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Der Klimawandel

Die globale Durchschnittstemperatur ist seit Beginn der Industrialisierung um etwa 1,1 °C gestiegen. In dieser Lektion lernst du, wie der Treibhauseffekt funktioniert, warum der Mensch ihn verstärkt und welche messbaren Folgen der Klimawandel hat.

  • Fach: Geografie
  • Klasse 8
  • Thema: Klima
  • Dauer: 20 Min
  • Niveau: Mittel
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Was sich messbar verändert

Klima ist der Durchschnitt des Wetters über mindestens 30 Jahre. Ein einzelner kalter Winter sagt deshalb nichts über den Klimawandel aus – entscheidend ist der langfristige Trend. Und dieser ist eindeutig: Laut dem Weltklimarat IPCC lag die globale Mitteltemperatur im Zeitraum 2011 bis 2020 etwa 1,1 °C über dem Mittel von 1850 bis 1900. In Deutschland ist es seit 1881 sogar um rund 1,6 °C wärmer geworden, weil sich Landflächen stärker erwärmen als Ozeane.

Hauptursache ist der steigende Gehalt an Kohlenstoffdioxid (CO₂) in der Atmosphäre. Vor der Industrialisierung lag er bei etwa 280 ppm, also 280 Teilchen pro Million Luftteilchen. An der Messstation Mauna Loa auf Hawaii, die seit 1958 kontinuierlich misst, wurden 1960 rund 317 ppm gemessen, 1980 rund 339 ppm, 2000 rund 370 ppm und 2023 bereits rund 419 ppm. Das zusätzliche CO₂ stammt vor allem aus der Verbrennung von Kohle, Erdöl und Erdgas sowie aus der Abholzung von Wäldern. Weitere Treibhausgase sind Methan, etwa aus Rinderhaltung und Reisanbau, und Lachgas aus Düngemitteln.

Die Folgen sind weltweit messbar. Der Meeresspiegel ist seit 1901 um rund 20 cm gestiegen, weil Gletscher und Eisschilde schmelzen und sich Wasser bei Erwärmung ausdehnt. Die Fläche des arktischen Meereises im September ist seit 1979 um etwa 40 Prozent geschrumpft. Hitzewellen und Starkregen werden häufiger.

Die CO2-Konzentration in der Atmosphäre hat sich seit 1960 um mehr als 100 ppm erhöht.
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Natürlicher oder verstärkter Treibhauseffekt?

Der Treibhauseffekt an sich ist nichts Schlechtes: Ohne ihn wäre die Erde lebensfeindlich kalt. Das Problem entsteht erst, wenn der Mensch zusätzliche Treibhausgase freisetzt und den Effekt dadurch verstärkt.

Das Prinzip ist in beiden Fällen gleich: Sonnenlicht erwärmt die Erdoberfläche, diese gibt Wärmestrahlung ab, und Treibhausgase halten einen Teil davon in der Atmosphäre zurück.

Natürlicher Treibhauseffekt

Treibhausgase, die ohne menschliches Zutun in der Atmosphäre sind, halten Wärme zurück.

Beispiele

  • Ohne Treibhauseffekt läge die mittlere Temperatur bei etwa -18 °C, mit ihm bei etwa +15 °C.
  • Wasserdampf ist das wichtigste natürliche Treibhausgas.
  • CO₂ aus Vulkanen und Atmung von Lebewesen gehört zum natürlichen Kreislauf.

Signalwörter

  • lebensnotwendig
  • rund 33 °C Erwärmung
  • Wasserdampf und natürliches CO₂
  • über lange Zeit im Gleichgewicht

Menschengemachter (anthropogener) Treibhauseffekt

Der Mensch setzt zusätzliche Treibhausgase frei und verstärkt dadurch die Erwärmung.

Beispiele

  • CO₂-Gehalt von etwa 280 ppm um 1750 auf über 420 ppm heute.
  • Weltweit werden jährlich rund 37 Milliarden Tonnen CO₂ aus fossilen Brennstoffen ausgestoßen.
  • Methan aus Rinderhaltung, Reisfeldern und Mülldeponien.

Signalwörter

  • fossile Brennstoffe
  • Abholzung
  • seit der Industrialisierung
  • etwa +1,1 °C bisher
  • zusätzlich zum natürlichen Effekt
MerkmalNatürlichVerstärkt (anthropogen)
UrsacheWasserdampf, natürliches CO₂zusätzliches CO₂ aus fossilen Brennstoffen
Zeitraumseit Millionen Jahren im Gleichgewichtseit rund 200 Jahren zunehmend
Wirkunghebt Mitteltemperatur auf etwa +15 °Cerhöht sie zusätzlich um bisher 1,1 °C
Natürlicher und verstärkter Treibhauseffekt im Vergleich
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Wie der Treibhauseffekt wirkt

Kurzwellige Sonnenstrahlung durchdringt die Atmosphäre fast ungehindert und erwärmt die Erdoberfläche. Die erwärmte Oberfläche gibt diese Energie als langwellige Wärmestrahlung wieder ab, in Richtung Weltall. Genau an dieser Stelle setzen Treibhausgase wie Wasserdampf, CO₂ und Methan an: Sie lassen kurzwelliges Sonnenlicht durch, absorbieren aber einen Teil der langwelligen Wärmestrahlung und geben sie in alle Richtungen wieder ab, auch zurück zur Erde.

Dieser natürliche Rückhalt erhöht die mittlere Temperatur der Erde um etwa 33 Grad, von rechnerisch -18 °C ohne Atmosphäre auf tatsächlich rund +15 °C. Ohne diesen Effekt gäbe es auf der Erde kein flüssiges Wasser und kein Leben, wie wir es kennen. Das Problem beginnt erst, wenn zusätzliche Treibhausgase aus menschlichen Quellen den natürlichen Rückhalt verstärken und die Temperatur weiter ansteigen lassen, als es ohne den Menschen der Fall wäre.

Fünf Schritte erklären, wie aus Sonnenlicht über Treibhausgase eine messbare Erwärmung wird.
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Den Meeresspiegelanstieg einordnen

Zwischen 1901 und 1971 stieg der Meeresspiegel im Mittel um etwa 1,3 mm pro Jahr, zwischen 2006 und 2018 um etwa 3,7 mm pro Jahr. Wie viel stieg er in den 12 Jahren von 2006 bis 2018 und wie hat sich die Geschwindigkeit verändert?

Gegeben:

  • 1901 bis 1971: etwa 1,3 mm pro Jahr
  • 2006 bis 2018: etwa 3,7 mm pro Jahr
  • Zeitraum: 12 Jahre

Gesucht:

Anstieg von 2006 bis 2018 und Veränderung der Geschwindigkeit

Lösung:

  1. Anstieg berechnen: 12 · 3,7 mm = 44,4 mm, also rund 4,4 cm.
  2. Geschwindigkeiten vergleichen: 3,7 : 1,3etwa 2,8.
  3. Deuten: Der Anstieg ist fast dreimal so schnell geworden, weil mehr Eis schmilzt und sich das wärmere Meer stärker ausdehnt.

Von 2006 bis 2018 stieg der Meeresspiegel um etwa 4,4 cm. Die Geschwindigkeit hat sich im Vergleich zum frühen 20. Jahrhundert fast verdreifacht – ein Hinweis darauf, dass sich die Erwärmung beschleunigt.

Der Meeresspiegel steigt heute fast dreimal so schnell wie im frühen 20. Jahrhundert.
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Typische Fehler und Bezug zum Alltag

Ein typischer Fehler ist, den Treibhauseffekt mit dem Ozonloch zu verwechseln. Das Ozonloch entstand durch fluorierte Kohlenwasserstoffe (FCKW) und lässt mehr UV-Strahlung durch die Atmosphäre. Mit der Erwärmung durch CO₂ hat es fachlich kaum etwas zu tun, auch wenn beide Themen in den 1980er- und 1990er-Jahren oft gemeinsam in den Nachrichten auftauchten. Das Ozonloch hat sich inzwischen durch internationale Verbote von FCKW deutlich erholt.

Ein zweiter Fehler ist, aus einem einzelnen kalten Winter oder einem verregneten Sommer zu schließen, es gebe keinen Klimawandel. Klima beschreibt den Durchschnitt über mindestens 30 Jahre, einzelne Jahre oder Jahreszeiten schwanken davon immer nach oben und unten ab. Nur der langfristige Trend über viele Jahrzehnte zeigt, ob sich das Klima verändert.

Im Alltag begegnet dir der Klimawandel an vielen Stellen: häufigere Hitzewellen im Sommer, mildere Winter mit weniger Schnee in tieferen Lagen, Gletscherschwund in den Alpen, der auf Wanderungen und Fotos über Jahrzehnte sichtbar wird, und häufigere Wetterwarnungen vor Starkregen. Für die Klassenarbeit hilft es, mindestens eine Ursache (CO₂-Anstieg) und mindestens zwei Folgen (etwa Meeresspiegelanstieg und Gletscherschmelze) mit konkreten Zahlen nennen zu können.

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Jetzt bist du dran!

Aufgabe 1 von 3

Wie warm wäre es im Mittel auf der Erde ohne den natürlichen Treibhauseffekt?

Wie warm wäre es im Mittel auf der Erde ohne den natürlichen Treibhauseffekt?
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Das Wichtigste in Kürze

  • Klima ist das Wetter im Mittel über mindestens 30 Jahre – nur langfristige Trends zählen.
  • Der natürliche Treibhauseffekt hebt die Mitteltemperatur von -18 °C auf +15 °C.
  • Der Mensch verstärkt ihn vor allem durch CO₂ aus Kohle, Öl und Gas: von 280 auf über 420 ppm.
  • Folgen sind etwa +1,1 °C global, rund 20 cm Meeresspiegelanstieg seit 1901 und schrumpfendes Meereis.
  • Typischer Fehler: Treibhauseffekt und Ozonloch verwechseln. Das Ozonloch betrifft UV-Strahlung, nicht die Erwärmung.

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Häufige Fragen zu Der Klimawandel

Um wie viel Grad hat sich die Erde bisher erwärmt?
Nach dem sechsten Sachstandsbericht des Weltklimarats IPCC lag die globale Mitteltemperatur im Zeitraum 2011 bis 2020 etwa 1,1 °C über dem Mittel von 1850 bis 1900, dem Beginn der Industrialisierung. In Deutschland fiel die Erwärmung mit rund 1,6 °C seit 1881 sogar noch etwas stärker aus, weil sich Landflächen stärker erwärmen als die Ozeane.
Was ist der Unterschied zwischen dem natürlichen und dem verstärkten Treibhauseffekt?
Der natürliche Treibhauseffekt entsteht durch Wasserdampf und natürliches CO₂ in der Atmosphäre und macht die Erde erst bewohnbar, indem er die Mitteltemperatur von -18 °C auf +15 °C anhebt. Der verstärkte, menschengemachte Treibhauseffekt entsteht zusätzlich durch CO₂ aus fossilen Brennstoffen und erhöht die Temperatur weiter über dieses natürliche Niveau hinaus.
Warum steigt der CO2-Gehalt der Atmosphäre?
Der CO₂-Gehalt steigt vor allem, weil beim Verbrennen von Kohle, Erdöl und Erdgas Kohlenstoff freigesetzt wird, der über Jahrmillionen im Boden gebunden war. Auch die Abholzung von Wäldern trägt bei, weil dadurch weniger CO₂ durch Fotosynthese gebunden wird. An der Messstation Mauna Loa stieg der Wert von rund 317 ppm 1960 auf über 419 ppm 2023.
Was ist der Unterschied zwischen Treibhauseffekt und Ozonloch?
Der Treibhauseffekt betrifft die Erwärmung der Erde durch Gase wie CO₂ und Methan, die Wärmestrahlung zurückhalten. Das Ozonloch dagegen ist eine Ausdünnung der Ozonschicht, verursacht durch FCKW, wodurch mehr schädliche UV-Strahlung zur Erdoberfläche gelangt. Beide Phänomene betreffen die Atmosphäre, haben aber unterschiedliche Ursachen und Wirkungen.
Wie schnell steigt der Meeresspiegel?
Der globale Meeresspiegel ist seit 1901 um etwa 20 Zentimeter gestiegen. Die Geschwindigkeit hat sich dabei deutlich erhöht: von rund 1,3 Millimetern pro Jahr zwischen 1901 und 1971 auf rund 3,7 Millimeter pro Jahr zwischen 2006 und 2018, also fast das Dreifache. Ursachen sind schmelzende Gletscher und Eisschilde sowie die Ausdehnung des wärmeren Meerwassers.
Beweist ein kalter Winter, dass es keinen Klimawandel gibt?
Nein. Klima beschreibt den Durchschnitt des Wetters über mindestens 30 Jahre, während ein einzelner Winter nur ein kurzfristiges Wetterereignis ist. Auch in einem sich erwärmenden Klima gibt es weiterhin kalte Winter, weil natürliche Schwankungen den langfristigen Erwärmungstrend überlagern können, ohne ihn aufzuheben.
In welcher Klasse wird der Klimawandel im Geografieunterricht behandelt?
Der Klimawandel gehört meist zum Lehrplan der 8. oder 9. Klasse und baut auf dem Grundwissen zu Klimazonen und Klimadiagrammen auf. Er wird häufig fächerübergreifend mit Biologie, Chemie und Politik verknüpft, etwa bei Themen wie erneuerbaren Energien oder internationalen Klimaabkommen.
Welche Folgen hat der Klimawandel schon heute?
Messbare Folgen sind unter anderem der globale Temperaturanstieg von rund 1,1 °C, ein Meeresspiegelanstieg von etwa 20 Zentimetern seit 1901, ein Rückgang des arktischen Meereises im September um rund 40 Prozent seit 1979 sowie häufigere Hitzewellen und Starkregenereignisse in vielen Weltregionen.

Wiederhol diese Fragen später mit deinem Lernkarten-Trainer.

Das solltest du vorher können

Das kommt als Nächstes

  • Migration
  • Klimaschutz und erneuerbare Energienin Arbeit