KLIMASCHUTZ UND KLIMAFORSCHUNG

Interview mit Professor Dr. Thomas Foken,
Abteilung Mikrometeorologie der Universität Bayreuth,
anlässlich des Inkrafttretens des Kyoto-Protokolls am 16. Feb. 2005

Herr Professor Foken, heute am 16. Februar 2005 tritt das sog. Kyoto-Protokoll inkraft, das vielfach als Meilenstein einer international koordinierten Klimaschutz-Politik gewertet wird. Wie beurteilen Sie diese Entwicklung? Lassen Sie uns zunächst zurückblicken auf die lange Vorgeschichte des Kyoto-Protokolls. Im Jahr 1992 hatten die Vereinten Nationen zur United Nations Conference on Environment and Development (UNCED) nach Rio de Janeiro eingeladen. Dieser sog. "Erdgipfel von Rio" war die erste internationale Konferenz, die sich speziell mit globalen Umweltveränderungen und den daraus resultierenden Bedrohungen beschäftigte. Sie endete mit einer völkerrechtlich bindenden Klimakonvention. Darin verpflichteten sich mehr als 150 Staaten in allgemeiner Form, den Ausstoß an klimaschädlichen Stoffen zu begrenzen, um den dadurch verursachten Anstieg der Erderwärmung abzubremsen. Konkrete Regelungen enthielt dieses Rahmenabkommen allerdings nicht. Erst 1997, auf der Weltklimakonferenz im japanischen Kyoto, wurden nach langwierigen Verhandlungen konkrete Maßnahmen vereinbart. Das "Klimaprotokoll von Kyoto" schreibt vor, dass die Industrieländer ihre Emissionen von sog. Schlüssel-Treibhausgasen im Durchschnitt um fünf Prozent bis zum Zeitraum 2008 - 2012 gegenüber dem Niveau von 1990 senken. Unter Berücksichtigung wirtschaftlicher und sozialer Gegebenheiten und aufgrund der seinerzeit ermittelten Emissionsraten wurde diese Regelung differenziert: Die EU soll den Ausstoß dieser Treibhausgase um acht, die USA um sieben, Japan um sechs Prozent senken. Deutschland ist zu einer Senkung um 21% verpflichtet. Umgekehrt wurde einigen Ländern wie Norwegen und Australien erlaubt, ihre Emissionen im Zuge ihrer weiteren industriellen Entwicklung zu erhöhen. Könnten Sie kurz erläutern, weshalb diese klimaschädlichen Stoffe als "Treibhausgase" bezeichnet werden? Die Bezeichnung leitet sich her vom sog "Treibhauseffekt". Dies ist zunächst einmal ein völlig natürlicher Vorgang, der zur Folge hat, dass die mittlere Temperatur auf der Erde 15 °C und nicht minus 18 °C beträgt. Wir kennen ihn von gläsernen Gewächshäusern: Die ungehindert eindringenden Sonnenstrahlen werden in Wärmestrahlung umgewandelt; diese Wärmestrahlung kann durch das Glasdach nur schwer entweichen, so dass die Temperatur im Gewächshaus ansteigt. Ein ähnlicher Vorgang spielt sich täglich in der Erdatmosphäre durch den natürlich vorhandenen Wasserdampf und Kohlendioxid ab und schafft die Voraussetzung dafür, dass es Leben in der heutigen Form auf der Erde überhaupt geben kann. Diese Treibhausgase haben also eine ähnliche Wirkung wie das Glasdach des Gewächshauses und sorgen auf der Erde für erträgliche Temperaturen. Die globale Klima-Problematik besteht nun aber darin, dass die Konzentration von Treibhausgasen infolge der industriellen Entwicklung in den letzten 150 Jahren erheblich gestiegen ist. Die weltweit zunehmenden Emissionen von Kohlendioxid, Methan und Lachgas, aber auch von Fluorkohlenwasserstoffen haben einen spürbaren Anstieg der globalen Durchschnittstemperatur auf der Erde um ca. 1 Grad bewirkt. Das sieht wenig aus, doch die globale Mitteltemperatur zwischen Warm- und Kaltzeiten unterscheidet sich kaum mehr als 5 Grad. Die Wissenschaft spricht hier von einem anthropogenen, d.h. menschengemachten Treibhauseffekt. Auch wenn die in der wissenschaftlichen Forschung vertretenen Annahmen und Prognosen in Einzelfragen sehr divergieren, so besteht doch ein grundsätzlicher Konsens darüber, dass eine ungebremste Zunahme dieses Effekts langfristig äußerst ungünstige Folgen für die Lebensbedingungen auf der Erde hätte. Es gibt - das will ich an dieser Stelle hinzufügen - noch einen weiteren, ebenfalls anthropogenen Einfluß auf die globale Durchschnittstemperatur, allerdings in umgekehrter Richtung: Verbrennungsprozesse in der industriellen Produktion gehen häufig mit der Erzeugung von Aerosol einher. Darunter versteht man kleinste feste oder flüssige Partikel. Es ist erwiesen, dass größere Mengen von Aerosol den Einfall der Sonnenstrahlung mindern und insofern einem Temperaturanstieg auf der Erde entgegenwirken können. Dieser Effekt kompensiert aber den anthropogenen Treibhauseffekt in keiner Weise. Es ist also nur zu begrüßen, dass sich die meisten Industriestaaten auf eine Begrenzung und eine Reduktion ihrer Treibhausgas-Emissionen geeinigt haben und dass das Kyoto-Protokoll jetzt im Februar 2005 endlich inkraft treten kann. ... nachdem es vor mehr als sieben Jahren im Dezember 1997 beschlossen wurde. Weshalb ist bis zum Inkrafttreten soviel Zeit verstrichen? Nach 1997 hat es in einer Vielzahl von Verhandlungen immer wieder Nachbesserungen gegeben. Zudem war vereinbart worden, dass das Kyoto-Protokoll erst dann inkraft tritt, wenn es von mindestens 55 Unterzeichnerstaaten ratifiziert worden ist, die gemeinsam mindestens 55 Prozent der Treibhausgas-Emissionen verursachen. Das Kyoto-Protokoll ist zwar schon bald nach seiner Verabschiedung von einer ausreichenden Zahl von Staaten ratifiziert worden. Aber erst seit der Ratifizierung durch Russland im November 2004 ist auch die zweite Voraussetzung für das Inkrafttreten - die Verantwortung für mindestens 55 Prozent der Treibhaus-Emissionen - erfüllt. Ich will nicht verschweigen, dass dieses Ergebnis längst nicht zufriedenstellend ist. Die Länder der Dritten Welt waren am Kyoto-Prozess von vornherein nicht beteiligt, und die USA haben ihren Ausstieg erklärt, obgleich sie für nahezu ein Viertel der weltweiten Treibhausgas-Emissionen verantwortlich und damit der weltweit größte Einzelverursacher sind. In der Liste der Unterzeichnerstaaten fehlen auch China und Indien, also die beiden bevölkerungsreichsten Länder der Erde, die in den nächsten Jahren den flächendeckenden Ausbau ihres Verkehrswesen und ihrer Energieversorgung voraussichtlich offensiv vorantreiben werden ... Ja, das stellt ein besonderes Problem dar - auch unter dem Aspekt, dass es für multinationale Industriekonzerne, deren Produktionsanlagen hohe Treibhausgas-Emissionen verursachen, verlockend sein kann, ihre Produktionsstandorte nach China, Indien oder in andere Länder zu verlegen, die sich nicht nur Begrenzung oder Reduktion von Emissionen verpflichtet haben. Eine weitere Problematik, die damit im Zusammenhang steht, ist auf der letzten Klimakonferenz 2004 in Buenos Aires deutlich geworden: Man hat bisher versäumt, Ziele für einen "Nach-Kyoto-Prozess" zu definieren - und zwar so zu definieren, dass sie den enormen wirtschaftlichen Veränderungen in manchen Teilen der Erde gerecht werden. Länder, die 1997 noch als unterentwickelt galten und daher in Kyoto von Begrenzungs- und Reduktionsverpflichtungen weitgehend ausgenommen wurden, sind mittlerweile zu Schwellenländern mit eindrucksvollen industriellen Wachstumspotenzialen aufgestiegen. Um den anthropogenen Treibhauseffekt nachhaltig zu mindern, müssten auch diese Staaten in künftige Vereinbarungen einbezogen werden. In der öffentlichen Diskussion über den Klimaschutz wird von Kritikern gelegentlich eingewendet, das Kyoto-Protokoll beruhe auf Annahmen, die nicht hinreichend durch wissenschaftliche Daten abgesichert seien oder angesichts neuer Forschungsergebnisse sogar revidiert werden müssten. Damalige Prognosen über den Einfluss von Treibhausgas-Emissionen auf das Klima seien heute so nicht mehr haltbar. Wie beurteilen Sie solche Einschätzungen? Es ist unbestritten, dass die wissenschaftliche Forschung deutlich über die in den 90er Jahren entwickelten Grundlagen des Kyoto-Protokolls hinausgegangen ist. Wir haben die Methoden der Erhebung und Auswertung von Klimadaten kontinuierlich verbessern können, und ebenso hat es erhebliche Fortschritte bei der Erarbeitung wissenschaftlicher Klimamodelle gegeben, die zur Prognose regionaler oder globaler Klimaveränderungen eingesetzt werden. Weiterhin besteht ein erheblicher Forschungsbedarf, insbesondere hinsichtlich der Wechselwirkungen zwischen der Erdatmosphäre und der Biosphäre. Eines möchte ich aber betonen: Die wissenschaftlichen Erkenntnisfortschritte, die wir seit 1997 in der Klimaforschung erzielt haben, bedeuten nicht, dass frühere Berechnungen grundsätzlich falsch oder in der Tendenz abwegig waren. Sie versetzen uns vielmehr in die Lage, Prozesse der Klimaveränderung noch präziser zu beschreiben und noch zuverlässiger zu prognostizieren. Die Grundlagen des Kyoto-Prozesses werden dadurch keineswegs obsolet. Im Gegenteil, die Notwendigkeit präventiver Anstrengungen zum Klimaschutz ist in der "scientific community" heute unumstritten, und je intensiver wir auf diesem Gebiet forschen, desto zielgenauer können künftige internationale Abkommen ausgestaltet werden. Ein wesentlicher Unsicherheitsfaktor in unseren Berechnungen und Prognosen bleibt allerdings die wirtschaftliche und politische Entwicklung. Industrielle Aktivitäten, technologische Fortschritte und politische Entscheidungen, die einen erheblichen Einfluss auf die Menge der weltweiten Treibhausgas-Emissionen und damit auf die Klimaentwicklung haben können, lassen sich im voraus nur schwer abschätzen. Um nur ein Beispiel zu nennen: Wie wird sich der Energieverbrauch auf dem afrikanischen Kontinent, der heute wirtschaftlich nahezu bedeutungslos ist, künftig entwickeln? Derartige Fragen betreffen unmittelbar auch die Klimaforschung. Die kann deshalb nur erfolgreich sein, wenn sie ggf. auch Forschungsergebnisse aus den Wirtschafts- oder Kulturwissenschaften in ihre Überlegungen und Berechnungen einbezieht. Die Universität hat die Ökologie und die Umweltforschung als einen ihrer interdisziplinär angelegten Forschungsschwerpunkte definiert. In welchem Zusammenhang stehen hiesige Forschungsarbeiten mit Fragen der Klimaveränderung und des Klimaschutzes? Ein wesentlicher Forschungsbereich ist zunächst einmal die Feststellung von Klimatrends in unserer Region. Wir haben in den letzten Jahren umfangreiche Messdaten erhoben und analysiert. Dabei sind wir mit unseren statistischen Untersuchungen zu Ergebnissen gekommen, die mit europaweit ermittelten Klimatrends übereinstimmen. Festzustellen ist eine drastische Erwärmung insbesondere in den letzten 30 Jahren um 1 Grad und eine deutliche Abnahme von Schneedeckentagen, während hinsichtlich der jährlichen Niederschlagsmengen keine wesentlichen Änderungen zu verzeichnen sind. Ein weiteres Forschungsgebiet, auf dem wir seit Mitte der 90er Jahre intensiv arbeiten, ist der Austausch von Treibhausgasen - insbesondere von Kohlendioxid - zwischen der Erdatmosphäre und der Biosphäre, also dem Bereich der Erde, in dem Leben möglich ist. Mit den u.a. von uns angewandten Messmethoden haben wir zeigen können, dass z.B. große Waldgebiete erhebliche Mengen von Kohlendioxid aus einer mit Treibhausgasen überangereicherten Atmosphäre aufnehmen und fixieren können. An der Universität Bayreuth wurden dabei Verfahren entwickelt, die es ermöglichen, die Güte dieser Messdaten abzuschätzen. Unsere Methoden der Qualitätskontrolle werden mittlerweile auch von Mess-Stationen in anderen europäischen Ländern, in den USA und anderen Ländern angewendet. Sie leisten dadurch einen Beitrag zu einer international koordinierten Klimaforschung, die in der Lage ist, die an unterschiedlichen Standorten gewonnenen Ergebnisse auf methodisch gesicherte Weise zueinander in Beziehung zu setzen. In den vergangenen fünf Jahren haben wir in Bayreuth zunehmend eine "Controlling"-Funktion für andere europäische Mess-Stationen übernommen. Derzeit untersuchen wir rund 50 Stationen hinsichtlich der Qualität ihrer Messdaten. So gewinnen wir Erkenntnisse über die Zuverlässigkeit bestimmter Standorte und sind auch imstande, empirisch fundierte Vorschläge für eine Qualitätsverbesserung zu erarbeiten. Unsere internationalen Aktivitäten werden dabei unterstützt durch das sog. "FLUXNET-Network", das die Aufgabe hat, derartige Messungen weltweit zu koordinieren. Was genau wird eigentlich gemessen, um Erkenntnisse über Klimaveränderungen zu gewinnen? Das lässt sich kurz und präzise beantworten: Wir messen an verschiedenen Standorten aktuell, auf die Stunde genau, wieviel Kohlendioxid die Biosphäre durch Assimilation aufnimmt und durch Veratmung wieder abgibt. Auf diese Weise können wir u.a. feststellen, welcher Anteil der industrie- und verkehrsbedingten Kohlendioxid-Emissionen durch Pflanzen aufgenommen wird. Und daraus wiederum können wir Aussagen darüber gewinnen, inwieweit der anthropogene Treibhauseffekt durch bestimmte Beschaffenheiten der Biosphäre abgedämpft werden kann. Diese Untersuchungsverfahren sind z.B. von hoher Relevanz, wenn es um die Frage geht, wie sich das Abholzen tropischer Regenwälder in Brasilien und Indonesien auf den Treibhauseffekt auswirkt. Es lässt sich zuverlässig feststellen, welche Kohlendioxid-Mengen einerseits durch Regenwälder und andererseits durch landwirtschaftliche Nutzflächen gebunden werden, die aus der Abholzung resultieren. Die Universität Bayreuth nimmt gemeinsam mit rund 60 anderen Forschungseinrichtungen an dem europäischen Forschungsprogramm CARBOEUROPE teil, das im Januar 2004 gestartet ist und von der Europäischen Kommission mit 16,3 Mio. Euro sowie aus zahlreichen nationalen Budgets gefördert wird. Mit welchen Projekten sind Sie und Ihre Kollegen in dieses umfassende Programm integriert? CARBOEUROPE ist in der Tat ein anspruchsvolles und weit ausgreifendes Programm, das darauf abzielt, den Kreislauf von kohlenstoffhaltigen Treibhausgasen in allen Kompartimenten zu untersuchen. Wir sind daran mit Qualitätssicherung, umfangreichen Messreihen und den eigenen Messungen am Waldstein im Fichtelgebirge beteiligt, die sich insbesondere auf Konzentrationen von Kohlendioxid über unterschiedlich gearteten Ökosystemen wie Wälder, Wiesen und Agrarlandschaften beziehen. Darüber hinaus nimmt mein Kollege Professor John Tenhunen an einem multilateralen Projekt zur Modellierung von Kohlenstoffflüssen über Europa und zur Untersuchung von Wiesenstandorten teil. Stoßen die hier in Bayreuth durchgeführten Projekte zur Klimaforschung auch auf politisches Interesse, z.B. bei den für Umwelt- und Naturschutz zuständigen Ressortministerien in München und Berlin? Ja, wir unterhalten enge Kontakte zum Bayerischen Umweltministerium, das unsere Forschungsarbeiten kennt und von uns immer wieder mit aktuellem Datenmaterial zur Klimaentwicklung insbesondere im nordbayerischen Raum versorgt wird. Einige unserer Forschungsprojekte wurden auch schon vom Bayerischen Umweltministerium gefördert, das übrigens im Jahr 2000 ein eigenes, den Zielen des Kyoto-Protokolls verpflichtetes Klimaschutzkonzept für den Freistaat Bayern erarbeitet hat. Zu bedauern ist, dass das Bundesforschungsministerium in Berlin die nationale Förderung von Forschungsprojekten zur Atmosphären- und Klimaforschung mittlerweile weitgehend eingestellt hat. Anscheinend lässt sich das BMBF von der Vorstellung leiten, das bisher gewonnene Datenmaterial reiche als wissenschaftliche Grundlage für eine effiziente Klimaschutzpolitik aus. Es wird dabei nicht genügend berücksichtigt, dass schon kleinere Anpassungen des Datenbestands an aktuelle Mess-Ergebnisse u.U. erhebliche Auswirkungen auf klimabezogene Prognosen haben können. Insofern wird es für uns in Deutschland zunehmend schwierig, mit den internationalen Standards in der Klimaforschung mithalten zu können. In anderen europäischen Ländern engagiert sich die nationale Forschungspolitik viel stärker dafür, den Klimaschutz durch eine qualitativ hochwertige Forschung zu begleiten und zu unterstützen. Führend in der europäischen Klimaforschung sind heute, so weit ich das übersehen kann, vor allem Großbritannien, die Niederlande, die skandinavischen Länder, aber auch Italien. Herr Professor Foken, vielen Dank für dieses Gespräch - und viel Erfolg für Ihre Forschungsprojekte, gerade auch in der Zusammenarbeit mit Ihren europäischen Partnern!
Mit Professor Dr. Thomas Foken sprach Christian Wißler, Hochschulmarketing Universität Bayreuth.
Kontaktadresse: Professor Dr. Thomas Foken Abteilung Mikrometeorologie Universität Bayreuth, Geo II 95440 Bayreuth Tel.: +49 (0) 921 / 55-2293 Fax: +49 (0) 921 / 55-2366 E-Mail: thomas.foken@uni-bayreuth.de WWW: www.bayceer.uni-bayreuth.de/mm/