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Experiment: Wie der Treibhauseffekt funktioniert

Die Erwärmung der Erde kommt vom sogenannten Treibhauseffekt. Unser Experiment zeigt dir, wie er funktioniert.

Der Treibhauseffekt ist ein natürliches Ereignis, das Leben auf der Erde überhaupt erst ermöglicht. Wird der Treibhauseffekt aber zu stark, wird es zu schnell zu warm auf unserem Planeten . Die Folge ist eine Erderwärmung . Folgender Versuch zeigt vereinfacht, wie der Treibhauseffekt ungefähr funktioniert.

Das brauchst:

• 1 durchsichtiges Glas
• 1 Frischhaltefolie
• 1 Gummiringerl
• 2 kleine, gleich große Teller
• 2 gleich große Eiswürfel (Wasser eventuell vor dem Einfrieren mit blauer Lebensmittelfarbe einfärben)
• Sonnenlicht

So geht’s:

Achtung: Für den Versuch muss es sonnig und wolkenlos sein. Also vorher Wetterbericht schauen!

Als Vorbereitung musst du am Vortag Eiswürfel produzieren – zwei Stück reichen aus. Du kannst das Wasser auch vorher mit blauer Lebensmittelfarbe einfärben. Dann hast du einen „Wassereffekt“, den du auch sehen kannst. Wenn bei dir gerade Schnee liegt, kannst du auch zwei kleine, gleich große Schneehäufchen verwenden.

Stelle die beiden Teller im Freien (Terrasse, Balkon…) nebeneinander ins direkte Sonnenlicht.

Gib einen Eiswürfel in das Glas und verschließe das Glas mit der Folie und dem Gummiringerl.

Stelle das Glas dann auf einen der Teller. Lege den anderen Eiswürfel auf den zweiten Teller. Beide Eiswürfel müssen gleich stark von der Sonne bestrahlt werden! Sie dürfen nicht im Schatten stehen.

Schreibe dir jetzt die Uhrzeit auf und schau alle paar Minuten nach, was passiert. Welcher Eiswürfel beginnt zuerst zu schmelzen? Welcher ist als erster wieder zu flüssigem Wasser geworden?

Das passiert:

Der Eiswürfel im Glas sollte zuerst geschmolzen sein, da Glas und Folie wie bei einem Glashaus bzw. Gewächshaus (auch Treibhaus genannt) wirken. Auch die Atmosphäre (sprich: atmosfere) der Erde beziehungsweise die Treibhausgase darin haben diese Wirkung. Gut zu wissen: Die Lufthülle der Erde wird auch Atmosphäre genannt. Sie besteht aus mehreren Schichten.

Die kurzwelligen Sonnenstrahlen kommen durch Glas und Folie gut durch. Ebenso können diese Strahlen die Erde durch die Atmosphäre gut erreichen. Dort erwärmen sie den Boden und der Boden strahlt wieder Wärme ab. Das ist dann eine langwellige Ausstrahlung . Diese Ausstrahlung kann nun aber durch Glas und Folie nicht mehr (beziehungsweise nur zu einem Teil) hinauskommen. Bei der Erdatmosphäre sind es Treibhausgase wie Wasserdampf, Kohlendioxid (CO2), Methan und andere, die diese Ausstrahlung zum Teil „schlucken“. Man sagt dazu auch absorbieren. So wird die Wärme in der Atmosphäre gehalten.

Das ist auch gut so, sonst wäre die Erde eine lebensfeindliche Kältewüste. Sind aber zu viele Treibhausgase in der Atmosphäre, wird immer mehr Wärme zurückgehalten. Die Folge ist der Klimawandel .

Das Experiment wurde uns vom UBZ – Umwelt-Bildungs-Zentrum Steiermark zur Verfügung gestellt. Die alleinige Verantwortung liegt beim UBZ – Umwelt-Bildungs-Zentrum Steiermark .

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Startseite Wissensblog Kleine Forscher Was ist der Treibhauseffekt?

Was ist der Treibhauseffekt?

Der Treibhauseffekt entsteht durch die Strahlung der Sonne auf die Erde. Weil die Erde von einer Hülle umgeben ist, wird nämlich nur ein Teil dieser Strahlen wieder zurückgeworfen. Der Rest bleibt zurück und sorgt dafür, dass es auf unserem blauen Planeten warm ist. Wie genau das alles funktioniert und weshalb zu viel davon schlecht ist, erklären wir Dir ausführlich in diesem Beitrag. Am Ende gibt es noch ein tolles  Experiment  für zu Hause!

Inhaltsverzeichnis

Was versteht man unter dem Treibhauseffekt?

Wie beeinflussen treibhausgase die erde, was passiert, wenn sich der effekt verstärkt, was können kinder gegen den treibhauseffekt tun.

• Treibhaus-Versuche
• FAQs zum Treibhauseffekt

Bei dem Treibhauseffekt wird die Wärme der Sonnenstrahlen wie in einem Gewächshaus festgehalten. Das liegt daran, dass die Erdkugel von einer Hülle aus Gasen, der Atmosphäre, umgeben ist. Wenn die Sonnenstrahlung auf unseren Planeten trifft, wird ein Teil davon wieder zurück ins Weltall geschickt.

Einige der Strahlen kommen dann aber nicht mehr durch die Gashülle. Die nennt man Wärmestrahlen, welche auf die Erde zurückgeworfen werden. Das funktioniert ein bisschen wie mit einem Spiegel. Das ist auch gut so! Ansonsten wäre es nämlich für alle Lebewesen viel zu kalt. Diesen Prozess nennt man den natürlichen Treibhauseffekt.

Ungünstig wird es dann, wenn es zu viele der Gase in der Atmosphäre gibt. Dadurch wird die Erde nämlich wärmer, als sie eigentlich sollte. Zu diesem vom Menschen gemachten Effekt sagt man anthropogener Treibhauseffekt.

Treibhausgase sind der Grund für den Treibhauseffekt und zwar sowohl den natürlichen als auch den vom Menschen gemachten. Durch sie erreicht die Erde eine Temperatur, die das Leben überhaupt möglich macht. Ohne diesen natürlichen Effekt wäre die Erde nämlich eine Eiskugel. Aber welche Gase sind das jetzt genau, aus denen die  Atmosphäre  besteht? 

Zunächst einmal aus Wasserdampf und Wolken. Auf diese hat der Mensch aber keinen großen Einfluss. Anders sieht es mit den Treibhausgasen Kohlendioxid (CO 2 ), Methan, Lachgas und den sogenannten F-Gasen (fluorierten Treibhausgasen) aus. Letztere sind übrigens für das  Ozonloch  verantwortlich. Am wichtigsten ist dabei aber das Kohlendioxid, welches 60% der zusätzlichen Treibhausgase darstellt (vgl. Kleinau, 2013). Es ist damit also alles eine Frage der  Chemie .

Tabelle 1: Treibhauseffekt einfach erklärt  

Durch die Verstärkung des Effektes erwärmt sich unser Planet schneller als das natürlicherweise der Fall sein sollte. Diese Erderwärmung wirkt sich auf alle Lebewesen aus, aber auch das  Wetter  verändert sich. Das äußert sich dann in zunehmend extremen Wetterphänomenen. Dazu gehört beispielsweise das Auftreten stärkerer  Stürme . Das liegt an der Erwärmung des Wassers. Des Weiteren ist mit vermehrtem Niederschlag zu rechnen. Zusammen mit dem Schmelzen von Gletschern wird es daher mehr schwerwiegende Hochwasserereignisse geben.

Auch die Tierwelt bleibt davon nicht unberührt, denn durch Änderungen des Lebensraumes wird die Artenvielfalt abnehmen (vgl. Lovejoy/Hannah, 2006). Du siehst anhand dieser Beispiele, dass der  Klimawandel  starke Auswirkungen auf uns alle haben wird. Handeln ist also angesagt! Was sich gegen die Verstärkung des Treibhauseffektes machen lässt, zeigen wir Dir daher im nächsten Abschnitt.

Es gibt viele Kleinigkeiten, mit denen Du im Alltag etwas gegen die Erderwärmung machen kannst. Wir haben einige Tipps für klimafreundliches Verhalten für Dich zusammengestellt:

• Integriert in Euren Essensplan doch mal vegetarische Gerichte. So verringert Ihr nicht nur den Konsum tierischer Produkte, sondern tragt auch noch zum Klimaschutz bei.
• Geht gemeinsam auf den Wochenmarkt und kauft dort saisonales Obst und Gemüse.
• Achtet gemeinsam darauf das Licht auszuschalten, wenn ihr einen Raum verlasst.
• Schaltet Elektrogeräte aus, wenn sie nicht genutzt werden.
• Nutze für kurze Wege das Fahrrad. Vielleicht kannst Du mit Deinen Freunden gemeinsam zur Schule fahren.

Die Wirtschaft hat natürlich einen viel größeren Einfluss auf das Klima als Du. Aber jeder ist wichtig, wenn es darum geht weniger CO 2  auszustoßen! Deswegen ist es am besten, bei Dir zu Hause anzufangen.

An der Universität Bonn gibt es Kühe mit Schraubverschluss. Eine sogenannte Fistel erlaubt es Forschern, Proben direkt aus dem Pansen der lebenden Kuh zu entnehmen. Ziel dabei ist es herauszufinden, welche Futterzugabe das klimaschädliche Treibhausgas Methan reduziert.

Treibhaus-Versuche 

Bist Du bereit selbst aktiv zu werden? Dann gibt es jetzt wie versprochen einen Versuch zum Nachmachen! Dadurch kann alles viel besser veranschaulicht werden, das sagt übrigens auch die  Christian-Albrechts-Universität zu Kiel . Das Gleiche gilt natürlich im Unterricht. Deswegen gibt es noch einen zweiten Versuch für Lehrkräfte!

Gegen den Treibhauseffekt können wir nur gemeinsam etwas tun. Du hast jetzt einige Tricks für ein klimafreundlicheres Verhalten bekommen. Außerdem hast Du sogar selbst ein Experiment durchgeführt. Damit bist Du jetzt bestens informiert!

Lovejoy, Thomas E./ Hannah, Lee (2006):  Climate Change and Biodiversity, New Delhi. 

Kleinau, Christiane (2013):  Der Treibhauseffekt als Thema im Sachunterricht – Untersuchungen zu Möglichkeiten und Grenzen, Hamburg. 

FAQs zum Treibhauseffekt 

Der Treibhauseffekt entsteht durch Gase in der Erdatmosphäre, die die Wärmestrahlung der Sonne nur bedingt durchlassen. Auf diese Weise wird die Erde erwärmt. 

Zu den Treibhausgasen gehören Wasserdampf, Kohlendioxid, Methan, Lachgas und die sogenannten F-Gase. 

Der Klimawandel folgt aus dem zusätzlichen Treibhauseffekt. Damit ist der Treibhauseffekt also eine Ursache und der Klimawandel eine Folge daraus.  

Der natürliche Effekt ist der Grund dafür, dass es überhaupt Leben auf unserem blauen Planeten geben kann. Der durch den Menschen verstärkte Effekt bringt hingegen viele negative Veränderungen mit sich.

Die gute Nachricht ist, dass jeder durch sein Verhalten etwas zum Klimaschutz beitragen kann. Du kannst etwa weniger Fleisch essen, öfter mit dem Fahrrad statt dem Auto fahren oder ungenutzte Elektrogeräte ausschalten.

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Für Kinder erklärt - Das ist der Treibhauseffekt

Das ist der treibhauseffekt, für kinder erklärt.

Treibhausgase erwärmen unsere Erde. Das ist gut so, denn ohne diesen natürlichen Treibhauseffekt wäre die Erde eine Eiskugel. Problematisch ist aber, dass wir immer mehr dieser Gase in die Luft schleudern. Dadurch erwärmt sich die Erde immer mehr. Dies bezeichnen wir als Klimawandel.

Video: Das ist der Treibhauseffekt

Verena erklärt euch im Video, wie der Treibhauseffekt funktioniert. Dazu gibt es auch ein leckeres Experiment. Mit Schoookolade!

Wie funktioniert der Treibhauseffekt?

Der Treibhauseffekt funktioniert ähnlich wie ein Gewächshaus. Durch die Scheiben kommen Sonnenstrahlen ohne Probleme durch und erwärmen Boden und Luft. Das Glas sorgt dafür, dass diese Wärme nicht so schnell aus dem Gewächshaus entweicht.

Auf der Erde übernimmt die Atmosphäre diese Rolle. Sie liegt wie eine schützende Hülle um unseren Planeten. Die enthaltenen Treibhausgase wie Wasserdampf, Kohlendioxid und Methan übernehmen die Aufgabe der Scheiben. Sie lassen Sonnenstrahlung durch, verhindern aber, dass die Wärme komplett ins All entweicht.

Ohne diesen natürlichen Treibhauseffekt würden wir erfrieren. Es ist also gut, dass es ihn gibt. Problematisch ist aber, dass wir immer mehr Treibhausgase in die Atmosphäre schleudern. Dadurch erwärmt sich die Erde mit jedem Jahr mehr. Diesen Treibhauseffekt nennt man anthropogenen oder von Menschen gemachten Treibhauseffekt.

Diese Treibhausgase sind für den Klimawandel verantwortlich

Das wichtigste für dem Klimawandel verantwortliche Treibhausgas ist Kohlendioxid . Es entsteht bei der Verbrennung von Kohle, Erdöl oder Gas. Konkret wird es also beim Autofahren oder beim Heizen produziert. Auf das Kohlendioxid entfallen in Deutschland fast 90 Prozent der freigesetzten Treibhausgase.

Das zweitwichtigste ist Methan . Das entsteht zum Beispiel beim Reisanbau oder wenn Rinder rülpsen. Eine weitere Quelle sind Klärwerke und Mülldeponien. Auch beim Auftauen von Permafrost entweicht dieses Gas in die Atmosphäre. Permafrost nennt man Boden , der das ganze Jahr über gefroren ist. Mit dem Klimawandelt taut er aber auf und beschleunigt den Klimwandel somit noch mehr.

Ein weiteres für den Klimawandel verantwortliches Gas ist Lachgas . Das bildet sich zum Beispiel, wenn Felder gedüngt werden. Lachgas macht zwar nur einen Bruchteil der Emissionen in Deutschland aus, ist aber etwa 300 Mal klimawirksamer als Kohlendioxid.

Experiment zum Treibhauseffekt

Ein einfaches und leckeres Experiment zum Treibhauseffekt ist weiter oben im Video „Das ist der Treibhauseffekt“ beschrieben. Ihr legt Schokolade in zwei Glasschalen und deckt eine Glasschale ab. Wichtig ist, dass ihr beide Schalen nun in die pralle Sonne stellt. Wenn eine Schale im Schatten steht, dann funktioniert das Experiment nicht. Bei unserem Versuch war die Schokolade unter der Glashaube schon nach wenigen Minuten geschmolzen, während die andere noch deutlich härter war. Nun könnt ihr beide Schokoladentafeln naschen.

Eine Ursache der Erwärmung ist, dass das Glas die Sonnenstrahlung zwar hinein, aber die Wärme nicht komplett wieder hinauslässt. Sie wird sozusagen festgehalten. Der Versuch entspricht natürlich nicht ganz genau dem Treibhauseffekt auf der Erde, denn die Erde hat keine Glasscheiben. Aber so bekommt ihr in etwa eine Vorstellung.

Mehr von der WetterSchule

In der WetterSchule findet ihr auch noch andere Infos zum Thema Wetter. Wir erklären euch zum Beispiel wie ihr das Wetter richtig beobachtet und in einem Wettertagebuch aufzeichnen könnt.

Hier zeigen Verena und Naira, wie ihr einen Tornado in einer Flasche erzeugen könnt:

Habt ihr noch andere Fragen zum Wetter? Schreibt sie uns doch einfach an [email protected]. Wir freuen uns auch über Fotos über den Uploader , die wir in der WetterSchule veröffentlichen wollen.

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Treibhauseffekt sichtbar machen

Klimawandel: das Prinzip des Treibhauseffekts mit einfachen Mitteln veranschaulicht

© K.Dietrich

Ziel der Methode

 SchülerInnen lernen die Auswirkungen des Treibhauseffekts auf die Umwelt kennen.

Worum geht es?

Bei diesem simplen Experiment wird die Aufheizung der Atmosphäre nachgestellt. Natürlich kann man damit nicht den komplexen Vorgängen der Erdatmosphäre gerecht werden, aber das Experiment lässt gut erkennen, was der Treibhauseffekt bewirkt.

Beschreibung

Materialien:.

• 1 Trinkglas
• 1 Stück Plastikfolie
• 1 Gummiringerl
• 2 kleine gleich große Teller
• 2 gleich große Eisstücke
• Sonnenlicht

Die beiden Teller werden nebeneinander auf einem Tisch mit direktem Sonneneinfall platziert. Ein Eiswürfel wird in das Glas gegeben und dieses mit der Plastikfolie und dem Gummiringerl gut verschlossen. Das Glas wird auf den Teller gestellt. Auf den zweiten Teller den anderen Eiswürfel platzieren. Kein Eiswürfel darf im Schatten liegen!

Nun wird gemeinsam beobachtet, was mit den beiden Eiswürfeln passiert. Welcher wird als erster geschmolzen sein?

Nach etwa 10 - 15 Minuten wird der Eiswürfel unter dem Glas komplett geschmolzen sein, während auf dem offenen Teller noch ein kleiner Eisrest vorhanden ist. Warum ist das so? Das Sonnenlicht kann durch das Glas in das Treibhaus eindringen. Diese Lichtenergie wird dabei in Wärmeenergie umgewandelt und bringt das Eis zum Schmelzen. Die Wärmeenergie  kann aber durch das Glas nicht wieder hinaus. Die warme Luft muss im Glas bleiben und wirkt nun zusätzlich auf den Eiswürfel ein.

So ähnlich (!)  ist es mit dem Treibhauseffekt auf unserer Erde. Die Atmosphäre mit ihren Treibhausgasen bildet eine Schicht um die Erde, die ähnlich wie das Glas wirkt. Sie lässt zwar die Lichtstrahlen der Sonne durch, die Wärme jedoch, die dadurch am Erdboden entsteht, wird nicht wieder vollständig ins Weltall hinaus gelassen. Dadurch wird die Erde zusätzlich aufgeheizt.

aus: Klimawandel Arbeitsheft für Schülerinnen und Schüler, Dezember 2017,  https://www.bmu.de/publikation

Energie- und Umweltagentur des Landes NÖ

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Klimakids erklären den Treibhauseffekt (ab Kl. 3)

28. Juni 2012

Was ist der Treibhauseffekt? Wie kann man den Treibhauseffekt mit zwei Thermometern in einem kinderleichten Versuch sichtbar machen? Die Grundschüler der GMS Schwaikheim haben am Projekt Klimakids teilgenommen und erklären in diesem Video ihr Experiment zum Treibhauseffekt.

Die Klimakids erklären in diesem Video ein einfaches Experiment zum Treibhauseffekt. Man braucht dazu zwei Thermometer, einem durchsichtigen Plastikbecher und einem Tageslichtprojektor. Dabei lernt man, dass es unter dem Becher wärmer wird als ohne Becher, da ein Teil der Lichtstrahlen im Becher „gefangen“ bleibt. Dies ist so ähnlich wie auf der Erde: durch die Atmosphäre und den Treibhauseffekt bleibt ein Teil der Sonnenstrahlen „gefangen“ und es ist angenehm warm auf der Erdoberfläche. Wenn die Menschen allerdings immer mehr CO2 ausstoßen, wird der Treibhauseffekt verstärkt und es wird zu warm. Weniger CO2-Ausstoß bedeutet also aktiven Klimaschutz!

Schlagwörter: Experiment Film Klimakids-Video Klimawandel Schülerexperiment Tageslichtprojektor Thermometer Treibhauseffekt

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Sie brauchen:

• zwei Becher
• große Glasschüssel oder Käseglocke
• Badethermometer

So geht’s:

• Füllen Sie beide Becher gleich voll mit Wasser. Über den einen Becher stülpen Sie die Glasschüssel oder Käseglocke. (Sie können natürlich auch ein richtiges kleines Gewächshaus nehmen).
• Stellen Sie den Becher in die Sonne. Den anderen Becher stellen Sie neben das „Glashaus“.
• Messen Sie nach einer Stunde die Temperatur des Wassers in beiden Bechern mit dem Finger oder mit einem Badethermometer. Wie viel Temperaturunterschied stellen Sie fest?

Lösung:

Die Sonnenstrahlen gehen durch das Glas hindurch und verwandeln sich in Wärme. Ein Teil der Wärme bleibt im Glas gefangen. Sie haben mit Ihrem Kind ein Treibhaus gebaut! Haben Sie schon einmal die Temperatur im Auto gemessen, wenn es in praller Sonne stand? Wie in der Sauna: 80 Grad Celsius!

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