Natur und Technik für den Pflichtschulabschluss: Die Ozonschicht

Ozon ist ein Sauerstoffmolekül mit drei Sauerstoffatome. Es gibt drei Formen von  Sauerstoff-Teilchen in der Erdatmosphäre, die nur aus Sauerstoffatomen bestehen: Atomarer Sauerstoff (O). Atomarer Sauerstoff kommt in den äußeren Schichten vor, manchmal sogar als Ion, also als elektrisch geladenes Atom. Sauerstoffmolekül mit zwei Atomen (O2). Diese Form befindet sich in der Luft, die wir atmen. Diese Luft besteht aus ca. 20% O2 und ca. 80% N2 (Stickstoff). Sauerstoffmolekül mit drei Atomen (O3). Diese Verbindung heißt Ozon. Ozon kommt in der Erdatmosphäre in extrem geringen Mengen und vor allem in der Stratosphäre vor. Sauerstoff-Teilchen in der Erdatmosphäre Atomar (1 Atom) Molekül (2 Atome) Molekül (3 Atome)

Das Ozon absorbiert einen großen Teil der  ultravioletten (UV) Sonnenstrahlung, die (auch für Menschen) stark krebserregend ist. 90% des atmosphärischen Ozons befinden sich in der sogenannten „Ozonschicht“, im untersten Teil der Stratosphäre (zwischen 15 und 30 km Höhe). Dies bedeutet allerdings nicht, dass die Luft in dieser Höhe wirklich viel Ozon hat. Der Anteil des Ozons liegt hier immer noch unterhalb von 0,001 %. Die anderen Schichten haben also einen noch viel niedrigeren Ozongehalt. Auch in diesen geringeren Mengen absorbiert Ozon die gefährliche UV Strahlung. Im Jahr 1974 haben Wissenschaftler beobachtet, dass die Ozonschicht immer dünner wurde. Sie haben entdeckt, dass von Menschen produzierte Stoffen ( FCKW genannt) die Ursache war. Das hat zu einem globalen Verbot dieser Stoffe im Montrealer Protokoll geführt, einem Höhepunkt der Umweltbewegung. Verboten wurde von allem die Anwendung in Kühlschränken. Die Wissenschaftler  Frank Sherwood Rowland und  Mario J. Molina, die das  „Ozonloch“ entdeckt und erforscht hatten, bekamen dafür den Nobelpreis. Ozonloch in Antarktis 2009 F. Rowland M. Molina Der Smog in einer Stadt in China Ozon ist selbst ein gesundheitlich gefährlicher Stoff. Im Gegensatz zu seiner schützende Wirkung, wenn es sich in höheren atmosphärischen Schichten befindet, kann es Probleme beim Atemweg (Schleimhautreizungen in Rachen, Hals und Bronchien, verstärkter Hustenreiz, Verschlechterung der Lungenfunktion) als auch Tränenreiz und Kopfschmerzen verursachen und sogar krebserregender wirken, wenn es sich in der Luft, die wir atmen, befindet. Der Ozongehalt der Luft wird in Großstädten (durch Autoverkehr) und Industriegebieten erhöht, was die Gesundheit der Einwohner belastet. Daher wurden Grenzen für die Werte seines Anteils in der Luft festgelegt.

Ozon kommt in der Erdatmosphäre in extrem geringen Mengen und vor allem in der Stratosphäre vor Ursachen des Ozonloches Emissionen von Kühlschränken, Sprühdosen, Überschallflugzeugen, Vulkanausbrüchen, Feuerlöschanlagen und Braunalgen können die Ozonschicht zerstören