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Sächsisches Staatsministerium für Umwelt und Landwirtschaft, Referat 52 – Gebietsbezogener Immissionsschutz, Klima-
schutz
Stand:30.07.2018
www.klimaschulen.sachsen.de
FVU_AB_1a_Exp_nTHE
Ein Experiment durchführen
Der natürliche Treibhauseffekt
Nur ein winziger Bruchteil der gesamten von der Sonne abgestrahlten Energiemenge erreicht die
äußersten Schichten der rund 150 Millionen Kilometer von ihr entfernten Erde. Ein großer Teil der
Sonnenstrahlung wird von der Erde reflektiert und geht direkt zurück in den Weltraum. Teile der Ein-
strahlung der Sonne werden aber auch durch die Erdoberfläche und die Atmosphäre absorbiert. Die
von der Erdoberfläche ausgehende Strahlung wird wiederum nicht direkt in den Weltraum zurückge-
schickt, sondern durch etwas gebremst. Dadurch wird die Erde zusätzlich erwärmt, da die Strahlung
an ihre Oberfläche zurückgeschickt wird. Dies wird auch natürlicher Treibhauseffekt genannt. Den
gleichen Effekt kannst du in einem Gewächshaus beobachten. Ohne diesen natürlichen Treibhaus-
effekt wäre die Erde kein lebendiger Planet, sondern eine lebensfeindliche Eiswüste.
Doch was könnte das sein, was die Sonnenstrahlung auf unserer Erde hält?
Geh der Frage mit einem Experiment auf den Grund!
1. Fertige eine beschriftete Versuchsskizze an.
2. Stelle eine Vermutung über die Temperatur des Wassers in beiden Tassen auf.
3. a) Führe das Experiment durch.
b) Fasse anschließend deine
Versuchsergebnisse zusammen und vergleiche sie mit deiner aufgestellten Vermutung.
4. Findet gemeinsam eine Erklärung für das Versuchsergebnis.
5. a) Überlegt, welches Objekt die Glasschüssel im System Erde repräsentiert.
b) Erklärt mit Hilfe eurer Erkenntnisse den natürlichen Treibhauseffekt.
Zeit in
Min.
Temperatur in °C
ohne Glasschüssel
Temperatur in °C
mit Glasschüssel
Start
10
30
Experimentieranleitung
Materialien:
zwei Espressotassen oder Filmdosen, eine Glas-
schüssel, Wasser der gleichen Ausgangstemperatur,
zwei Thermometer, eine Uhr
Durchführung:
1. Miss die Ausgangstemperatur des Wassers
und achte darauf, dass diese gleich ist. Trage
den Wert in die Tabelle ein.
2. Stell die beiden Tassen wie im Bild zu sehen
in die Sonne.
3. Miss nach 10 Minuten in beiden Tassen
gleichzeitig die Temperatur.
4. Miss nach 30 Minuten in beiden Tassen
gleichzeitig die Temperatur.
Variante: Leg in jede Tasse einen Eiswürfel. Miss die
Zeit, die die Eiswürfel jeweils zum Schmelzen benöti-
gen.

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Sächsisches Staatsministerium für Umwelt und Landwirtschaft, Referat 52 – Gebietsbezogener Immissionsschutz,
Klimaschutz
Stand:30.07.2018
www.klimaschulen.sachsen.de
FVU_AB_1b_Exp_nTHE
Ein Experiment durchführen
Der natürliche Treibhauseffekt
Mit diesem Experiment könnt ihr den natürlichen Treibhauseffekt auf der Erde nachvollziehen.
1. Vermutet vor dem Experiment, welche
Beobachtungen ihr machen werdet.
2. Führt das Experiment durch, tragt die Messergebnisse in die Tabelle ein.
Zeit
Temperatur ohne Glas in
°C
Temperatur mit Glas in
°C
t0
0 Minuten
t1
nach 2 Minuten
t2
nach 4 Minuten
t3
nach 6 Minuten
t4
nach 8 Minuten
t5
nach 10 Minuten
t6
nach 12 Minuten
t7
nach 14 Minuten
t8
nach 16 Minuten
t9
nach 18 Minuten
t10 nach 20 Minuten
Versuchsanleitung
Materialien:
2 Unterlagen (Erde)
1 Glasgefäß
2 Thermometer mit
Außenmessfühler, Klebeband
Stoppuhr/ Smartphone
Lampe
Durchführung:
1. Legt die vorbereitete Unterlage
(Erde) unter die Lampe.
2. Befestigt die Außenmessfühler
der Thermometer mit Klebeband
auf der Unterlage.
3. Schaltet die Lampe ein.
4. Stellt das Glas über eine
Unterlage (Erde).
5. Messt die Temperaturen in
festgelegten Abständen (siehe
Tabelle).
M1 Versuchsaufbau (eig. Abbildung)

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Sächsisches Staatsministerium für Umwelt und Landwirtschaft, Referat 52 – Gebietsbezogener Immissionsschutz,
Klimaschutz
Stand:30.07.2018
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FVU_AB_1b_Exp_nTHE
3. Berechnet den Temperaturunterschied zwischen t0 und t10 für die Messungen mit und ohne
Glas in Kelvin (K).
Temperaturunterschied ohne Glas:
_____________________________________________
_____________________________________________
Temperaturunterschied mit Glas:
_____________________________________________
__________________________________________
4. Beschreibt eure Beobachtung.
_____________________________________________________________________________
_____________________________________________________________________________
_____________________________________________________________________________
5. Wertet das Experiment aus.
Erklärt mit Hilfe des Informationsblattes (AB_4_nTHE) den natürlichen Treibhauseffekt.
Überlegt zunächst, was die Gegenstände in Wirklichkeit darstellen.
Lampe:
Unterlage:
Glas:
Luft im Glas:
_______________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
______________________________________________________________________________
6. Überlegt, wie sich die Temperatur auf der Erde verändern würde, wenn es den natürlichen
Treibhauseffekt nicht geben würde.
_______________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________

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Sächsisches Staatsministerium für Umwelt und Landwirtschaft, Referat 52 – Gebietsbezogener Immissionsschutz, Klima-
schutz
Stand 30.07.2018
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FVU_AB_2_Exp_Albedo
Ein Experiment durchführen
Absorption und Reflexion – Gegenspieler im Treibhauseffekt*
Die Sonne beleuchtet die Tagseite der Erde mit konstanter Lichtleistung. Dennoch wird es nicht an
jedem Ort gleich warm. Die Kugelgestalt der Erde führt dazu, dass die Lichtmenge pro Fläche mit
höherer geographischer Breite abnimmt. Umgekehrt heißt dies, dass die Sonnenlichtintensität zu-
nimmt, je näher man dem Äquator kommt.
Dies ist nicht der einzige Grund für unterschiedliche Temperaturen an verschiedenen Orten. Wie viel
Sonnenstrahlung von der Erdoberfläche aufgenommen, das heißt absorbiert wird, hängt von der
Beschaffenheit der Erdoberfläche ab. Ihr Vermögen Sonnenlicht zurückzustrahlen, das heißt zu re-
flektieren wird auch
Albedo
genannt.
Untersuche mit dem folgenden Experiment, welche Flächen die Sonnenstrahlung hauptsächlich
reflektieren und welche sie eher absorbieren.
1. Fertige eine beschriftete Versuchsskizze an.
2. Stelle eine Vermutung über die Temperatur der beiden Kartons auf.
3. a) Führe das Experiment durch.
Zeit
Temperatur in °C
weißer Karton
Temperatur in °C
schwarzer Karton
Ausgangstemperatur
1 Min.
2 Min.
3 Min.
4 Min.
5 Min.
b) Fasse anschließend deine Versuchsergebnisse zusammen und vergleiche sie mit deiner
aufgestellten Vermutung.
4. Gib an, welche Oberflächen der Erde der weiße bzw. der schwarze Karton repräsentieren.
5. Erläutere die Bedeutung der Eisschmelze auf der Erde mit Bezug auf den Klimawandel.
*vgl. Wiess, Michael 2012: Den Treibhauseffekt erforschen. Schülerversuche zum Treibhauseffekt für
die Sekundarstufe I. In: Praxis Geographie 7-8/ 2012.
Experimentieranleitung
Materialien:
direkte Sonneneinstrahlung oder eine 60-W-
Glühlampe
Weißer Karton, brauner oder schwarzer Karton
zwei Thermometer
eine Stoppuhr
Durchführung:
1. Positioniere die Lampe 20-30 cm über den
Kartonflächen.
2. Miss im Abstand von einer Minute die Tempe-
ratur unter beiden Kartonflächen und notiere
fünf Wertepaare in der Tabelle.

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schutz
Stand: 30.07.2018
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FVU_AB_3_Exp_Meeresspiegel
Ein Experiment durchführen
Anstieg des Meeresspiegels*
Aufgrund des Klimawandels steigt die durchschnittliche Temperatur auf der Erde.
Forscher/innen behaupten, dass der Meeresspiegel in Folge dessen schon
ohne
ein
Abschmelzen von Eismassen ansteigen wird.
Untersuche diese Behauptung mit Hilfe des folgenden Experimentes.
1. Fertige eine beschriftete Versuchsskizze an.
2. Stelle eine Vermutung auf, was mit dem Wasser geschehen wird.
3. a) Fasse dein Versuchsergebnis zusammen und vergleiche es mit deiner aufgestellten Ver-
mutung.
b) Erkläre deine Ergebnisse mit Hilfe des Teilchenmodells.
c) Welche Objekte im System Erde repräsentieren die folgenden Objekte aus dem Versuch?
Ergänze die Tabelle:
Versuch
System Erde
Wasser im Glaskolben
Wasser im Glasrohr
Bunsenbrenner oder Hände
4. Die Klimaforscher warnen: „Unsere Erde hat Fieber“. Das Meer ist demnach ein riesiges Fie-
berthermometer. Erläutere diese Aussage mit eigenen Worten
.
Experimentieranleitung
Materialien: Glaskolben (250 ml), Glasrohr, Herdplat-
te/Bunsenbrenner oder Hände, ggf. Einfärbung des
Wassers mit Tinte
Durchführung:
1. Fülle den Glaskolben mit Wasser.
2. Steck das Glasrohr senkrecht in den Glas-
kolben und dichte die Öffnung des Glaskol-
bens ab.
3. Erwärme den Kolben mit dem Bunsenbren-
ner oder mit deinen Händen.
*vgl. Wiess, Michael 2012: Den Treibhauseffekt erforschen. Schülerversuche zum Treibhauseffekt für
die Sekundarstufe I. In: Praxis Geographie 7-8/ 2012.
Von Helmut Grötze-
bauch: fi-
le:///G:/UNI/Skript_Treib
hauseffekt.pdf
(am13.7.2018)

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FVU_AB_4_Exp_Eisschmelze
Ein Experiment durchführen
Eisschmelze und Anstieg des Meeresspiegels?
Die Klimaforscher warnen in Küstenregionen vor einem starken Meeresspiegelanstieg in Folge der
Eisschmelze auf der Erde. Doch welches Eis ist hier gemeint? Im Weltmeer schwimmen zahlreiche
Eisberge und das Meer selbst kann zufrieren (z.B. Arktis). Unterschieden davon wird das Festland-
eis (z.B. Antarktis).
Untersuche mit dem folgenden Experiment, ob Meereis oder Festlandeis zu einem Anstieg des
Meeresspiegels führt.
1. Fertige eine beschriftete Versuchsskizze an.
2. Stelle eine Vermutung über den Wasserstand in beiden Gläsern auf.
3. a) Führe das Experiment durch.
b) Fasse anschließend deine Versuchsergebnisse zusammen und vergleiche sie mit deiner
aufgestellten Vermutung.
4. Erkläre das Ergebnis mit Hilfe des archimedischen Prinzips.
5. Übertrage deine Erkenntnisse auf den Anstieg des Meeresspiegels.
Experimentieranleitung
Materialien:
Föhn, Folienstifte, 2 Bechergläser (250 ml), Alumini-
umzylinder, 2 Eiswürfel, Wasser
Durchführung:
1. Stell den Aluminiumzylinder vorsichtig in ein
Becherglas und fülle das Gefäß bis zur 150-ml-
Markierung. Dabei den Zylinder nicht mit Was-
ser bedecken.
2. Leg einen großen Eiswürfel auf den Zylinder.
Markiere den Flüssigkeitspegel.
3. In ein zweites, gleich geformtes und gleich
großes Gefäß füllst du 150 ml Wasser und
gibst einen Eiswürfel hinzu. Markiere sofort
den Pegelstand.
4. Um den Schmelzvorgang auf dem Zylinder zu
beschleunigen, bringst du das Eis mit einem
Föhn zum Schmelzen.
Sicherheitshinweis: Der Föhn darf mit dem Wasser
niemals in Berührung kommen. Halte zum Becherglas
20 cm Abstand.
Von Helmut Grötzebauch: fi-
le:///G:/UNI/Skript_Treibhauseffekt.pdf
(am13.7.2018)

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Sächsisches Staatsministerium für Umwelt und Landwirtschaft, Referat 52 – Gebietsbezogener Immissionsschutz, Klima-
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Stand:30.07.2018
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FVU_AB_5_Ambrosia
Gefahr am Straßenrand – Ambrosia-Pflanze breitet sich aus
Ist der Klimawandel schuld?
1.
Erstelle einen Steckbrief zur Beifuß-Ambrosie in Deutschland. Beachte dabei: Herkunft, Ein-
wanderungsweise, Größe, Blätter, Stängel, Vorkommen, Wuchsort, Gefährdungspotenzial
für den Menschen. Weitere sind möglich. (M_1-M_4)
2.
Die Verbreitung
a.
Beschreibe die heutige Ambrosia-Verbreitung in Deutschland. (M_5)
b.
Beschreibe die voraussichtliche Verbreitung im Jahr 2080 in Europa im Vergleich zu
heute. (M_6)
3.
Ärzte warnen vor der blühenden Ambrosia-Pflanze. Begründe, warum sie bei einer vermehr-
ten Ausbreitung Alarm schlagen. (M_3)
4.
Vergleiche den mittleren Beginn und die Dauer der phänologischen Jahreszeiten in den Zeit-
räumen 1961-1990 und 1991-2012. (M_7)
5.
Erläutere die Bedeutung der Klimaänderungen für die Ausbreitung und das Wachstum der
Ambrosia-Pflanze. (M_4-M_7)
Warnung vor blühender Allergiepflanze Ambrosia
Die von Allergikern gefürchtete Beifußblättrige Ambrosie
(
Ambrosia
artemisiifolia
) hat sich nach
Angaben des Bundesamtes für Naturschutz (BfN) mittlerweile in ganz Deutschland ausgebrei-
tet. „Problematisch an den Pollen des Traubenkrauts, das äußerlich Beifuß-Gewächsen ähnelt,
ist, dass sie sehr klein sind und daher bis tief in die Bronchien gelangen können“, warnt Dr.
Michael Barczok, Pneumologe und Allergologe im Lungenzentrum Ulm. „Außerdem können die
Pollen bis zu 100 Kilometer weit fliegen, wobei eine Pflanze allein bis zu eine Milliarde Pollen
ausstoßen kann. Bereits zehn Pollenkörner in einem Kubikmeter Luft reichen aus, um bei Al-
lergikern eine Heuschnupfen-Attacke auszulösen. Zudem ruft die Pflanze häufig auch schwere
allergische Reaktionen wie
Asthma
bronchiale
hervor - das hat ihr in Australien den Namen
Asthma-Pflanze eingebrockt. Sie kann aber auch Menschen
allergisch
machen, die bisher noch
gar nichts mit Allergien zu tun hatten.“
M_3 Warnung vor blühender Allergiepflanze Ambrosia am 18.8.2008
https://www.lungenaerzte-im-netz.de/news-archiv/meldung/article/warnung-vor-bluehender-allergiepflanze-ambrosia/
(am 12.7.2018)
M_2 Beifuß-Ambrosie an der Elbe
in Dresden
Foto: Archiv Naturschutz LfULG,
A. Ihl

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Sächsisches Staatsministerium für Umwelt und Landwirtschaft, Referat 52 – Gebietsbezogener Immissionsschutz, Klima-
schutz
Stand:30.07.2018
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FVU_AB_5_Ambrosia
Die Beifuß-Ambrosie, die auch als Beifußblättrige Ambrosie, Ambrosia, Traubenkraut, Hohe
Ambrosie oder Ragweed bezeichnet wird, ist in den letzten Jahren aufgrund ihres Allergieri-
sikos zunehmend in das Interesse der Öffentlichkeit gerückt. Die beifußblättrige Ambrosie,
ursprünglich in Nordamerika beheimatet, wurde Anfang des 20. Jahrhunderts nach Südost-
europa eingeschleppt, wo sie sich seit den 50er-Jahren ausgebreitet hat. Unbeabsichtigt
wird sie vor allem mit sonnenblumenhaltigen Saat- und Futtermischungen nach Mitteleuro-
pa eingeführt. Auch durch Transport von belastetem Erdmaterial, zum Beispiel aus Baugru-
ben, kann eine Verbreitung erfolgen. Über den Fahrtwind und die Reifenritzen verbreitet
sich die Pflanze insbesondere entlang von großen Verkehrswegen. Aufgrund der Erfahrun-
gen in anderen Ländern ist auch in Deutschland von einer ernst zu nehmenden Gefahr für
die Gesundheit auszugehen, sollte sich die Pflanze weiter ausbreiten.
Bevorzugt findet man sie an gut belichteten, vegetationsfreien oder nur spärlich bewachse-
nen Wuchsorten. Sie tritt daher besonders häufig an Standorten auf, an denen der Mensch
Bodenstörungen verursacht, wie z.B. auf Ackerflächen, an Straßen- und Wegrändern, auf
Erdaufschüttungen und in Neubaugebieten, auf Brachflächen, in Parkanlagen sowie auf
Wildwiesen im Wald.
Die Beifuß-Ambrosie ist eine krautige, aufrecht wachsende Pflanze, die meist zwischen 10
cm und 100 cm (manchmal auch bis 2 m) groß wird. Die Stängel der Pflanze sind rötlich
gefärbt und insbesondere im oberen Teil behaart und ihre Blätter sind fiederteilig einge-
schnitten. Die Blattober- und Unterseite sind etwa annähernd gleich grün gefärbt. Dies ist
ein wichtiges Unterscheidungsmerkmal gegenüber dem in Deutschland häufig vorkommen-
den Gemeinen Beifuß, mit dem die Ambrosie oft verwechselt wird. Die Pflanze bevorzugt
volle Sonne und warme Gebiete. Mit Einsetzen der Fröste sterben die Pflanzen ab, die Sa-
men überdauern den Winter. Die ersten Pflanzen keimen im Frühjahr, die Hauptblütezeit
liegt in den Sommermonaten, kann aber bis in den Oktober andauern. Eine Pflanze kann
bis zu 1 Million Pollen bilden und bis zum Spätherbst in die Luft abgeben. Untersuchungen
aus den USA zeigen, dass die Art bei erhöhten CO
2
-Gehalten und höheren Temperaturen
vermehrt Biomasse und Pollen produziert.
M_4 Merkmale und Ausbreitung der Beifuß-Ambrosie in Deutschland
Nach Nawroth, S. & Alberternst, B. und dem Ärzteblatt Sachsen 10/2013
(http://www.klima-warnsignale.uni-
hamburg.de/wp-content/uploads/2014/07/alberternst_nawrath.pdf und
https://www.slaek.de/media/dokumente/04presse/aerzteblatt/archiv/2011-2020/2013/10/1013_418.pdf
(am
12.7.2018), bearbeitet

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schutz
Stand:30.07.2018
www.klimaschulen.sachsen.de
FVU_AB_5_Ambrosia
M_5 Umfang der Ambrosia-Besiedlung in den Bun-
desländern Deutschlands 2014
http://www.klima-warnsignale.uni-hamburg.de/wp-
content/uploads/2014/07/alberternst_nawrath.pdf
(am 12.7.2018)
M_6 Voraussichtliche Verbreitung der Beifuß-Ambrosie
Quelle: Infografik Die Welt
(https://www.welt.de/gesundheit/article115002629/Ambrosia-verbreitet-ihren-Schrecken-in-
Europa.html#cs-DWO-Ambrosie-jpg.jpg (18.6.2018)

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Sächsisches Staatsministerium für Umwelt und Landwirtschaft, Referat 52 – Gebietsbezogener Immissionsschutz, Klima-
schutz
Stand:30.07.2018
www.klimaschulen.sachsen.de
FVU_AB_5_Ambrosia
M_7 Phänologische Uhr für Sachsen für die Zeiträume 1961-1990 und 1991-2012