Der Wasserkreislauf
Wasser bleibt auf der Erde nie lange an einem Ort: Es verdunstet, steigt auf, fällt als Regen und fließt zurück ins Meer. In dieser Lektion lernst du die Stationen dieses Kreislaufs, die Begriffe Verdunstung, Kondensation, Niederschlag und Abfluss sowie den Unterschied zwischen dem großen und dem kleinen Kreislauf.
- Fach: Geografie
- Klasse 6
- Thema: Klima
- Dauer: 18 Min
- Niveau: Mittel
Dasselbe Wasser, immer im Kreis
Auf der Erde gibt es rund 1,4 Milliarden Kubikkilometer Wasser, und diese Menge bleibt praktisch gleich. Neues Wasser entsteht nicht, altes verschwindet nicht – es wechselt nur seinen Ort und seinen Zustand. Angetrieben wird der ständige Wechsel von der Sonne, die Wasser verdunsten lässt, und von der Schwerkraft, die es wieder nach unten holt.
Der Kreislauf hat vier Stationen. Bei der Verdunstung geht flüssiges Wasser in Wasserdampf über, über dem Meer sowie über Böden und Pflanzen; die Abgabe durch Pflanzen heißt Transpiration. Der Dampf steigt mit warmer Luft auf und kühlt dabei ab, weil die Temperatur mit der Höhe um etwa 0,6 Grad je 100 Meter sinkt. Kühle Luft kann weniger Dampf halten, also schlägt er sich an winzigen Staubteilchen als Tröpfchen nieder – das ist die Kondensation, und so entstehen Wolken. Werden die Tröpfchen zu schwer, fallen sie als Niederschlag: Regen, Schnee, Graupel oder Hagel.
Am Boden teilt sich das Wasser auf. Ein Teil fließt oberflächlich in Bäche und Flüsse ab, ein Teil versickert und wird zu Grundwasser, ein Teil verdunstet sofort wieder. Über den Abfluss gelangt das Wasser zurück ins Meer, und der Kreislauf beginnt von neuem.
Verdunstung oder Niederschlag?
Verdunstung und Niederschlag sind die beiden gegenläufigen Hälften des Kreislaufs: Die eine bringt Wasser nach oben, die andere holt es zurück. Weltweit halten sich beide die Waage – über ein Jahr verdunsten und fallen je etwa 500 000 Kubikkilometer Wasser.
Für einen einzelnen Ort gilt das jedoch nicht. Übersteigt die Verdunstung den Niederschlag, ist das Klima trocken (arid), wie in der Sahara. Fällt mehr Niederschlag als verdunstet, ist es feucht (humid), wie in Mitteleuropa. Genau diese Bilanz entscheidet darüber, ob ein Fluss ganzjährig Wasser führt.
Verdunstung
Sonnenenergie bringt flüssiges Wasser in den gasförmigen Zustand.
Beispiele
- Über dem warmen Atlantik verdunsten täglich riesige Wassermengen.
- Eine Pfütze ist nach wenigen Sonnenstunden verschwunden.
- Ein Laubbaum gibt im Sommer bis zu 400 Liter Wasser am Tag ab.
Signalwörter
- Wärme und Sonne nötig
- Wasser wird unsichtbarer Dampf
- Luft nimmt Feuchtigkeit auf
- Bewegung nach oben
Niederschlag
Abkühlung lässt Wasserdampf kondensieren, die Tröpfchen werden zu schwer.
Beispiele
- Im Schwarzwald fallen auf der Westseite über 2000 mm im Jahr.
- Bei Temperaturen unter 0 °C fällt Schnee statt Regen.
- Berlin kommt dagegen nur auf etwa 590 mm im Jahr.
Signalwörter
- Abkühlung nötig
- Dampf wird zu Tröpfchen
- Wolkenbildung geht voraus
- Bewegung nach unten
| Merkmal | Verdunstung | Niederschlag |
|---|---|---|
| Richtung | Wasser steigt auf | Wasser fällt herab |
| Auslöser | Erwärmung durch Sonne | Abkühlung der Luft |
| Aggregatzustand | flüssig zu gasförmig | gasförmig zu flüssig/fest |
| Beispiel | verdunstender Atlantik | Steigungsregen im Schwarzwald |
Wie viel Wasser wo auf der Erde steckt
97 Prozent des Wassers der Erde sind Salzwasser in den Ozeanen. Vom verbleibenden Süßwasser steckt der weitaus größte Teil in Gletschern, im Inlandeis und im Grundwasser, wo er nicht sofort verfügbar ist. Der Anteil, der als Wasser in Seen, Flüssen und der Atmosphäre direkt zugänglich ist, liegt bei weit unter einem Prozent der Gesamtmenge.
Diese Verteilung erklärt, warum Süßwasser trotz des riesigen Gesamtvorrats ein knappes Gut sein kann. Regionen ohne Gletscher, ohne ergiebiges Grundwasser und mit geringem Niederschlag müssen mit sehr wenig nutzbarem Wasser auskommen, selbst wenn wenige tausend Kilometer entfernt der Ozean liegt.
Für die Wasserversorgung von Städten sind deshalb vor allem Grundwasser, Flüsse und Talsperren wichtig – nicht das Meer, dessen Salzgehalt eine aufwendige Entsalzung nötig macht, bevor es als Trinkwasser genutzt werden kann.
Der Weg eines Tropfens von der Nordsee zum Rhein
Beschreibe den Weg eines Wassermoleküls, das an der Nordsee verdunstet und später im Schwarzwald als Regen fällt. Benutze dabei die Fachbegriffe des Kreislaufs.
Gegeben:
- Wassertemperatur der Nordsee im Sommer etwa 18 °C, Westwind weht landeinwärts.
- Der Schwarzwald erreicht bis 1493 m Höhe, die Temperatur sinkt um 0,6 °C je 100 m.
Gesucht:
Die Stationen des Weges in der richtigen ReihenfolgeLösung:
- Verdunstung: Die Sonne erwärmt das Meerwasser. Einzelne Moleküle lösen sich aus der Oberfläche und werden zu Wasserdampf. Das Salz bleibt im Meer zurück, der Dampf ist deshalb salzfrei.
- Transport: Der Westwind trägt die feuchte Luft über die Niederlande nach Süddeutschland. Der Dampf bleibt dabei unsichtbar.
- Aufstieg und Kondensation: Am Westhang des Schwarzwalds wird die Luft gezwungen aufzusteigen. Auf 1200 m ist sie rund 7 °C kühler als am Fuß, der Dampf kondensiert an Staubteilchen, es entsteht eine Wolke.
- Niederschlag und Abfluss: Die Tröpfchen wachsen, werden zu schwer und fallen als Regen. Ein Teil versickert zum Grundwasser, der Rest fließt über Bäche in den Rhein und von dort zurück zur Nordsee.
Die Reihenfolge lautet Verdunstung – Transport – Kondensation – Niederschlag – Abfluss. Weil die Luft ihre Feuchtigkeit am Westhang verliert, ist die Ostseite des Gebirges deutlich trockener: Diesen Regenschatten erkennst du daran, dass Freiburg im Westen etwa 900 mm, Stuttgart im Lee nur noch rund 680 mm Niederschlag im Jahr erhält.
Typische Fehler und Tipps für die Klassenarbeit
Der häufigste Fehler ist, Wasserdampf und Wolken gleichzusetzen. Wasserdampf ist ein unsichtbares Gas, Wolken bestehen aus winzigen, sichtbaren Wassertröpfchen oder Eiskristallen. Auch der „Dampf“, den man über einem Kochtopf sieht, ist streng genommen bereits kondensiertes Wasser, kein reiner Wasserdampf.
Ein zweiter Fehler ist die Vorstellung, der Wasserkreislauf sei überall auf der Erde gleich stark. Über tropischen Ozeanen verdunstet wegen der hohen Temperaturen viel mehr Wasser als über kalten Polarmeeren, und Gebirge erzeugen durch Steigungsregen und Regenschatten sehr unterschiedliche Niederschlagsmengen auf engem Raum, wie das Beispiel Schwarzwald zeigt.
Für die Klassenarbeit hilft es, bei jeder Aufgabe zuerst die vier Fachbegriffe Verdunstung, Kondensation, Niederschlag und Abfluss in der richtigen Reihenfolge zu nennen, bevor du sie mit dem konkreten Beispiel verknüpfst. So verlierst du keinen Punkt für fehlende Fachsprache.
Jetzt bist du dran!
Was passiert bei der Kondensation?
Noch nicht. Bei der Kondensation kühlt die Luft ab und kann den Dampf nicht mehr halten – er wird zu flüssigen Tröpfchen. So entstehen Wolken und Nebel. Der umgekehrte Vorgang ist die Verdunstung.
Das Wichtigste in Kürze
- Der Wasserkreislauf hat vier Stationen: Verdunstung, Kondensation, Niederschlag, Abfluss.
- Angetrieben wird er von der Sonnenenergie und der Schwerkraft; die Wassermenge bleibt konstant.
- Rund 97 Prozent des Erdwassers sind Salzwasser, der größte Teil des Süßwassers steckt in Eis und Grundwasser.
- Aufsteigende Luft kühlt um etwa 0,6 °C je 100 m ab – deshalb regnet es an Gebirgswesthängen.
- Mehr Niederschlag als Verdunstung heißt humid, mehr Verdunstung als Niederschlag heißt arid.
- Typischer Fehler: Wolken für Wasserdampf halten. Dampf ist unsichtbar, Wolken bestehen aus Tröpfchen und Eiskristallen.
Lektion abschließen
Schließe alle Aufgaben ab, um diese Lektion zu beenden.
Häufige Fragen zu Der Wasserkreislauf
- Was ist der Unterschied zwischen Verdunstung und Kondensation?
- Bei der Verdunstung wird flüssiges Wasser durch Wärme zu unsichtbarem Wasserdampf. Bei der Kondensation läuft der Vorgang umgekehrt: Abgekühlter Wasserdampf wird wieder zu sichtbaren flüssigen Tröpfchen. Verdunstung bringt Wasser also nach oben in die Atmosphäre, Kondensation macht daraus Wolken, aus denen später Niederschlag fallen kann.
- Wie funktioniert der Wasserkreislauf einfach erklärt?
- Die Sonne erwärmt Wasser in Meeren, Seen und Böden, sodass es verdunstet und als Wasserdampf aufsteigt. In der Höhe kühlt der Dampf ab und kondensiert zu Wolken. Werden die Wassertröpfchen zu schwer, fallen sie als Niederschlag zu Boden. Von dort fließt das Wasser oberirdisch oder als Grundwasser zurück ins Meer, und der Kreislauf beginnt erneut.
- Was ist der Unterschied zwischen dem großen und dem kleinen Wasserkreislauf?
- Der kleine Wasserkreislauf spielt sich nur über dem Meer ab: Wasser verdunstet und fällt als Regen direkt wieder ins Meer, ohne Land zu erreichen. Beim großen Wasserkreislauf trägt der Wind die feuchte Luft über Land, wo der Niederschlag fällt und über Flüsse und Grundwasser erst nach und nach wieder ins Meer zurückfließt.
- Warum verdunstet Wasser auch ohne Kochen?
- Auch bei Raumtemperatur besitzen einzelne Wassermoleküle genug Bewegungsenergie, um sich aus der Wasseroberfläche zu lösen und als Dampf zu entweichen. Wärme, Wind und trockene Luft beschleunigen diesen Vorgang, weil sie mehr Energie liefern beziehungsweise mehr Platz für zusätzlichen Dampf in der Luft schaffen. Kochen beschleunigt die Verdunstung nur zusätzlich stark.
- Warum regnet es an manchen Gebirgshängen mehr als an anderen?
- Trifft feuchte Luft auf ein Gebirge, wird sie gezwungen aufzusteigen und kühlt dabei ab, sodass der Wasserdampf kondensiert und als Steigungsregen fällt. Auf der windabgewandten Seite ist die Luft danach trockener und sinkt wieder ab – dort entsteht ein sogenannter Regenschatten mit deutlich weniger Niederschlag, wie am Beispiel Schwarzwald zu sehen ist.
- Warum gibt es trotz so viel Wasser auf der Erde Wassermangel?
- Rund 97 Prozent des Erdwassers sind salziges Meerwasser, das ohne aufwendige Entsalzung nicht als Trinkwasser genutzt werden kann. Vom restlichen Süßwasser ist der größte Teil in Gletschern und tiefem Grundwasser gebunden. Nur ein sehr kleiner Anteil ist als Fluss-, See- oder oberflächennahes Grundwasser leicht zugänglich, und der ist regional sehr ungleich verteilt.
- In welcher Klasse lernt man den Wasserkreislauf?
- Der Wasserkreislauf gehört meist zum Geografie- oder Sachunterricht der Klasse 5 oder 6. Dort werden die Fachbegriffe Verdunstung, Kondensation, Niederschlag und Abfluss eingeführt, oft ergänzt durch die Themen Wetterelemente und Klimazonen in späteren Klassenstufen.
- Was passiert mit Regenwasser, das nicht abfließt?
- Ein Teil des Regenwassers versickert im Boden und wird zu Grundwasser, das in Brunnen oder Quellen wieder an die Oberfläche gelangen kann. Ein weiterer Teil verdunstet direkt von der feuchten Bodenoberfläche oder wird von Pflanzenwurzeln aufgenommen und über die Blätter als Transpiration wieder an die Luft abgegeben.
Wiederhol diese Fragen später mit deinem Lernkarten-Trainer.
Das solltest du vorher können
- Wetter und Jahreszeiten
- Die Aggregatzustände des Wassersin Arbeit
Das kommt als Nächstes
- Klimadiagramme auswerten
- Flüsse in Deutschlandin Arbeit