Der Klimakoffer zum Selbstbauen
Der Klimawandel: Verstehen und Handeln
Übersicht
Vorlagen
Bezugsquelle
Dr. Cecilia Scorza LMU Fakultät Physik
München
David Danin LMU Fakultät Physik
München
Moritz Strähle Asam-Gymnasium
München
Stefan Krühler LMU Fakultät Physik
München
Ve
rsio
n J
uli
20
20
Motivation
Der Klimawandel ist die größte globale Herausforderung der Menschheit im 21. Jahrhundert.
Ziel des Projektes Klimawandel: Verstehen und Handeln ist es, Möglichkeiten zur Thematisierung und der
Arbeit am Thema in der Schule aufzuzeigen, die wissenschaftlichen Hintergründe und Folgen des Klimawan-
dels für Schülerinnen und Schüler erfahrbar zu machen und zum konkreten Handeln zu motivieren.
Weitere Infos unter: www.klimawandel-schule.de
Mit dem Klimakoffer als Baustein dieses Projektes, können die zugrundeliegenden naturwissenschaftlichen
Zusammenhänge in Form von Schülerexperimenten und anderen schüleraktivierenden Aktivitäten erarbei-
tet werden. Die Themen reichen von Albedo-Effekt und Strahlungsgleichgewicht, über die Absorption von
Wärmestrahlung durch CO2, bis hin zur Versauerung der Meere, dem Anstieg des Meeresspiegels und den
regionalen Auswirkungen des Klimawandels.
„Das Experiment ist der einzige Richter der Wahrheit.“
Mit dieser Anleitung zum selbstständigen Bau des Klimakoffers, soll das Projekt unkompliziert und kosten-
günstig verbreitet werden. Beschreibungen zu den Experimenten finden Sie im Handbuch Klimawandel, aus-
gearbeitete Unterrichtsmodule auf unserer Website.
Wir freuen uns sehr, dass Sie sich für die oben genannten Ziele einsetzen! Bei Unklarheiten können Sie uns
gerne kontaktieren: [email protected]
Inhalt des Klimakoffers
Im Folgenden sind die Inhalte des Klimakoffers und die benötigten Vorlagen, geordnet nach Aktivitäten,
dargestellt. Die zugehörigen Experimentieranleitungen finden Sie im Handbuch zum Projekt. Eine Tabelle
mit den Materialien, Bezugsquellen und Preise finden Sie am Ende dieses Dokumentes.
Rahmen mit Strahler
Ein Holzrahmen (2 Mal 30cmx10cm, 2 Mal 39cmx10cm, Stärke jeweils 1,5 cm) und einen Strahler (siehe
unten Tabelle) bilden die Strahlungsquelle für die Durchführung verschiedener Experimente. Der Strahler
kann alternativ an einem Stativ befestigt werden (Bild unten rechts).
Richard Feynman
Credits: Hohmann, Scorza
Aktivität 1 - Die Erde im Sonnensystem
Materialien:
Hintergrundbild mit Sonnenumriss
Planetenmodelle aus Holz (Gesteinsplaneten)
Laminierte Gasplaneten, einzeln ausgeschnitten.
Lebenszone (blaue Transparentfolie)
Maßband
Vorbereitung:
Vorlage für die Gasriesen sowie der Sonnenhintergrund (maßstabsgerecht zu den Holzplaneten) zum Aus-
drucken und Laminieren.
Muster zur Bemalung der Holzplaneten (Merkur, Venus, Erde, Mars und Super Erde):
Credits: NASA
Saturn (Credits: NASA)
Uranus (Credits: NASA)
Neptun (Credits: NASA)
Jupiter (Credits: NASA)
Aktivität 2 - Die Erde wird bestrahlt
Teil 1: Warum wird die Erde nicht immer heißer,
obwohl sie ständig von der Sonne bestrahlt wird?
Materialien:
Strahler
Kleine Erdkugel aus Holz
1 Digitalthermometer
Stoppuhr
Vorbereitung:
Erdkugel aus Holz ggfs. nach Vorlage (s. Aktivität 1) bemalen.
Statt einer Bohrung mit dem Durchmesser des Thermometers kann auch ein Stativ verwendet werden.
Teil 2: Welche Rolle spielen die Eisflächen für die Temperatur der Erde?
Materialien:
Strahler
2 Papierkörper (bedruckt als Gesteins- bzw. Eisfläche)
2 Digitalthermometer
Stoppuhr
Vorbereitung:
Papierkörper ausschneiden, falten und so zusammenkleben, dass jeweils noch das Thermometer einge-
steckt werden kann.
Aktivität 3 - Die Erde, ein strahlender Planet
Teil 1: Können wir die Wärmestrahlung der Erde sichtbar machen?
Materialien:
Wärmebildkamera
Teil2: Welche Materialien sind durchlässig für sichtbares Licht, welche für die Infrarotstrahlung?
Materialien:
Wärmebildkamera
Schwarze Mülltüte, Papier, luftgefüllter Ballon, wassergefüllter Ballon
Petrischale aus Glas
Statt oder zusätzlich zu den angegebenen, kann auch mit vielen weiteren Ma-
terialien experimentiert werden.
Aktivität 4 - Stellschraube für die Erdtemperatur
Materialien:
Pfeile und Beschriftungen zum Auslegen
DIN A3 Blatt: Erde mit und ohne Atmosphäre
Vorbereitung:
Pfeile und Beschriftungen ausschneiden, Hintergrund beidseitig
ausdrucken; ggfs. laminieren.
Ohne Treibhauseffekt
Mit Treibhauseffekt
Aktivität 5 - Die Wirkung von Treibhausgasen
Teil 1: Kann CO2 die unsichtbare Infrarotstrahlung „abfangen“?
Materialien:
Keramik-Infrarotstrahler
Dose, Stopfen, Frischhaltefolie und Gummis
Holzklotz zum Stecken und Haltegummis
Digitalthermometer
Erlenmeyerkolben mit Stopfen und Schlauch
Natron, Zitronensäure und Wasser
Vorbereitung:
Löcher in die Konservendose entsprechend dem Schlauchdurchmesser (+
Dicke der Durchführungstüllen) bohren. Mit Durchführungstüllen die
scharfen Bohrkanten abdecken.
Alternativ zum Original-Aufbau im Klimakoffer kann die Dose mit einem Stativ befestigt werden. Hierbei ist
zu beachten, dass das Experiment sehr sensibel auf den Abstand Dose-Wärmestrahler reagiert, sodass die-
ser konstant gehalten werden muss.
Teil 2: Warum erwärmen Treibhausgase in der Atmosphäre den Erdboden?
Materialien:
Keramik-Infrarotstrahler
Glas-Petrischale
Holzklammer
Wärmebildkamera
Aktivität 6 - Der Anstieg des Meeresspiegels
Materialien:
Strahler
Zwei 150ml Bechergläser
Eiswürfel Pinguin und Eisbär
Zwei flache Kieselsteine
wasserlöslicher Filzstift
Erlenmeyerkolben
Gummistopfen mit Glasrohr
Kommentar:
Die in der Liste der Bezugsquellen aufgeführten Eiswürfel haben den Vorteil, dass die Basis ein großes Volu-
men, verglichen mit den darauf stehenden Tierchen, hat. Somit wird der Effekt, dass sich ein Teil des Eises
über der Wasseroberfläche befindet, deutlicher.
Modellversuch zum Treibhauseffekt
Absorption Modellatmosphäre Rückstrahlung Modellatmosphäre
Experimente zum Anstieg des Meeresspiegels
Aktivität 7 - Die Klimazonen und der Klimawandel
Materialien:
Strahler
Solarzelle mit Lüfter
Evtl. Erdglobus zur Veranschaulichung
Vorbereitung:
PC-Lüfter durch Löten mit der Solarzelle verbinden.
Aktivität 8 - Die Ozeane als Klimapuffer
Materialien:
Luftballon, gefüllt mit Wasser
Kerze und Streichholz
Aktivität 9 - Die Versauerung der Ozeane
Materialien:
Zwei 50 ml Bechergläser
Universalindikator mit pH-Wert-Tafel
Zitronensäure, Natron und Wasser
Erlenmeyerkolben mit Gummistopfen und Schlauch
Vorbereitung:
Zum Universalindikator passende pH-Wert-Tafel ausdrucken.
Aktivität 10 - Folgen der Erwärmung der Ozeane
Materialien:
Ca. 30 ml der sauren Lösung aus dem zweiten
Becherglas aus dem vorherigen Versuch
Zwei 25 ml Bechergläser
Teelicht und Streichhölzer
pH-Wert-Tafel
Aktivität 11 - Kipppunkte: Wenn das Klima kippt…
Materialien:
verbundene Holzschienen
Holzrahmen oder Stativ
Tischtennisball
Laufgewicht 50g
Tütchen
12 Muttern (M6)
Kommentar:
Die für dieses Experiment benötigten Holzschienen sind aktuell nur
als Teil des Klimakoffers erhältlich.
Aktivität 12 - Kipppunkte: Achillesferse im Klimasystem
Materialien:
Jeweils 14 Kärtchen: Abbildungen (A) und Erläuterungen (B) zu
den Kipppunkten
Vorbereitung:
Kärtchen ausdrucken, ausschneiden und ggfs. laminieren.
Bezugsquellen
Die hier aufgeführten Quellen stellen eine Möglichkeit zur Beschaffung der Materialien dar. Natürlich erhal-
ten wir hier keinerlei Provision!
Menge Beschreibung Bezugsquelle Preis
Aufbewahrung
1 Holzkoffer
Herstellung durch Firma KHG in
Österreich Österreich. Alterna-
tiv z.B. Alukoffer Bauhaus
1 z.B. Karton-Box Aufbewahrung Beutel
und andere Kleinteile
12 Aufbewahrungsbeutel Aufbewahrung der Klein-
teile
z.B. Zip-Lock-Beutel aus dem
Drogeriemarkt
Stativ und Strahlungsquelle
1 Halogenstrahler 120 W Obi 14,99 €
4 Holzbretter für den Rah-
men Alternativ: Stativmaterial Baumarkt
Aktivität 1: Die Erde im Sonnensystem
1 Hintergrundbild mit
Sone s. Vorlage oben
1 Holzkugel 4 mm Merkur Holzlädle 2,00 €
2 Holzkugl 10 mm Erde und Venus Holzlädle 4,10 €
1 Holzkugel 6 mm Mars Holzlädle 2,10 €
4 Ausgedruckte und laminierte Gasplaneten s. Vorlage oben
1 blaue Lebenszone Schreibwarenladen
1 Maßband Baumarkt
Aktivität 2: Die Erde wird bestrahlt
2 Digitalthermometer z.B. Bratenthermometer
Bleigussformen-Shop,
Conrad
8,20 €
9,99 €
1 Strahler s. oben
1 Holzkugel 10mm
mit Bohrung für Thermo-
meter s. oben
2
Papierkörper Eis und
Gestein s. Vorlage
Aktivität 3: Die Erde, ein strahlender Planet
1 Wärmebildkamera Conrad 229,75 €
1
Stück schwarze Plastik-
tüte Supermarkt 1 Stück Frischhaltefolie Supermarkt
2 Ballons Supermarkt
1 Keramik-Infrarotstrahler z.B. Amazon
1 Petrischale Phywe
Aktivität 4: Stellschraube für die Erdtemperatur
1 Set
Pfeile zum Auslegen und
Beschriftungen s. oben
1
DINA3 Blatt beidseiteig
bedruckt
Erde mit und ohne
Atmsphäre s. oben
Aktivität 5: Die Wirkung von Treibhausgasen
1 Konservendose 99/119 Flaschenbauer 0,99 €
1 Keramik-Infrarotstrahler 50W Amazon 9,99 €
1 Schutzkorb mit Fassung
als Schutz vor Verbren-
nung Ebay 20,61 €
2 Durchführungstüllen
Zum Schutz bei scharf-
kantiger Bohrung in der
Dose Baumarkt
2
Gummistopfen passend
zu den Durchführungs-
tüllen
2 Stück Frischhaltefolie
2 Gummis
zur Befestigung der
Frischhaltefolie
1 Digitalthermometer s. oben 1 Kolben Phywe 2,08 €
1 Gummistopfen Passend zum Kolben Phywe 1,13 €
1 Schlauch ca. 30cm
als Meterstück zum
Zerteilen Phywe 1,90 €
1
Zitronensäure und Nat-
ron Supermarkt
1 Glas-Petrischale s. oben
1 Reagenzglashalter Phywe 0,50 €
1 Wärmebildkamera s. oben
Aktivität 6: Der Anstieg des Meeresspiegels
1 Strahler 1 Erlenmeyerkolben e. oben
1 Gummistopfen mit Loch für das Steigrohr s. oben
1 Glasröhrchen als Steigrohr Phywe 1,20 €
2 Becherglas 150ml Phywe 1,55 €
1 Eiswürfel Pinguin/Eisbär Ebay 7,80 €
1 Wasserlöslicher Filzstift Schreibwaren
2
flache Steine Durchmes-
ser ca. 5cm
Aktivität 7: Die Klimazonen und der Klimawandel
1 Solarzelle
an den Lüfter ange-
schlossen Betzold 9,95 €
1 Strahler Siehe oben
1 Lüfter
Henri
Conrad
5,95 €
2,89 €
Aktivität 8: Die Ozeane als Klimapuffer
1 Luftballon Supermarkt
1
Teelichter und Feuer-
zeug Supermarkt Aktivität 9: Versauerung der Ozeane
1
Kolben mit
Gummistopfen und
Schlauch s. oben 2 Becherglas 50ml saure Lösung erstellen Phywe 1,05 €
1 Universal PH Indikator 100 ml (ergiebig!) Winlab 18,21 €
1 pH-Wert Tafel
1 Zitronensäure, Natron Supermarkt
Aktivität 10: Folgen der Erwärmung der Ozeane
1 pH-Wert Tafel
2 Becherglas 25ml
saure Lösung aufteilen,
zum Vergleich Phywe 1,55 €
1 Teelicht, Feuerzeug
1 Reagenzglashalter
zum Halten des Becher-
glases über die Flamme s. Aktivität 5 0,50 €
Aktivität 11: Kipppunkte: Wenn das Klima kippt...
1 Paar Holzschienen nur im Klimakoffer enthalten
4 Schrauben mit Muttern
zum Verschrauben der
Schienen
12 Muttern M6 als Massestücke
1 Mutter M18 als Laufgewicht
1 Stück Draht Aufhängung Laufgewicht
1 kleine Tüte
1 Rahmen (mit Loch)
1 Metallstange
1 Tischtennis-Ball
Aktivität 12: Kipppunkte: Achillesferse im Klimasystem
26
Jeweils 13 Kärtchen zu
Kipppunkten und Erläu-
terungen s. Vorlage oben
Top Related