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Sächsisches Staatsministerium für Umwelt und Landwirtschaft, Referat 52 – Gebietsbezogener Immissionsschutz,
Klimaschutz
Stand:30.07.2018
www.klimaschulen.sachsen.de
Sek1_AB_1_Experiment_nTHE
Experiment
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
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).
M_1 Versuchsaufbau (eigene. Abbildung)

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Sek1_AB_1_Experiment_nTHE
t8
nach 16 Minuten
t9
nach 18 Minuten
t10 nach 20 Minuten
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. Geht auch auf eure Vermutung (1.) ein.
Erklärt mit Hilfe des Informationsblattes (AB_4_nTHE) den natürlichen Treibhauseffekt.
Überlegt zunächst, was die Gegenstände in Wirklichkeit darstellen
.
Lampe:
Unterlage:
Luft im Glas:
_______________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
6. Überlegt, wie sich die Temperatur auf der Erde verändern würde, wenn es den natürlichen
Treibhauseffekt nicht gäbe.

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Sek1_AB_1_Experiment_nTHE
_______________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________

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Sek1_AB_1_nTHE
Informationsblatt
Der natürliche Treibhauseffekt
Der natürliche Treibhauseffekt bewirkt, dass die Lufttemperatur auf unserer Erde im Durchschnitt
+15 °C beträgt. Ohne ihn betrüge die durchschnittliche Temperatur -18 °C. Wasserdampf und die
Treibhausgase wie z.B.
Kohlenstoffdioxid, Methan und FCKW
in der Atmosphäre bewirken, dass
nicht die gesamte Wärmestrahlung ins Weltall gelangt. Die Treibhausgase absorbieren die
langwellige Wärmestrahlung und erwärmen sich dabei. Sie strahlen die Wärme zurück zur
Erdoberfläche, die sich wieder erwärmt.
M_1: Die Erwärmung der Luft und der natürliche Treibhauseffekt (Quelle: Gerber u.a. 2016: 14)
[Gerber u.a. 2016] GERBER, Wolfgang, HÄNEL, Steffen, LIEBMANN, Ute, REUTEMANN, Simone, SCHÖN, Carola,
SCHÖNHERR, Bärbel: Heimat und Welt. Geographie für Sachsen Klasse 10. Braunschweig: Westermann Schroedel
Diesterweg Schöningh Winklers GmbH, 2016.
CO
2
– kurz und knapp
Kohlenstoffdioxid
Verbrennung fossiler
Energieträger
Brandrodung
Bodenerosion
Industrie
FCKW – kurz und knapp
Fluorchlorkohlenwasserstoffe
Treibmittel in Spraydosen
Reinigungsmittel
Beimischung in Kühlaggregaten
Isoliermaterial
globales Verbot seit 1987/1989,
stufenweise Durchsetzung in
den Ländern (Protokoll von
Montreal)
CH
4
– kurz und knapp
Methan
Heizgas, Energiequelle
chemische Industrie
wird größtenteils von
Mikroorganismen gebildet, z.B.
in Faulschlamm oder während
der Verdauungsprozesse bei
Wiederkäueren
28x höheres Treibhauspotential
als CO
2

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Sek1_AB_2_Concept Map
Eine Concept Map erstellen
Ziel: Mit einer Concept Map kann ich komplexe Themen
übersichtlich darstellen, so dass ich auf einen Blick das
Wesentliche erkennen kann.
1) Das Thema formulieren und Stichwörter sammeln
Ausgehend von einem Thema, einer Fragestellung oder einem
Problem sammelst du alle Stichwörter, die dir in diesem
Zusammenhang einfallen. Die Begriffe und Gedanken notierst du
auf kleine Kärtchen.
2) Begriffe ordnen
Lege die einzelnen Begriffskärtchen auf eine einfarbige Unterlage
(z.B. Din A4) und lege eine sinnvolle Ordnung fest. Es ist hilfreich,
dir ein Ordnungssystem zu überlegen. Dabei helfen dir zum
Beispiel folgende Überlegungen:
1. Begriffe, die Orte benennen
2. Begriffe die Lagebeziehungen oder räumliche Muster
beschreiben
3. Begriffe, die Beziehungen oder Zusammenhänge
beschreiben
4. Begriffe, die eine Veränderung in der Zeit, einen Prozess beschreiben
5. Begriffe, die eine Abhängigkeit, einen Ursache-Folge-Zusammenhang oder
Wechselwirkung beschreiben
6. Begriffe, die eine subjektive Wahrnehmung oder eine Darstellung von etwas
beschreiben
3) Eine Concept Map erstellen
Das Thema schreibst du zentral in die Mitte oder als
Überschrift auf ein weißes Blatt. Durch Verschieben der
Kärtchen und Hinzufügen von beschrifteten Pfeilen und
Symbolen stellst du das Thema anschaulich und
übersichtlich dar. Klebe alle Elemente auf und präsentiere
dein Schema deinen Mitschülern. Denke daran, die
verwendeten Symbole in einer Legende zu erklären.
nach: Raschke, N. (2018), Concept Maps, in: Praxis Geographie 7/8, Westermann, Braunschweig, S. 48-51.
Tipp:
einige Symbole die in deiner
Concept Map vorkommen
können
Wirkung
Wechselwirkung
}
Zusammenfassung
ist nicht gleich
?
Frage, Problem
wichtig
Widerspruch
Lösung, Lösungsweg
Tipp:
Wenn dir während des
Ordnens weitere
Begriffe einfallen,
erweitere deine
Begriffssammlung.
Tipp:
Verwende für jeden
Begriff ein Kärtchen.
Verwende die
Formatvorlage für
Begriffe

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Sek1_AB_2_Mystery
Mystery:
Löse die Aufgabe indem du sämtliche Kärtchen genau liest, die Informationen ordnest und in einen
logischen Zusammenhang bringst. Erstelle eine Concept Map
.
Ausgangssituation
M1_ Rindfleischmarkt in Deutschland, Quelle:
https://www.agrarheute.com/markt/analysen/rindfleisch-liegt-trend-544323
,
am 30.07.2018
M2_trockenes Maisfeld in Crostwitz (Quelle: SMUL)
Bauer Frank muss notmähen, weil Rindfleisch
immer beliebter wird? Stimmt das? Zeige die
Zusammenhänge zwischen beiden Fakten und
beantworte die Frage.

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Sek1_AB_2_Mystery
1.
Die Winter sind zunehmend milder, die Frosttage*
verringern sich. Ihre Anzahl betrug in der
Klimaperiode 1981-2010 92 Tage gegenüber dem
Zeitraum 1961-1990 mit 95 Tagen.
* Frosttage: sind Tage mit einer Mindesttemperatur
unter 0 °C.
2.
Für den Futteranbau und für Rinderweiden werden
Regenwälder in den Tropen abgeholzt. Damit gibt
es weniger Pflanzen, die CO
2
binden können.
Gleichzeitig entweicht mehr CO
2
aus dem Boden.
Boden ist ein wichtiger Kohlestoff-Speicher.
3.
1t CO
2
wird etwa bei einem Hin- und Rückflug von
Hamburg nach Madrid freigesetzt oder bei einem
Jahr durchschnittlichem Rindfleischkonsum.
4.
Die beobachtete, globale Erwärmung der letzten
Jahrzehnte ist auf menschliche
Treibhausgasemissionen zurückzuführen.
5.
In Trockenperioden erhöht sich die
Waldbrandgefahr.
6.
Ställe der Tiere werden beheizt und beleuchtet,
dafür verbrauchen sie Energie.
7.
Die Erde bewegt sich nicht gleichmäßig um die
Sonne, sondern weist regelmäßige Abweichungen
auf, die die Einstrahlung der Sonne auf die Erde
und damit das natürliche Klima verändern können.
Kosmische Klimafaktoren sind die Änderung der
Form der Erdumlaufbahn, die Änderung der
Neigung der Erdrotationsachse sowie die
Richtungsänderung der Erdachse.
8.
Niederschlagssumme Vegetationsperiode I (April-
Juni) 1961-1990
9.
Der natürliche Treibhauseffekt bezeichnet die
Erhöhung der Temperaturen auf der Erde durch die
Atmosphäre. Dabei wird die kurzwellige
Sonnenstrahlung beim Auftreffen auf die
Erdoberfläche in langwellige Strahlung
umgewandelt. Die Treibhausgase reflektieren die
langwellige Strahlung und hindern die
Wärmestrahlung daran, ins Weltall zu entweichen.
10.
Der Monat April 2018 ist der wärmste seit Beginn
der Wetteraufzeichnungen im Jahr 1881. Dabei
zählte Sachsen zu den wärmsten und
sonnenreichsten Gebieten Deutschlands. Die
Sonnenscheindauer betrug mehr als 250 Stunden,
die Niederschlagssumme lag nur bei 40l/m
2
, normal
sind 57 l/m
2
.
11.
Ohne die Atmosphäre hätte die Erdoberfläche eine
Temperatur von -18°C.
12.
Die Verbrennung fossiler Energieträger, z.B. Kohle,
Erdöl und Erdgas erhöht die Konzentration von
Treibhausgasen in der Atmosphäre.

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Klimaschutz
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Sek1_AB_2_Mystery
13.
Seit der Industrialisierung werden deutlich globale
Änderungen im Stoffhaushalt der Atmosphäre
beobachtet.
14.
Die Konzentration von CO
2
erhöhte sich seit 1750
bis 2005 um über 35% gegenüber den Werten der
vorindustriellen Zeit.
15.
Die Konzentration von Methan in der Atmosphäre
erhöhte sich bis 2005 um 148% gegenüber den
Werten der vorindustriellen Zeit.
16.
Für wärmeliebende Pflanzenarten wie Wein
verbessern sich die Anbaubedingungen in
Sachsen.
17.
Das Zusammenspiel zwischen Einstrahlung,
Absorption, Reflexion und Gegenstrahlung ergibt
den natürlichen Treibhauseffekt.
18.
Methan entsteht während des Verdauungsvorgangs
von Wiederkäuern sowie bei der Lagerung von
Düngern, wie Mist oder Gülle. Bei intensiver
Landwirtschaft entsteht somit viel Methan.
19.
Niederschlagssumme Vegetationsperiode II
(Juli-September) 1961-1990
20.
Zahl der Tage mit Wärmebelastung in Dresden pro
Jahr
21.
Böden sind Emissionsquellen von klimarelevanten
Gasen. Direkte Emissionen stammen überwiegend
aus Düngung mit mineralischen Stickstoffdüngern,
der Bewirtschaftung von organischen Böden sowie
Ernterückständen im Boden.
22.
Bauer Frank muss bereits im Juni 2018 notmähen
um wenigstens einen Bruchteil der Getreideernte
einzufahren.

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Klimaschutz
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Sek1_AB_2_Mystery
23.
Trockenheit im Frühjahr /Sommer 2018
24.
Jahresmittel der Lufttemperatur (°C) in Sachsen
und Anzahl der Sommertage
25.
Extreme Wetterereignisse, wie Hitze- und
Kälteperioden mit rekordverdächtigen
Temperaturen, Hochwasser, Dürreperioden und
Stürme, sind mögliche Anzeichen für auftretende
Klimaänderungen.
26.
Steigende Temperaturen und längere
Trockenperioden von April bis Oktober beeinflussen
das Wachstum der Sommerkulturen negativ. In
dieser Zeit trocknet die Bodenoberfläche stark aus.
Auch Pflanzenkrankheiten häufen sich.
27.
28.
Die wichtigsten Treibhausgase der Atmosphäre
sind: Wasserdampf (36-70%), Kohlenstoffdioxid (9-
26%), Methan (4-9%) und Ozon (3-7%).
29.
Treibhausgase lassen kurzwellige Strahlung
ungehindert passieren, absorbieren teilweise die
von der erwärmten Erdoberfläche abgegebene
langwellige Strahlung.
30.
Bei der Produktion und dem Transport von Fleisch
entsteht CO
2
in einem erheblichen Ausmaß. Indien,
Brasilien, Australien und die USA exportieren
weltweit das meiste Rindfleisch.

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Klimaschutz
Stand:30.07.2018
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Sek1_AB_2_Mystery
31.
Die landwirtschaftliche Vegetationsperiode
verlängert sich in Sachsen. Bis 2050 wird
prognostiziert, dass es in der Leipziger
Tieflandsbucht, im Leipziger Land und im südlichen
Hügelland eine Verlängerung von 30-50 Tagen
geben kann. Im Elbtal sind es 20-30 Tage und in
den höchsten Lagen des Erzgebirges noch 5 Tage.
32.
Niederschlagssumme Vegetationsperiode I (April-
Juni) 1981-2010
33.
Durch die Klimaänderungen wird die Attraktivität
von touristischen Gebieten in Sachsen verändert.
34.
Im Mittelgebirge werden Fichtenwälder in die Hoch-
bis Kammlagen zurückgedrängt. Buchendominierte
Mischwälder dringen bis in die Hochlagen vor.
35.
Erzgebirge + Winter = Schnee
Durch die Temperaturerhöhung verringert sich die
Schneesicherheit und verlagert sich in größere
Höhen. Im Erzgebirge setzen Wintersportorte auf
Beschneiungsanlagen, die bei -3 °C eingesetzt
werden können.
36.
Niederschlagssumme Vegetationsperiode II
(Juli-September) 1961-1990