Aktivität 5: Die Wirkung von Treibhausgasen

Dr. Cecilia Scorza und Moritz Strähle
Stand: Aug. 2022
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Mit dieser zentralen Aktivität im Klimakoffer wird experimentell auf zwei verschiedenen Wegen gezeigt, dass CO2 Wärmestrahlung absorbiert und die Rückstrahlung der Atmosphäre mit einer Wärmebildkamera anschaulich gemacht.

  1. Teil: CO2 absorbiert Strahlungsenergie (Absorptionsmessung)
  2. Teil: Infrarotstrahlung wird abgefangen (Transmissionsmessung)
  3. Teil: Warum führt eine Absorption von Infrarotstrahlung in der Atmosphäre zu einer Erwärmung der
    Erdoberfläche? (Rückstrahlung der Atmosphäre)

Materialien zur Aktivität

h5p-Übungen zur Aktivität:

Weitere Materialien wie z.B. h5p-Übungen, Videos und Animationen finden Sie auf der Seite zum Modul - Der Treibhauseffekt und das Strahlungsgleichgewicht.

In der TerraX-Sendung “Ein Fall für Lesch und Steffens – die Wahrheit über die Lüge” vom 18.10.2020 wurde das Experiment zur Absorption von Wärmestrahlung durch COgezeigt (ab Min. 37:30).

Video: Die Wirkung von Treibhausgasen

Fachliche Fragen und didaktische Kommentare

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  • Die Aufwärmzeit des Strahlers beträgt, je nach Umgebungstemperatur, ca. 25 Minuten. Es empfiehlt sich also evtl. das Einschalten vor Stundenbeginn.
  • Für die Transmissionsmessung per Wärmebildkamera ist eine Wärmebildkamera nötig, bei der der Temperaturmessbereich manuell eingestellt werden kann (z.B. FLIR C3X). Um einen schönen Vorher-Nachher-Vergleich zu erhalten, sind ein paar Einstellungen nötig, welche im Video zum Experiment exemplarisch mit der FLIR C3X gezeigt werden. Es empfiehlt sich, selbst mit dem verwendeten Temperaturbereich zu experimentieren, da die optimale Einstellung auch vom verwendeten Keramikstrahler abhängt.
  • Statt einer Wärmebildkamera kann für die Transmissionemessung auch ein kostengünstiges IR-Thermometer verwendet werden. Nach Einfüllen von CO2 sinkt die angezeigte Temperatur, da weniger Wärmestrahlung das IR-Thermometer erreicht.
    Wichtig: Das IR-Thermometer muss per Stativ fixiert werden, da die Temperatur auf der Oberfläche des Keramikstrahlers nicht gleichmäßig ist und eine Bewegung des Thermometers zu Messfehlern führt.
  • Gefährdungsbeurteilung

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