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Treibhauseffekt

COPYRIGHT TEXT & BILDER: Michael Bockhorst

Der Treibhauseffekt bezeichnet den Erwärmungseffekt durch Materialien, die Licht (elektromagnetische Strahlung zwischen ca. 400 und 750 nm Wellenlänge) durchlassen, aber im Infraroten (>= ca. 1000 nm Wellenlänge) undurchlässig sind.

Treibhauseffekt - Herkunft der Bezeichnung

In einem Treibhaus wird eingestrahltes Sonnenlicht vom Boden und den Pflanzen absorbiert. Diese erwärmen sich und senden längerwellige Infrarotstrahlung aus. Diese wiederum wird von den Fensterscheiben absorbiert und teilweise wieder in das Treibhaus emittiert. Dieser Effekt heizt das Treibhaus auf.

Die Bezeichnung "Treibhauseffekt" ist irreführend: Die in einem realen Treibhaus zu beobachtende im Vergleich zur Umgebung sehr viel höhere Temperatur stammt aus zwei weiteren Tatsachen: Im Treibhaus herrscht Windstille und schon alleine daher eine ggf. höhere empfundene Temperatur. Weiterhin unterbindet ein Treibhaus auch den Luftaustausch und vermeidet dementsprechende Wärmeverluste.
Der Treibhauseffekt im System Erde wird jedoch ausschließlich durch die Strahlungseigenschaften der Erdatmosphäre bestimmt.

Treibhauseffekt im System Erde

In der Erdatmosphäre erfüllt hauptsächlich Kohlendioxid - CO2 als langlebiges Treibhausgas - eine ähnliche Aufgabe, indem es Infrarotstrahlung absorbiert und sich dabei aufwärmt, diese Wärme dann an die Umgebung weitergibt: Schritt für Schritt-Erklärung des Treibhauseffekts.

Auf unserer Erde gibt es zwei Komponenten des Treibhauseffektes:

  • natürlicher Treibhauseffekt:
    Im Ökosystem Erde besitzt die Atmosphäre einen geringen Anteil an Kohlendioxid, welcher von tierischen Lebewesen bei der Atmung freigesetzt wird, von den Pflanzen aufgenommen wird. In diesem Fließgleichgewicht hatte der Kohlendioxidanteil in der Erdatmosphäre einen Wert von ungefähr 0.03% oder - in dafür üblicher Einheit - 300ppm.
    Dieser Anteil an CO2 und weiterer treibhausrelevanter Spurengase erhöht die globale mittlere Temperatur auf der Erde um etwa 30oC auf angenehme, das Leben in der jetztigen Form ermöglichende 15oC .
  • menschgemachter oder anthropogener Treibhauseffekt:
    Durch die Nutzung fossiler Brennstoffe wird zusätzlich CO2 in die Erdatmosphäre eingebracht, wodurch die Kohlendioxidkonzentration erhöht wird, derzeit auf etwa 390 ppm (Stand 2010) . Zudem werden weitere Treibhausgase durch menschliche Aktivitäten emittiert, die - wie beispielsweise Methan, Distickstoffoxid (Lachgas) - ebenfalls zum Treibhauseffekt beitragen.
    Methan wird durch Landwirtschaft, insbesondere Viehzucht, vermehrt freigesetzt, Distickstoffoxid beispielsweise durch Düngung und Fahrzeug-Katalysatoren.

Folgen eines verstärkten Treibhauseffekts

Mögliche Folgen des anthropogenen Treibhauseffekts sind zum einen eine fortschreitende globale Erwärmung der Erde, zum anderen eine Destabilisierung des Klimas:

  • Die Auswirkungen einer Temperaturerhöhung können ein vermehrtes Auftreten von Stürmen und Flutkatastrophen, eine Beschädigung auf Temperaturwechsel empfindlich reagierender Ökosysteme, ein Ansteigen des Meeresspiegels durch die Wärmeausdehnung des Oberflächenwassers und/oder ein Abschmelzen der Eismassen in den Polarregionen der Erde sein.

    Die globale Erwärmung (= globaler Mittelwert der Oberflächentemperatur der Erde) gilt derzeit als gesicherte Erkenntnis. Viele Systeme verhalten sich dementsprechend, so z.B. die Verkleinerung der meisten Gletscher, der Rückgang der Fläche des arktischen Meereises und andere.

    Ein Problem der genauen Zuordnung von Klimaveränderungen zu potentiellen Ursachen besteht darin, dass Klimadaten aus Langzeitbeobachtungen des Wetters bestehen. Die eindeutige Bestätigung von Klimaänderungen setzt voraus, dass man Wetterdaten mehrer Jahrzehnte sammeln muss, um zu Aussagen mit hoher Wahrscheinlichkeit zu gelangen (siehe auch ? Klima, ? Wetter).

  • Die Destabilisierung des Klimas kann sich in einer Wanderung von Klimazonen oder der Umbildung von Luft- und Meeresströmungen mit der Folge einer Änderung der klimatischen Bedingungen auswirken. Dabei besteht die Gefahr, daß es innerhalb einiger Jahrzehnte zu so drastischen Änderungen wie einer Verlagerung des Golfstromes kommt [KERR1999]. Solche schnellen Veränderungen werden mit dem Begriff Klimakatastrophe beschrieben.

    Im Bereich der katastrophaler Klimaveränderungen / der entsprechenden Kipp-Punkte (= Tipping Points) gibt es derzeit kaum gesicherte Erkenntnisse.

In beiden Fällen kann ein Klimawandel die landwirtschaftliche Nahrungsproduktion stark beeinträchtigen, mit der Folge, dass die Nahrungsmittelversorgung drastisch verschlechtert wird.

2010-04-02: Strukturierung, Präzisierung Treibhauseffekt / Beschränkungen des Vergleichs Treibhaus / Strahlungsbilanz Erde
1999-06-12: INIT


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