Helmholtz-Klima-Initiative
Die Helmholtz-Klima-Initiative ist eine Plattform, die in 13 Projekten aktuelle Klimathemen interdisziplinär und systemisch erforscht sowie die bestehende Klimaforschung der Helmholtz-Gemeinschaft Deutscher Forschungszentren einbezieht. Die Ergebnisse kommuniziert sie an Politik, Wissenschaft und Gesellschaft.[1]
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| Rechtsform | Teil der Helmholtz-Gemeinschaft |
| Gründung | 1. Juli 2019 |
| Gründer | Lua-Fehler in Modul:Wikidata, Zeile 639: attempt to index field 'wikibase' (a nil value) |
| Sitz | Berlin |
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| Motto | Lua-Fehler in Modul:Wikidata, Zeile 639: attempt to index field 'wikibase' (a nil value) |
| Zweck | Klimaforschung |
| Personen | Otmar Wiestler (Präsident Helmholtz-Gemeinschaft), Georg Teutsch (Gesamtkoordinator und wissenschaftlicher Leiter Bereich Adaptation), Daniela Jacob (Wissenschaftliche Leiterin Bereich Mitigation) |
| Eigentümer | Lua-Fehler in Modul:Wikidata, Zeile 639: attempt to index field 'wikibase' (a nil value) |
| Umsatz | Lua-Fehler in Modul:Wikidata, Zeile 639: attempt to index field 'wikibase' (a nil value) Lua-Fehler in Modul:Wikidata, Zeile 783: attempt to index field 'wikibase' (a nil value) (Lua-Fehler in Modul:Wikidata, Zeile 639: attempt to index field 'wikibase' (a nil value)) |
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| Mitarbeiter | Lua-Fehler in Modul:Wikidata, Zeile 639: attempt to index field 'wikibase' (a nil value) (Lua-Fehler in Modul:Wikidata, Zeile 639: attempt to index field 'wikibase' (a nil value)) |
| Freiwillige | Lua-Fehler in Modul:Wikidata, Zeile 639: attempt to index field 'wikibase' (a nil value) (Lua-Fehler in Modul:Wikidata, Zeile 639: attempt to index field 'wikibase' (a nil value)) |
| Mitglieder | 15 Helmholtz-Zentren |
| Website | www.helmholtz-klima.de |
Überblick[Bearbeiten]
In der Klimaforschung herrscht wissenschaftlicher Konsens darüber, dass der Mensch die globale Erwärmung wesentlich mitverursacht.[2] Um die Auswirkungen der Erderwärmung auf deutlich unter 2 °C im Vergleich zum vorindustriellen Niveau zu reduzieren, haben sich alle Staaten der Welt 2015 im Pariser Klimaabkommen verpflichtet, entsprechende Maßnahmen umzusetzen.[3] Um eben solche zu entwickeln, ist ein tiefgründiges, interdisziplinäres Verständnis der komplexen systemischen Zusammenhänge und Wechselwirkungen des Klimawandels nötig. Deshalb hat die Helmholtz-Gemeinschaft Deutscher Forschungszentren am 1. Juli 2019 die Helmholtz-Klima-Initiative ins Leben gerufen: Die Forschungsplattform bringt Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler aus 15 Helmholtz-Zentren zusammen, die in sechs Forschungsbereichen aktiv sind: Energie, Erde und Umwelt, Gesundheit, Materie, Schlüsseltechnologien sowie Luftfahrt, Raumfahrt und Verkehr. Sie erforschen Möglichkeiten, um anthropogene Emissionen so schnell und nachhaltig wie möglich einzudämmen und parallel dazu Anpassungsmöglichkeiten an eine sich massiv verändernde Welt zu finden.[4] Gesamtkoordinator der Helmholtz-Klima-Initiative ist Georg Teutsch, Wissenschaftlicher Geschäftsführer des Helmholtz-Zentrums für Umweltforschung - UFZ.
Kommunikatives Ziel der Klima-Initiative ist es, wissenschaftlich basiertes Wissen in viele gesellschaftliche Bereiche zu tragen und mit Verantwortlichen aus Politik und Wirtschaft, Medienschaffenden, der interessierten Öffentlichkeit und vor allem mit jungen Menschen in den Dialog zu treten. Die Helmholtz-Gemeinschaft investiert zunächst in einer zweijährigen Pilotphase zwölf Millionen Euro aus dem Impuls- und Vernetzungsfonds des Präsidenten in diese neue Initiative.[4]
Die Notwendigkeit schnellen Handelns wird von internationalen Experten hervorgehoben: Der Weltklimarat IPCC hat in seinem 2018 erschienenen Sonderbericht „Global Warming of 1,5 °C“ den weltweiten wissenschaftlichen Kenntnisstand darüber zusammengetragen, welche Szenarien zu erwarten sind, wenn sich die globale Durchschnittstemperatur um 1,5 °C im Vergleich zum vorindustriellen Zeitalter erhöht.[5] Dabei geht der Bericht auf konkrete Maßnahmen ein, die den Klimawandel abbremsen und mindern sollen.[5]
Aufbau[Bearbeiten]
Die Klima-Initiative verbindet rund 100 Wissenschaftler aus 15 der insgesamt 19 Helmholtz-Zentren. An den Schnittstellen vieler Forschungsfelder untersuchen sie den Einfluss des Klimawandels auf beispielsweise unsere Gesundheit, neue Energiequellen, unsere Mobilität und Landwirtschaft. Geleitet wird die Initiative durch einen elfköpfigen Lenkungsausschuss, in dem unter anderem wissenschaftliche Vorstände aus allen Helmholtz-Forschungsbereichen vertreten sind. Die Initiative besteht aus 13 Pilotprojekten, die zwei wissenschaftlichen Schwerpunkten zugeordnet sind: Das Cluster I „Mitigation – Net-Zero-2050“ erarbeitet Beiträge zu einer Roadmap, die zeigt, wie Deutschland bis zum Jahr 2050 seine Kohlendioxid-Emissionen auf netto null reduzieren könnte. Das Cluster II „Adaptation“ untersucht Anpassungsmöglichkeiten an klimabedingte Veränderungen in Lebensbereichen wie Gesundheit, Landwirtschaft, Energieversorgung oder Verkehr. Helmholtz strebt dabei eine Kooperation mit weiteren nationalen und internationalen Partnern der Wissenschaft an, um das Thema Klimawandel global und sektorenübergreifend zu bearbeiten.
Projekte[Bearbeiten]
Im März 2019 traf sich eine rund 50-köpfige Kompetenzplattform mit Wissenschaftlern sowie Kommunikatoren aus 15 der insgesamt 19 Helmholtz-Zentren für zwei Tage in Berlin. Dort wurden die beiden Themenbereiche identifiziert, in denen nun geforscht wird: Mitigation und Adaptation.
Mitigation[Bearbeiten]
Cluster I der Helmholtz-Klima-Initiative, „Mitigation – Net-Zero-2050“, erarbeitet Beiträge zu einer Roadmap, die zeigt, wie Deutschland bis zum Jahr 2050 seine Kohlendioxid-Emissionen auf netto null reduzieren könnte. Diese sogenannten negativen Emissionen sind notwendig, um das globale Ziel, die Erwärmung auf maximal +2 Grad Celsius im Vergleich zum vorindustriellen Zeitalter zu begrenzen, zu erreichen.[3] Dies setzt jedoch einerseits schnelle und weitreichende Emissionsminderungen in gesellschaftlich und wirtschaftlich bedeutenden Bereichen voraus. Andererseits muss neben einer starken Verringerung des Ausstoßes von Treibhausgasen auch Kohlenstoffdioxid (CO2) direkt aus der Atmosphäre entzogen werden. Das Cluster Mitigation untersucht und bewertet deshalb in 4 Projekten unterschiedliche Strategien und neue Wege der Kohlenstoffentnahme aus der Atmosphäre.
Projekte im Cluster I „Mitigation – Net-Zero 2050“[6]:
Roadmap und Szenarien[Bearbeiten]
Das Hauptziel dieses Projekts ist es, wissenschaftliche Beiträge zur Entwicklung einer nationalen „Roadmap Netto-Null 2050“ zu erarbeiten. Im Dialog mit Bürgern und Interessengruppen werden verschiedene Technologien und Ansätze zur Reduzierung der Netto-CO2-Emissionen diskutiert und auf ihre soziale Akzeptanz und politische sowie wirtschaftliche Machbarkeit analysiert. Eine besondere Herausforderung wird sein, Wechselwirkungen zwischen Klimawandel und dem Umbau des Energiesystems zu berücksichtigen. Ein Netto-Null-Webatlas soll die wichtigsten Ergebnisse der Projekte in Cluster I sowie anderer Initiativen zusammenfassen
Zirkuläre Kohlenstoffnutzung[Bearbeiten]
Das Projekt untersucht, wie eine Kohlenstoffnutzung im Kreislauf umgesetzt werden kann: CO2 aus der Atmosphäre soll unter Einsatz von erneuerbaren Energien zu chemischen Energieträgern mit hoher Energiedichte umgewandelt werden. Das dabei entstehende CO2 gelangt in die Atmosphäre und stößt den Kreislauf von neuem an. Durch die Ausrichtung auf künftige flüssige Brennstoffe wird alleine für Deutschland eine Reduktion von jährlich bis zu 180 Millionen Tonnen CO2-Emissionen erwartet.
Unterirdische Speicher[Bearbeiten]
Mit der Umstellung des Energiesystems von fossilen Brennstoffen auf erneuerbare Energien wird der geologische Untergrund als Speicher immer wichtiger. Seine Verfügbarkeit ist lokal begrenzt und das theoretische Speicherpotenzial übersteigt den aktuell prognostizierten Bedarf deutlich. Das Projekt bewertet daher das technisch sowie wirtschaftlich realisierbare Potenzial und die sich dabei ergebenden Herausforderungen. Darüber hinaus evaluiert es unterirdische Prozesse, die mögliche Einschränkungen verursachen, sowie die Effizienz der verfügbaren technischen Komponenten.
Natur als Speicher[Bearbeiten]
Natürliche Treibhausgasquellen und -senken spielen eine wichtige Rolle im gesamten CO2-Kreislauf unseres Planeten und somit auch für das CO2-Budget. Sowohl der Ausstoß als auch das Einlagern hängen oft von Landnutzungs- und Managemententscheidungen ab. Das Projekt bewertet das Potenzial von natürlichen terrestrischen und marinen Systemen, um CO2-Emissionen zu mindern und Kohlenstoff zu speichern.
Adaptation[Bearbeiten]
Eine Erwärmung der globalen Mitteltemperatur bringt zahlreiche Veränderungen für unsere Gesundheit, für den Städtebau, für unsere Wälder und viele weitere Lebensbereiche mit. Was das konkret bedeuten kann, erforscht Cluster II „Adaptation“ der Helmholtz-Klima-Iinitiative in insgesamt neun Projekten. Die Ergebnisse werden künftige Situationen simulieren oder modellieren. Das wird Stakeholdern und Entscheidungsträgern neue Grundlagen für ihr Handeln eröffnen – etwa wenn es darum geht, welche Wälder künftig in Deutschland wachsen werden, wie eine nachhaltige Mobilität aussieht oder wie sich bestimmte Infektionskrankheiten oder Allergien entwickeln könnten.
Projekte im Cluster II „Adaptation“[7]:
Drivers[Bearbeiten]
Das Projekt erstellt mit meteorologischen Datensätzen „Zeitscheiben-Experimente“ für heutige und zukünftige Zeithorizonte. Der Schwerpunkt liegt auf möglichen Extremereignissen in Europa (wie etwa der Hitzesommer 2018) in den Jahren 2030, 2050 und 2100. Für jedes Jahr wird simuliert, wie sich die Szenarien unter Erwärmungen von 1,5 °C, 2 °C und 4 °C entwickeln. Dabei untersucht das Projekt interne und externe Variablen, die relevante Rückkopplungen im terrestrischen System antreiben. So können die Signale des Klimawandels in Informationen für Wirkungsmodelle übersetzt und von anderen Projekten der Klima-Initiative genutzt werden.
Urbane Systeme[Bearbeiten]
Städtische Gebiete sind ungeheuer komplexe Systeme, ihre vielfältigen Bebauungsstrukturen stehen mit der Atmosphäre in Wechselwirkung und verstärken Klimaextreme und ihre Auswirkungen: städtische Wärmeinseln, Dürren, Unwetter und Überschwemmungen. Das Projekt nutzt detailgenaue Verfahren, um die negativen Folgen von klimawandelbedingten Gefahren auf die Gesundheit der Stadtbewohner zu erfassen und gezielte Klimaanpassungsmaßnahmen zu fördern.
Urbane Extreme[Bearbeiten]
In den letzten Jahren haben die Häufigkeit und Intensität von Extremereignissen wie Starkregen, Gewitter oder Trockenwetterperioden zugenommen, was immer häufiger zu Schäden an Gebäuden/Infrastrukturen sowie zur Wasserverschmutzung durch unbehandelte Abwassereinleitungen führt. Das Projekt entwickelt hierfür Anpassungsstrategien, einschließlich struktureller Maßnahmen (z. B. Auslegung von Kanalisations- und Kläranlagen) und nicht-struktureller Maßnahmen (z. B. Kommunikation, Risikotransfer, private Vorsorge). Das Konzept wird am Beispielfall einer Stadt getestet.
Mobilität[Bearbeiten]
Städte und ländliche Regionen werden sich in Zukunft viel intensiver mit der Anpassung an den Klimawandel beschäftigen müssen, um Orte hoher Lebensqualität und gesicherter Mobilität zu bleiben. Ziele des Projekts sind deshalb, die zukünftige Mobilität unter sich ändernden Klimabedingungen, Wetterextreme und veränderte städtische Strukturen zu untersuchen, Emissionen und Energieverbrauch unter solchen Bedingungen zu quantifizieren und Empfehlungen für die Anpassung und sozioökonomische Konsequenzen abzuleiten.
Infektionskrankheiten und Allergien[Bearbeiten]
Vektorübertragene Infektionskrankheiten wie die von Zecken übertragene Borreliose und pollenbedingte Allergien werden intuitiv als Folgen von Klimaveränderungen aufgefasst. Das Projekt modelliert mögliche Entwicklungen und erstellt Prognosemodelle zu Pollen und Sporen. Dabei greift es auf die Ergebnisse der anderen Projekte der Klima-Initiative zurück, zum Beispiel auf Klimaindikatoren, Gewitter-Vorabschätzungen und Prognosen für unterschiedliche Klimaszenarien in 30, 50, 80 Jahren.
Wetter und Gesundheit[Bearbeiten]
Die NAKO und die Rheinlandstudie bewerten den Gesundheitszustand von mehr als 200.000 Erwachsenen, wobei die Teilnehmer im Laufe der Jahre mehrfach phänotypisiert werden. Diese Kohortenstudien bieten eine einzigartige Gelegenheit, den Zusammenhang zwischen satellitengestützten, raum-zeitlich aufgelösten Wetterparametern, kontextabhängigen Faktoren und frühen physiologischen Reaktionen auf das Wetter zu untersuchen. Das Projekt konzentriert sich auf den Einfluss des Wetters auf Herz-Kreislauf- und Krebserkrankungen, metabolische und kognitive Funktionen sowie auf die psychische Gesundheit.
Waldökosysteme[Bearbeiten]
Wälder sind ein relevantes Ökosystem der Biosphäre. Sie bedecken 30 Prozent der Landfläche, speichern große Mengen an Kohlenstoff und sind ein wichtiges Element des Kohlenstoff- und Wasserkreislaufs. Allerdings beeinflussen die Klimaveränderungen stark die Produktivität der Waldsysteme und verwandeln einige von ihnen aus Kohlenstoffsenken in Kohlenstoffquellen. Das Projekt untersucht Strategien, wie sich Waldsysteme an Klimaänderungen anpassen können und welche Strategien die Forstwirtschaft verfolgen muss, um die benötigten Waldleistungen im nächsten Jahrhundert zu erfüllen.
Variable erneuerbare Energien[Bearbeiten]
Erneuerbare Energien unterliegen wetter- und klimabedingten Variationen. Für die Energiebereitstellung sind daher umfassende Informationen zu den Auswirkungen extremer Wetterereignisse erforderlich. Mit aktuellen Modellen und Klimadatensätzen untersucht das Projekt den Einfluss des Wetters auf den Energiebedarf sowie dessen Veränderungen durch Klimawandel und Extremereignisse.
Beteiligte Zentren[Bearbeiten]
An der Helmholtz-Klima-Initiative sind insgesamt 15 der 19 Helmholtz-Zentren beteiligt. Dabei sind alle sechs Forschungsbereiche der Helmholtz-Gemeinschaft vertreten: Energie, Erde und Umwelt, Gesundheit, Materie, Schlüsseltechnologien sowie Luftfahrt, Raumfahrt und Verkehr.
Beteiligte Helmholtz-Zentren[1]:
- Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt
- Deutsches Krebsforschungszentrum
- Deutsches Zentrum für Neurodegenerative Erkrankungen
- Karlsruher Institut für Technologie
- Forschungszentrum Jülich
- Alfred-Wegener-Institut Helmholtz-Zentrum für Polar- und Meeresforschung
- GEOMAR Helmholtz-Zentrum für Ozeanforschung Kiel
- Helmholtz-Zentrum Berlin
- Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf
- Helmholtz-Zentrum Potsdam
- Helmholtz-Zentrum für Infektionsforschung
- Helmholtz-Zentrum Geesthacht Zentrum für Material- und Küstenforschung
- Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung – UFZ
- Max-Delbrück-Centrum für Molekulare Medizin in der Helmholtz-Gemeinschaft
Weblinks[Bearbeiten]
Einzelnachweise[Bearbeiten]
- ↑ 1,0 1,1 Die Helmholtz-Klima-Initiative: Die Helmholtz-Klima-Initiative. Abgerufen am 16. April 2020.
- ↑ www.klimafakten.de: Fakten statt Behauptungen. Abgerufen am 16. April 2020.
- ↑ 3,0 3,1 www.bmu.de: Die Klimakonferenz in Paris. Abgerufen am 16. April 2020.
- ↑ 4,0 4,1 www.helmholtz.de: Helmholtz investiert 12 Millionen Euro in neue Klimainitiative. Abgerufen am 16. April 2020.
- ↑ 5,0 5,1 www.de-ipcc.de: Sonderbericht 1,5°C globale Erwärmung – SR1.5. Abgerufen am 16. April 2020.
- ↑ www.helmholtz-klima.de: Mitigation. Abgerufen am 9. Juli 2020.
- ↑ www.helmholtz-klima.de: Adaptation. Abgerufen am 9. Juli 2020.
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