Unterrichtsstunde 5c (fakultativ): Das Treibhaus im Einsatz
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| Publikation: | 15.12.2008 |
| Lernstufe: | 3 |
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| Dauer: | 1 Stunde |
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Für jede Gruppe:
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| Herkunft: | La main à la pâte, Paris |
Experiment – die Treibhäuser testen
Jede Gruppe bringt ihr Treibhaus in den Schulhof und stellt es in die Sonne.
Da die Messung Zeit braucht (eine Stunde etwa), kehren die Schüler in die Klasse zurück und diskutieren über das laufende Experiment. Regelmäßig (zum Beispiel alle zehn Minuten) geht ein Mitglied jeder Gruppe nach draußen, misst die Temperatur im Treibhaus und notiert sie in sein Versuchsheft.
Wissenschaftliche Anmerkung
Man sollte überprüfen, ob die Thermometer von guter Qualität sind, und alle Thermometer sollten vor dem Experiment die gleiche Temperatur anzeigen!
Der Lehrer stellt den Schülern Fragen zum Experiment, das sie gerade durchführen: "Was denkt ihr, was geschehen wird? Warum wird sich das so abspielen? Welche Rolle spielt das Glasfenster (oder Plexiglasfenster)? Welche Beziehung besteht zwischen unseren Treibhäusern und dem Treibhauseffekt, von dem wir im Zusammenhang mit der Erderwärmung reden? Was spielt in der Atmosphäre die Rolle des Glasfensters in unserem Treibhaus?"
Das Ziel ist es, nach und nach zu verstehen, auf welche Weise das Treibhaus ein Modell darstellt für das, was in der Atmosphäre vorgeht. Die Treibhausgase spielen die Rolle des Glasfensters: Sie lassen das sichtbare Licht durch, das den Erdboden aufwärmt, aber sie verhindern gleichzeitig, dass ein Teil der Infrarotstrahlung, die der Boden aussendet, nach draußen bzw. in den Weltraum entweicht.
Wissenschaftliche Anmerkung
Zwischen Treibhaus und Atmosphäre besteht ein wichtiger Unterschied: Das Treibhaus ist ein geschlossener, von Wänden umgebener Raum. In der Atmosphäre gibt es keinen Kasten, der Gas, Treibhausgase inbegriffen, am Entweichen hindert: Allein die Schwerkraft tut das. Daher ist das Treibhaus ein unvollkommenes Modell für den Treibhauseffekt – die Analogie hat ihre Grenzen.
Gemeinsame Besprechung
Es werden die Ergebnisse für die verschiedenen Treibhäuser verglichen. Manche Treibhäuser sind wirksamer als andere. Die Gründe dafür werden diskutiert.
Zur Prüfung der Analogie von Treibhaus und Atmosphäre kann der Lehrer die Schüler fragen: "Was passiert in der Atmosphäre, wenn man die Menge an Treibhausgasen erhöht?" Die Temperatur steigt. "Was entspricht bei unseren Treibhäusern einer Erhöhung der Treibhausgasmenge in der Atmosphäre?" Eine Erhöhung der Fensterdicke oder mehrere Fenster übereinander. "Was geschieht, wenn wir mehrere (durchsichtige) Fenster übereinander anbringen?" Die Temperatur im Treibhaus sollte steigen.
Die Klasse kann diese Annahme überprüfen und mehrere Fensterscheiben übereinander stapeln. Jedes Mal wenn eine weitere Fensterscheibe hinzugefügt wird, steigt die Temperatur im Inneren des Treibhauses.
Abb. 1: Beispiel für ein Treibhaus mit "Doppelfenster"
Wissenschaftliche Anmerkung
Für dieses Experiment sollten nur "wirkliche" Treibhäuser verwendet werden, solche mit einem Fenster, das sichtbares Licht durchlässt, Infrarotstrahlung dagegen nicht.
Schlussfolgerung
Die Klasse erarbeitet gemeinsam eine Schlussfolgerung, die zum Beispiel folgendermaßen lauten kann: In einem Treibhaus gibt es ein Fenster, das das Sonnenlicht durchlässt, aber die Wärme einsperrt. In der Atmosphäre macht das CO2 genau das Gleiche, daher spricht man von "Treibhausgas". Wenn man das Treibhaus mit zusätzlichen Fensterscheiben bedeckt oder wenn man in der Atmosphäre die Treibhausgasmenge erhöht, steigt die Temperatur.
Letzte Aktualisierung: 29.11.2023
