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Weltweiter Ausbau von Energie aus Biomasse erfordert schwierige Abwägungen

Energie aus Pflanzen kann bis zu 20 Prozent des weltweiten Bedarfs an Strom und Wärme im Jahr 2050 decken, davon rund die Hälfte aus Biomasseplantagen – dies aber nur um den Preis einer deutlichen Ausweitung der Anbauflächen zu Lasten der Natur. Das ist Ergebnis einer Studie des Potsdam-Instituts für Klimafolgenforschung (PIK), „die erstmals das Potenzial und die Risiken der Energiegewinnung aus Biomasseplantagen in einer aufwändigen biogeochemischen Computersimulation ermittelt“, wie der Leitautor Tim Beringer erklärt. Die vom Menschen genutzte Landfläche würde sich je nach Szenario um zehn bis dreißig Prozent gegenüber dem heutigen Wert vergrößern, die nötige Bewässerung könnte sich im Extremfall verdoppeln.

Steuerrandmessungen Elbe und Jade/Weser 2012

Die BAW (Bundesanstalt für Wasserbau) führt im Auftrag der WSV (Wasserstraßen- und Schifffahrtsverwaltung des Bundes) umfangreiche F&E-Untersuchungen (Forschung- und Entwicklung) zur Klimafolgenforschung sowie zur Auswirkung geplanter Ausbaumaßnahmen an Seeschifffahrtsstraßen durch. Hierfür werden hochauflösende dreidimensionale numerische Simulationsmodelle eingesetzt. Die Aussagefähigkeit und Qualität der Simulationsergebnisse ist hierbei entscheidend von der Güte der Steuerung an den Modellrändern abhängig. Die Modelltopographie (= "Rechengitter") und die verwendeten hydrologischen Bedingungen auf den Modellrändern sollten möglichst einen identischen Zeitraum repräsentieren. Da die Modelltopographien für die Modellgebiete des "Jade-Weser" und des "Elbe" - Modells der BAW im Jahr 2012 neu aufgebaut worden sind, ist im Sommer 2012 ein Messprogramm zur Erfassung der hydrologischen Randbedingungen durchgeführt worden. Zu diesem Zweck hat die BAW - Dienstort Hamburg ein Messnetz aus insgesamt 13 Beobachtungsstationen entlang der Steueränder der numerischen Modellsysteme eingerichtet. Mindestens über den Zeitraum eines "Nipp-Spring-Zyklus" (~ 14 Tage) wurden in verschiedenen Gerätekonfigurationen folgende Parameter gemessen: CTD-Messungen (Conductivity, Temperature, Depth): - Wasserspiegelauslenkung (Tidekurve) - Salinität - Temperatur - Trübung (teilweise) Für Zwecke der Modellvalidierung sind auf einem ca. 10 km parallel in das Modellgebiet verschobenen Rand ADCP-Messungen (Acoustic Doppler Current Profiler): - Strömungs- und - Seegangsmessungen (teilweise) durchgeführt worden. Soweit verfügbar sind Daten der von der WSV betriebenen Pegelstationen einbezogen worden. Für meterologische Informationen stehen Daten des DWD zur Verfügung (Quelle: Deutscher Wetterdienst).

Hitze-Extreme nehmen bis 2040 um ein Vielfaches zu

Extreme Hitzewelle werden in naher Zukunft wahrscheinlich häufiger auftreten. Bis 2020 wird sich die Zahl voraussichtlich verdoppeln und bis 2040 vervierfachen, wie eine Studie von Wissenschaftlern des Potsdam-Instituts für Klimafolgenforschung (PIK) und der Universidad Complutense de Madrid (UCM) ergab. Die Wissenschaftler haben sich auf Hitzewellen konzentriert, die die üblichen natürlichen Schwankungen in den Temperaturen der Sommermonate einer bestimmten Region stark überschreiten. Das sind Zeiträume von mehreren Wochen, die um drei Standardabweichungen wärmer sind als das normale örtliche Klima – oft führen sie zu Ernteverlusten, Waldbränden und zusätzlichen Todesfällen in den aufgeheizten Städten. Solche Hitzeextreme könnten bis 2100 im Sommer auf 85 Prozent der globalen Landflächen auftreten, wenn weiterhin soviel CO2 emittiert wird wie heute, heißt es in der Studie. Zudem würden 60 Prozent der Landflächen von Hitzeereignissen einer Intensität betroffen, wie sie heute so gut wie nie vorkommen. Die Wissenschaftler haben Ergebnisse eines umfangreichen Sets von Klimamodellen (das CMIP5 Ensemble) miteinander kombiniert –auf diese Weise haben sie die Unsicherheitsbereiche reduziert, die jedes einzelne Modell mit sich bringt. Veröffentlicht am 21. August 2013.

PIK: Indischer Monsun: Vorhersage jetzt früher möglich als je zuvor

Am 20. April 2016 teilte das Postdam-Institut für Klimafolgeforschung mit, dass Wissenschaftler jetzt früher als je zuvor für Indien Beginn und Ende des Sommer-Monsuns vorhersagen können. Ein Forscherteam hat hierfür eine neuartige Netzwerk-Analyse regionaler Wetterdaten entwickelt. Das Einsetzen des Indischen Sommer-Monsuns kann zwei Wochen früher und seinen Rückzug sogar sechs Wochen früher als bislang vorhergesagt werden,informiert Veronika Stolbova vom Potsdam-Institut für Klimafolgenforschung (PIK) und der Universität Zürich, Leit-Autorin der in den Geophysical Research Letters erscheinenden Studie. Informationen über den Ablauf der Regenzeit sind entscheidend für die indischen Bauern, um den Zeitpunkt der Aussaat zu bestimmen. Feldfrüchte wie Reis, Sojabohne und Baumwolle werden gewöhnlich in der etwa von Juni bis September dauernden Monsun-Saison angebaut. Schon eine kleine Abweichung im Monsun kann zu Trockenheiten oder Überschwemmungen führen und erhebliche Schäden verursachen. Die Länge der Monsunzeit ist auch bedeutsam für das Management der Stromerzeugung aus Wasserkraft, weil der Regen die Stauseen und Speicher füllen muss. Die Potsdamer Wissenschaftler haben ihre Methode mit Monsun-Daten der Vergangenheit getestet. Ihr Ansatz konnte das Einsetzen des Monsuns in mehr als 70 Prozent und den Rückzug in mehr als 80 Prozent der untersuchten Jahre vorhersagen. Klimawandel kann Regenzeiten verändern – akkurate Vorhersagen werden deshalb umso wichtiger.

Die Kosten von Klimaschutz sollen besser abschätzbar werden

Die Kosten von Klimaschutz sollen für die Zukunft besser abschätzbar werden. Dafür lassen Forscherteams aus zwölf Ländern ihre Computermodelle von Energie-Wirtschaft-Klima gegeneinander antreten. Deren Prognosen sollen tauglicher gemacht werden für Entscheidungen der Politik über Emissionsreduktionen oder Technologieförderung; sie fließen auch in den nächsten Report des Weltklimarats IPCC ein. Insgesamt 21 Partner aus China, Indien, Japan und neun europäischen Ländern trafen sich am 28. Februar 2011 in Potsdam zum ersten Mal. Das Projekt unter der Führung des Potsdam-Institut für Klimafolgenforschung (PIK) dauert drei Jahre und wird von der Europäischen Union durch ihr siebtes Rahmenprogramm mit drei Millionen Euro gefördert.

Blue Planet Prize für Potsdamer Klimaforscher Schellnhuber

Die international bedeutendste Auszeichnung für Pioniere der Nachhaltigkeitsforschung wird im Herbst 2017 an den Direktor des Potsdam-Instituts für Klimafolgenforschung (PIK), Hans Joachim Schellnhuber, verliehen. Das gab die japanische Asahi Glas Stiftung am 14. Juni 2017 in Tokio bekannt. Ihr mit 50 Millionen Yen dotierter Blue Planet Prize ehrt Vordenker, die entscheidende Ansätze zur Lösung globaler Umweltprobleme vorgelegt haben. Schellnhuber erhält den Preis für seinen wegweisenden Beitrag zur Etablierung der Zwei-Grad-Grenze der globalen Erwärmung, auf die sich die Staaten der Welt im Klimavertrag von Paris geeinigt haben. Zudem habe der Physiker Schellnhuber die Erdsystemanalyse als wissenschaftliches Feld maßgeblich gestaltet, erklärte die Stiftung, und das einflussreiche Konzept der Kippelemente entwickelt.

Handeln und Verhandeln in Durban

Gemeinsame Presseerklärung von WBGU, UBA und SRU anlässlich der UN-Klimakonferenz in Durban Klimaberater der Bundesregierung setzen weiter auf UN-Klimaprozess - Fortschrittsallianzen sollen Klimaschutz stärken Keine Entwarnung beim Klimawandel: Die weltweiten Treibhausgasemissionen haben einen neuen Höchststand erreicht - nie wurde in der Menschheitsgeschichte so viel Kohlendioxid (CO2) aus fossilen Brennstoffen in die Atmosphäre entlassen, wie im Jahr 2010. Ein politischer Kraftakt ist notwendig, um bei der UN-Klimakonferenz in Durban wirksame Regeln zur Emissionsminderung zu vereinbaren. Das Kyoto-Protokoll, der bislang einzige internationale Vertrag mit verbindlichen Minderungszielen, läuft Ende 2012 aus. Wichtige Emittenten wie die Vereinigten Staaten haben das Kyoto-Protokoll nie unterzeichnet. Führende Klimaberater der Bundesregierung setzen dennoch weiter auf den UN-Klimaprozess: Nur mit einem rechtsverbindlichen Abkommen unter dem Regime der Vereinten Nationen lasse sich der Klimawandel in den Griff bekommen, sagten hochrangige Vertreter von UBA, WBGU, SRU und PIK auf einer gemeinsamen Pressekonferenz vor dem Start der 17. Vertragsstaatenkonferenz der UN-Klimarahmen-Konvention im südafrikanischen Durban. Zugleich sollte die EU unverzüglich ihre Zusammenarbeit mit anderen Staaten, die zu einem raschen Übergang in Richtung einer klimaverträglichen Wirtschaft bereit sind, forcieren. Nur durch erfolgreiche Fortschrittsallianzen können die Verweigerer des Klimaschutzes unter Zugzwang gesetzt werden. Zudem sollte die EU mit gutem Beispiel vorangehen und mit der Zusage nach Durban fahren, bis 2020 die Treibhausgase um 30 Prozent zu reduzieren. Dazu sind verbindliche Energieeffizienzziele und verbindliche Ausbauziele für die erneuerbaren Energien erforderlich. „In Durban müssen die Weichen für eine schnelle Trendumkehr bei den globalen Klimagas-Emissionen gestellt werden. Dazu muss der Abschluss eines neuen umfassenden und rechtsverbindlichen Klimaschutzabkommens auf den Weg gebracht werden, damit es auch nach 2012 weltweit verbindliche Ziele im ⁠ Klimaschutz ⁠ gibt“, sagte Jochen Flasbarth, Präsident des Umweltbundesamtes (⁠ UBA ⁠). „Der Prozess dahin ist langwierig und schwierig. Wir müssen die Treibhausgaskonzentration in der ⁠ Atmosphäre ⁠ aber langfristig auf einem Niveau stabilisieren, das die Erwärmung auf maximal 2 Grad Celsius gegenüber dem vorindustriellen Niveau begrenzt. Das kann nur mit beherzten Schritten erreicht werden“, so Flasbarth. „Wir müssen die Vereinbarungen der Klimakonferenz von Cancún zügig umsetzen. Schon heute gibt es konkrete Ansatzpunkte: Etwa beim Waldschutz in Entwicklungsländern, beim klimaverträglichen Umbau unserer Energieversorgung und bei der Umlenkung von Investitionen in klimaverträgliche Infrastrukturen. Wichtig ist es, einen bruchlosen Übergang vom geltenden Kyoto-Protokoll zu einem neuen umfassenden Klimavertrag zu gewährleisten “, sagte Flasbarth. Dirk Messner, stellvertretender Vorsitzender des Wissenschaftlichen Beirat der Bundesregierung Globale Umweltveränderungen (WBGU) betont: „Der Klimaverhandlungsprozess droht in eine ziellose Routine abzugleiten. Deshalb ist es wichtig, dass in Durban ambitionierte Beschlüsse angesteuert werden. Ein Signal wäre es, festzulegen, bis wann die Trendumkehr bei den Emissionen erreicht werden soll.“ Messner unterstreicht die Bedeutung, die Transformation zur Klimaverträglichkeit zu beschleunigen: „Das globale Energiesystem kann so transformiert werden, dass eine Begrenzung auf zwei Grad Celsius möglich ist. Investitionen in den Klimaschutz zahlen sich langfristig in den Industrie- und Entwicklungsländern aus. Es wird immer deutlicher, dass die Finanzmarkt- und die Klimakrise nur gemeinsam gelöst werden können. Nachhaltiges Wachstum, nachhaltige Finanzsysteme und der Übergang zu einer klimaverträglichen Weltwirtschaft gehören zusammen“. „Wer das Zwei-Grad-Ziel für richtig hält, und hierzu hat die internationale Staatengemeinschaft sich bekannt, der muss anerkennen, dass dieses Ziel auch eine feste Obergrenze für den Ausstoß von Treibhausgasen bedeutet“, sagte Wolfgang Lucht vom Potsdam-Institut für Klimafolgenforschung. „Hieran gemessen genügen die bislang vorliegenden Zusagen für eine Verringerung der Emissionen keineswegs. Bliebe es dabei, wäre weltweit mit zunehmend einschneidenden Folgen des Klimawandels zu rechnen. Ein Anstieg des Meeresspiegels, tiefgreifende Veränderungen bei Ökosystemen und eine Abnahme der landwirtschaftlichen Produktivität in wichtigen Regionen können durch effektive Klimaschutzmaßnahmen vermieden werden.“ Sinnvoll wäre, wenn die Staatengemeinschaft für jedes Jahrzehnt bis 2050 Emissionsmengen festlegen und verteilen würde. Martin Faulstich, Vorsitzender des Sachverständigenrates für Umweltfragen (SRU), betont: „Für Europa ist eine sichere Stromversorgung, die vollständig auf erneuerbaren Energien beruht, technisch möglich und langfristig die kostengünstigste Option. Die EU sollte daher mit gutem Beispiel vorangehen. Wichtig ist daher: Ein 30 Prozent-Klimaschutzziel für 2020, verbindliche Vorgaben zur Energieeffizienz und einen weiteren Fahrplan zum Ausbau der Erneuerbaren Energien bis 2030. Wer im Klimaschutz voranschreitet, wird auch industriepolitisch gewinnen“. Die zunächst hohen Investitionen für die erneuerbaren Energien lösen Innovationen aus, sind eine wirksame Gegenmaßnahme gegen die sich abzeichnende Rezession in Europa und vermeiden zudem Energie- und Umweltfolgekosten. In Durban wird auch über die Weiterführung des Kyoto-Protokolls mit neuen Zielen für die Zeit nach 2012 verhandelt. Zwar hat nur ein Teil der Industrieländer signalisiert, sich bereits in Durban für die Zeit nach 2012 weiter zu verpflichten. Dennoch darf die politische Bedeutung des Protokolls nicht unterschätzt werden. Viele Staaten haben sich bereits freiwillig eigene Ziele zur Emissionsbegrenzung gesetzt und Maßnahmen zu ihrer Umsetzung eingeleitet. Diese reichen in der Summe allerdings nicht aus, um mehr als zwei Grad Celsius Erwärmung zu vermeiden. Der WBGU hat dargelegt, dass hierfür bis Mitte des Jahrhunderts nicht mehr als 750 Milliarden Tonnen ⁠ CO2 ⁠ aus fossilen Quellen emittiert werden sollten. Für die Erreichung der zwei Grad Celsius-Grenze ist deshalb entscheidend, dass auch die freiwillig angebotenen Emissionsminderungen aller Staaten erhöht werden. Letztlich geht jedoch kein Weg an einem rechtsverbindlichen, ausreichend ambitionierten Abkommen vorbei, das alle Staaten einschließt. Weitere Verzögerungen beim Klimaschutz bergen die Gefahr, dass langfristig notwendige Emissionsminderungen nur mit hohem finanziellem und technischem Aufwand erreichbar sein werden. Ein fortschrittlicher Klimaschutz muss sich auch auf neue Allianzen und Klimaschutzinstrumente wie die Einführung regionaler Emissionshandelssysteme stützen. Diese zeigen, dass Staaten ambitionierte Klimaschutzstrategien umsetzen können und eine klimaverträgliche Entwicklung ohne erhebliche Wohlstandseinbußen möglich ist. Berlin/Dessau-Roßlau, 24.11.2011

Wetter-Extreme: Neuer Mechanismus entdeckt – die Störung riesiger Wellen in der Atmosphäre

Hinter regionalen Wetter-Extremen gibt es eine gemeinsame physikalische Ursache. Dies zeigten erstmals Wissenschaftler des Potsdam-Instituts für Klimafolgenforschung (PIK) auf. Ihre Studie wurde am 20. März 2013 in der US-Fachzeitschrift Proceedings of the National Academy of Sciences veröffentlicht. Das Ergebnis: Der vom Menschen verursachte Klimawandel stört wiederholt die Muster der Luftbewegungen rund um die nördliche Erdhalbkugel, und zwar wahrscheinlich durch einen raffinierten Resonanz-Mechanismus.

Online-Vorlesung zu Klimawandel und seinen Folgen

Erstmals beschäftigt sich eine frei zugängliche deutsche Online-Vorlesung mit dem Klimawandel und seinen Folgen. Entwickelt wurde sie gemeinsam vom WWF Deutschland und dem Deutschen Klima-Konsortium (DKK). Der interdisziplinäre Massive Open Online Course (MOOC) „Klimawandel und seine Folgen“ startet am 9.November 2015 auf der MOOC-Plattform Iversity online. Der gesamte Kurs dauert fünf Wochen. Als erstes deutschsprachiges Angebot dieser Art möchte der Kurs übersichtlich, verständlich und fundiert das Verständnis für das Klimasystem fördern. Die Vorlesung wird von der Robert-Bosch-Stiftung geförderte und ist kostenlos zugänglich. Sie richtet sich vor allem an Studierende und Lehrkräfte. Geboten werden kurze Vorträge namhafter Klimawissenschaftler. Für den Kurs konnten unter anderem Mojib Latif vom GEOMAR Helmholtz-Zentrum für Ozeanforschung Kiel, Jochem Marotzke vom Max-Planck-Institut für Meteorologie Hamburg, Michael Schulz vom Zentrum für Marine Umweltwissenschaften, Universität Bremen, Hermann Lotze-Campen vom PotsdamInstitut für Klimafolgenforschung, und Anita Engels, Sprecherin eines Klimaforschungs-Exzellenzclusters an der Universität Hamburg, gewonnen werden. Außerdem tragen Dr. Christiane Textor, Leiterin der deutschen IPCC-Koordinierungsstelle in Bonn, Dr. Paul Becker, Vizepräsident des Deutschen Wetterdienstes in Offenbach, und viele andere mit ihren jeweiligen Spezialgebieten dazu bei, dass alle Facetten des Klimawandels und des menschlichen Umgangs damit zur Sprache kommen.

Studie: Weltkulturerbe durch Klimawandel bedroht

Vom Anstieg des Meeresspiegels sind nicht nur Siedlungsräume großer Teile der Weltbevölkerung an den Küsten betroffen, sondern auch zahlreiche Stätten des UNESCO Weltkulturerbes. Das zeigt eine Studie von Ben Marzeion von der Universität Innsbruck und Anders Levermann vom Potsdam-Institut für Klimafolgenforschung, die am 5. März 2014 in der Fachzeitschrift Environmental Research Letters veröffentlicht wurde. Insgesamt umfasst die UNESCO-Liste des Welterbes über 700 Kulturdenkmäler. Nimmt die globale Durchschnittstemperatur auf der Erde um ein Grad Celsius zu, sind weltweit bereits 40 Kulturstätten unmittelbar vom Wasser bedroht, zeigt die Studie. Steigt die Temperatur um drei Grad, dann ist rund ein Fünftel des Weltkulturerbes langfristig gefährdet.

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