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Homepage > Aktivitäten > Humanbiologie > Gesundheit, Vorbeugung > Leben mit der Sonne > Sonne und UV-Strahlen > Sind die Risiken den ganzen Tag über gleich?

Unterrichtsstunde 2: Sind die Risiken den ganzen Tag über gleich?

1 Unterrichtsstunde 1: Was sind UV-Strahlen? 2 Unterrichtsstunde 2: Sind die Risiken den ganzen Tag über gleich? 3 Unterrichtsstunde 3: Sind die Risiken das ganze Jahr über gleich?
Autor/inn/en:
Publikation: 15.4.2005
Lernstufe: 3
Ziele:
  • Die Variation der Intensität des UV-Lichts im Laufe eines Tages untersuchen.
  • Die Intensität des UV-Lichts mit der Länge des eigenen Schattens und dem Sonnenstand in Verbindung bringen.
Dauer: 1 Stunde 30 Minuten (in mehreren Abschnitten)
Material: Für jede Gruppe (fakultativ):
  • 4 Stückchen UV-Papier
  • 1 Stück Kreide
  • Ein großes Lineal oder ein Maßband
Herkunft: Sécurité Solaire/La main à la pâte, Paris

Diese Unterrichtsstunde erfolgt in mehreren Abschnitten, die sich über einen ganzen Tag verteilen: Die Fragestellung sollte am frühen Vormittag besprochen werden, damit der erste Versuch gegen 9 Uhr auf dem Schulhof durchgeführt werden kann.

Weitere Versuche sind für 11, 12, 13 und 15 Uhr vorgesehen. Nach dem letzten Versuch des Tages wird eine Schlussfolgerung gezogen. Falls der/dem Lehrenden die Zeit dazu fehlt, kann diese Schlussfolgerung auf den nächsten Tag verschoben werden, da die Schüler/innen alle Ergebnisse in ihrem Versuchsheft festgehalten haben.

Klassengespräch

Der/die Lehrer/in fragt die Schüler/innen: "Zu welcher Tageszeit ist das Risiko, einen Sonnenbrand zu bekommen, am höchsten?" Üblicherweise antworten die Schüler/innen "mittags" oder "nachmittags". Manche sagen vielleicht "13 Uhr", haben aber nicht unbedingt eine Erklärung dafür: In dieser Altersgruppe wird selten ein Unterschied zwischen "Sonnenmittag" und 12 Uhr auf unseren Uhren gemacht. Zur Klärung dieser Frage arbeiten die Schüler/innen ein Versuchsprotokoll aus: Es sollen UV-Papierstückchen zu verschiedenen Tageszeiten in die Sonne gelegt werden: z.B. um 9, 11, 12, 13 und 15 Uhr. Durch die Versuche um 12 und um 13 Uhr kann die Unterscheidung zwischen der gesetzlichen (von unseren Uhren angezeigten) und der Sonnenzeit gemacht werden. Die anderen Versuchszeiten sollten so weit wie möglich vom Sonnenmittag (13 Uhr im deutschsprachigen Raum) entfernt sein, um die signifikanten Intensitätsunterschiede der UV-Strahlen aufzuzeigen. Der/die Lehrer/in schlägt vor, den Versuch durch eine zusätzliche Messung zu ergänzen: "Wie kann man die verschiedenen Tageszeiten ohne Uhr herausfinden?" Falls erforderlich lenkt er/sie die Diskussion auf das Prinzip der Sonnenuhr: Man kann zum Beispiel die Schattenlänge eines Stocks oder eines Kindes messen.

Versuch (in kleinen Gruppen)

Foto: Kinder betrachten den Schatten eines Kindes

Die Kinder bereiten ihre Versuche (mit Hilfe des in der vorherigen Unterrichtsstunde erarbeiteten Posters) in kleinen Gruppen vor und führen sie durch. Sie notieren den ganzen Tag über, bei jedem Versuch, ihre Ergebnisse und Schlussfolgerungen. Es empfiehlt sich, beide Versuche – die Messung der UV-Intensität und die Messung der Schattenlänge – zur selben Zeit durchzuführen, damit die Beziehung zwischen beiden klar wird. Jede Gruppe legt ein UV-Papierstückchen in die Sonne und misst die Länge des Schattens eines Kindes; es muss immer dasselbe Kind sein, das auch immer an derselben Stelle steht. Man kann den Schattenumriss beispielsweise mit Kreide auf den Boden zeichnen. Dieser Versuch wird wie der erste um 9, 11, 12, 13 und 15 Uhr durchgeführt.

Die Expositionsdauer muss sorgfältig gewählt werden und bei allen Versuchen gleich lang sein, damit man die Ergebnisse miteinander vergleichen kann. Bei einer zu kurzen Expositionsdauer ist dieser Vergleich schwierig, da sich die verschiedenen Blautöne kaum unterscheiden. Eine zu lange Expositionsdauer wiederum kann zu einer Sättigung des UV-Papiers führen und den Vergleich ebenfalls erschweren. Die "richtige" Expositionsdauer hängt im Wesentlichen von drei Faktoren ab: dem Datum, dem Breitengrad und dem Wetter. An einem sonnigen Maitag in München, Wien oder Basel (bei einem UV-Index von ca. 5-6) scheinen 20 Minuten ein ganz guter Wert zu sein.
[Anmerkung der Übersetzer: Im Norden Deutschlands sollten Sie bei ansonsten gleichen Bedingungen eine etwas längere Expositionsdauer wählen.]

Zeichnung: Wie sich der Schatten eines Kindes im Laufe eines Tages verändert

Vergleich der verschiedenen Versuche

Nach dem letzten Versuch werden die Ergebnisse der verschiedenen Gruppen zusammengetragen. Im Gegensatz zu dem, was viele Schüler/innen vermutet hatten, ist die Sonne nicht um 12 Uhr "am stärksten", sondern um 13 Uhr. Zu dieser Zeit bekommt man die meisten UV-Strahlen ab. Um 13 Uhr sind auch die Schatten am kürzesten, denn die Sonne hat den höchsten Stand erreicht. Die Schüler/innen bemerken jedoch, dass der Schatten nicht vollständig verschwindet! Auch werden sie feststellen, dass alle Kinder zwischen 11 und 15 Uhr größer sind als ihre Schatten. Wenn unser Schatten kleiner ist als wir, sind wir also in der Nähe des Sonnenmittags und den UV-Strahlen stark ausgesetzt. In dieser Zeit muss man sich ganz besonders gut vor der Sonne schützen!

Der Zusammenhang zwischen der Verfärbung von UV-Papier und der Schattenlänge

Schlussfolgerung

In der Mittagszeit ist die UV-Strahlung am stärksten: Im Sommer ist sie am intensivsten gegen 13 Uhr (Verschiebung wegen der Sommerzeit) und im Winter gegen 12 Uhr, nämlich dann, wenn die Sonne am höchsten steht (zum sogenannte Sonnenmittag). Die Länge unseres Schattens gibt uns Auskunft über die Höhe der Sonne: Je kürzer der Schatten, desto näher ist man am Sonnenmittag und desto mehr UV-Strahlung bekommt man ab. Dies kann man sich mit Hilfe eines einfachen Spruchs merken: "Wenn dein Schatten kleiner ist als du, musst du aufpassen!"

[Anmerkung der Übersetzer: Bitte beachten Sie, dass der Zeitpunkt des Sonnenmittags – und damit des gefährlichen "Zeitfensters" um den Sonnenmittag herum – nicht für alle Länder gleich ist, auch nicht für alle Orte innerhalb eines Landes. Wenn Sie zum Beispiel in den Sommerferien nach Frankreich fahren, ist der Sonnenmittag eher gegen 14 Uhr, also eine Stunde später. Das liegt daran, dass Frankreich deutlich weiter im Westen liegt und somit die Sonne dort auch später an ihrem höchsten Punkt steht. Zum Zusammenhang zwischen Sonnenmittag und Längengrad siehe die Dokumentation zu den Zeitzonen.]

Letzte Aktualisierung: 28.6.2013

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