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Treibhauseffekt

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Treibhauseffekt

Bestimmt hast Du schon einmal davon gehört, dass sich die Erde aktuell immer weiter erwärmt und dass in diesem Zusammenhang auch oft vom Klimawandel gesprochen wird. Ausgelöst wird diese Erwärmung durch den sogenannten Treibhauseffekt. Aber was ist das eigentlich, wie funktioniert er, was hat das mit dem Klimawandel zu tun und was hat denn die Erde mit einem Gewächshaus gemein?

Treibhauseffekt – Definition

Der Treibhauseffekt beschreibt die Erwärmung der Erde durch Treibhausgase in der Atmosphäre.

Durch den Treibhauseffekt erwärmen sich also sowohl die Erdatmosphäre als auch die Erdoberfläche. Grund dafür sind die sogenannten Treibhausgase in der Atmosphäre der Erde, die einen Teil der Wärmestrahlung, die die Erde abstrahlt, reflektieren.

In der Wirkung des Treibhauseffektes gibt es jedoch Unterschiede zwischen dem natürlichen und dem anthropogenen Treibhauseffekt.

Mehr zur Atmosphäre der Erde findest Du in der Erklärung "Atmosphäre". Der natürliche und anthropogene Treibhauseffekt werden Dir in den gleichnamigen Kapiteln in dieser Erklärung genauer veranschaulicht.

Treibhauseffekt – Treibhausgase

Die Atmosphäre der Erde besteht zu rund 78 % aus Stickstoff und zu 21 % aus Sauerstoff. Das restliche 1 % sind sogenannte Spurengase wie Kohlendioxid oder Ozon. Einige dieser Spurengase werden oftmals auch als Treibhausgase bezeichnet.

Treibhausgase sind Gase in der Erdatmosphäre, die Wärmestrahlung reflektieren und so für die Erwärmung der Erde verantwortlich sind.

Die Erde sendet langwellige Wärmestrahlung in Richtung Weltall ab. Diese Strahlung kann zu großen Teilen nicht an den Gasmolekülen der Treibhausgase vorbei, sondern wird von diesen zurück zur Erdoberfläche reflektiert.

Die genaue Funktionsweise des Treibhauseffektes wird dir im nächsten Kapitel noch mal deutlicher erklärt.

Laut dem deutschen Umweltbundesamt1 sind in der Atmosphäre sieben solche Gase treibhauswirksam:

  • Kohlendioxid CO₂
  • Methan CH4
  • Lachgas beziehungsweise Distickstoffoxid N2O
  • fluorierte Treibhausgase
    • wasserstoffhaltige Fluorkohlenwasserstoffe HFKW
    • perfluorierte Kohlenwasserstoffe FKW
    • Schwefelhexafluorid SF6
    • Stickstofftrifluorid NF3

Außerdem wirken auch Wasserdampf und Ozon als Treibhausgase.2

Fluorierte Treibhausgase kommen nicht wie die anderen Gase in der Natur vor. Sie werden ausschließlich durch den Menschen produziert und werden beispielsweise als Kältemittel für Klimaanlagen oder Feuerlöschmittel verwendet. Ihr Ausstoß wird in der Europäischen Union seit dem Jahr 2006 geregelt.

Mehr zur Europäischen Union kannst Du in der gleichnamigen Erklärung dazu lesen.

Die Wirkung der Treibhausgase hängt von den drei Faktoren Konzentration, Treibhauspotential und Verweildauer ab.

Die Konzentration beschreibt den prozentualen Anteil des Treibhausgases an der Atmosphäre.

Das Treibhauspotential gibt die Strahlungskraft des Gases an, während die Verweildauer die Dauer angibt, die das Gas in der Atmosphäre bleibt, bis es umgewandelt oder abgebaut wird, beschreibt.

Natürlicher Treibhauseffekt – einfach erklärt

Verantwortlich für den Treibhauseffekt sind also zum einen die Treibhausgase in der Atmosphäre. Zum anderen spielt das auf die Erdatmosphäre treffende Sonnenlicht eine entscheidende Rolle.

Die kurzwellige Strahlung der Sonne, die auf die Atmosphäre der Erde trifft, wird teilweise von den Gasmolekülen in der Atmosphäre reflektiert und gelangt so direkt zurück in den Weltraum. Der andere – größere – Teil der Sonnenstrahlung trifft jedoch auf die Erdoberfläche und erwärmt diese.

Die Erdoberfläche gibt die entstandene Wärme dann als langwellige Wärmestrahlung wieder ab. Von dieser langwelligen Wärmestrahlung gelangt nun der Großteil nicht einfach an den Gasmolekülen vorbei, sondern wird von den Molekülen der Treibhausgase zurück zur Erde reflektiert. So steigt die Durchschnittstemperatur auf der Erde an.

Du kannst Dir die Funktionsweise des Treibhauseffektes wie bei einem Gewächshaus vorstellen – deshalb auch der Name Treibhauseffekt.

Auch hier treffen die Sonnenstrahlen auf den Boden des Gewächshauses und erwärmen ihn. Er gibt die Wärmestrahlung wieder ab, die von den Glasscheiben des Treibhauses reflektiert wird, wodurch es sich im Inneren des Gewächshauses aufheizt.

Die Glasscheiben im Gewächshaus funktionieren also in etwa so wie die Treibhausgase in der Atmosphäre.

Diesen Prozess nennt man auch natürlichen Treibhauseffekt. Ohne ihn wäre die Erde vereist und die Durchschnittstemperatur der Erdoberfläche läge bei etwa -18° C. Leben auf der Erde wäre ohne den natürlichen Treibhauseffekt also nicht möglich.

Durch den natürlichen Treibhauseffekt liegt die tatsächliche Temperatur auf der Erde jedoch bei durchschnittlich 15° C.

Anthropogener Treibhauseffekt

Der natürliche Treibhauseffekt ist für die Erde also positiv und wichtig. Allerdings verstärkt sich dieser in den letzten Jahrzehnten immer weiter, was einige Probleme mit sich bringt.

Die Verstärkung des natürlichen Treibhauseffektes resultiert aus dem Ausstoß von zusätzlichen Treibhausgasen in die Atmosphäre. Diese Emissionen werden durch den Menschen verursacht, weshalb der verstärkte, natürliche Treibhauseffekt auch anthropogener Treibhauseffekt genannt wird.

Anthropogener Treibhauseffekt – Ursachen

Mit der Industrialisierung ab dem 18. Jahrhundert fing der Ausstoß von Treibhausgasen an, stetig zu steigen. Seit dem Jahr 1750 bis zum Jahr 2019 ist unter anderem die Konzentration von Kohlendioxid in der Atmosphäre um fast 50 % gestiegen. Die von Methan sogar um ganze 160 %.2

Auch durch das starke Bevölkerungswachstum in den letzte Jahrzehnten und das wachsende Konsumverhalten der Menschen steigen die Emissionen von Treibhausgasen immer weiter an. Denn für mehr Menschen und mehr Konsum werden mehr Energie, Rohstoffe und Güter gebraucht.

Die bedeutendsten Ursachen für den Ausstoß von Treibhausgasen sind deshalb:

  • Verbrennung fossiler Energieträger wie Kohle, Erdöl und Erdgas
  • intensive Viehzucht
  • große Industrien
  • Mülldeponien
  • hohes Verkehrsaufkommen, vor allem durch Autos und Flugzeuge
  • Einsatz chemischer Mittel wie Dünger oder Kühlmittel

Mehr zu den fossilen Energieträgern allgemein und den einzelnen Energieträgern Kohle, Erdgas und Erdöl findest Du in den passenden Erklärungen dazu.

Anthropogener Treibhauseffekt – Folgen

Seit 1880 bis zum Jahr 2020 hat sich die Erde um über 1,2° C erwärmt. Bis zum Ende des 21. Jahrhunderts wird die durchschnittliche Temperatur weiter ansteigen – je nach möglichem Szenario um insgesamt etwa 1,4 bis 5,7° C.4

Auch wenn sich die Zahlen sehr gering anhören, hat bereits eine Änderung von weniger als 1° C große Auswirkungen auf das Klima der Erde. Diese Erwärmung der Erde hat große und schwerwiegende Folgen für den Planeten, die Menschen und alle anderen Lebewesen auf der Erde.

Die einzelnen Folgen des anthropogenen Treibhauseffektes sind schwer voneinander abzugrenzen, denn sie hängen alle stark miteinander zusammen und beeinflussen sich gegenseitig.

Klimawandel

Die zentralste Auswirkung des anthropogenen Treibhauseffektes ist jedoch grob zusammengefasst der Klimawandel, auch anthropogener Klimawandel genannt.

Der Klimawandel beschreibt die langfristige Veränderung des Klimas auf der Erde.

Durch die Veränderung des Klimas entstehen viele weitere Folgen für den Planeten und die Lebewesen auf der Erde.

Aufgrund der hohen Temperaturen schmelzen die Pole der Erde sowie Gletscher und dicke Eisschichten. Das führt langfristig zu einem Anstieg des Meeresspiegel, wodurch wiederum ganze Lebensräume verschwinden.

Viele kleine Inseln im Pazifischen und Indischen Ozean beispielsweise sind durch den steigenden Meeresspiegel davon bedroht, unterzugehen. Passiert das, verlieren sowohl viele Menschen als auch Tiere und Pflanzen ihren Lebensraum.

Auch erhöht sich die Zahl von Wetterextrema, wie etwa Trockenheit oder Starkregen und damit verbundenen Umweltkatastrophen, wie beispielsweise Hochwasser, Dürren, Waldbrände oder Orkane.

Zudem verschieben sich die Klimazonen der Erde und vielerorts wird es beispielsweise zunehmend tropischer, wodurch sich unter anderem Infektionskrankheiten, die nur in bestimmten Gebieten verbreitet sind, schneller verbreiten können.

Mehr zum Klimawandel findest Du in der gleichnamigen Erklärung. Auch die Folgen des globalen Klimawandels werden Dir in einer zusätzlichen Erklärung genauer erläutert.

Treibhauseffekt – Das Wichtigste

  • Der Treibhauseffekt beschreibt die Erwärmung der Erde durch Treibhausgase in der Atmosphäre.
  • Treibhausgase sind Gase in der Erdatmosphäre, die Wärmestrahlung reflektieren und so für die Erwärmung der Erde verantwortlich sind.
  • Ohne den natürlichen Treibhauseffekt wäre die Erde vereist und Leben auf dem Planeten wäre nicht möglich.
  • Den verstärkten, natürlichen Treibhauseffekt durch Emissionen von Treibhausgasen nennt man anthropogenen Treibhauseffekt.
  • Die bedeutendste Folge des anthropogenen Treibhauseffektes ist der Klimawandel.

Nachweise

  1. Umweltbundesamt.de: Die Treibhausgase. (19.08.2022)
  2. Umweltbundesamt.de: Klima und Treibhauseffekt. (19.08.2022)
  3. Umweltbundesamt.de: Wie funktioniert der Treibhauseffekt? (19.08.2022)
  4. Umweltbundesamt.de: Beobachtete und künftig zu erwartende globale Klimaänderungen. (19.08.2022)

Häufig gestellte Fragen zum Thema Treibhauseffekt

Der Treibhauseffekt ist die Erwärmung der Erde durch Treibhausgase in der Erdatmosphäre. Diese reflektieren die Wärmestrahlung, die die Erdoberfläche abgibt, zurück zu Erde, wodurch sich diese erwärmt.

Der natürliche Treibhauseffekt ist die Erwärmung der Erde durch natürlich vorkommende Treibhausgase in der Erdatmosphäre. Ohne ihn wäre die Erde vereist und ein Leben auf der Erde wäre so nicht möglich. 

Der anthropogene Treibhauseffekt ist die Verstärkung des natürlichen Treibhauseffektes durch zusätzliche Treibhausgase in der Atmosphäre, die von den Menschen produziert werden. Folge des anthropogenen Treibhauseffektes ist der Klimawandel

Die Ursachen für den anthropogenen Treibhauseffekt liegen in der Industrialisierung, dem starken Bevölkerungswachstum und dem steigenden Konsumverhalten der Menschen. Konkrete Ursachen sind unter anderem:


  • Verbrennung fossiler Energieträger wie KohleErdöl und Erdgas
  • Viehzucht 
  • große Industrien
  • Mülldeponien
  • hohes Verkehrsaufkommen, vor allem durch Autos und Flugzeuge
  • Einsatz chemischer Mittel wie Dünger oder Kühlmittel

17:33 19.08.2022

Finales Treibhauseffekt Quiz

Frage

Der Treibhauseffekt ist...?

Antwort anzeigen

Antwort

...die Erwärmung der Erde durch Treibhausgase in der Atmosphäre.

Frage anzeigen

Frage

Die Erdatmosphäre besteht zu

__ % aus Stickstoff,

__ % aus Sauerstoff und

__ % aus Spurengasen.

Antwort anzeigen

Antwort

Die Erdatmosphäre besteht zu

78 % aus Stickstoff,

21 % aus Sauerstoff und

1 % aus Spurengasen.

Frage anzeigen

Frage

Was bewirken Treibhausgase?

Antwort anzeigen

Antwort

Treibhausgase reflektieren die Wärmestrahlung der Erde zurück in Richtung Erdoberfläche, wodurch sich diese erwärmt.

Frage anzeigen

Frage

Nenne drei treibhauswirksame Gase.

Antwort anzeigen

Antwort

mögliche Antworten:

  • Kohlendioxid CO₂
  • Methan CH4
  • Lachgas beziehungsweise Distickstoffoxid N2O
  • fluorierte Treibhausgase 
    • wasserstoffhaltige Fluorkohlenwasserstoffe HFKW
    • perfluorierte Kohlenwasserstoffe FKW
    • Schwefelhexafluorid SF6
    • Stickstofftrifluorid NF3
  • Wasserdampf
  • Ozon

Frage anzeigen

Frage

 ___ Treibhausgase kommen nicht in der Natur vor.

Antwort anzeigen

Antwort

Fluorierte Treibhausgase kommen nicht in der Natur vor.

Frage anzeigen

Frage

Von welchen drei Faktoren hängt die Wirkungskraft der Treibhausgase ab?

Antwort anzeigen

Antwort

  • Konzentration
  • Treibhauspotential
  • Verweildauer

Frage anzeigen

Frage

Erkläre knapp den natürlichen Treibhauseffekt.

Antwort anzeigen

Antwort

  1. Kurzwellige Sonnenstrahlung trifft auf die Erdoberfläche.
  2. Die Erdoberfläche gibt daraufhin umgewandelte, langwellige Wärmestrahlung ab.
  3. Der Großteil dieser Wärmestrahlung wird von den Treibhausgasen zurück zur Erde reflektiert, wodurch sich diese erwärmt.

Frage anzeigen

Frage

Ohne den natürlichen Treibhauseffekt läge die Durchschnittstemperatur der Erde bei circa __ °C.

Antwort anzeigen

Antwort

Ohne den natürlichen Treibhauseffekt läge die Durchschnittstemperatur der Erde bei circa -18 °C.

Frage anzeigen

Frage

Der verstärkte, natürliche Treibhauseffekt wird wie genannt? Woher kommt diese Bezeichnung?

Antwort anzeigen

Antwort

Der verstärkte, natürliche Treibhauseffekt heißt anthropogener Treibhauseffekt. Das bedeutet vom Menschen gemacht, da der Mensch verantwortlich für diese Verstärkung ist.

Frage anzeigen

Frage

Die drei übergeordneten Ursachen für den anthropogenen Treibhauseffekt sind...?

Antwort anzeigen

Antwort

  • die Industrialisierung
  • das Bevölkerungswachstum
  • das wachsenden Konsumverhalten der Menschen

Frage anzeigen

Frage

Wodurch wird der natürliche Treibhauseffekt verstärkt?

Antwort anzeigen

Antwort

durch den Ausstoß von Treibhausgasen durch den Menschen

Frage anzeigen

Frage

Nenne drei konkrete Ursachen für den zusätzlichen Ausstoß von Treibhausgasen durch den Menschen.

Antwort anzeigen

Antwort

mögliche Antworten:

  • Verbrennung fossiler Energieträger wie Kohle, Erdöl und Erdgas
  • intensive Viehzucht 
  • große Industrien
  • Mülldeponien
  • hohes Verkehrsaufkommen, vor allem durch Autos und Flugzeuge
  • Einsatz chemischer Mittel wie Dünger oder Kühlmittel

Frage anzeigen

Frage

Warum ist es schwer, die einzelnen Folgen des anthropogenen Treibhauseffekts voneinander abzugrenzen?

Antwort anzeigen

Antwort

Weil sie alle stark miteinander zusammenhängen und sich oft gegenseitig beeinflussen.

Frage anzeigen

Frage

Grob zusammengefasst ist was die zentrale Folge des anthropogenen Treibhauseffekts?

Antwort anzeigen

Antwort

der Klimawandel

Frage anzeigen

Frage

Um wie viele Grad hat sich die Erde im Zeitraum von 1880 bis 2020 erwärmt?

Antwort anzeigen

Antwort

um über 1,2° C

Frage anzeigen

Frage

Nenne zwei Folgen, die aus dem Klimawandel resultieren.

Antwort anzeigen

Antwort

mögliche Antworten:

  • Schmelzen der Pole und Gletscher
  • Meeresspiegelanstieg
  • Wetterextreme
  • Umweltkatastrophen
  • Verschiebung der Klimazonen
  • Ausbreitung von Infektionskrankheiten

Frage anzeigen

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