Der Gärtner nutzt in seinem Treibhaus den Treibhauseffekt, besonders in der kühleren Jahreszeit. Die Sonneneinstrahlung erwärmt Boden und Luft im Innern des Treibhauses. Die Glasscheiben verhindern das Entweichen der Wärme, sowohl indem sie die erwärmte Luft im Innern halten (primärer Effekt), als auch indem sie die Wärmestrahlung nach innen zurück reflektieren (sekundärer Effekt). Dadurch wird es im Treibhaus deutlich wärmer und dann können Tomaten sogar bei frostigen Außentemperaturen gedeihen.

In der Erdatmosphäre übernehmen die in Spuren vorhanden Treibhausgase die Funktion der Glasscheiben. Sie behindern die Wärmeabstrahlung der Erde ins Weltall, indem sie die Wärmestrahlen (Infrarotstrahlung) absorbieren. Das tun sie bei ganz spezifischen Wellenlängen, an denen sie vom Physiker eindeutig zu erkennen sind: Die Absorption bei Wellenlängen von 13 bis 17 µm – also im Infrarotbereich – wird beispielsweise durch Kohlendioxid verursacht. Bei der Absorption von Wärmestrahlung erwärmen sich die Gase selber und strahlen wiederum Wärme ab – aber in alle Himmelsrichtungen, also nicht nur ins Weltall, sondern auch zur Erde zurück. Dadurch erwärmt sich die Erde stärker, als aufgrund der Sonneneinstrahlung eigentlich zu erwarten wäre.

Der Treibhauseffekt in der Erdatmosphäre an sich ist weder gut noch schlecht. Durch die Wirkung der Treibhausgase bildete sich in den letzten 1,2 Millionen Jahre ein relativ stabiles Erdklima aus, das die Entstehung des Lebens erst ermöglicht hat. Denn ohne den Treibhauseffekt läge die Durchschnittstemperatur an der Erdoberfläche bei -19°C – und nicht bei +14°C! Ewiger arktischer Winter wäre das Schicksal des Planeten.

Treibhausgase sind somit Gase in der Erdatmosphäre, die den Wärmestrahlungshaushalt der Erde verändern. Sie stammen sowohl aus natürlichen wie aus menschlichen (anthropogenen) Quellen. Entsprechend unterscheidet man den natürlichen vom anthropogenen Treibhauseffekt. Das wichtigste Treibhausgas in der Atmosphäre ist Wasserdampf (H₂O), dessen Beitrag zum natürlichen Treibhauseffekt zwei- bis dreimal so hoch wie der von Kohlendioxid (CO₂) ist. Um die anderen Treibhausgase mit Kohlendioxid vergleichen zu können, wird ihr Treibhauspotenzial (Global Warming Potential,GWP) zur Umrechnung verwendet: Das GWP gibt an, wie stark die Wirkung eines Gases im Vergleich zu Kohlendioxid ist. Weitere natürliche Treibhausgase sind Methan(CH_4, GWP 21) und Lachgas(N₂O, GWP 310).

=> Übernächste Woche Teil 5 zum Thema

=> Teil 1 und Teil 2 sowie Teil 3 der Artikelserie „Kohlendioxid (CO₂) – gut oder schlecht?“

Für die Schriesheimer Ökostromer

Winfried Plesch