Basisbaustein - NaturGut Ophoven

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Basismodul Klimawandel - Klimaschutz
Konzipiert vom Förderverein NaturGut Ophoven
Basismodul Klimawandel – Klimaschutz
Alter: Klasse 3 + 4
Dauer: 60-90 Min.
Themenschwerpunkte:
- Grundlagen des anthropogenen Klimawandels
- Grundlagen Treibhauseffekt
- Folgen des Klimawandels für Tiere am Beispiel Eisbär
Beschreibung:
Dieses Programm legt die Basis für die Programme von Klimabildung +. Hier werden die
grundlegenden Kenntnisse über den Treibhauseffekt, seine Beeinflussung durch den
Menschen (anthropogen) und den Zusammenhang zum Klimawandel vermittelt.
Die Schüler/-innen (SuS) erhalten mithilfe eines kurzen Films einen Einstieg in den
Themenkreis Treibhauseffekt, Klimawandel, Klimaschutz.
Sie erfahren durch Experimente und weitere Spiele, welche Auswirkungen der
Klimawandel auf uns und die Tierwelt hat, und dass es sich dabei um ein globales
Phänomen handelt. Zudem lernen sie Handlungsoptionen im Bereich Klimaschutz kennen.
Das Projekt wird gefördert aus Mitteln der RheinEnergie AG
klimaBildungplus
Basismodul Klimawandel - Klimaschutz
Programm
Leitziel
Konzipiert vom Förderverein NaturGut Ophoven
Basismodul Klimawandel - Klimaschutz
Die Kinder erfahren, was der anthropogene
Treibhauseffekt ist und wie er den globalen Klimawandel
beeinflusst. Sie lernen, welche Folgen das für sie und für
Tiere (am Beispiel des Eisbären) hat und was sie dagegen
tun können.
Handlungsziele
Teilkompetenzen
Mittlerziele
Die Schüler/-innen…
1. … erfahren, dass es den
anthropogenen, globalen
Klimawandel gibt.
2. …lernen den Begriff „CO2“
kennen.
3. …setzen das menschliche
Verhalten in Bezug zum
Klimawandel.
Die Schüler/-innen…
… erkennen, dass sie
Handlungspotenzial besitzen,
um das Klima zu schützen.
… können mithilfe eines
Lückentextes das System des
Treibhauseffektes
wiedergeben.
… wissen, dass CO2 das
globale Klima beeinflusst.
… haben einer durch den
Klimawandel bedingten
Lebensveränderung der
Eisbären nachgespürt.
T.1 Kompetenz zur
Perspektivübernahme
T.4 Kompetenz zum Umgang
mit unvollständigen und
überkomplexen Informationen:
Risiken, Gefahren und
Unsicherheiten erkennen und
abwägen können.
G.1 Kompetenz zur
Kooperation: Gemeinsam mit
anderen planen und handeln
können.
E.3 Kompetenz zum
eigenständigen Handeln:
Selbstständig planen und
handeln können.
E.4 Kompetenz zur
Unterstützung anderer:
Empathie für andere zeigen
können.
Anlagenverzeichnis:
• Anlage 1: Bilder aus dem „Klima-Clip“ von OroVerde
• Anlage 2: Bild „Eisbär“
• Anlage 3: Spielanleitung „1, 2 oder 3?“
• Anlage 4: Lückentext: „So funktioniert der Treibhauseffekt“
• Anlage 5: Hintergrundinformationen Klimawandel, Ozonschicht, Treibhauseffekt
Material:
• Beamer und Laptop
• Bilder aus dem „Klima-Clip“ von OroVerde (Anlage 1)
• Bild „Eisbär“ (Anlage 2)
• Lückentext: „So funktioniert der Treibhauseffekt“ (Anlage 4)
• Tafel + Kreide/Flipchart + Stift
• Zeitungspapier
• 5-6 warme, dunkle Decken
Das Projekt wird gefördert aus Mitteln der RheinEnergie AG
klimaBildungplus
Basismodul Klimawandel - Klimaschutz
Konzipiert vom Förderverein NaturGut Ophoven
Vorbereitungen:
• Technik aufbauen
• „Klima-Clip“ von OroVerde auf Rechner/Stick laden
(http://regenwald-unterrichtsmaterial.oroverde.de/unterrichtseinheiten/klima/2-klimaclip/)
• Bilder ausdrucken und laminieren
• Lückentexte für SuS kopieren
• Zeitungen für Eisschollenspiel sammeln
Programmübersicht (Ablaufplan)
Zeit
60 - 90 Min.
5 Min.
5 Min.
15 Min.
20 Min.
10 Min.
10 Min.
5 Min.
20 Min.
Aktionsphasen inkl. Pause
Begrüßung, Vorstellung
Filminput
Nachbesprechung des Films
Spiel: Eisschollen-Schmelze
Spiel: Co2-Decken
Ergebnissicherung: „1,2 oder 3?“
Abschluss
Lückentext „So funktioniert der Treibhauseffekt“ (optional)
Das Projekt wird gefördert aus Mitteln der RheinEnergie AG
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Basismodul Klimawandel - Klimaschutz
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Programmablauf
Zeit / Ort
Inhalt / Ablauf
5 Min. Begrüßung, Vorstellung
Heute wollen wir uns mit dem „Klimawandel“
beschäftigen (das Wort an die Tafel schreiben). Wer
hat dieses Wort schon mal gehört und weiß, was es
bedeutet? Kinder aufzeigen lassen, um Überblick zu
erhalten.
Okay, das sind noch nicht alle Kinder aus der
Klasse. Dann schauen wir uns jetzt einen kurzen
Film an und danach wissen bestimmt alle Kinder
Bescheid!
Auf geht’s!
5 Min. Filminput
Die Thematik Treibhauseffekt, Klimawandel und
Klimaschutz ist hier beispielhaft am Regenwald
dargestellt. Da der Klimawandel ein globales
Phänomen ist, wirkt er sich auf alle Teile der Erde
und auf alle Menschen aus.
15 Min Nachbesprechung des Films
- Was habt ihr gesehen?
- Was habt ihr behalten?
- Was hat euch am meisten beeindruckt?
- Was ist der Klimawandel?
- Was ist CO2?
- Was kann jeder einzelne für den Klimaschutz tun?
Äußerungen der Kinder schriftlich an der Tafel
festhalten.
Um die Kinder bei der Erinnerungen an den Film zu
unterstützen und eine gelenkte Diskussion zu
führen, können die Bilder aus dem „Klima-Clip“ von
OroVerde nacheinander hochgehalten und an die
Tafel gepinnt werden. So haben alle im Blick, was
schon genannt wurde und was wichtig ist.
20 Min. Spiel: Eisschollen-Schmelze
Mit den Zeitungen als Eisschollen wird eine
zusammenhängende Eisfläche auf dem Boden
ausgelegt.
Alle Kinder werden in Eisbären verwandelt und
stellen sich auf die Eisschollen-Fläche. Es wird eine
Geschichte erzählt, in der das Klima wärmer wird
und über die Jahre das Eis immer weiter schmilzt:
Vor Jahren bemerkten die Tiere und die Menschen
am Nordpol, dass es immer wärmer wird. Das Eis
begann im Frühjahr eher zu schmelzen.
Das Projekt wird gefördert aus Mitteln der RheinEnergie AG
klimaBildungplus
Material
Tafel + Kreide/Flipchart +
Stift
Film „Klima-Clip“ von
OroVerde
(http://regenwaldunterrichtsmaterial.oroverd
e.de/unterrichtseinheiten/kl
ima/2-klima-clip/)
Beamer
Laptop
Bilder aus dem „KlimaClip“ von OroVerde
(Anlage 1)
Hintergrundinformationen
Klimawandel,
Ozonschicht,
Treibhauseffekt (Anlage 5)
Tafel + Kreide/Flipchart +
Stift
Zeitungspapier
(„Eisschollen“)
Bild Eisbär (Anlage 2)
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(Spielleiter nimmt ein paar Eisschollen weg. Die
Kinder müssen enger zusammenrücken.)
So konnten die Eisbären weniger Robben durch
Auflauern an Eislöchern jagen. Sie hungerten. Im
Herbst freuten sie sich auf den kommenden Winter,
damit sie endlich wieder viel jagen konnten. Aber
auch hier mussten die Eisbären lange warten, denn
es wurde nicht so kalt wie in den Wintern zuvor und
das Eis wurde nur langsam dicker (Einige weitere
Eisschollen wegnehmen).
Im nächsten Jahr geschah das Gleiche, das Eis
begann wieder sehr früh zu schmelzen
(Eisschollen weglegen)
und der Sommer dauerte den Eisbären unerträglich
lang. (Eisschollen weglegen).
Die Eisschollen werden Stück für Stück beiseite
gelegt. Die Situation für die Eisbären wird sehr eng.
Sie werden aggressiv. So ist das glückliche Leben
der Eisbären vorbei, dazu finden sie immer weniger
Nahrung.
Dieses Spiel verdeutlicht den Kindern, dass eine
direkte Auswirkung des Klimawandels, die
Eisschmelze, dazu führt, dass der Lebensraum der
Eisbären bedroht ist. Die Eisbären stehen hierbei
stellvertretend für viele Tier- und Pflanzenarten
sowie für den Menschen in küstennahen Regionen.
Die Kinder bemerken während des Spiels, dass sie
immer weniger Platz haben. Das führt zu einer
unangenehmen Enge. Darüber hinaus erfahren sie
durch die Lehrkraft, dass die Eisbären auch nicht
mehr genug Nahrung finden, da das Eis sie an
vielen Stellen nicht mehr trägt und sie daher nicht
mehr zu ihren Jagdgebieten vordringen können.
- Wie habt ihr euch gefühlt?
- Was würdet ihr euch wünschen, wenn ihr Eisbären
wärt?
- Gab es genug Platz um Fische zu fangen?
- Können wir an der Situation der Eisbären etwas
ändern?
- Kann uns die Situation der Eisbären nicht
eigentlich egal sein?
10 Min. Spiel: Co2-Decken
5-6 warme, dunkle Decken
Pro Durchgang hocken sich 4 - 5 Kinder eng
beieinander auf den Boden.
Ihr seid unsere Erdenbürger. Noch geht es euch gut
auf der Erde, doch nun werden wir uns
verschiedene Alltagshandlungen überlegen, mit
denen wir ganz viel CO2 in die Luft pusten. Hier ein
Beispiel: Ich fahre immer mit dem Auto zum Bäcker.
Das geht so schön schnell und ist praktisch.
(klimafreundliche Alternative: Mit dem Fahrrad zum
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Bäcker fahren)
Während dieser Aussage wird die erste Decke über
die Erdenbürger gelegt.
Zu jeder weiteren CO2-produzierenden
Alltagshandlung, die genannt wird, muss es eine
klimafreundliche Alternativen geben!
Die Decken symbolisieren den CO2-Ausstoß und die
damit verbundene Erwärmung des Klimas. Je mehr
CO2 in der Atmosphäre vorhanden ist, desto wärmer
wird es. So wird es auch unter den Decken sehr
schnell heiß und damit stickig!
Bei dem Eisschollen-Schmelzspiel hatten die Kinder
erfahren, dass sich die Erwärmung der Erde auch
auf das Platzangebot der Lebewesen auswirkt. Bei
diesem Deckenspiel können sie die Enge spüren.
So, nun haben wir eine schöne, dicke Schicht CO2
über die Erdenbürger gebreitet. Wie geht es euch
denn da unter der Decke? Ist es warm? Hättet ihr
gerne wieder frische Luft zum Atmen?
Um die Decken wegnehmen zu können, müssen die
Kinder die jeweils klimafreundliche Handlungsweise
für die Alltagssituationen nennen, die vorher als
CO2-produzierende Variante genannt worden war.
Alle Kinder werden zum Mitdenken angeregt.
Es können mehrere Durchgänge gespielt werden,
falls den Kindern immer neue Beispiele einfallen.
Alternativpaare für Alltagssituationen:
mit dem Auto zum Bäcker – mit dem Fahrrad
zum Bäcker
• zu Freunden gefahren werden – zu Fuß zu
Freunden gehen
• viele neue Sachen kaufen, die in Fabriken
hergestellt wurden – Sachen tauschen oder auf
dem Flohmarkt kaufen
• Obst essen, das mit dem Flugzeug von weit
hergebracht werden muss – Obst essen, das
hier wächst
• mit dem Flugzeug in den Urlaub fliegen – mit
dem Zug in den Urlaub fahren
• das Schulbrot in Alufolie einpacken – eine
Brotdose verwenden
• Getränke in Getränkepäckchen kaufen – eine
wiederverwendbare Trinkflasche nutzen
• etc.
• Bei diesem Spiel geht es darum, die
Auswirkungen des CO2 in der Atmosphäre
(Wärmeentwicklung, stickige Luft, Enge durch
Raumverlust) zu spüren und Ideen für
klimafreundliches Verhalten zu entwickeln.
• Wie habt ihr euch gefühlt?
• Was für Decken waren das?
- Wie konnten sie wieder weggenommen werden?
•
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10 Min. Ergebnissicherung: Spiel „1, 2 oder 3?“
Zum Abschluss wollen wir in einem Spiel die
wichtigsten Fakten von heute nochmal wiederholen.
Kennt ihr das Spiel „1, 2 oder3?“?
Die Äußerungen der Kinder vom Anfang (die an der
Tafel stehen), können mit einbezogen werden.
Ich stelle euch jetzt jeweils eine Frage und gebe
euch drei Antworten zur Auswahl. Jeder
Antwortmöglichkeit ist eine Ecke im Klassenraum
zugeteilt. Je nachdem, für welche Antwort du dich
entscheidest, läufst du also in die dazugehörige
Ecke.
20 Min. Lückentext: „So funktioniert der
Treibhauseffekt“ (optional)
Spielanleitung „1, 2 oder
3?“ (Anlage 3)
Bilder aus dem „KlimaClip“ von OroVerde
(Anlage 1)
Lückentext (Anlage 4)
Der Lückentext ist angelehnt an den Film und kann
als weitere Vertiefung genutzt werden, wahlweise
als Hausaufgabe oder Freiarbeit.
Für Kinder mit besonderem Förderbedarf: Anstelle
des Lückentextes oder als Zusatz können sie ein
Bild zur Thematik malen.
5 Min. Abschluss
Weiterführende Ideen
„KlimaFit“ die Jugendzeitschrift
Der Klimawandel auf der Erde: Kinder berichten vom Klimawandel in ihrem Land (S. 1415)
Quelle: http://www.klimafit.at/upload/file/Zeitschrift-Ausgabe3.pdf
Spielvorschläge „Klimabildung in der Natur“, Hrsg. Förderverein NaturGut Ophoven,
2014
Reise in die Klimazonen (S.79-81)
Gut fürs Klima (S.82)
Klimasalat (S.101)
In allen vier Ecken (S.101)
Downloads unter: www.naturgut-ophoven.de/service/downloads
Spielvorschläge aus „Kleiner Daumen große Wirkung“, Hrsg. Förderverein NaturGut
Ophoven, 2014
Inselexperiment Gletscher und Eisberge (S. 45)
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Kleine Klimaschützer unterwegs, Begleitheft für Lehrer/-innen und Erzieher/-innen,
Hrsg. Klima-Bündnis, 2009
Quelle: http://www.kindermeilen.de/fileadmin/inhalte/Dokumente/deutsch/KMK_Begleitheft_2009_klein2.pdf
UBA-Arbeitsheft „Klimafieber“ für den Schulunterricht
Was ist der Unterschied zwischen Wetter und Klima? Wie wirkt sich der Klimawandel aus?
Und was kann jeder Einzelne für den Klimaschutz tun? Antworten auf diese und weitere
Fragen finden sich in dem neuen Arbeitsheft „Klimafieber“ des Umweltbundesamtes. In
dem Heft, das von Schülerinnen und Schülern gestaltet wurde, gibt es Geschichten,
Rätsel, ein Quiz, Lückentexte sowie eine Vielzahl von Informationen zur globalen
Klimaerwärmung. Die Texte sind dabei so gestaltet, dass sie sowohl im Geografie- als
auch im Deutschunterricht verwendet werden können. Es richtet sich an die Klassenstufen
3 bis 7. Das Arbeitsheft kann kostenlos im Internet bestellt oder heruntergeladen werden.
www.umweltbundesamt.de/publikationen/klimafieber,
www.umweltbundesamt.de/sites/default/files/medien/378/publikationen/klimafieber.pdf
Das Projekt wird gefördert aus Mitteln der RheinEnergie AG
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Anlagen
Anlage 1: Bilder aus dem „Klima-Clip“ von OroVerde
Quelle:
Standbilder „Klima-Clip“ von OroVerde
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Anlage 2: Bild „Eisbär“
Quelle:
596788_original_R_B_by_Rosel Eckstein_pixelio.de
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Anlage 3: Spielanleitung „1, 2 oder 3?“
1. Wo gibt es den Klimawandel?
a) nur in Australien
b) nur in Deutschland
c) auf der ganzen Welt/global
2. Was ist CO2?
a) eine neue Automarke
b) ein Treibhausgas
c) eine Sportart
3. Wobei entsteht viel CO2?
a) bei der Verbrennung von Holz, Gas und Kohle
b) beim Spazierengehen
c) beim Nichtstun
4. Welche Rolle spielen die Bäume für den Klimaschutz?
a) sie spenden uns Schatten
b) sie verwandeln CO2 in O2
c) sie können sehr alt werden
5. Was bedeutet anthropogener Klimawandel?
a) dass das Klima genauso ist wie immer
b) dass die Klimaveränderung nichts mit uns Menschen zu tun hat
c) dass die Menschen für den raschen Anstieg der globalen Temperatur verantwortlich
sind
6. Was kann passieren, wenn es immer wärmer wird?
a) wir müssen jeden Tag Eis essen
b) die Eisschollen in der Arktis schmelzen und der Meeresspiegel steigt
c) die Tage werden länger
7. Was bedeutet „Treibhauseffekt“?
a) wir bauen neue Häuser
b) dass die Wärme der Sonnenstrahlen um unsere Erde herum gespeichert bleibt
c) dass die Bäume neue Blätter austreiben
8. Was können wir tun? Jede/r Einzelne von uns?
a) gar nichts
b) möglichst oft mit dem Auto fahren
c) es gibt jede Menge Möglichkeiten, z.B. das Auto möglichst oft stehen lassen, Strom
sparen, wenig Fleisch essen, Bäume pflanzen…
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Anlage 4: Lückentext „So funktioniert der Treibhauseffekt“
Klasse:
Name:
Der Treibhauseffekt
1
Welche Abkürzung steht für Kohlendioxid?
A
H2O
T
CO2
B
O2
2 CO2 ist ein Gas, das bei der Verbrennung von Holz, Gas, Öl und Benzin entsteht. Wir
verbrennen Benzin beim
C
Kochen
H
Fahrrad fahren
R
Auto fahren
3
Bäume werden verbrannt
E
bei der Zerstörung von Wäldern mit Feuer (Brandrodung)
L
beim Holzhacken
D
beim Holzsägen
4
CO2 ist in der Luft und hält die Wärme der Sonnenstrahlen auf der Erde (fest). Das nennt man
F
Wärmeeffekt
P
Sonneneffekt
I
Treibhauseffekt
5 Je mehr CO2 in der Luft ist, desto wärmer wird es auf der ganzen Erde. Das hat viele Folgen.
Das Eis schmilzt
F
im Weltall schneller und das Wasser friert nicht mehr vollständig zu.
B
an Nord- und Südpol schneller und das Wasser friert nicht mehr vollständig zu.
S
im Gefrierfach schneller und das Wasser friert nicht mehr vollständig zu.
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Klasse:
Name:
6
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Wenn der Meeresspiegel steigt, kommt es in einigen Gebieten zu
W Regen
K
Trockenheit
H Überschwemmungen
7 Durch lang anhaltende Wärme verwandeln sich andere Gebiete in
A
eine Wüste
Z
eine Oase
N
einen Wald
8 Durch den Klimawandel sind
U viele Tier- und Pflanzenarten bedroht – und mit ihnen die Lebensgrundlage der Menschen.
E unsere Fabriken bedroht – und mit ihnen die Lebensgrundlage der Menschen.
X die Autoproduktion bedroht – und mit ihnen die Lebensgrundlage der Menschen.
9 Der Temperaturanstieg auf der Erde durch den Klimawandel darf nicht über
G
ein Grad liegen! Es gibt also als Klimaschützer noch viel zu tun.
S
zwei Grad liegen! Es gibt also als Klimaschützer noch viel zu tun.
V
vier Grad liegen! Es gibt also als Klimaschützer noch viel zu tun.
Lösungswort
1
2
3
4
5
6
7
8
9
Was kannst du dafür tun, dass nicht so viel CO2 in die Luft gelangt und das Klima im
Gleichgewicht bleibt? Schreibe deine Ideen auf der Rückseite auf:
Das Projekt wird gefördert aus Mitteln der RheinEnergie AG
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Anlage 5: Hintergrundinformationen Klimawandel, Ozonschicht, Treibhauseffekt
Die Erde ist der einzige Planet mit idealen Bedingungen für die Entstehung von Leben. Das Wetter
an einem bestimmten Ort nennt man Klima. Das Klima ändert sich langsam und das Leben passt
sich daran an. Doch in letzter Zeit hat sich der Klimawandel beschleunigt. (John Woodward:
Klimawandel, London 2008)
Unser Klima ist stark beeinflusst durch den Treibhauseffekt in unserer Atmosphäre. Ohne die
Atmosphäre wäre die Erde eine leblose Felskugel. Die Atmosphäre versorgt alle Lebewesen mit
lebenswichtigen Elementen wie Kohlenstoff, Stickstoff und Sauerstoff. Außerdem hält sie eine
Temperatur aufrecht, die Leben ermöglicht. Die Luftschichten, die die Erde umgeben, sind zugleich
Sonnenschutz und Isolierung, schirmen die schädlichen Sonnenstrahlen ab, speichern aber auch
die Wärme, die sonst bei Nacht in den Weltraum entweichen würde. Das ist der sogenannte
natürliche Treibhauseffekt. Ohne ihn wäre das Leben auf der Erde unmöglich. Aber seine
Zunahme bewirkt auch die globale Erwärmung. (menschlich bedingter verstärkter
Treibhauseffekt) (John Woodward: Klimawandel, London 2008). Um die globale Erwärmung zu
beschränken, müssen wir unser Klima schützen.
Comic zum Thema: https://www.hanisauland.de/spezial/klimaschutz/klimaschutz-kapitel-10.html
Wie der Mensch das Klima verändert
Wenn Wissenschaftler/-innen heute vor dem Klimawandel warnen, meinen sie nicht die natürlichen
und langsamen Veränderungen, die es schon immer gab. Sie sprechen von der Klimaerwärmung,
die vom Menschen verursacht wird. Also von uns allen!
Wir sind verantwortlich dafür, dass sich das Klima immer schneller verändert und die Erde sich
aufheizt. Das schaffen wir, indem wir immer mehr Energie nutzen.
(Wir heizen, wir duschen mit warmem Wasser, wir fahren mit dem Auto und fliegen in den Urlaub,
wir beleuchten unsere Innenstädte, wir setzen immer mehr elektrische Geräte und Maschinen ein,
unser Handy möchte ständig an die Steckdose, die Fabriken produzieren oft rund um die Uhr.)
Dafür brauchen wir zum Beispiel große Mengen an Elektrizität und Benzin. Die erzeugen wir unter
anderem aus Kohle, Erdöl oder Erdgas. Wissenschaftler/-innen nennen diese Rohstoffe "fossile
Energieträger". Wenn wir sie einsetzen, entsteht ein Problem: Bei der Verbrennung wird
Kohlendioxid (CO2) freigesetzt. Dies ist ein Gas, das den Klimawandel verstärkt und so die
Erwärmung der Erde beschleunigt.
Der natürliche Treibhauseffekt macht das Leben auf der Erde erst möglich. In der Atmosphäre
(also der Lufthülle, die die Erde umgibt) wirken verschiedene Gase wie die Glasscheiben eines
Treibhauses: Sie lassen die Sonnenstrahlen herein und halten einen Teil der Wärme im Inneren
fest. Eins der wichtigsten Treibhausgase ist Kohlendioxid/CO2. So gesehen übernimmt der
natürliche Treibhauseffekt für die Welt die Aufgabe einer Klimaanlage. Leider ist diese durch
unseren gestiegenen Energieverbrauch aus dem Gleichgewicht geraten. So pusten z. B. Autos,
Fabriken und Waldrodungen so viele Schadstoffe in die Atmosphäre, dass sie immer
undurchlässiger wird und überschüssige Wärme deshalb nicht mehr ins All entweichen kann. Sie
bleibt in der Atmosphäre und somit bei uns.
Quelle: https://www.hanisauland.de/spezial/klimaschutz/klimaschutz-kapitel-4.html; Zugriff:
09.07.15, 12:47 Uhr
Das Projekt wird gefördert aus Mitteln der RheinEnergie AG
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Hintergrundinformation: Treibhauseffekt und Ozonloch - zwei verschiedene Probleme
Oft wird der Treibhauseffekt mit der Problematik des Ozonlochs verwechselt. Das liegt daran, dass
beide seit dem Ende des 20. Jahrhunderts in der Öffentlichkeit kontrovers diskutiert werden. Auch
wenn die Verstärkung des Treibhauseffekts und die Zerstörung der Ozonschicht zwei
verschiedene Probleme sind, gibt es Verbindungen zwischen beiden:
•
•
Durch die Erderwärmung vergrößert sich das Loch in der Ozonschicht, weil die Bildung von
Ozon von der Temperatur in der oberen Atmosphäre abhängt.
Die Fluorchlorkohlenwasserstoffe (FCKW), die das Ozon zerstören, sind gleichzeitig sehr
wirksame Treibhausgase.
Was ist Ozon?
Ozon ist ein unsichtbares Gas. Es handelt sich um eine besondere Form des Sauerstoffs, der
grundsätzlich ein natürlicher Bestandteil der Erdatmosphäre ist. Man kann jedoch sagen, dass es
gut und schlecht zugleich ist. Einerseits ist Ozon für uns und unsere Umwelt nützlich, andererseits
kann es uns gefährlich werden. Das kommt ganz darauf an, wo sich dieses Ozon-Gas befindet.
Ozon ist in der Atmosphäre unterschiedlich verteilt und spielt im Klimakreislauf verschiedene
Rollen. Es ist also fast wie im Theater, wo Schauspieler verschiedene Rollen spielen!
Ozonschicht. Auf der Bühne der Stratosphäre tritt das Ozon
als „Ozonschicht“ auf. Die Ozonschicht „schluckt“ die UVStrahlung der Sonne und schützt so Menschen, Tiere und
Pflanzen auf unserem Planeten. Wenn das nicht so wäre,
könnte auf der Erde kein Leben existieren. Die Ozonschicht
ist damit so etwas wie der natürliche Schutz- oder
Sonnenschirm der Erde, der die schädlichen UV-Strahlen
aus dem Sonnenlicht filtert. In der Rolle des Sonnenschirms
ist das Ozon erwünscht, also „gut“.
x
x
Ozonloch. Wenn das Ozon in der Stratosphäre abnimmt,
dann hat die Ozonschicht irgendwann ein Loch. Seit den siebziger Jahren kann diese
Erscheinung über dem Südpol beobachtet werden. Seit etwas kürzerer Zeit wird dies aber
auch über dem Nordpol beobachtet. Ausgelöst wird es von den so genannten
„Fluorchlorkohlenwasserstoffen“, auch bekannt unter
der Abkürzung „FCKW“, und den Halonen. Diese
waren früher in Kühlschränken, Gefriertruhen,
Spraydosen, Feuerlöschern (Halone) und vielen
anderen Dingen sehr gebräuchlich. Wenn diese
Stoffe in der Stratosphäre ankommen, werden sie
durch das intensive Sonnenlicht zerspalten. Dabei
werden Chlor- und Bromatome freigesetzt, die die
Ozonmoleküle angreifen und zerstören.
Als direkte Folge davon kann mehr von der gefährlichen ultravioletten Strahlung der Sonne
zur Erdoberfläche durchdringen. Der schützende Sonnenschirm bekommt also Löcher. Bei
den Menschen kann die verstärkte UV-Strahlung das Immunsystem schwächen, was dazu
führt, dass wir schneller krank werden können. Weiter kann dadurch Hautkrebs entstehen.
In diesem Fall ist das Ozon weder gut noch schlecht, es gibt einfach zu wenig davon.
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Seit dem Montrealer Protokoll von 1987 sind ozongefährdende Chemikalien wie FCKW verboten.
Es gelang der Menschheit zumindest dieses eine Mal, schnell auf ein globales Problem zu
reagieren und es zu lösen - ein beispielhafter Vorgang. Bis mindestens zur Mitte des Jahrhunderts
wird es jedoch noch dauern, bis der Schutzschirm aus Ozon wieder richtig wirksam ist. Die einmal
ausgestoßenen Stoffe sind sehr langlebig und tragen weiterhin zum Abbau der Ozonschicht bei.
Infobox
Stratosphäre = Luftschicht in rund 15 bis 50 Kilometern Höhe, die
sich an die erdnahe Troposphäre, in der das Wetter stattfindet,
anschließt. Hier befinden sich 90 % des Ozons.
Troposphäre = Luftschicht unter 10 Kilometer Höhe. Hier verteilen
sich die restlichen 10 % des Ozons.
x
x
Treibhauseffekt. Auf der Bühne der Troposphäre wird Ozon aber auch als Klimagas
wirksam und trägt zum „Treibhauseffekt“ bei: Es ist ungleichmäßig über den Globus verteilt
und entsteht aus sogenannten Vorläufergasen - das sind vor allem Stickoxide und
Kohlenmonoxid, die bei Verbrennungsprozessen entstehen. Seit Beginn des
Industriezeitalters hat sich Ozon neben Kohlendioxid und Methan zu einem gewichtigen
Klimagas entwickelt.
Zusätzlich wirksam wird das Gas in Bodennähe, wo es durch Abgase aus dem Autoverkehr
und Emissionen der Industrie vor allem in Städten entsteht. Auch hier verstärkt es den
Treibhauseffekt und kann als Sommersmog in besonders hoher Konzentration zur Reizung
der Atmungsorgane und der Augen führen. In diesem Zusammenhang ist Ozon schlecht
bzw. schädlich für den Planeten.
Wie funktioniert der Treibhauseffekt?
Wenn Sonnenstrahlen als ultraviolette Strahlung (UV) auf die Erdoberfläche treffen, erwärmen sie
diese. Dabei wird ein Teil der Energie in Richtung Weltraum zurückgeworfen. Von dieser
reflektierten Strahlung wiederum wird ein Teil in der Atmosphäre von Gasen wie Wasserdampf,
Ozon, Kohlendioxid (CO2) und anderen quasi zurückgehalten. Diese langwellige infrarote
Wärmestrahlung fällt zur Erde zurück und erwärmt sie wie ein Treibhaus. Dieser natürliche
Treibhauseffekt ist damit so etwas wie „eine gigantische, erdumspannende Temperaturregelung,
die Leben unter den herrschenden Bedingungen ermöglicht“ (WWF). Vor allem mit dem
Aufschwung der industriellen Revolution seit Mitte des 19. Jahrhunderts produzieren wir jedoch
zusätzliche Treibhausgase, die sich in der Atmosphäre anreichern und dort noch mehr
Sonnenwärme zurückhalten. Dadurch gerät die natürliche Verteilung aus dem Gleichgewicht und
wir heizen den Planeten zusätzlich auf.
Quellen:
Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz, Bau und Reaktosicherheit (2014): Kurzinfo Schutz
der Ozonschicht. Online abrufbar unter: http://www.bmub.bund.de/themen/luft-laermverkehr/luftreinhaltung/ozonschicht-ozonloch/kurzinfo-schutz-der-ozonschicht/, Zugriff: 15.01.16
Kinderwelt: Das Ozonloch – Was ist eigentlich das Ozonloch? Online abrufbar unter:
http://www.kinderwelt.org/sicherheit-umwelt/umwelt/das-ozonloch-was-ist-eigentlich-das-ozonloch/,
Zugriff: 15.01.16
Planet Wissen (2015): Klimawandel und Ozon. Online abrufbar unter: http://www.planetwissen.de/natur/klima/klimawandel/pwieozon100.html, Zugriff: 14.01.16
Rahmstorf/Schellnhuber (2012): Der Klimawandel.
Das Projekt wird gefördert aus Mitteln der RheinEnergie AG
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Basismodul Klimawandel - Klimaschutz
Konzipiert vom Förderverein NaturGut Ophoven
Seidler, Christoph (2015): Schutzschicht im All: Was wurde eigentlich aus dem Ozonloch? Spiegel
Online, abrufbar unter: http://www.spiegel.de/wissenschaft/natur/was-wurde-eigentlich-aus-demozonloch-a-1047081.html; Zugriff 01.02.16
WWF: Der Treibhauseffekt. Online abrufbar unter: http://www.wwf.de/themen-projekte/klimaenergie/klimawandel/der-treibhauseffekt/, Zugriff 18.01.16
Bildquelle: Eigene Darstellung in Anlehnung an www.pixabay.com, Zugriff 22.01.16
Warum kommen die Sonnenstrahlen auf die Erde, gelangen aber nicht mehr alle wieder
zurück ins Weltall?
Dies lässt sich durch den sogenannten natürlichen Treibhauseffekt erklären.
1. Die mittlere Temperatur auf der Erde ergibt sich aus einem Strahlungsgleichgewicht.
2. Die Sonne strahlt auf die Erde und erwärmt sie. Diese Strahlen heißen „ultraviolette Strahlung“,
kurz UV. Zum Schutz der Augen vor dieser Strahlung trägt der Mensch an sonnigen Tagen
eine Sonnenbrille.
3. In vielen Kilometern Höhe befinden sich Gase, die wie bei einem Treibhaus die
Sonnenstrahlen zur Erde durchlassen.
4. Beim „Aufprall“ auf die Erdoberfläche verändern dich die Sonnenstrahlen und verwandeln sich
in langwellige Wärmestrahlung. Ein Teil dieser Wärme wird so in Form von „langwelliger
infraroter Strahlung“ reflektiert, also wieder Richtung Weltraum zurückgeworfen.
5. Genauer gesagt wird ein Teil der umgewandelten Sonnenstrahlen von der Erde in die
sogenannte Atmosphäre zurückgeschickt. Diese 100 Kilometer dicke Schicht aus Luft umgibt
unseren Planeten. Die Luftschicht besteht aus verschiedenen Gasen wie Wasserdampf, Ozon,
Kohlendioxid (CO2).
6. Von der reflektierten infraroten Strahlung wiederum wird ein Teil in der Atmosphäre von den
Gasen zurückgehalten. Wie ein Torwart beim Fußball hält sie einen Teil der Strahlen auf. So
kommt es zu einem Wärmestau in der Nähe der Erdoberfläche.
7. Diese langwellige infrarote Sonnenstrahlung fällt zur Erde zurück und erwärmt sie wie ein
Treibhaus.
8. Zusammenfassung: Einige Gase in der Atmosphäre greifen in die Strahlungsbilanz ein, indem
sie die ankommende Strahlung passieren lassen, jedoch nicht die von der Erdoberfläche
abgestrahlte langwellige Wärmestrahlung. Dadurch kann Wärme von der Oberfläche nicht so
leicht ins All abgestrahlt werden. Die Sonnenstrahlen treffen also auf die Erde, werden in
Wärme umgewandelt, prallen von ihr ab und, nachdem sie einen Teil ihrer Wärme abgegeben
haben, werden sie durch die Gase teilweise wieder in die Atmosphäre gezogen.
Das Projekt wird gefördert aus Mitteln der RheinEnergie AG
klimaBildungplus
Basismodul Klimawandel - Klimaschutz
Konzipiert vom Förderverein NaturGut Ophoven
Dieser natürliche Treibhauseffekt ist damit so etwas wie eine gigantische, erdumspannende
Temperaturregelung, die Leben unter den herrschenden Bedingungen ermöglicht. Ohne diese
Schicht wäre die Erde eine Eiskugel.
Dann gibt es noch den unnatürlichen, den menschengemachten, also den anthropogenen
Treibhauseffekt. Die Menschen produzieren mit ihren Fabriken, mit Autos und veränderten
Essgewohnheiten und Produktionsweisen immer mehr Kohlendioxid, also CO2 und andere
klimawirksame Gase. Es sind so große Mengen von Gasen, dass sie in die Atmosphäre aufsteigen
und dort die natürliche Gasmischung durcheinanderbringen. Die Gaskonzentration gerät aus dem
Gleichgewicht. Je mehr die Menschen zum Beispiel CO2 produzieren, desto dichter wird die CO2Schicht der Atmosphäre. Dies hat zur Folge, dass immer weniger Wärmestrahlung aus der
Erdatmosphäre entweichen kann. Dafür wird immer mehr Strahlung wieder zur Erde
zurückgeschickt. Dadurch erwärmt sich die Erde und „schwitzt“. Wir heizen also unseren Planeten
zusätzlich auf – wie ein Gewächshaus in der Mittagshitze, dessen Gläser dicker werden und immer
mehr Wärme drinnen halten.
Quelle: Allianz Umweltstiftung, Informationen zum Thema Klima (© Allianz Umweltstiftung )
Globale Erwärmung. Links: natürlicher Energiekreislauf rechts: "Treibhauseffekt"
Das Projekt wird gefördert aus Mitteln der RheinEnergie AG
klimaBildungplus
Basismodul Klimawandel - Klimaschutz
Konzipiert vom Förderverein NaturGut Ophoven
Quelle: © Stefan Eling, Bundeszentrale für Politische Bildung.
http://www.bpb.de/nachschlagen/lexika/das-junge-politik-lexikon/161177/globale-erwaermung
Quellen:
Nachhaltig leben: So können Sie Kindern einfach den Treibhauseffekt erklären. Online abrufbar
unter: http://www.nachhaltigleben.ch/themen/erneuerbare-energie/treibhauseffekt-einfach-erklaertso-verstehen-kinder-das-klima-2974, Zugriff: 18.01.16
Neuneinhalb Lexikon: Treibhauseffekt.Online abrufbar unter:
http://neuneinhalb.wdr.de/lexikon/T/treibhauseffekt.php5 , Zugriff: 18.01.16
Rahmstorf/Schellnhuber: Der Klimawandel, 2007, München: C.H. Beck oHG.
WWF: So funktioniert der Treibhauseffekt. Online abrufbar unter: http://www.wwf.de/themenprojekte/klima-energie/klimawandel/der-treibhauseffekt/; Zugriff 29.01.16
Das Projekt wird gefördert aus Mitteln der RheinEnergie AG
klimaBildungplus
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