Forschung zu Klimaschutz und Klimawirkungen

Forschung und Innovation sind die zentralen Voraussetzungen, um mit dem Klimawandel umgehen zu können. Klimadaten können Aufschluss darüber geben, wie stark sich das Ökosystem der Erde verändert und die Wissensgrundlage für Entscheidungen liefern.

Mit dem „Übereinkommen von Paris“ wurde Ende 2015 beschlossen, die Erderwärmung im Vergleich zum vorindustriellen Niveau auf deutlich unter zwei Grad Celsius (und möglichst auf 1,5 Grad Celsius) zu beschränken. Um dieses Ziel zu erreichen, muss die Weltgemeinschaft klimaneutral wirtschaften und leben. Das bedeutet:

  1. Wir müssen die Treibhausgas-Emissionen bis 2050 um mindestens 95 Prozent im Vergleich zum Jahr 1990 reduzieren.
  2. Wir müssen den Ausstieg aus der Nutzung fossiler Energieträger beschleunigen.
  3. Zudem müssen wir die weltweiten Anstrengungen für bessere Anpassung an die neuen Klimabedingungen verstärken und Finanzströme auf Klimaschutz und -anpassung ausrichten.

Diese Verpflichtungen sind völkerrechtlich verbindlich. Sie werden auch durch mehrere globale Nachhaltigkeitsziele unterstrichen (SDGs 13, sowie 2, 6, 7, 11, 12, 15). An diesen übergeordneten Zielen richtet sich auch die Förderung der Klimaforschung durch das Bundesministerium für Bildung und Forschung aus.

Investitionen in die Klimaforschung sind für die Bundesregierung ein Kernbestandteil einer wirksamen und glaubwürdigen Klimapolitik. Ohne intensive Forschung, Innovation und Bildung können die Klimaziele nicht erreicht werden. Und auch das Abkommen von Paris wäre ohne eine starke Klimaforschung nicht möglich gewesen. Die deutsche Klimaforschung hält weltweit eine Spitzenposition.

Internationale Zusammenarbeit in der Klimaforschung

Die Klimaforschung trägt dabei zur Gestaltung auf verschiedenen politischen Umsetzungsebenen bei: die EU-Klima- und Energiepolitik (z. B. New Green Deal) und EU-Anpassungsstrategie; die nationalen Umsetzungsstrategien (Klimaschutzplan 2050 und Klimaschutzprogramm 2030) und die Deutsche Anpassungsstrategie (DAS). Die deutsche Klimaforschung ist eingebettet in europäische und internationale Forschungspolitik (z. B. über das europäische Förderprogramm Horizont Europa oder internationale Abkommen zur wissenschaftlich-technologischen Zusammenarbeit).

Der Begriff „Klimaforschung“ kann entsprechend weit gefasst werden. Es gibt zum Beispiel ein breites Forschungsportfolio zum Klimaschutz für eine starke forschungspolitische Mitgestaltung des Klimaschutzplans KSP2050 und des Klimakabinetts. In der Anpassungsforschung werden wegweisende Handlungsgrundlagen für globale Risikovorsorge und Kapazitätsentwicklung geschaffen und mit einer breit aufgestellten, exzellenten Klimasystemforschung werden vordringliche Wissenslücken für politische Umsetzungsebenen, Wirtschaft und Gesellschaft geschlossen und maßgebliche Beiträge zum Weltklimarat IPCC geleistet.

Die untenstehende Darstellung nimmt jeweils exemplarisch Bezug auf die Klimaforschung im Sinne eines umfassenden Verständnisses des Klimawandels (Klimasystemforschung), der Bereitstellung von verwendbaren Klimainformationen für alle potenziellen Nutzer, der Entwicklung von Entscheidungshilfen für Anpassungsoptionen einschließlich Demonstrationsphasen (Fokus auf nachhaltige urbane und rurale Entwicklung) sowie der Minderung von klimarelevanten Emissionen.

Das sind die wichtigsten Programme und Initiativen des BMBF

Das Rahmenprogramm FONA

Klimaforschung wird auf Bundesebene vor allem durch das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) gefördert. Sie ist Teil des BMBF-Rahmenprogramms „Forschung für Nachhaltige Entwicklung (FONA)“. Das Spektrum reicht dabei von der Grundlagenforschung bis zur Entwicklung von einsatzbereiten Anwendungen, also innovativen Lösungen für die Herausforderungen des Klimawandels und Entscheidungsgrundlagen für zukunftsorientiertes Handeln für Wirtschaft, Politik und Verwaltung.

Siehe: https://www.fona.de/de/

Veränderungen des Klimas verstehen: Schwerpunkte der BMBF-Förderprogramme

Die Schwerpunkte der Klimaforschung liegen bei Modellen und Beobachtungen, mit denen Änderungen im Klima – vor allem für kürzere Zeiträume und kleinere Regionen – besser abgeschätzt werden können. Die Entwicklung leistungsfähiger Klimamodelle wird vorangetrieben. Voraussetzungen für das Verständnis von Schlüsselaspekten im Klimasystem werden verbessert (z. B. Wolken und Niederschlag, Extremwetter/Naturrisiken), das Bild des Kohlenstoffkreislaufs komplettiert (z. B. durch die Projekte ATTO, ICOS, IAGOS) und Methoden zur Bestimmung von Quellen und Senken (natürliche CO2-Reservoire) klimarelevanter Spurengase entwickelt (z. B. Projekt AIRSPACE). Mit einer nationalen Klima-Modellierungsstrategie in der Erdsystemforschung soll ein Rahmen dafür geschaffen werden, Modellentwicklungen für Klimaveränderungen in Zukunft arbeitsteiliger, abgestimmter und damit letztlich im Sinne einer qualitätsgesicherten Politikberatung auch professioneller zu organisieren.

Diese entscheidenden Aspekte wurden und werden z. B. in folgenden BMBF-Förderprogrammen erforscht:

  • Paläo-Modellierung: PalMod
  • Klimawandel und Extremereignisse: ClimXtreme
  • Wolken und Niederschlag im Klimasystem: HD(CP)2
  • Stadtklima im Wandel: UC2
  • Mittelfristige Klimaprognosen: MiKlip II

Klimawissen anwenden: Forschungs- und Entwicklungsprojekte des BMBF

Spezifische Problemstellungen einzelner Regionen, Politikfelder oder Branchen sind Gegenstand inter- und transdisziplinärer BMBF-Forschungs- und Entwicklungsprojekte mit dem Ziel der konkreten Anwendung von Klimawissen. Für diesen Ansatz stehen die Forschungsaktivitäten im Bereich der Klimadienstleistungen (auf europäischer Ebene ERA4CS sowie auf nationaler Ebene „Regionale Informationen zum Klimawandel“). Sie umfassen die Produktion, Übersetzung, Übertragung und Nutzung von Klimawissen und konkreten, „maßgeschneiderten“ Informationen für klimagerechte Entscheidungsprozesse in Politik, Wirtschaft und Verwaltung. Entscheidend dafür ist die Einbindung der jeweiligen Anwender, insbesondere auch der Kommunen, von Beginn des Forschungsdesign-Prozesses an. Die Basis legen umfassende Abschätzungen zu regionalen und lokalen Auswirkungen des Klimawandels, die mit Hilfe qualitätsgesicherter Modelle ermittelt werden, die Erforschung und Definition von regionalen Anpassungskapazitäten und -notwendigkeiten sowie die sektorübergreifende, integrierte Betrachtung von Klimafolgen (ISI-MIP / deutscher Beitrag zum Europäischen Forschungsprogramm AXIS).

BMBF-Programmbeispiele dafür sind:

Strategien zur Anpassung an den Klimawandel

Zum effizienten Umgang mit dem Klimawandel und den damit verbundenen Anforderungen an unsere Gesellschaft und Wirtschaft hat die Bundesregierung 2008 die Deutsche Anpassungsstrategie an den Klimawandel (DAS), Aktionspläne zur Anpassung (APA) und 2015 den Fortschrittsbericht zur DAS beschlossen. Hieran wirkt das BMBF mit seinen Forschungsaktivitäten zum Klimawandel und zur Klimaanpassung aktiv mit und liefert wichtige Grundlagen für den Prozess der langfristigen Anpassung an den Klimawandel in Deutschland und weltweit. So werden beispielsweise in zwei regionalen Kompetenzzentren im westlichen und südlichen Afrika zusammen mit Partnern vor Ort Anpassungsmaßnahmen im Bereich der angepassten Landnutzung durch Forschung und akademische Bildungsangebote entwickelt und erprobt.

Exemplarisch stehen dafür die folgenden BMBF-Programme:

  • Southern African Science Service Centre for Climate Change and Adaptive Land Management: SASSCAL
  • African Science Service Centre on Climate Change and Adapted Land Use: WASCAL
  • Klimawandel in Regionen zukunftsfähig gestalten – KLIMZUG Regionale Information zum Klimahandeln – RegIKlim

Klimaschutzprogramm 2030 und Klimaschutzplan 2050

Im Klimaschutzprogramm 2030 zur Umsetzung des Klimaschutzplans 2050 wurde ein umfangreiches Forschungs- und Innovations-Paket mit insgesamt 24 Maßnahmen verankert (vgl. Kapitel „Forschung und Innovation“; https://www.bmu.de/publikation/klimaschutzplan-2050/). Darin werden spezifische Problemstellungen in einzelnen Politikfeldern und Branchen direkt aufgegriffen. Wichtige Schwerpunkte liegen in den folgenden Bereichen:

Wissenschaftsplattform Klimaschutz

Zur Begleitung der Umsetzung des Klimaschutzprogramms wurde auch eine Wissenschaftsplattform Klimaschutz von BMBF und BMU gemeinsam ins Leben gerufen. Sie bietet wissenschaftsbasierte Bewertungen und Einschätzungen für die regelmäßige Überprüfung des Fortschritts und der Wirkungen des Klimaschutzplans 2050 an, um die Umsetzung, Fortschreibung und Weiterentwicklung des Klimaschutzplans 2050 durch Impulse aus der Wissenschaft zu unterstützen

Europäische Forschungsinfrastruktur für Aerosole, Wolken und Spurengase

Seit vielen Jahren trägt das BMBF mit seiner Forschungsförderung zur stetigen Verbesserung des Wissensstandes über den Klimawandel bei, sowohl für Deutschland und Europa als auch global. Ab 2020 wird sich Deutschland am Aufbau der Europäischen Forschungsinfrastruktur für Aerosole, Wolken und Spurengase (ACTRIS) beteiligen. Die Weichen dafür wurden jetzt mit der Aufnahme des deutschen Beitrags ACTRIS-D in die Nationale Roadmap für Forschungsinfrastrukturen des BMBF gestellt. Durch die Kooperation vieler Forschungseinrichtungen in Europa werden künftig bessere Vorhersagen sowohl für die Luftqualität als auch für Wetter und Klima möglich. In ACTRIS-D arbeiten nahezu alle bedeutenden Akteure der deutschen Atmosphärenforschung zusammen – darunter Universitäten, außeruniversitäre Forschungseinrichtungen und Behörden. Koordiniert wird der deutsche Teil der europäischen Forschungsinfrastruktur durch das Leibniz-Institut für Troposphärenforschung (TROPOS) in Leipzig. Die Zusammenarbeit setzt sich auf europäischer Ebene fort – mit bereits mehr als 120 Institutionen in über 20 Ländern. Eine so weitreichende Bündelung von Ressourcen hat es bisher in der Atmosphärenforschung noch nicht gegeben

Wie viel Geld stellt die Bundesregierung für die Klimaforschung bereit?

Die Gesamtausgaben des Bundes für Forschungsaufwendungen im umfassenden Bereich Klima, Klimaschutz und globaler Wandel können dem Datenportal des BMBF entnommen werden.

Die Mittel werden vom BMBF bereitgestellt. Sie werden ergänzt durch Förderung von Klimaforschung im Rahmen einzelner Ressortforschungsprogramme. Dazu kommen noch Mittel durch die EU-Projektförderung, die im Rahmen der EU-Forschungsprogramme Horizon 2020 bzw. zukünftig Horizon Europe bereitgestellt werden.

Das sind die Stärken der Klimaforschung in Deutschland

  • Die Stärken der Klimaforschung liegen darin, dass das gesamte Themenspektrum der Klimaforschung bearbeitet wird und es eine intensive Zusammenarbeit der beteiligten Institute und Universitäten gerade in großen Fördermaßnahmen gibt.
  • Die Klimaforschung stellt verlässliche Befunde und Entscheidungsgrundlagen für die Klimapolitik zur Verfügung: Diese werden regelmäßig in den Berichten des Weltklimarats (IPCC) zusammengefasst. Im IPCC ist Deutschland qualitativ und quantitativ sehr stark mit Wissenschaftler/innen vertreten. Unter den aktuell ca. 720 Expert/innen des Autorenteams des 6. Sachstandsberichts sind allein 37 Fachleute aus deutschen Universitäten, Forschungseinrichtungen, Nichtregierungsorganisationen und aus der Privatwirtschaft. Weitere Expert/innen aus Deutschland tragen zu bestimmten Themen als Autor/innen oder Gutachter/innen bei. In den Kernteams der IPCC-Sonderberichte arbeiten 24 Hauptautor/innen und Begutachtungseditor/innen aus deutschen Einrichtungen mit.
  • Die Klimaforschung in Deutschland nimmt in vielen Bereichen international eine Spitzenstellung ein. Beispielhaft sind hier die Entwicklung von hochauflösenden globalen Klimamodellen durch renommierte, große Forschungsinstitute wie das Max-Planck-Institut für Meteorologie (MPI-M), als weltweit führende Institution in der Klima- und Erdsystemmodellierung, die Arbeiten des Potsdam-Institut für Klimafolgenforschung (PIK), z. B. zur integrierten Erdsystemanalyse, Klimafolgenmodellierung oder zu Klimaschutzszenarien oder das Alfred-Wegener-Institut für Polar- und Meeresforschung (AWI) als international anerkanntes Kompetenzzentrum der Polar- und Meeresforschung und als eine der wenigen wissenschaftlichen Einrichtungen in der Welt, die in Arktis und Antarktis gleichermaßen aktiv sind.
  • Aber auch eine breit gefächerte Forschungslandschaft an Universitäten und institutionell geförderten Forschungsinstituten sowie ein forschungsstarker Deutscher Wetterdienst untermauern die Spitzenposition der deutschen Klimaforschung in ihrer ganzen Breite. An außeruniversitären Forschungseinrichtungen der Max-Planck-Gesellschaft sowie der Helmholtz- und Leibniz-Gemeinschaft sowie an über 100 Universitäten in Deutschland wird ebenfalls in vielen Zusammenhängen zu Klima und Umwelt geforscht.
  • Durch die Förderung von Exzellenz-Clustern und einer verbesserten Zusammenarbeit zwischen den außeruniversitären Forschungseinrichtungen und den Universitäten haben einige Universitäten auch Zentren mit dem Schwerpunkt Klimaforschung eingeführt, zum Beispiel die Universität Hamburg mit CEN und CSS oder die Universität Bremen mit IUP und MARUM. Auch für die Partnereinrichtungen der Berlin University Alliance ist die Forschung zum Klimawandel und dessen Auswirkungen seit Jahren ein wichtiger Schwerpunkt, ausgewiesen durch eine besondere interdisziplinäre Breite.

Durch die Bundesländer und das Bundesforschungsministerium (BMBF) ist die Finanzierung der Klimaforschung langfristig gesichert. BMBF-Förderprogramme wirken strukturbildend und sind international wegweisend bei der konzertierten Weiterentwicklung von Klimamodellen und Forschungsinfrastrukturen.

Darum ist die Zusammenarbeit mit der Industrie wichtig

  • Industriepartner spielen in der Klimasystemforschung als Nutzer der Ergebnisse, aber nicht als unmittelbare Forschungspartner eine Rolle. Allerdings sind viele der oben beschriebenen Programme darauf ausgerichtet, den Klimawandel und seine Folgen im Einzelfall bzw. in der Praxis besser bewertbar zu machen. Damit kann einerseits bessere Vorsorge vor Risiken getroffen werden. Andererseits entstehen daraus Impulse für neue Entscheidungswege, Maßnahmen oder innovative Produkte, Dienstleistungen und Geschäftsmodelle. Projektförderung schafft hier anerkannte internationale Wettbewerbsvorteile für den Wissenschafts- und Wirtschaftsstandort Deutschland und ist ein Nährboden für die Innovationskraft.
  • Im Bereich der Klimaschutzforschung beteiligen sich Forschungspartner aus der Wirtschaft, also aus der innovationsorientierten Forschung, die auf Minderung von Treibhausgasemissionen und auf energieeffiziente Prozesse ausgerichtet ist.
  • In den Bereichen „Klimaschutz für Anpassung und Mitigation“ gehen etwa 20 Prozent des Förderbudgets an die Industrie. Diese beteiligt sich selbst mit 30 bis 50 Prozent an diesen Forschungsvorhaben der BMBF-Projektförderung.