LNCU

LEBENSNAHER CHEMIEUNTERRICHT

2.0
SUCHERGEBNISSE: 275
Chemie
Sekundarstufe II
Reaktionsgeschwindigkeit & Gleichgewichte
Störungen von Gleichgewichten und weltweite Folgen
Datum:

Die Extraportion Sauerstoff?

Eine Werbeaussage kritisch prüfen

21.06.2026
24352
379

LNCU.de
ID 24352

CC-BY-SA 4.0Online abrufen
Andreas BöhmAndrea SchumacherGregor von BorstelDavid Weninger
0
Die Idee dahinterPDF

Die Idee dahinter

Ziele
Die Schülerinnen und Schüler beurteilen eine werbliche Sauerstoff-Anreicherungs-Behauptung fachlich begründet, indem sie das Löslichkeitsgleichgewicht O₂(g) ⇌ O₂(aq) und dessen Druck- und Temperaturabhängigkeit (Prinzip von Le Chatelier) auf den Herstellungs- und den Wirkungsanspruch des Getränks anwenden und die Größenordnung des gelösten Sauerstoffs mit der über die Atmung aufgenommenen Menge vergleichen.

Die Lernenden ...

  • ermitteln experimentell die Löslichkeit von O₂ in Wasser unter Normalbedingungen und berechnen auf dieser Grundlage die maximale Menge an gelöstem Sauerstoff in einem Liter des Getränks.
  • erklären, warum die Anreicherung von Sauerstoff unter erhöhtem Druck plausibel ist, und begründen mithilfe des Henry-Gesetzes und des Prinzips von Le Chatelier, warum der Sauerstoff nach dem Öffnen wieder entweicht.
  • bewerten die Werbeaussage auf Basis eines Vergleichs mit der Sauerstoffmenge pro Atemzug und nehmen begründet Stellung zur Aussagekraft der Werbung.
Beschreibung

Ausgangspunkt ist ein reales, bekanntes Produkt: ein mit „Extra-Sauerstoff“ beworbenes Erfrischungsgetränk. In der Rolle der „Science Cops“ prüfen die Lernenden eine vermeintlich naturwissenschaftliche Werbeaussage nach den Maßstäben der Quellen- und Plausibilitätskritik. Sie formulieren zunächst eigene Leitfragen und gleichen sie mit drei angebotenen ab (Plausibilität der Herstellung – tatsächliche Menge in absoluten Zahlen – denkbarer Wirkmechanismus).

Hinweise zum Einsatz / Steuerungspunkte 

  • Ganz zu Beginn erste Stimmen, eine Erstvermutung zum Getränk einholen.
  • V1 ist optionaler Vertiefungs-/Messeinschub; ohne Material kann der Überschlag rein rechnerisch geführt werden (Sättigung ~8–9 mg/L bei Raumtemperatur, Faktor 15 → grobe Flaschenmenge).
  • Sicherungspunkt im Plenum: der Richterspruch wird vorgestellt und verhandelt (Begründungsqualität, nicht „richtig/falsch“).
  • M4 ist Wahlangebot — eine bis zwei Kacheln je nach Lerngruppe; die Aquarium-Kachel eignet sich als Brücke zur Folgeseite.

Fachlich getragen wird die Einheit vom einfachen Löslichkeitsgleichgewicht O₂(g) ⇌ O₂(aq), das exotherm verläuft. In M2 wird darüber die Herstellung plausibilisiert (Druck und Temperatur als Stellgrößen; nach dem Öffnen verschiebt sich das Gleichgewicht zurück), in V1 die gelöste Menge quantitativ abgeschätzt (ChemZ-Spritzenaufbau), in M3 mit der Atmung verglichen und der Aufnahmeweg hinterfragt. Den Abschluss bildet ein begründeter „Richterspruch“ über die Werbeaussage; optional vertonen die Lernenden ihr Urteil als Podcast.

Widerlegt wird die Alltagsvorstellung, „mehr gelöster Sauerstoff im Getränk = mehr Sauerstoff für den Körper“. Der Größenordnungsvergleich (gelöste Menge vs. ein Atemzug) und die Frage nach dem Aufnahmeweg entlarven den Trugschluss.

M4 öffnet den Blick auf Kontexte, in denen die Sauerstofflöslichkeit wirklich zählt: Sauerstoffmangel in zu warmem Wasser (Aquarium; aquatischer Sauerstoffverlust als planetare Belastbarkeitsgrenze1), Höhe und Partialdruck (La Paz/El Alto, Höhenkrankheit) sowie die Sauerstoffaffinität des fetalen Hämoglobins.

Modellgrenze für die Hand der Lehrkraft: Die in M3 genutzte Schreibweise „Hämoglobin-O₂“ reduziert die real kooperative Bindung von vier O₂-Molekülen auf ein 1:1-Gleichgewicht — eine bewusste didaktische Reduktion, die das Le-Chatelier-Argument (Partialdruck verschiebt die Lage) tragfähig hält.

 

Einbettung

Vorausgesetzt werden: chemisches Gleichgewicht und das Prinzip von Le Chatelier (qualitativ), Gaslöslichkeit als druck- und temperaturabhängig, Grundzüge der Quellen-/Plausibilitätskritik. Erwartete Fehlvorstellung als Motor: „Ein hoher gelöster Sauerstoffgehalt im Getränk wirkt im Körper wie zusätzliche Atemluft.“ Sie wird über den Größenordnungsvergleich und die Aufnahmeweg-Frage gezielt entkräftet.

Die Seite ist die zweite Anwendung des Prinzips von Le Chatelier in diesem Themenfeld und folgt bewusst auf „Lake Nyos“: Dort lieferte ein Naturereignis die Anwendung, hier wechselt der Kontext ins Gesellschaftlich-Lebensweltliche (Werbung, Verbraucherschutz). Der Wechsel ist gewollt — er zeigt, dass dasselbe Gleichgewicht eine Konsumentscheidung tragen kann.

Didaktisch entscheidend ist der Anti-Fehlvorstellungs-Kontrast zu Lake Nyos: Dort dominiert der Druck (warmes Tiefenwasser hält mehr CO₂), hier die Temperatur (wärmeres Wasser hält weniger O₂, Aquarium-Diagramm). Diese Gegenüberstellung sollte im Unterricht explizit gemacht werden, damit „wärmer = besser löslich“ als gasspezifischer Trugschluss sichtbar wird.

Das Format ist kein WAAGE(R)-Bewertungsformat, sondern eine quellenkritische Plausibilitätsprüfung mit begründetem Richterspruch — die in vorigen Einheiten geübte Quellenkritik wird hier als Werkzeug reaktiviert. Ergebnisoffenheit liegt nicht in der (fachlich eindeutigen) Sachfrage, sondern in der abschließenden Reformulierungsaufgabe: einen Slogan zu finden, der maximale Kundeninformation priorisiert. Empfehlenswert ist, die erste Vermutung der Lernenden einzuholen.

Kennst Du die Quarks Science Cops? Sie sind da, wo wackelige Fakten, spektakuläre Behauptungen und pseudowissenschaftliche Mythen auftauchen. Mit Witz, Charme und knallharter Recherche nehmen sie vermeintlich „wissenschaftliche“ Behauptungen auseinander. Dabei durchleuchten sie Fake News, hinterfragen absurde Trends und prüfen Behauptungen streng nach wissenschaftlichen Standards.

Falls Du Lust hast, mal in die Rolle „der Jägerin oder des Jägers wissenschaftlichen Unfugs“ zu schlüpfen, könnte dies hier dein Fall sein!

M1

Dein Fall: "Der Powerstoff mit Sauerstoff"?

Ein bekanntes Getränk

Mit „Extra-Sauerstoff“ angereicherte Getränke2

Vielleicht kennst Du das Getränk? Es wird damit beworben, dass es mit „dem Extra an Sauerstoff erfrischt“3

Es wird zwar nicht direkt behauptet, dass dieses Extra an Sauerstoff uns beim Sport helfen kann – aber wenn man sich einige Werbeclips einmal anschaut, könnte man als Verbraucher doch so etwas vermuten, oder? Hier ein Beispiel:

Ein bekanntes Getränk

Eine sportliche Werbung aus dem Jahr 2013

Es wird nicht konkret gesagt, wie viel Sauerstoff extra enthalten ist. Aber wenn man zeitlich etwas weiter zurückgeht, findet man auch Werbespots mit konkreten Aussagen wie: „Enthält das 15-fache an Sauerstoff“. Und diese Aussagen zielen auch auf „Körper und Geist“ ab:

Werbeaussagen und Fragen

Einer der ersten Werbungspots

Eine Werbung aus dem Jahr 2009

Ist das Getränk wirklich ein Powerstoff, der Sauerstoffmangel ausgleicht oder sportliche Leistung verbessert? Oder kann und sollte man es nur trinken, weil es einem schmeckt und das ganze Drumherum um die „Extra-Portion-Sauerstoff“ ist nur ein „großes Brimborium“?

Herangehensweise

  1. Sammeln Sie in ihrer Gruppe eigene Leitfragen, die Sie nun untersuchen möchten und gleichen Sie diese dann mit der angebotenen Auswahl an Leitfragen ab. Ergänzen Sie Ihre eigenen, falls Sie dies für sinnvoll erachten.
  2. Führen Sie Nachforschungen und Analysen (M2, V1, M3) durch. Recherchieren ggf. zusätzlich auch weitere Daten oder Fakten oder führen Sie Untersuchungen zu Ihren eigenen, weiteren Leitfragen durch.
  3. Kommen Sie am Ende zu einem „Science-Cop-Richterspruch.“ Begründen Sie Ihre Urteilsfindung.
  4. Nehmen Sie persönlich Stellung: Halten Sie den Werbeslogan für gelungen? Wie würden Sie ihn formulieren, wenn das Hauptkriterium maximale Kundeninformation wäre?
M2

Plausibilität der Anreicherung

Wie plausibel ist es, dass im Herstellungsprozess tatsächlich ein Extra an Sauerstoff in das Getränk eingebracht werden kann?

Es geht ja um die Beeinflussung eines einfachen chemischen Gleichgewichts:

Lösen von Sauerstoff in Wasser

Wir haben die Fa. Adelholzener angeschrieben und nach dem „Wie“ gefragt. Lies dir die echte, anonymisierte  Antwort durch und entscheide, ob dir der Vorgang sachlich nachvollziehbar erscheint.

Antwortschreiben auf unsere Anfrage

Betreff: Ihre Anfrage zu Active O2

Sehr geehrte Damen und Herren,
vielen Dank für Ihr Interesse an unseren Produkten. Der Sauerstoff wird unter Veränderung der physikalischen Parameter Druck und Temperatur unter starker Verwirbelung in das Wasser eingebracht. Der Sauerstoff ist dann rein physikalisch im Wasser gelöst. Nach dem Öffnen der Flasche dauert es überraschend lange, bis der Sauerstoff langsam entweicht und sich ein neuer Gleichgewichtszustand einstellt.
Für weitere Fragen stehen wir Ihnen gerne zur Verfügung.

Mit freundlichen Grüßen aus Bad Adelholzen,
Albert Mustermann, Leiter Qualitätsmanagement
[Name aus Datenschutzgründen geändert]

V1

Überschlag zur Ermittlung Menge an Sauerstoff pro Liter im Getränk

Materialien
  • Luer-Lock-Spritze 50 mL
  • Luer-Lock-Spritze 12 mL
  • Dreiwege-Hahn (ChemZ)
Chemikalien
  • Sauerstoff aus dem Spender
  • Wasser
    • Zuvor abgekocht und unter Luftabschluss auf Raumtemperatur abgekühlt
Zum Versuchsdesign:

Wir ermitteln wie viel Sauerstoff sich unter normalen Bedingungen in 10 mL Wasser löst. Wir unterstellen, dass der Hersteller Recht mit der Angabe hat, das 15fache davon sei in Active O2 gelöst.

Aus den ermittelten Werten und dem Faktor berechnen wir die Menge an gelöstem Sauerstoff in einer Flasche Active O2

Aufbau und Durchführung

Befüllen Sie die kleine Spritze mit 10 mL Sauerstoff, die große Spritze mit 25 mL Wasser

Verbinden Sie beide Spritzen, bringen Sie den Sauerstoff zum Wasser und schließen Sie den Hahn.

Schrauben Sie die kleinere Spritze ab, damit sie nicht stört. Schütteln Sie mehrfach und lesen Sie das restliche Gasvolumen ab.

Ändert sich das Volumen nicht mehr, schrauben Sie die kleine, genauere Spritze wieder an und schieben Sie das restliche Gas zurück. Hier lesen Sie das restliche Sauerstoffvolumen ab.

Aufbau für eine einfache quantitative Bestimmung der Löslichkeit.4

Entsorgung

Über den Abguss. Alle Geräte gut trocknen und zurücklegen.

M3

Kann uns das Getränk durch Sauerstoff helfen?

Vergleichen wir doch einmal mit einer Überschlagsrechnung die Menge an maximal gelöstem Sauerstoff in einer 1 L Flasche Active O2 mit der Menge an Sauerstoff, die man mit einem tiefen Atemzug (Annahmen: ca. 5 Liter Luft kommt in die Lunge, ca. 21 % Sauerstoffanteil) zu sich nehmen kann.

Und dann überlege, wo der Sauerstoff beim Trinken landet
und wo beim Einatmen.

Weiteres

Bei Raumtemperatur löst Wasser nur etwa 9 mg Sauerstoff pro Liter. Selbst wenn der Hersteller mit dem 15-Fachen recht hätte, steckten in einem Liter „Active O2“ also höchstens rund 0,1 bis 0,2 g Sauerstoff.

Lohnt sich der Extra-Sauerstoff?5

Mehrere unabhängige Stellen kommen rechnerisch zum selben Schluss.678

Lust auf mehr? Erstelle einen Podcast 📻

  1. 🎧 Inspiration holen
    Wie machen es die echten Science Cops?
  2. ✍️ Skript erstellen oder Gliederung notieren
    Nutzt Eure bisherigen Erkenntnisse. Für einen Ausblick am Ende könnte man an einem Beispiel aus M4 darauf eingehen, wo Bedingungen für die Löslichkeit von Sauerstoff wirklich eine große Rolle spielt.
  3. 🎤Podcast aufnehmen und📼 bearbeiten
    Soundeffekte wären cool :-)
  4. 📲 Teilen
    Präsentiert euren fertigen Podcast, wenn ihr Lust habt
M4

Interessante Beispiele rund um die Löslichkeit von Sauerstoff

Sauerstoffmangel im Aquarium?

Fische und andere Tiere nehmen mit Hilfe ihrer Kiemen den im Wasser gelösten Sauerstoff auf.
Wird das Wasser zu warm, bekommen diese Lebewesen Probleme.

Diagramm zur Löslichkeit von Sauerstoff in Wasser in mg /L 9

Das mag auf den ersten Blick nur Aquarien betreffen. Aber die Auswirkungen sind viel weitreichender: Der Sauerstoffgehalt in Gewässern nimmt weltweit dramatisch ab und Wissenschaftler:innen fordern, den aquatischen Sauerstoffverlust als weitere planetare Belastbarkeitsgrenze anzuerkennen; ihr Überschreiten erhöht das Risiko abrupter, teils irreversibler Veränderungen (‚Kipppunkte‘).1011

Fußballspiele in La Paz

Das Fußballstadion von La Paz in Bolivien war lange Zeit eines der höchstgelegenen Stadien der Welt und Fußball in der bolivianischen Höhe hat in der Vergangenheit stets für aufsehenerregende Ergebnisse gesorgt. So ging eine 1:6-Niederlage Argentiniens mit Superstar Lionel Messi 2009 als „die Schmach von La Paz“ in die Geschichte ein.12
Mittlerweile hat Bolivien seine Heimspiele sogar in das noch höher gelegene Stadion El Alto verlegt, was nicht unumstritten ist.13

Fußballspielen in zunehmender Höhe?14

Fetales Hämoglobin

Der Körper eines Fötus muss im Bauch seiner Mutter möglichst effizient Sauerstoff aufnehmen, um zu wachsen und zu überleben. Aber wie schafft er das? Hier kommt die Chemie des Hämoglobins ins Spiel!

Das Hämoglobin der Mutter, HbA, bindet Sauerstoff in der Lunge und gibt ihn im Gewebe wieder ab. Der Fötus besitzt aber fetales Hämoglobin (HbF), das chemisch ein bisschen anders aufgebaut ist. Dadurch hat HbF eine höhere Affinität zu Sauerstoff – das bedeutet, dass HbF Sauerstoff stärker anzieht und festhält als das Hämoglobin der Mutter.

An der Plazenta, wo der Sauerstoff zwischen Mutter und Kind ausgetauscht wird, entsteht nie ein Gleichgewicht: Nach dem Prinzip von Le Chatelier haben wir stets eine Störung zugunsten des Kindes. Das HbF des Fötus „zieht“ den Sauerstoff gewissermaßen aus dem mütterlichen HbA ab.

Höhenkrankheit

Auf der Aussichtsplattform des Kölner Doms herrscht fast noch „normaler“ Luftdruck. Begeben sich Menschen aber schnell in größere Höhen, können Sie bereits ab 2500 m über dem Meeresspiegel Symptome der Höhenkrankheit wie Schwindel, Übelkeit oder Kopfschmerz verspüren.
Das liegt am abnehmenden Luftdruck und dem damit abnehmenden Partialdruck des Sauerstoffs. Der macht bedingt durch seinen Anteil an der Luft ja sogar nur ca. 1/5 des jeweiligen Luftdrucks aus.

Abnahme des Luftdrucks mit der Höhe.15

Worin liegen die Probleme begründet, die man beim schnellen Aufstieg bekommt? Schauen wir etwas Genauer hin:

  1. Der in den Muskeln oder im Hirn dringend benötigte Sauerstoff ist schlecht wasserlöslich! Würde unser Herz Wasser im Kreis pumpen, könnte sich bei den herrschenden Druckverhältnissen gar nicht genügend Sauerstoff für alle Stoffwechselprozesse beim Durchströmen der Lunge darin lösen.
  2. Das im Blut zusätzliche enthaltene Hämoglobin kann bei dem uns vertrauten Luftdruck sehr effektiv Sauerstoff binden.
  3. Je nach Ort und dort vorherrschenden Bedingungen stellt sich im Blut dabei stets ein anderes Gleichgewicht ein, das man abgekürzt wie folgt beschreiben kann:
    O2(g) + Hämoglobin (aq) ⇌ Hämoglobin-O2 (aq)
    Fließt Blut durch die Lunge, wird das Gleichgewicht gestört, mehr Sauerstoff an Hämoglobin gebunden und mittransportiert. Je höher dabei der Partialdruck ist, desto mehr Sauerstoff wird gebunden: 
    O2(g) + Hämoglobin (aq) ⥂ Hämoglobin-O2 (aq)
    Im Körperinneren ändern sich die Bedingungen ins Gegenteil und Sauerstoff wird wieder freigesetzt:
    O2(g) + Hämoglobin (aq) ⥄ Hämoglobin-O2 (aq)
  4. Ist der Partialdruck von Sauerstoff in der Atemluft zu niedrig, stößt dieses System in der Lunge schnell an seine Möglichkeiten! Der Druckunterschied reicht nicht mehr aus, um nach dem Prinzip von Le Chatelier genügend Sauerstoff in das Blut übertreten und an das Hämoglobin binden zu lassen. 

Menschen, die länger in größerer Höhe leben, passen bis zu einem gewissen Grad ihren Hämoglobinanteil im Blut daran an. Haben sie genügend Zeit zum Akklimatisieren, produziert der Körper mehr Hämoglobin, und damit kann mehr Sauerstoff in der Lunge in das Blut übertreten.
Dem sind aber natürliche Grenzen gesetzt, da das Blut mit steigendem Hämoglobinanteil immer dickflüssiger wird.

Teilen

Die Extraportion Sauerstoff?
Eine Werbeaussage kritisch prüfen
https://lncu.de/material/die-extraportion-sauerstoff/