Klimawandel

"Der IPCC-Sonderbericht zeigt, dass eine 1.5°C Begrenzung der globalen Erwärmung machbar ist und damit die Risiken für Mensch und Natur deutlich verringert werden können." 

Daniela Jacob

Seit Beginn der Industrialisierung ist die globale Durchschnittstemperatur um mehr als 1 Grad gestiegen. Wie entwickelt sich das Klima weiter? Was sind die Folgen? Kann es uns gelingen, die Treibhausgase deutlich zu reduzieren und so die Erderwärmung zu stoppen? Diese und viele weitere Fragen beschäftigen die Wissenschaft. Auf unserer Themenseite haben wir Antworten zusammengestellt.

Forschung zum Klimawandel

An zahlreichen Helmholtz-Zentren arbeiten Forscher daran, den Klimawandel im Detail besser zu verstehen. Sie leiten daraus Empfehlungen ab, wie man ihn zukünftig abbremsen oder seinen Folgen begegnen kann.

Berücksichtigt wird dabei das Erdsystem im Ganzen sowie seine komplexen Wechselwirkungsprozesse. Der Fokus der Helmholtz-Forschung richtet sich auf fünf verschiedene Bereiche, die durch jeweilige Forschungsprogramme abgebildet sind und die eine jeweils eigene Bedeutung für das globale Klima haben: So unterscheiden Wissenschaftler beispielsweise zwischen den "blauen" und "weißen" Ozeanen, also den Gebieten rund um die Pole und den wärmeren Breiten, in denen unterschiedliche Beobachtungssysteme zum Einsatz kommen. Aber auch andere Forschungsfragen stehen im Mittelpunkt: Den Küsten wird noch einmal gesondert Aufmerksamkeit gewidmet, ebenso den Entwicklungen der festen Erde, auf dem Land und in der Atmosphäre. Darüber hinaus kooperieren die Forscher nicht nur interdisziplinär, sondern auch über Helmholtz-Zentren und andere Einrichtungen hinaus in Projekten miteinander.

Klimawandel auf regionaler Skala (REKLIM)

„Die nationalen und internationalen Vernetzungen haben in den vergangenen 20 Jahren deutlich zugenommen und unsere ohnehin schon starke Expertise noch einmal potenziert“, sagt Dr. Klaus Grosfeld, Klimaforscher am AWI und Geschäftsführer des Helmholtz-Verbunds Regionale Klimaänderungen (REKLIM). Das Ziel von REKLIM ist es, die Entwicklung auf einer regionalen Skala zu beobachten und zu prognostizieren. Darin sollen auch die Wechselwirkungen zwischen Atmosphäre, Ozean und Landoberflächen berücksichtigt werden. „Solche Modelle in Kombination mit entsprechenden Beobachtungen sowie Datenauswertungstechniken erlauben eine Einschätzung über regionale Klimaänderungen in der Vergangenheit, Gegenwart und Zukunft“, so Grosfeld. Im ersten Schritt werden die das Klima beeinflussenden Ursachen ausfindig gemacht: global, regional und lokal – natürlich oder vom Menschen verursacht. Im zweiten Schritt werden ihre klimatischen Auswirkungen untersucht. „Im Einklang mit der Gesamtstrategie der Helmholtz-Gemeinschaft dient REKLIM einem doppelten Zweck“ erläutert Grosfeld. „Wir entwickeln einerseits hochaktuelle wissenschaftliche Fragestellungen weiter, außerdem stellen wir aussagekräftige Erkenntnisse für sozioökonomische und politische Entscheidungsprozesse zur Verfügung.“

Weltklimarat (IPCC)

Die Erkenntnisse von Forschern an Helmholtz-Zentren spielten zum Beispiel auch im Weltklimarat, dem Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC), eine relevante Rolle. In den vergangenen 16 Jahren machte der IPCC in seinen von hunderten Forschern weltweit zusammengetragenen Sachstandsberichten Aussagen über zukünftige Klimaveränderungen. Diese Aussagen sind eine wichtige Basis der politischen und wissenschaftlichen Diskussionen über die globale Erwärmung. Für den fünften Sachstandsbericht des IPCC, der 2014 in Yokohama verabschiedet wurde, war Prof. Dr. Hans-Otto Pörtner vom AWI einer der koordinierenden Leitautoren.

Im Oktober 2018 hat der IPCC einen Sonderbericht verabschiedet. Dieser Bericht beschreibt einerseits die Folgen einer Erderwärmung um 1,5 Grad und andererseits das Ausmaß, mit dem wir unsere Treibhausgas-Emissionen reduzieren müssen, damit das 1,5 Grad Ziel noch erreicht werden kann. Der Sonderbericht wird bei den Verhandlungen in Kattowice eine große Rolle spielen.  Eine Besonderheit ist, dass der IPCC mit seiner Erstellung einer Bitte der Konferenz der Vertragsparteien (COP) der Klimarahmenkonvention (UNFCCC) nachkommt, die Ende 2015 auf der Weltklimakonferenz in Paris geäußert wurde. Das dort verabschiedete Pariser Abkommen hält unter anderem fest, dass die globale Erwärmung zukünftig deutlich unter 2°C gehalten und möglichst auf sogar 1,5°C begrenzt werden soll. Der Sonderbericht sollte bis zur Ausrichtung der 24. COP in Katowice, Polen fertiggestellt sein, und wird für die dortigen Verhandlungen eine der Diskussionsgrundlagen sein. Einzige deutsche Koordinierende Leitautorin des Berichtes ist Prof. Dr. Daniela Jacob, Direktorin des Climate Service Center Germany, GERICS, einer Einrichtung des Helmholtz-Zentrums Geesthacht. (Mehr zum Sonderbericht).

Klimawandel messen - Netzwerk zur Erdbeobachtung (TERENO)

TERENO (Terrestrial Environmental Observatories) spannt ein Netzwerk zur Erdbeobachtung über ganz Deutschland auf, welches sich von der norddeutschen Tiefebene bis zu den bayerischen Alpen erstreckt. Ziel dieses Großprojekts, an dem sich sechs Helmholtz-Zentren beteiligen, ist die Katalogisierung langfristiger Auswirkungen des globalen Wandels auf die verschiedenen Umweltsysteme. Unter anderem: die Änderung der klimatischen Bedingungen, Wandel der Landnutzung, Wachsen und Schrumpfen urbaner Systeme. Die Wissenschaftler erarbeiten dabei auch Konzepte, um negativen Auswirkungen sich verändernder Umweltbedingungen möglichst frühzeitig gegensteuern zu können. "Die TERENO-Observatorien werden mit einem langfristigen Zeithorizont betrieben, um auch langfristige Trends in der Entwicklung der Umwelt erkennen und quantifizieren zu können", erläutert Steffen Zacharias, Bodenhydrologe am Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung (UFZ) und Koordinator des TERENO-Observatoriums Harz/Mitteldeutsches Tiefland. "TERENO bringt sich aktiv und nachhaltig in verschiedene andere nationale, europäische und globale Netzwerkaktivitäten zur Umweltforschung ein."

Antworten für Politik, Verwaltung und Wirtschaft (GERICS)

2009 hat die Bundesregierung im Rahmen der "Hightech-Strategie zum Klimaschutz" das Climate Service Center Germany (GERICS) am Helmholtz-Zentrum Geesthacht - Zentrum für Material- und Küstenforschung (HZG) eingerichtet. Seit Juni 2014 ist GERICS eine selbstständige wissenschaftliche Organisationseinheit des HZG. Die Naturwissenschaftler, Ökonomen, Geisteswissenschaftler und Architekten beantworten konkrete Fragen aus Politik, Verwaltungen und Unternehmen.

Dafür erstellen die Wissenschaftler Fact-Sheets und modular aufgebaute "Beratungsbaukästen". Die Fact-Sheets stellen Informationen zu Klima und Klimawandel für Länder, Regionen, Klimazonen und Produktionsstandorte in standardisierter und komprimierter Form bereit. Bei den "Beratungsbaukästen" spielt die Anpassung an den Klimawandel und die Vermeidung von Treibhausgasemissionen gleichermaßen eine Rolle. Der "Stadtbaukasten" etwa liefert spezifische Klimainformationen, Beratung in individuellen Bereichen wie "Urbanes Grün" und Handlungsempfehlungen. Basierend auf dem gleichen modular aufgebauten Konzept, wird auch ein "Unternehmensbaukasten" entwickelt.

Regionale Klimabüros der Helmholtz-Gemeinschaft

Die Helmholtz-Gemeinschaft baut ein deutschlandweites Netz von vier regionalen Klimabüros auf. Sie bündeln und vermitteln Forschungsergebnisse zum regionalen Klimawandel. Darüber hinaus erfassen sie auch die Informationsbedürfnisse unterschiedlicher Akteure, die wiederum in die Forschungsprogramme integriert werden sollen. Die Idee dahinter: Landwirte, Küstenbauingenieure, Stadtplaner, aber auch Entscheidungsträger aus Politik und Unternehmen brauchen Informationen aus erster Hand, um sich für den Klimawandel in ihrer Region wappnen zu können.

Das Süddeutsche Klimabüro am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) bietet Expertise zur regionalen Klimamodellierung und zu Extrem-Ereignissen wie Starkniederschlägen und Hochwasser an.

Das Mitteldeutsche Klimabüro am Leipziger Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung (UFZ) bietet Informationen zur Wirkung des Klimawandels in Bezug auf Umwelt, Landnutzung und Gesellschaft sowie Anpassungsstrategien an.

Das Norddeutsche Klimabüro am Helmholtz-Zentrum Geesthacht, Zentrum für Material- und Küstenforschung (HZG) fokussiert die Forschungsbereiche Stürme, Sturmfluten und Seegang sowie Küstenklima in Norddeutschland.

Das Klimabüro für Polargebiete und Meeresspiegelanstieg am Alfred-Wegener-Institut für Polar- und Meeresforschung (AWI) ist Ansprechpartner für Fragen zu Klimawandel in Polargebieten und zum Meeresspiegelanstieg.

Das Deutsche Klimarechenzentrum

Klimaforschung betreiben heißt, mit einer Fülle von Daten zu arbeiten: Seit 30 Jahren stellt das Deutsche Klimarechenzentrum (DKRZ) in Hamburg Rechenleistung für die Klima- und Erdsystemforschung zur Verfügung. Damit das DKRZ und seine Nutzer international wettbewerbsfähig bleiben, muss sein Hochleistungsrechner in regelmäßigen Abständen erneuert werden. Am 24. Oktober haben die Helmholtz-Gemeinschaft, die Max-Planck-Gesellschaft und die Freie und Hansestadt Hamburg einen Vertrag zur langfristigen Finanzierung des Hochleistungsrechners unterzeichnet.

Bisher wurde die Finanzierung des neuen Hochleistungsrechners immer wieder neu ausgehandelt. Ab sofort übernehmen die Gesellschafter des Deutschen Klimarechenzentrums gemeinsam die Verantwortung, den Hochleistungsrechner am DKRZ auch in Zukunft auf dem neuesten Stand der Technik zu halten: Künftig beteiligt sich die Helmholtz-Gemeinschaft mit 45 Prozent an der Finanzierung, die Max-Planck-Gesellschaft mit 40 Prozent und die Freie und Hansestadt Hamburg mit 15 Prozent. Auf Grundlage des Abkommens wird erstmals im Jahr 2020 und dann in Abständen von in der Regel fünf Jahren die Recheninfrastruktur des DKRZ erneuert. Für die kommende vorgesehene Beschaffung des Superrechners wird eine Gesamtinvestition in Höhe von 45 Millionen Euro erforderlich.

Kontakt

    • Kommunikation und Außenbeziehungen
    • Helmholtz-Geschäftsstelle
  • Photo of Roland Koch
    • Roland Koch
    • Pressesprecher / Stellv. Bereichsleiter Kommunikation und Außenbeziehungen

Forschungsbereich Erde & Umwelt

Die Erd- und Umweltforschung untersucht die grundlegenden Funktionen des Systems Erde und die Wechselwirkungen zwischen Gesellschaft und Natur und schafft damit eine solide Wissensbasis, um die menschlichen Lebensgrundlagen langfristig zu sichern.

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