Gasbrennern geschehen. Als Brennstoffe sind joddotierte Brennstofföle und Brennstoffölzusätze bevorzugt. Die Emission von radioaktivem Jod aus den GAU-Rauchgasen in die Troposphäre wird vorzugsweise von der erfindungsgemäßen Jodemission mit den Rauchgasen um ein Vielfaches bezogen auf die in der Zeiteinheit freigesetzte radioaktive Jodmenge in die Troposphäre übertroffen, um die Gefahr der Aufnahme radioaktiver Jodisotope beim Kontakt von Personen mit den Immissionen am Immissionsort zu minimieren.
Die Anreicherung der emittierten Schadstoffwolke mit Schutzstoffen aus den Klassen der festen und/oder flüssigen Sorptionsmittel ermöglicht es, die Aufnahme von Schadstoffen aus der kontaminierten Wolke zusätzlich zu reduzieren. Ruß eignet sich zur Sorption gasförmiger radioaktiver Stoffe und kann leicht durch unvollständige Verbrennung von Rußöl als rußhaltiges Rauchgas generiert werden. Organisch gebundenes Eisen und/oder Mangan im Brennstoff ergibt mit Eisen- und/oder Manganoxiden angereicherte Rauchgase, die ein exzellentes Sorbens für radioaktive Schwermetalle sind. In den aufsteigenden heißen Rauchgasen aus der Kernschmelze und auf dem Transport in der Troposphäre wird Rußaerosol oberflächlich oxidiert. Derart oxidierter Ruß ist zusätzlich in die Lage, Anteile der schweren radioaktiven Elemente zu binden.
Ein angehobener Gehalt der kontaminierten Wolke mit Wasserdampf und/oder nebelbildenden Stoffen als Schutzstoff wirkt förderlich auf die Bindung der radioaktiven Metalle an die sorptionsaktiven Schutzstoffe. Die Bindung der radioaktiven Schwermetalle, Metalloide und Erdalkalien an die oxidierten Rußpartikel- und/oder Oxidpartikel-Schutzstoffe gelingt besonders vorteilhaft aus der wässrigen Phase, weil diese Phase die Bildung gelöster Ionen daraus induziert, die von den Sorbenzien Ruß und Eisenoxiden leichter aufgenommen werden können. Um wässrige Schutzstoffaerosole auch in trockener Troposphäre zu generieren, kann die kontaminierte Wolke zusätzlich mit Nebelbildner-Schutzstoffen angereichert werden. Nebelbildner können sowohl durch Verbrennung als auch durch Injektion der Nebelbildner in die heißen Rauchgase erzeugt werden. Dies sind neben Wasser z. B. flüchtige Säuren, flüchtige Basen, flüchtige hydrolysierende Salze und thermisch zerfallende Salze sowie hygrokopische Stoffe oder auch solche Substanzen, die sich in der schutzstoffangereicherten Wolke in einen oder mehrere Nebelbildner umwandeln können. Hierzu zählen die in der Tabelle 3 und 4 beispielhaft aufgezählten Stoffe.
Nebelbildner können ebenfalls direkt aus Brennstoffen und Brennstoffen erzeugt werden, z. B. Phosphorsäure aus der Verbrennung von Trikresylphosphat, Schwefelsäure aus der Verbrennung von Schwefelkohlenstoff. In der Wolke bilden diese Stoffe oder ihre Oxidations- und/oder Hydrolyse-Produkte wässrige Schutzstoffnebeltröpfchen. Die Nebelbildung hat daneben den großen Vorteil, dass sie die Aerosolteilchen in der Wolke durch Agglomeration zu Flocken aggregiert. Dadurch erhöht sich die Sinkgeschwindigkeit der Teilchen bis hin zur Niederschlagbildung. Bevorzugt ist die Anwendung wasserlöslicher hygroskopischer Schutzstoffe zur Schutzstoffnebelbildung, vorzugsweise Ammoniumchlorid, Calciumchlorid, Magnesiumchlorid oder Zinnchlorid. Kombinationen von flüchtigen Basen mit flüchtigen Säuren ergeben ebenfalls vorteilhafte und beständige Schutzstoffnebel. Auch durch Verbrennung von Metallstäuben wie Zink, Aluminium, Eisen oder Magnesium oder deren Gemischen mit hochchlorierten organischen Stoffen als Oxidationsmittel lassen sich beständige Schutzstoffnebel erzeugen.
Vorteilhaft wird eine hohe Beladungsdichte der Schadstoffwolke mit Schutzstoffen gewählt. Dadurch wird einerseits der überwiegende Anteil des Schadstoffinventars gebunden, andererseits agglomeriert das Schutzstoffaerosol und sedimentiert schneller, als die schutzstofffreie Wolke. Das ergibt den Vorteil der Einengung der Fall-out-belasteten Region auf eine um ein Vielfaches kleinere Fläche als ohne die durchgeführte Maßnahme. Die erfindungsgemäßen Schutzstoffe Ruß und Eisenoxid haben Pigmenteigenschaften und bilden damit eine einfache Methode zur optischen Markierung des Fall-out-Gebiets, erkenntlich an der schwarzen oder roten Fall-out-Farbe. Die Schadstoffbindung an die Schutzstoffe hat zudem den Vorteil der einfacheren Abscheidung der Radioaktivität aus der kontaminierten Luft mit Luftreinigungsvorrichtungen und die Minderung der Gewässerkontamination durch gelöste radioaktive Stoffe.
Zusätzlich eignen sich am Geruch und/oder durch Hautreiz empfindlich nachweisbare Schutzstoffe als sensorische Markierungsmittel für die radioaktive Wolke und ihre Immissionen. Beispiele hierfür sind die Stoffe aus den Gruppen der geruchsintensiven und/oder der hautreizenden Stoffe. Hierzu zählen z.B. Mercaptane (geruchsintensiv), Pyridin (geruchsintensiv), Halogenketone (hautreizend), Halogennitrile (hautreizend), Halogencyane (hautreizend), Trichlornitromethan (hautreizend), Halogennitroaromaten (hautreizend), Oxazepin (hautreizend) und ähnliche. Eine weitere Möglichkeit um Mensch und Tier vom Genuss Fall-out-belasteten Wassers abzuhalten, ist der Zusatz geschmacksintensiver widerlich schmeckender Aromen als Schutzstoffe. Diese Schutzstoffe, die sich bei hohen Temperaturen zersetzen würden, werden vorzugsweise als Gas oder Sprühnebel in den aktiven heißen Rauchgasstrom nach dem Zusatz der o. g. erfindungsgemäßen schutzstoffhaltigen Rauchgase injiziert. Beispiele für Schutzstoffe mit derartigen Signal- und Schutzwirkungen, die mit dem GAU-Rauchgas ausgebracht werden können, werden in Tabelle 2 gegeben. Um die temperatur- und oxidationsempfindlichen Schutzstoffe in der Wolke vor dem Abbau durch UV-Strahlung und Oxidation zu schützen, ist es vorteilhaft, wenn der Rauchgasstrom lichtbrechende oder lichtabsorbierende Pigmente, z. B. Ruß und Oxide enthält, da die an solchen Pigmenten sorbierten Schutzstoffe besser vor dem chemischen Abbau geschützt sind.
Die am Beispiel der erfindungsgemäßen mit Schutzstoffen angereicherten radioaktiven Havariewolke beschriebenen Wirkungsmechanismen lassen sich sinngemäß auf Havariefälle mit Austritt toxinbelasteter oder mit Viren oder Mikroben belasteter Gaswolken übertragen. Auch in den Fällen eines havariebedingten Gasaustritts ohne Brand- oder Explosionserscheinung, bei dem thermische Konvektion keinen Einfluss hat, kann es im urbanen Nahbereich förderlich sein, hilfsweise einen Brand zur Bildung der schutzstoffhaltigen Rauchgase zu entfachen, um der Gaswolke thermischen Auftrieb zu erteilen, der die Schadstoffwolke über die besonders gefährdeten Lokalitäten anhebt.
Die mit Schutzstoff-Aerosolen angereicherten lokalen troposphärischen Raumelemente, in denen bei Bestrahlung die Hydroxylradikalbildung angeregt ist, können herkömmliche Kraftfahrzeug-Katalysatorsysteme zur Abgasreinigung überflüssig machen. Die Wirkung der erfindungsgemäßen feinverteilten Aerosole kann die Wirkung der Katalysatorfestbetten übertroffen, weil sie in der Rauchgaswolke auch nach Verlassen des Auspuffs nachhaltig weiterwirken kann, wohin diese auch treibt. Die Smogkomponenten Ozon, NO_x, Peroxyacetylnitrat werden dabei durch die gebildeten Hydroxylradikale abgebaut oder kommen dort gar nicht erst zur Bildung, wo die OH-Radikalkonzentration tagsüber erheblich über den Normalwert angehoben ist. Schutzstoff-Aerosole, die oxidisch gebundenes Eisen enthalten, können krebserzeugendes Antimon und giftiges Blei, das in dem freigesetzten Reibbelagsabrieb von Kupplungs- und Bremsbelägen enthalten ist, auch dann noch fest an sich binden, wenn es mit den Niederschlägen fortgeschwemmt worden ist und zusammen mit den Schutzstoff-Partikeln sedimentiert oder mit dem Regenwasser in die Kanalisation fortgeschwemmt worden sind. Auch die aus der Luft auf die Oberflächen von Vegetation, Gebäuden und Erdreich abgesunkenen Schutzstoffaerosole können dort die Bildung der Hydroxylradikale bei Bestrahlung damit dort ihre Reinigungsfunktion fortsetzen.
Das Ausbringen der schutzstoffbildenden Rauchgase könnte z. B. für überwiegend tagsüber fahrende Automobile über den Wegfall oder die Minderung der Treibstoffsteuer für die entsprechenden Treibstoffe gefördert werden, so dass alternativ zum Katalysatoreinsatz schutzstoffhaltiges Rauchgas bildender Brennstoff Verbreitung finden kann. Für diese Fahrzeuge käme die Einrichtung katalytischer Abgasreinigungseinrichtungen, wie sie insbesondere an benzingetriebenen Fahrzeugen vorgeschrieben ist, dann zum Wegfall.
Für die nachhaltige Stabilisierung des Klimas im gemäßigten Bereich, die Zunahme der Nahrungsmittelerzeugung und die Zunahme der nachwachsenden Energieträger reicht es aus, allein das mit Vitalelementen und Schutzstoffen über dem Ozean angereicherte troposphärischen Raumelement einzusetzen. Der Steuerung und Überwachung der Anreicherung der Vitaleiemente und/oder Schutzstoffe in den troposphärischen Raumelementen über dem Ozean kommt daher eine besondere Bedeutung zu, weil mit anwachsendem Vitalelementeintrag der Durchsatz im nicht-geogenen Teil des Kohlenstoffkreislaufs zunimmt, wobei die nachhaltige Stabilität seines Fließgleichgewichts zu sichern ist.
Der Anstieg der Kohlenstofffracht in diesem Teil des Kohlenstoffkreislaufes erfordert damit, dass die von der durch das erfindungsgemäße troposphärische Raumelement über dem Ozean ausgelöste Massenzunahme des Phytoplanktons aus der Troposphäre entnommene Kohlenstofffracht im ausreichenden Maß ersetzt wird. In der Übergangsphase kann das noch durch die Verbrennung fossiler Energieträger geschehen. Danach sollen die Produkte aus der gesteigerten Phytoplanktonproduktion, nämlich Kerogen- und Methanhydratsediment, in die Energieerzeugung der anthropogenen Stoffwirtschaft integriert werden. Andernfalls droht nämlich Gefahr, dass durch Abfall der Konzentration des troposphärischen Kohlendioxids das Klima in eine Kaltphase abgleitet.
Die Systemteile im Kohlenstoffkreislauf, die als Folge des des mit Vitalelementen und Schutzstoffen angereicherten ozeanischen troposphärischen Raumelements zum Erhalt eines stabilen Kohlenstoff-Fließgleichgewichts durch menschlichen Eingriff zu verändern sind, sind unterstrichen:

(1) Kohlendioxidfracht aus den Quellen: Verbrennung von nachwachsenden Energieträgern und vulkanischer Exhalation ---> (2)
(2) Kohlendioxidsenken: Assimilierte Kohlendioxidfracht im Phytoplankton, geogene Bindung im Verwitterungsprozeß als Kalksteinsediment sowie dieKalksteinsediment-Subduktion in Kruste und Mantel ---> (3a) und (3b)
(3a) Phytoplanktonfracht in die Nahrungspyramide
(3b) Phytoplanktonfracht in die ozeanische Sedimentfermentation ---> (4)
(4) Kerogen- und Methanhydratsedimentfracht aus der Sedimentfermentation ---> (5)
(5) Kerogen- und Methanhydratsedimentfracht durch Sedimentabbau für den anthropogehen Stoffkreislauf ---> (6)
(6) Kerogen- und Methanhydratsedimentfracht zur Verbrennung für die anthropogene Energiegewinnung ---> (1)

Zur Kontrolle der Stabilität des Fließgleichgewichts im Kohlenstoffkreislauf mit der ausgelösten erhöhten Kohlenstofffrachtrate lassen sich eine Reihe von Untersuchungsparametern benutzen. Diese Untersuchungsparameter werden bevorzugt an den jeweils davon direkt beeinflussten Ökosystemen und sonstigen davon beeinflussten Umweltsystemen gewonnen. Die Steuerung der Kohlenstofffracht geschieht durch Heben oder Senken des Vitalelement- und/oder Schutzstoffgehaltes im erfindungsgemäßen troposphärischen Raumelement. Das geschieht erfindungsgemäß durch die fortlaufende oder sporadische Dosierung der jeweils über den Luftraum zugeführten Wirkstoffgehalte und die Festlegung der Lage der jeweiligen Zuführungslokalitäten in strenger Abhängigkeit von Lage und Veränderung der jeweils gemessenen relevanten Parameter. Derartige Parameter sind z. B.

der regionale, hemisphärische und globale Methan- und Dimethylsulfidgehalt in verschiedenen Höhenlagen der Troposphäre und oberhalb der Tropopause,
der lokale, regionale und hemisphärische Schutzstoff- und/oder Vitalelementgehalt in der Luft, auf/in der Vegetation, auf/im Boden, im Gewässer,
die durchschnittliche Wolkenbedeckung im troposphärischen Raumelement,
der in der Luft und im Ozean gemessene CO₂-Gehalt: global, in der Hernisphäre und im troposphärischen Raumelement
die Phytoplanktonkonzentration unterhalb des troposphärischen Raumelements,
der Sauerstoffgehalt unterhalb des troposphärischen Raumelements in verschiedenen Meerestiefen,
Trübstoffgehalte unterhalb des troposphärischen Raumelements in verschiedenen Meerestiefen,
Sedimentationsraten unterhalb des troposphärischen Raumelements in verschiedenen Meerestiefen,
Ökosystemuntersuchungen unterhalb des troposphärischen Raumelements,
Globale Temperaturmessungen in der Troposphäre, am Boden und an der Gewässeroberfläche.

Die Konzentration der Vitalelemente und/oder Schutzstoffe im ttoposphärischen Raumelement, auch sein Volumen bzw. die von ihm überdeckte hat Einfluss auf den Kohlenstoffdurchsatz. Es gibt sehr viele Möglichkeiten, die Parameter der mit Vitalelementen und/oder Schutzstoffen beladenen troposphärischen Raumelemente zu lenken. Durchschnittliche Verteilung, Aufenthaltsdauer und Konzentration der mit den Rauchgasen eingetragenen Stoffe im troposphärischen Raumelement sind dabei wichtige Größen. Beispiele für Regulationsmöglichkeiten sind:

Örtlichkeit über der das Rauchgas ausgebracht wird,
Flächengröße über der das Rauchgas ausgebracht wird,
Höhe in der das Rauchgas ausgebracht wird,
Konzentration in der die Stoffe im Rauchgas vorliegen,
Dosierung in der das Rauchgas ausgebracht wird,
Stoffmischung die mit dem Rauchgas ausgebracht wird,
Intervalle in denen das Rauchgas ausgebracht wird,
Partikelgröße in der die Stoffe im Rauchgas vorliegen.

Bei der Partikelgröße, in der die Aerosole im Rauchgas vorlieben ist die Größe der Sekundärpartikel die bevorzugte Messgröße, da ihr Durchmesser für die Sinkgeschwindigkeit der Aerosolpartikel eine wesentliche mitentscheidende Größe ist. Sekundärpartikel bestehen aus Primärpartikel-Agglomeraten. Die Durchmesser der Sekundärpartikel sind eine Funktion der Aerosolkonzentration im Rauchgas. Diese wiederum ist eine Funktion der Konzentration der aerosolbildenden brennbaren Substanz im Brennstoff: Je höher diese ist, umso gröbere Sekundärpartikel enthält das Rauchgas und umso rascher sinken diese in der Troposphäre nach unten.
Ähnliche Regulationsmechanismen können auch bei der Havarie-orientierten Wirkstoffdosierung zur Anreicherung der Kontaminationswolke eingesetzt werden. Diese richten sich zum Beispiel nach der Datenlage über die der Wolke ständig zugeführte Schadstofffracht, die im Beispiel Kernkraftwerkhavarie aus der Strahlungstemperatur der Kernbrennstoffschmelze und/oder an der Höhe der thermischen Konvektionssäule und/oder ihrer radioaktiven Strahlungsintensität relativ genau abgeschätzt werden kann. Aus dem Spektrum der radioaktiven Strahlungsintensität und der Kenntnis des eingesetzten Kernbrennstoffs kann auch rückgeschlossen werden auf das vorhandene aktive Inventar in der Emission. Diese Kriterien eignen sich sowohl für die Bestimmung der notwendigen Frachtraten der Schutzstoffe. Von Fall zu Fall kann außerdem darüber entschieden werden, ob alle diese Schutzstoffe eingesetzt werden sollen oder nur eine bestimmte Fraktion.
Die troposphärischen Raumelemente mit angehobenem Vitalelementgehalt haben den besonderen Vorteil, dass der Eintrag der Vitalelemente auf das Meer oder die Landfläche nachhaltig und großflächig erfolgt. Durchgeführte Versuche zur Ausbringung von Vitalelementen in der Form von Eisensalzen, die direkt in den Ozean eingetragen wurden, haben nur kleinen Regionen den Phytoplanktonmassenzuwachs auslösen können.
Es ist auch möglich, die in eingehausten Einrichtungen freigesetzten erfindungsgemäßen Rauchgase unter Nutzung ihrer hydroxylradikalbildenden Titan und/oder Eisen enthaltenden Aerosole unter Einwirkung natürlichen Sonnenlichts oder künstlichen Lichtquellen nach Verrichtung ihrer schadgasbeseitigenden Aufgabe durch an und für sich bekannte Prozess-Schritte der entstaubenden Luftreinigung wieder aus der damit behandelten Luft abzuscheiden. Auf diesem Weg lassen sich diese Rauchgase zur Reinigung von schadgashaltiger Abluft oder Zuluft einsetzen.
Insbesondere mit dem erfindungsgemäßen ozeanischen mit Vitalelementen und Schutzstoffen angereicherten troposphärischen Raumelement kann eine nachhaltige Beseitigung der Krise für die Menschheit abgewendet werden. Ausgewählte Einzelwirkungen sind:

Absenkung des troposphärischen CO₂-Gehalts (bewirkt Klimaabkühlung)
Zunahme der Albedo durch direkte Wirkung der erfindungsgemäßen Aerosole (bewirkt Klimaabkühlung)
Zunahme der Albedo durch die von der verstärkten Dimethylsulfidemissionen aus dem Phytoplanktonstoffwechsel ausgelöste Wolkenbildung (bewirkt Klimaabkühlung)
Abbau des troposphärischen Methans durch Hydroxylradikalerzeugung (bewirkt Klimaabkühlung)
Abbau von schwer abbaubaren Stoffen, z. B. polychlorierte Biphenyle, halogenierte Dibenzodioxine und Dibenzofurane, DDT, Phthalate, polycyclische Aromaten durch Hydroxylradikalerzeugung
Zunahme der Sedimentation abgestorbenen Phytoplanktons (bewirkt die Bildung von Kerogen- und Methanhydratsediment als Quelle für nachwachsende Energieträger)
Zunahme der Proteinbildung im Ökosystem Ozean durch Steigerung der Phytoplanktonmasse aus den Meeren (Zunahme der Protein-Nahrungsressourcen)

Die zur Erzeugung der Zusätze zu den troposphärischen Raumelementen notwendigen Mischoxide und -nitride sind allesamt nicht toxisch und in den zur Anwendung kommenden Konzentrationen auch ohne nachteilige Wirkung in Lunge und Verdauungstrakt. Sie wirken auch nicht toxisch auf die Umwelt. Zumindest ist nicht bekannt, dass die natürlichen Partikel ähnlicher Konstitution, die bei der troposphärischen Hydrolyse vulkanischer Gasexhalationen von Eisen-, Silicium- und Titanhalogeniden in erheblicher Menge freigesetzt werden können, dort wo sie vorkommen, Gesundheitsschäden verursacht hätten.
Vom Betrieb der vielen stationären Hausheizungsanlagen, die mit eisenhaltigen Ölen betrieben werden, sind ebenfalls keine nachteiligen Wirkungen bekannt geworden. Weder die ubiquitär anzutreffenden Eisen- und Manganoxide, noch die verschiedenen Oxide, Nitride, und Oxidnitride, die als Verbrennungsprodukte der besonders bevorzugt eingesetzten Elemente Silicium, Titan, Zirkonium und Eisen auftreten können, sind toxisch. Von den entsprechenden Silicium- und Titanverbindungen ist bisher nur die Quarzmodifikation als gesundheitsschädlich bekannt geworden. Die bei der an und für sich bekannten Verbrennung von Silicium, Titan, Silanen, Titansäureestern und Kieselsäureestern in die Troposphäre freigesetzten Aerosole sind nicht-kristallin. Auch von nicht kristallinen Siliciumdioxidaerosolen sind keine schädlichen Wirkungen bekannt geworden. Die in den erfindungsgemäßen Aerosolen ggf. enthaltenen Titanate, Ferrate, Zirkonate, Zirkoniumdioxid und Cerdioxid weisen ebenfalls weitestgehend fehlgeordnete nichtkristalline Gitter auf und gehören chemisch-biologisch zu den inerten Stoffen: In den sandigen Sedimenten aus verwitterten kristallinen und vulkanischen Gesteinen und in vulkanischen Aschen sind diese Elemente gelegentlich in der verwitterungsresistenten Schwermineralfraktion als Rutil, Anatas, Brookit, Ilmenit, Titanit, Zirkon angereichert. Schädliche Wirkungen von diesen in den Verdauungstrakt aufgenommenen Stoffen sind daher auch nicht bekannt oder zu erwarten.
Die natürliche Belastung durch windverfrachtete Feinstaubaerosol-Fraktion wird obne den Einsatz der erfindungsgemäßen mit Vitalelementen und/oder Schutzstoffen angereicherten troposphärischen Raumelemente wegen der dann fortgesetzten Zunahme der Verwüstung und Versteppung weltweit zunehmen. Die natürlichen Windfrachtaerosole vieler Landstriche enthalten kristalline Anteile, insbesondere Quarz und Serpentin, die eingeatmet gesundheitsschädlich sind. Insbesondere die natürlichen aus den Wüsten- und Moränengürteln emittierten Feinststaubaerosole, die gelegentlich bis nach Mitteleuropa vordringen, können z. B. auf Grund ihres Quarzanteils als gesundheitsschädlich eingestuft werden. Insbesondere jene serpeatinfaserhaltigen Feinstäube, die aus Trockenzonen mit natürliche Serpentinvorkommen abgeweht werden, gelten als gesundheitsschädlich.

Daten zur Wirtschaftlichkeit

Insbesondere die Titan-, Silizium-, Phosphor- und Eisen-organischen Verbindungen für die Herstellung der Brennstoffe und Brennstoffzusätze zur Erzeugung der die Vitalelemente und/oder Schutzstoffe enthaltenden Rauchgase können großtechnisch zu sehr günstigen Herstellungskosten erzeugt werden. Zudem sind Titan und Eisen keine Mangelelemente in der Erdkruste; sie gehören zu den häufigen Elementen: Der durchschnittliche Gehalt in der kontinentalen Erdkruste beträgt 42 g Eisen je kg Erdkruste und 5 g/kg Titan. Gemäß dem Statistischen Jahrbuch 1992 für die Bundesrepublik Deutschland lag 1990 beispielsweise die Produktion von Motoren-, Flugbenzin-, Flugturbinen- und Dieselkraftstoffverbrauch allein in den USA bei ca. 457.000.000 Tonnen. Unter der Annahme, dass etwa 1/5 dieser Menge für geeignete Zwecke eingesetzt wird (z.B. Flugverkehr, Schiffsantrieb) hätte bei einer mittleren Dotierungselementkonzentration von 10^-4 Teilen Dotierungselement je 1 Teil Kraftstoff etwa 10.000 t Dotierungselemente ausgebracht werden können.

Tabelle 1 Beispiele von Stoffen als Brennstoff oder Brennstoffzusatzmittel, mit denen durch Verbrennung Rauchgase erzeugt werden können, mittels derer die troposphärischen Raumelemente mit Vitalelementen und/oder Schutzstoffen angereichert werden können

Stoffbeispiel; Elementsymbol der wirksamen Elementkomponenten im wirkstoffhaltigen Rauchgas	Eigenschaften der mit dem Rauchgas applizierten Wirkstoffe*
Phosphorsäureester; P	a, p
Ester der phosphorigen Säure; P	a, p
Phosphor, weiß; P	a, p
Magnesium-Phosphid, P	a, p
Calcium-Phosphid, P	a, p
Kieselsäureester, Si, N	a
Tetramethylsilan, Si, N	a
Silanverbindurigen, Si, N	a
Halogensilanverbindungen, Si, N
Silicium-Magnesiumlegierung, Si, N
Titanocen, Ti, N	a, d
Tetramethyltitan, Si, N	a, d
hydrolysestabile Titansäureester, Ti, N	a, d
Carbonsäure-Titansäurekondensate, Ti, N	a, d
Titanacetytacetonate, Ti, N	a, d
Titanphthalocyanine, Ti, N	a, d
Titan, Ti, N	a, d
Magnesium-Titanlegierung, Ti, N	a, d
Eisencarbonyle, Fe	a, d, p, s
Ferrocen, Fe	a, d, p, s
Dekamethylferrocen, Fe	a, d, p, s
Eisenoleate, Fe	a, d, p, s
fettsaure Eisensalze, Fe	a, d, p, s
Eisenacetylacetonat, Fe	a, d, p, s
Eisenrhodanid, Fe	a, d, p, s
Eisenhaltige aromatische N-Heterocyclen, Fe	a, d, p, s
Eisen-Silicium-Magnesium-Legierung, Fe, Si	a, d, p, s
Tricyclopentadienyl-Cer, Ce	d
Cerheptandionat, Ce	d
Ceracetylacetonat, Ce	d
Eisen-Cer-Titan-Legierung, Fe, Ce, Ti	a, d, p, s
Jodmethan, J	a, r
Dijodmethan, J	a, r
Tetrajodmethan, J	a, r
Jod, J	a, r
Jodlösung in Rußöl, J, C	a, p, r, s
Diphenylselenid, Se	a
Diphenylselendioxid, Se	a
Diphenylselenoxid, Se	a
Selenlösung in Rußöl, Se, C	a, p, s
Diphenylselenid mit Ferrocen, Se, Fe	a, p, s
Rußöl, C	p, s
Rußöl mit Ferrocen und Tetrajodmethan, C, Se, Fe	a, p, s
Rußöl mit Ferrocen, C, Fe	p, s

*) Eigenschaft a) Vitalelement
Eigenschaft d) Schutzstoff; Bildung von Hydroxylradikalen
Eigenschaft p) Schutzstoff; Sorbens
Eigenschaft r) Schutzstoff; Minimierung der Aufnahme radioaktiven Jods in den Organismus
Eigenschaft s) Schutzstoff; Markierung des giftigen Fall-outs aus schadstoffhaltigen Wolken durch optisch erkennbare Pigmentierung

Tabelle 2 a) Beispiele von Schutzstoffen als direkte Zusätze oder als Zusatzmittel zu den Rauchgasen, die störfallbedingt emittierten Schadstoffwolken zugemischt werden; b) Beispiele für eingesetzte Rauchgase

a) Schutzstoffzusatz zum Rauchgas	direkte und indirekte Eigenschaften der Schutzstoffe in der Schadstoffwolke und ihrem Fall-out*
b) Rauchgas-Beispiel
a) Chloracetophenon	p, r, s, u, t
b) Rauchgas: Ruß-, Jodwasserstoff- und Eisen(111)oxid-haltiges Mischgas von ca. 150 °C Rauchgas aus den separaten Verbrennungsabgasen von Rußöl-Methyljodid-Lösung und Ferrocen- Öllösung
a) Ethanthiol	p, s, t
b) Rauchgas: rußhaltiges Rauchgas aus der Rußölverbrennung
a) Pyridin	t
b) Rauchgas: Gas- und Aerosol-Konvektionsstrom, der an der unkontrolliert reagierenden Kernbrennstoffschmelze aufwirbelt

*) Eigenschaft p) Sorptive Bindung an einen Schutzstoff
Eigenschaft r) Minimierung der Aufnahme radioaktiven Jods in den Organismus
Eigenschaft s) Schutzstoff; Markierung des giftigen Schadstoffwolken-Fall-outs durch optisch erkennbare Pigmentierung
Eigenschaft t) Markierung der giftigen Immissionen in der Luft und des giftigen Schadstoffwolken-Fall-outs am Boden und im Gewässer durch Geruch oder Geschmack
Eigenschaft u) Markierung der giftigen Immissionen in der Luft und des giftigen Schadstoffwolken-Fall-outs am Boden und im Gewässer durch Haut-und/oder andere Reize

Tabelle 3 Beispiele von Vitalelementen und Schutzstoffen im Rauchgas und ihre Wirkung im damit dotierten troposphärischen Raumelement

Beispiel für Vitalelementhaltige Stoffe und/oder Schutzstoffe und die darin enthaltenen wirksamen Elemente	Elementsymbol	Wirkung des damit dotierten troposphärischen Raumelement
Pyrophosphorsäuren Phosphorsäuregemisch-Nebel Ammoniumphosphate	P	a, p
Siliciumdioxid-Aerosol Siliciumnitrid-oxynitrid-Aerosol	Si, N	a
Titandioxid-Aerosol	Ti, Si, Zr N	a, d, s
Titannitrid-oxynitrid-Aerosol
Titan-Silicium-Mischoxid-Aerosol
Titan-Silicium-Mischoxynitrid-Aerosol
Titan-Silicium-Zirkonium-Mischoxid-Aerosol
Titan-Silicium-Zirkonium-Mischoxynitrid-Aerosol
Eisen(III)oxide-Aerosol	Fe	a, p, s
Eisen-Silicium-Magnesium-Mischoxid-Aerosol, Siliciumnitrid-oxidnitrid-Aerosol	Fe, Si, Mg, N	a, p, s
Cerdioxid-Aerosol	Ce	d
verdünntes Jodgas	J, C	a, p, r, s
verdünntes Jodwasserstoffgas
jodhaltige Ruß-Aerosole
verdünntes Selendioxidgas	Se
Selendioxid-Eisen(III)oxid-Aerosole	Se, Fe	a, p, s
selenhaltige Rußaerosole	Se, C	a, p, s

*) Eigenschaft a) Vitalelement
Eigenschaft d) Schutzstoff; Bildung von Hydroxylradikalen
Eigenschaft p) Schutzstoff; Sorbens
Eigenschaft r) Schutzstoff; Minimierung der Aufnahme radioaktiven Jods in den Organismus
Eigenschaft s) Schutzstoff; Markierung des giftigen Schadstoffwolken-Fall-outs durch optisch erkennbare Pigmentierung

Tabelle 4 Beispiele von Nebelbildnern als Schutzstoffe als direkte Zusätze oder als Zusatzmittel zu Rauchgasen, die der emittierten Schadstoffwolke aus Havarieereignissen zugemischt werden

Stoffbeispiele für Nebelbildner
Wasser
Salzsäure
Ammoniakwasser
Ammoniakgas
Methylamin
Ethylamin
Natriumcarbonat
Ammoniumcarbonat
Calciumchlorid
Magnesiumchlorid
Aluminiumchlorid
Eisen(III)chlorid
Ammoniumhydrogencarbonat
Ammoniumchlorid
Methylammoniumchlorid
Ammoniumhydrogensulfat
Chlorsulfonsäure
Schwefeltrioxid
Pyridiniumchlorid
Phosphorpentoxid

Tabelle 5 Beispiele für Stoffe, die sich erst in der emittierten Schadstoffwolke aus dem Havarieereignis zu Nebelbildnerschutzstoffen umwandeln

Stoffbeispiele für Stoffe, die sich in der Schadstoffwolke zu Nebelbildnern umwandeln	Aus den Stoffen in der. Schadstoffwolke gebildete Nebelbildner
Schwefelwasserstoff	Schwefelsäure
Ammoniumsulfid	Ammoniumsulfat
Schwefeldioxid	Schwefelsäure
Schwefelkohlenstoff	Schwefelsäure
Phosphortrichlorid	Phosphorsäure, Salzsäure
Phosphoroxychlorid	Phosphorsäure, Salzsäure
Phosphorpentachlorid	Phosphorsäure, Salzsäure
Schwefeldichlorid	Schwefelsäure, Salzsäure
Sulfurylchlorid	Schwefelsäure, Salzsäure
Aluminiumchlorid	Salzsäure, Aluminiumhydroxid
Eisen(III)chlorid	Salzsäure, Eisen(III)hydroxid
Bortrichlorid	Salzsäure, Borsäure
Titantetrachlorid	Titansäure, Salzsäure
Siliciumtetrachlorid	Kieselsäure, Salzsäure
Chlorsilane	Kieselsäure, Salzsäure

Claims

Verfahren zur Herstellung eines troposphärischen Raumelements mit einer nachhaltig erhöhten Konzentration von mindestens einem Vitalelement und/oder von mindestens einem Schutzstoff, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem mindestens einen Vitalelement und/oder dem mindestens einen Schutzstoff um eine Eisen- oder Titanverbindung oder um an Sauerstoff und/oder Stickstoff gebundenes Silicium handelt, dass die Herstellung des troposphärischen Raumelements durch einen kontrollierten Zusatz von Rauchgas zu einem bestehenden troposphärischen Raumelement erfolgt, wobei das Rauchgas das mindestens eine Vitalelement und/oder den mindestens einen Schutzstoff enthält, und dass das Rauchgas durch die Verbrennung eines Brennstoffes und/oder eines Brennstoffzusatzes erzeugt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Rauchgas nach seiner Entstehung mit den vitalelementen und/oder Schutzstoffen angereichert wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Brennstoff eine oder mehrere Substanzen aus der folgenden Gruppe enthält: Wasserstoff, Erdgas, Flüssiggas, Erdöl, Erdölraffinat, Pyrolyseöl, Öle aus nachwachsendem Rohstoff, Dieselöl, Kerosin, Leichtöl, Schweröl, Silikonöl, Ottokraftstoff, Methanol, Metall, Metalloid und enthaltend in angereicherter Form mindestens ein Vitalelement und/oder mindestens einen Schutzstoff und/oder mindestens einen Stoff, der durch Pyrolyse und/oder Verbrennung in einen Schutzstoff übergeht.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 3 , dadurch gekennzeichnet, dass der Brennstoff oder der Brennstoffzusatz wenigstens eine Eisenverbindung aus der folgenden Gruppe ist: Eisencarbonyle, Ferrocen, Dekamethylferrocen, Eisenoleate, fettsaure Eisensalze, Eisenacetylacetonat, Eisenrhodanid, eisenhaltige aromatische N-Heterocyclen, Eisen-Silicium-Magnesium-Legierung.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Brennstoff oder der Brennstoffzusatz wenigstens eine Titanverbindung aus der folgenden Gruppe ist: Titanocen, Tetramethyltitan, hydrolysestabile Titansäureester, Carbonsäure-Titansäurekondensate, Titanacetytacetonate, Titanphthalocyanine, Titan, Magnesium-Titanlegierung.
verfahren nach Anspruch 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Brennstoff oder der Brennstoffzusatz wenigstens eine Siliciumverbindung ist, die als öl- oder benzinlösliche Verbindung, als Silikonöl, als Kieselsäureester, Tetramethylsilan, Silanverbindung oder als Halogensilanverbindung oder als Metall oder Metalloid vorliegt.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Brennstoff oder der Brennstoffzusatz wenigstens eine Cerverbindung aus der folgenden Gruppe ist: Tricyclopentadienyl-Cer, Cerheptandionat, Ceracetylacetonat, Eisen-Cer-Titan-Legierung.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Rauchgas mit mindestens einem Nebelbildner aus der Gruppe:
- Salzsäure, Calciumchlorid, Magnesiumchlorid, Aluminiumchlorid, Zinkchlorid, Eisen(III)chlorid, Ammoniumchlorid, Methylammoniumchlorid, Pyridiniumchlorid, Ammoniumhydrogensulfat, Chlorsulfonsäure, Schwefeltrioxid, Schwefelsäure,
und/oder mit mindestens einem zu einem Nebelbildnerschutzstoff sich umwandelnden Stoff aus der Gruppe:
- Phosphortrichlorid, Phosphoroxychlorid, Phosphorpentachlorid, Schwefeldichlorid, Sulfurylchlorid, Aluminiumchlorid, Eisen(III)chlorid, Bortrichlorid, Titantetrachlorid, Siliciumtetrachlorid, Chlorsilane, Schwefelwasserstoff, Schwefeldioxid
angereichert wird.
Verfahren zur Beseitigung von Schadstoffen oder giftigen Stoffen aus einem troposphärischen Raumelement, dadurch gekennzeichnet, dass diesem ein schutzstoffhaltiger Rauchgas zugesetzt wird, wobei es sich bei dem Schutzstoff um eine Eisen- oder Titanverbindung handelt oder um ein an Sauerstoff und/oder Stickstoff gebundenes Silicium, und wobei das Rauchgas durch die Verbrennung eines Brennstoffes und/oder eines Brennstoffzusatzes erzeugt wird.
Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Rauchgas nach seiner Entstehung mit den Vitalelementen und/oder den Schutzstoffen angereichert wird.
Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass
der Schutzstoff Ruß ist, und dass ein Ruß enthaltender Rauch durch die unvollständige Verbrennung eines Rußöls erzeugt wird,

der Schutzstoff ein Eisenoxid ist, und dass ein das Eisenoxid enthaltender Rauch durch die Verbrennung eine Brennstoffes erzeugt wird, der das Eisen in einer organischen Verbindung enthält,

der Schutzstoff ein Nebelbildner ist, der in das troposphärische Raumelement mittels Rauch und/oder Injektion eingebracht wird, und/oder

der Schutzstoff aus einer der folgenden verbindungen ausgewählt ist: verdünntes Jodgas, verdünntes Jodwasserstoffgas, jodhaltiges Rußaerosol und dass der Rauch ein jodhaltiger Rauch ist, der durch die Verbrennung eines jodhaltigen Brennstoffes erzeugt wird.
Verfahren nach Anspruch 9, 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass Wasser in das troposphärische Raumelement oder in das Rauchgas eingebracht wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass das troposphärische Raumelement oder das Rauchgas mit Ammoniak angereichert wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei den Schadstoffen oder giftigen Stoffen um radioaktive Elemente oder Mikroben handelt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die troposphärischen Raumelemente in einem Umfang eingesetzt werden, so dass sie der nachhaltigen Stabilisierung des Klimas dienen.