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Der Treibhauseffekt ist ein komplexes Phänomen. Im Jahr 2020 war die Erde 1,1 Grad wärmer als zwischen 1850 und 1900. Doch liegt diese Erwärmung unseres Planeten tatsächlich an diesem Ablauf?
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 spielt eine entscheidende Rolle für das vorherrschende Klima auf unserem Planeten.
Dies wird bestimmt durch die Atmosphäre und ihrer Zusammensetzung. Der natürliche Treibhauseffekt macht dadurch das Leben auf der Erde möglich.
Wenn aber die Menschen ihre Finger im Spiel haben, wird dieser natürliche Effekt verstärkt, durch den vermehrten Ausstoß von Treibhausgasen.
Der anthroprogener Treibhauseffekt.
Man kann also sagen, der Treibhauseffekt beeinflusst unser Klima und damit einen abiotischen Umweltfaktor.
Merke: 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
- 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.
Später im Artikel erklären wir dir diese Treibhausgase nochmal im Detail.
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!
Wie kommt es zum Treibhauseffekt?
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.
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? Also ein menschengemachter Treibhauseffekt?
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:
In den Bereichen Energiewirtschaft, Industrie und Verkehr werden die meisten anthropogenen Treibhausgase produziert.
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.
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
Schau dir gerade zum Thema Erderwärmung doch noch schnell das Video an!
Die Treibhausgase im Detail
Wasserdampf
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.
Ozon
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
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.
Methan
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.
Lachgas
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
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.
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
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)
Was ist der anthropogene Treibhauseffekt?
Es gibt einen natürlichen und einen anthropogenen Treibhauseffekt. Der anthropogene begünstigt den Klimawandel und kann durchaus schwere Folgen haben.
Stell dir vor, dass nun viel mehr Partikel, also Treibhausgase in der Erdatmosphäre sind. 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.
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Vielen Dank! Hat mir sehr geholfen 🙂
Auch die Stoffwechselausscheidungen des Menschen bei CO2 u. CH4 sind als Summe (%) enorm u. sind nicht zu vernachlässigen.