Der Treibhauseffekt ist vergleichbar mit einem Gewächshaus, das durch die Sonnenstrahlen heiß wird

Treibhauseffekt – alles Wichtige simpel erklärt

Der Treibhauseffekt ist ein komplexes Phänomen.

Egal, ob du für die Schule lernst oder dich einfach so informieren willst, hier haben wir das Wichtigste für dich aufbereitet.

Vom natürlichen Treibhauseffekt, über die klimawirksamen Gase, bis hin zum Einfluss des Menschen, haben wir alles so einfach wie möglich für dich erklärt.

Los geht’s!

Der Treibhauseffekt sorgt eigentlich für ein angenehmes Klima auf unserem Planeten. Wenn aber die Menschen ihre Finger im Spiel haben, kann es durchaus zu warm werden.

Das heißt, der Treibhauseffekt beeinflusst unser Klima und damit einen abiotischen Umweltfaktor.

Der Treibhauseffekt beschreibt die Wirkung von Treibhausgasen in der Atmosphäre auf die Temperatur der Planetenoberfläche. Die Temperatur wird durch diesen Effekt erhöht.

Du solltest wissen, dass es zwei Treibhauseffekte gibt:

  • den natürlichen Treibhauseffekt
  • den zusätzlichen, vom Menschen gemachten (anthropogenen) Treibhauseffekt

Treibhauseffekt einfach erklärt

Beim Treibhauseffekt dringen Sonnenstrahlen durch die Atmosphäre, aber Wärmestrahlen von der Erde werden aufgehalten
  • Kurzwellige Sonnenstrahlen dringen durch die Atmosphäre zur Erdoberfläche vor
  • Dort werden sie in Wärmestrahlung (Infrarotstrahlung) umgewandelt
  • Die langwelligen Wärmestrahlen werden von den Treibhausgasen in der Atmosphäre aufgehalten
  • Die Wärme kann nicht ins Weltall entweichen und die Erde wird aufgeheizt

Treibhausgase – das fördert den Treibhauseffekt

Die Treibhausgase bilden innerhalb der Atmosphäre eine Barriere für Wärmestrahlen. Weil sich dadurch die Temperatur auf der Erde ändert, also das Klima beeinflusst wird, werden sie auch klimawirksame Gase genannt.

Es gibt viele verschiedene Treibhausgase. Sie sind von Natur aus in der Erdatmosphäre enthalten. Einige werden aber durch Emissionen der Menschen vermehrt.

Team Brezel Nudge

Die klimawirksamen Gase erklärt

Wasserdampf (H2O) ist für den natürlichen Treibhauseffekt das wichtigste Treibhausgas. Bei klarem Himmel ist der Beitrag zum natürlichen Treibhauseffekt bei ca. 60%.

Er kommt vor allem durch den Wasserkreislauf der Erde in die Atmosphäre.

Der Mensch kann den Wasserdampfgehalt nur indirekt beeinflussen, denn durch die globale Erwärmung steigt die Verdunstungsrate.

Das Ozon (O3) beeinflusst den Strahlungshaushalt der Erde, also zum Beispiel wie viel der Sonnenstrahlung direkt wieder ins All reflektiert wird. Die Ozonschicht absorbiert außerdem sehr energiereiche UV-Strahlen aus dem Sonnenlicht.

Der Mensch kann die Menge des Ozons nur indirekt beeinflussen.

Kohlenstoffdioxid (CO2) ist zwar nur mit 0,04% in der Atmosphäre enthalten, hat aber bis zu 26% Anteil am natürlichen Treibhauseffekt.

Menschliche Aktivitäten, besonders das Verbrennen von fossilen Rohstoffen haben den CO2 Anteil in der Atmosphäre um 40% gesteigert.

60% des zusätzlichen vom Menschen verursachten Treibhauseffekts sind vom CO2 in der Atmosphäre abhängig.

Die Klimawirksamkeit von Methan (CH4) ist ca. 25-mal so hoch wie die von CO2 (=CO2-Äquivalent). Nur Spuren von Methan kommen in der Atmosphäre vor. Dennoch trägt es mit ca. 20% zum anthropogenen (=menschengemachten) Treibhauseffekt bei.

Methan wird vor allem bei der Massentierhaltung von Wiederkäuern und der Förderung von Erdgas freigesetzt. Aber auch Binnengewässer emittieren Methan.

Die Treibhauswirksamkeit von Lachgas (N2O) ist ca. 238-mal so hoch wie die von CO2.

Lachgas wird vom Menschen besonders durch Düngung in der Landwirtschaft freigesetzt.

Der Beitrag von Lachgas zum zusätzlichen (anthropogenen) Treibhauseffekt beträgt bis zu 9%.

F-Gase (= flourierte Treibhausgase wie SF6, NF3, CHF3, CF4) haben bei Weitem die höchsten CO2-Äquivalente. Das stärkste Treibhausgas ist Schwefelhexafluorid (SF6), es ist ca. 22.800-mal so wirksam wie Kohlenstoffdioxid.

F-Gase werden meist gezielt von uns Menschen produziert, z.B. für Löschmittel.

Trotz der geringen Menge in der Atmosphäre ist der Einfluss dieser Gase nicht zu unterschätzen.

Treibhauseffekt Folgen

Der natürliche Treibhauseffekt wirkt sich positiv auf die Erde aus, denn dadurch wird eine angenehme Temperatur erzeugt, in der sich Leben entwickeln und entfalten kann.

Du hast aber mit Sicherheit schon vom Klimawandel gehört und den Eisbären, denen deshalb das Eis unter den Pfoten wegschmilzt.

Eisbären leiden unter den Folgen des Treibhauseffekts

Diese globale Erwärmung wird maßgeblich vom menschengemachten (=anthropogenen) Treibhauseffekt vorangetrieben, denn seit der Industrialisierung stoßen wir Menschen mehr und mehr Treibhausgase aus.

Auch wenn sich das Weltklima nur um wenige Grad erhöht, kann das fatale Auswirkungen haben, z.B.:

  • Eisschmelze
  • Steigender Meeresspiegel
  • Wetter-Extreme
  • Artensterben

Natürlicher Treibhauseffekt – ist das alles normal?

Der natürliche Treibhauseffekt hat schon unabhängig vom Menschen existiert. Er sorgt dafür, dass es auf unserem Planeten durchschnittlich +15℃ hat.

Ohne diesen Effekt wäre es sehr kalt auf der Erde. Mit durchschnittlich -18℃ hätte sich kein Leben entwickeln können.

Fazit

Der natürliche Treibhauseffekt ist wichtig für die Lebewesen der Erde, auch uns Menschen!

Aber wie funktioniert das genau?

In unserer oberen Grafik hast du schon gesehen, dass alles mit Sonnenstrahlung, Wärmestrahlung und den Treibhausgasen der Erdatmosphäre zu tun hat.

Vergleich mit einem Gewächshaus

Durch die Glasscheiben kommen Sonnenstrahlen ins Gewächshaus. Dort erwärmen sie die Luft und den Boden. Die warme Luft kann nicht einfach wieder durch das Glas entweichen. Das heißt die Wärme bleibt eingeschlossen.

Beim natürlichen Treibhauseffekt dringt der Großteil der Sonnenstrahlen zur Erde vor, aber nur wenig der Wärme kann entweichen

In der Realität ist dieser Vorgang natürlich etwas komplexer.

Wie du in dem oberen Schaubild erkennen kannst, sind in der Atmosphäre einige Partikel, sie stellen die Treibhausgase dar.

Wenn das Sonnenlicht auf die Atmosphäre trifft, wird ein Teil (ca. 40%) wieder ins Weltall zurück reflektiert. Ca. 60% der Sonnenstrahlen treffen jedoch ungehindert auf die Erdoberfläche.

Auf unserer Erde wird die Sonnenstrahlung zu Wärmestrahlung.

Die Treibhausgase bilden eine Barriere für ca. 80% dieser Wärmestrahlen. Das heißt, die Wärme kann nicht ins Weltall entweichen, sondern wird wieder auf die Erdoberfläche reflektiert.

Anthropogener Treibhauseffekt – macht der Mensch alles schlimmer?

Der natürliche Treibhauseffekt ist also wünschenswert und wichtig für das Leben. Aber was passiert, wenn wir Menschen durch unser Handeln mehr Treibhausgase freisetzen, als eigentlich für den natürlichen Treibhauseffekt notwendig sind?

Der anthropogene Treibhauseffekt wird besonders durch CO2 verstärkt. Nur sehr wenig der Wärmestrahlung kann durch die Atmosphäre entweichen.

Wie du im Schaubild siehst, sind nun viel mehr Partikel, also Treibhausgase in der Erdatmosphäre. Das liegt zum Beispiel an den vielen Fabriken, die CO2 freisetzen.

An dem Anteil der Sonnenstrahlen ändert sich nichts, denn sie sind unabhängig von den klimawirksamen Gasen.

Wenn es aber mehr Treibhausgase gibt, kann noch weniger Wärmestrahlung die Atmosphäre durchdringen. Das heißt, fast die gesamte Wärme der Sonne (ca. 95%), bleibt auf unserer Erdoberfläche.

Du kannst dir also vorstellen, dass es dadurch viel heißer wird.

Menschen fördern den Treibhauseffekt durch:

  • Verbrennung fossiler Rohstoffe → setzt Kohlenstoffdioxid (CO2) frei
  • Landwirtschaftliche (Massen-)Tierhaltung → setzt Methan (CH4) frei
  • Abfallwirtschaft → setzt Methan (CH4) frei
  • Herstellung und Anwendung von Düngern → setzt Lachgas (N2O) frei
  • Chemische Industrie → setzt Lachgas (N2O) frei
  • Kühl-, Lösch- und Lösemittel → setzen F-Gase frei

Nicht alle Treibhausgase werden in den gleichen Mengen produziert. Der Mensch setzt mit Abstand am meisten Kohlenstoffdioxid (CO2) frei.

Die Anteile an den Emissionen wurden vom Umweltbundesamt in einem Diagramm aufbereitet:

Treibhausgase in Emissionen: 88% Kohlenstoffdioxid, 6,1% Methan, 4,1% Lachgas, 1,7% F-Gase
Umweltbundesamt: https://www.umweltbundesamt.de/bild/anteile-der-treibhausgase-an-den-emissionen

In den Bereichen Energiewirtschaft, Industrie und Verkehr werden die meisten anthropogenen Treibhausgase produziert.

Zusammenfassung

Merke

  • Es gibt einen natürlichen und einen anthropogenen Treibhauseffekt
    → Der natürliche ist wichtig für das Leben auf der Erde
    → Der anthropogene begünstigt den Klimawandel und hat schwere Folgen
  • Es geht um ein Zusammenspiel von Sonnenstrahlung, Wärmestrahlung (Infrarotstrahlung) und den Treibhausgasen in der Atmosphäre
    → Treibhausgase als Barriere für die Wärmestrahlen
  • Es gibt verschiedene Treibhausgase mit unterschiedlicher Wirksamkeit
    → CO2-Äquivalente
  • Die Menschen produzieren besonders viel Kohlenstoffdioxid
    → Zum Beispiel in Industrie und Verkehr

Die Kernaussagen findest du auch noch einmal in diesem Video:

FAQ

Was ist der Treibhauseffekt und wie entsteht er?

Der Treibhauseffekt steigert die Temperatur der Erdoberfläche. Dieses Phänomen entsteht durch die klimawirksamen Gase in der Erdatmosphäre. Sie sorgen dafür, dass sich die Wärme auf der Erdoberfläche staut.

Welche Treibhauseffekte gibt es?

Es gibt den natürlichen Treibhauseffekt und den vom Menschen gemachten, den sogenannten anthropologischen Treibhauseffekt.

Was ist der natürliche Treibhauseffekt?

Der natürliche Treibhauseffekt ist wichtig für unser Leben, denn er sorgt dafür, dass auf der Erde eine durchschnittliche Temperatur von 15℃ herrscht.

Die natürlich vorkommenden Treibhausgase in unserer Erdatmosphäre, sorgen dafür, dass die Wärme der Sonne auf unserer Erdoberfläche gespeichert wird und nicht zurück ins Weltall entweicht.

Was versteht man unter dem zusätzlichen Treibhauseffekt?

Der zusätzliche Treibhauseffekt wird vom Menschen verursacht und deswegen auch anthropologischer Treibhauseffekt genannt.

Weil wir Menschen klimawirksame Gase freisetzen, heizt sich die Erde immer mehr auf.

Welche Ursachen gibt es für den Treibhauseffekt?

Ursache für den Treibhauseffekt sind Gase, die die Wärme unter der Erdatmosphäre einschließen.

Diese Treibhausgase sind von Natur aus in der Atmosphäre vorhanden, aber der Mensch verstärkt den Treibhauseffekt, indem er noch viel mehr dieser Gase freisetzt. Zum Beispiel durch:

  • Industrie
  • Verkehr
  • Nicht-erneuerbare Energien
  • Massentierhaltung

Welche Gase gehören zu den Treibhausgasen?

  • Wasserdampf (H2O)
  • Ozon (O3)
  • Kohlenstoffdioxid (CO2)
  • Methan (CH4)
  • Lachgas (N2O)
  • F-Gase (= flourierte Treibhausgase wie SF6, NF3, CHF3, CF4)

Na, alles verstanden?

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