bionik und ecodesign untersuchung biogener materialien ... - Biokon
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Manfred Drack<br />
Dissertation: Bionik & Ecodesign<br />
noch ein weiterer Wert angeführt: Jedes Jahr werden etwa 10 11 t organische Substanz durch<br />
Photosynthese von Organismen auf der Erde produziert. Im gleichen Zeitraum wird ein etwa<br />
äquivalenter Betrag durch die Atmung zu CO 2 <strong>und</strong> H 2 O zurückoxidiert. (Odum 1983, S.33)<br />
Eine andere Quelle zeigt die in Tabelle 8 dargestellte Verteilung des Kohlenstoffes auf der<br />
Erde.<br />
Kompartiment Kohlenstoffmenge [10 9 t]<br />
Atmosphäre 700<br />
Humus im Boden 2 500<br />
Humus im Meer 1 000<br />
Landlebewesen 830<br />
Meereslebewesen 50<br />
−<br />
Gelöstes HCO 3 im Meer 38 400<br />
Fossile Brennstoffe 10 000<br />
Kalksedimente 60 000 000<br />
Tabelle 8: Kohlenstoffmengen in verschiedenen Kompartimenten (nach Stevenson 1985 in Gisi 1990, S.179)<br />
Etwa 50% der bekannten Biomineralien werden aus Kalziumsalzen gebildet <strong>und</strong> 25% aus<br />
Phosphaten. Weiters enthalten 60% der bekannten Biomineralien Hydroxygruppen bzw.<br />
geb<strong>und</strong>enes Wasser. (Lowenstam / Weiner 1989, S.17) Diese Zahlen geben jedoch keine<br />
Häufigkeit in Bezug auf die biogen gebildeten Massen an. Silikate sind nach<br />
Kalziumkarbonat die am zweithäufigsten von Organismen verwendeten Mineralien (Weiner<br />
et al. 2000, S.4). Wie bereits weiter oben erwähnt ist die Häufigkeit der Verwendung in<br />
Skeletten (Exo- <strong>und</strong> Endoskelett) von Kalziumkarbonat über Kalziumphosphat hin zu<br />
Silikaten geringer werdend (Currey 1970, S.17).<br />
Auf Gr<strong>und</strong> der Tatsache, dass von Pflanzen hauptsächlich Silikate eingelagert werden, kann<br />
angenommen werden, dass diese auch die mengenmäßig am häufigsten vorkommende<br />
Mineraliengruppe bei biogenen Materialien in der Biosphäre sind, wenngleich auch ihre<br />
Funktion umstritten ist.<br />
R<strong>und</strong> die Hälfte des Kalziums, das jährlich in die Ozeane eingetragen wird, wird temporär in<br />
Korallenriffen geb<strong>und</strong>en. Mit jedem Ca-Atom wird auch ein CO 2 -Molekül aufgenommen,<br />
was zu einer durchschnittlichen Fixierung von 700·10 6 t C führt. (Smith 1978, in: Birkeland<br />
1997, S.1) Das entspricht einer CaCO 3 Menge von 5,8·10 9 t/a. Für die Bildung von<br />
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