Klimawandel

Wir sehen ganz allmählich, dass sich die Erderwärmung auf unser Wetter auswirkt. Die Extreme nehmen zu, Trockenperioden nehmen zu, Hitzeperioden nehmen zu, aber auch sintflutartige Niederschläge.
Mojib Latif

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 derzeit 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.

Derzeit arbeitet der IPCC an drei Sonderberichten und bereitet den 6. Hauptbericht vor: „Das Interesse der Regierungen an den Sachstandsberichten des IPCC ist gestiegen, damit auch unsere Arbeitsbelastung auf der Seite der Wissenschaft. Zunehmend werden auch Aussagen zu Lösungswegen für die Minderung des Klimawandels und den notwendigen Anpassungsmaßnahmen erwartet“, sagt Pörtner. Die Zeit dränge, wenn die Pariser Klimaziele noch erreicht und ein gefährlicher Klimawandel vermieden werden solle. „Die Trägheit in der gesellschaftlichen und politischen Umsetzung ist noch enorm, diese gilt es zu überwinden“, so Pörtner. „Gleichzeitig ist der Umfang der notwendigen gesellschaftlichen und technologischen Transformationen beachtlich. Je früher man damit beginnt, desto leichter wird es werden und desto weniger wird es kosten, das wissen wir schon seit dem letzten Weltklimabericht.“

Vom 6. bis 17. November geht es in die nächste Runde, wenn in Bonn die 23. Weltklimakonferenz (Conference of the Parties) „COP23“ stattfindet. Die Delegierten der Regierungen werden um die Details zur Anwendung des Pariser Abkommens von 2015 verhandeln. Ziel ist ein „Regelbuch“, das beim nächsten Klimagipfel Ende 2018 in Polen verabschiedet werden soll. Basis für weitere Fortschritte werden auch künftig handfeste Erkenntnisse aus der Wissenschaft sein.(Mehr zum Weltklimarat).

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
    • Roland Koch
    • Pressesprecher / Teamleiter Pressearbeit

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.

Alle Forschungsprogramme finden Sie hier