Karlsruher Institut für Technologie

Klimawandel und Nachhaltigkeit

Das Karlsruher Institut für Technologie (KIT) hat die Zukunftsfähigkeit der Gesellschaft und den Erhalt unserer natürlichen Lebensgrundlagen im Blick

Das Erreichen der Pariser Klimaschutzziele und der damit verbundene nachhaltige Umbau unserer Gesellschaft gehören zu den größten Herausforderungen, denen sich die Menschheit im 21. Jahrhundert stellen muss. Das KIT hat den Anspruch, hierzu wesentliche Beiträge in Forschung, Lehre und Innovation zu leisten – so steht es in der bereits 2015 verabschiedeten Dachstrategie des KIT.

Um diesem Anspruch gerecht zu werden, arbeitet das KIT auf mehreren Ebenen am Thema Nachhaltigkeit, wie der Präsident des KIT, Holger Hanselka, im Forschungsmagazin lookKIT berichtet. Nicht zuletzt steht dabei auch die eigene Nachhaltigkeit im Fokus, so soll beispielsweise am Campus Nord des KIT bis zum Jahr 2030 die CO2-Neutralität erreicht werden. Im Jahr 2020 bestellte das KIT Professor Johannes Orphal, Leiter des Bereichs IV „Natürliche und gebaute Umwelt“, zum Beauftragten des Präsidiums für Klimaschutz und Nachhaltigkeit, um die vielen am KIT laufenden Aktivitäten auf diesem Gebiet zu koordinieren, neue Maßnahmen zu initiieren, und um die Sichtbarkeit und Wirksamkeit von Forschung, Lehre, Innovation und Transfer für Klimaschutz und Nachhaltigkeit am KIT zu erhöhen.

Erkunden Sie im Dossier, welche Erkenntnisse die Klima- und Umweltforschung am KIT gewonnen hat und welche Beiträge sie zum Schutz unserer Lebensgrundlagen oder dem Gelingen der Energiewende leisten kann. Wie Klimamodelle anschaulich visualisiert werden können, zeigen Dr. Hans Schipper und Dr. Joachim Fallmann vom Süddeutschen Klimabüro am KIT anhand des Präsentationsglobus im Video.

Der Präsident des KIT, Holger Hanselka, im Interview über die Rolle der Wissenschaft und konkrete Ziele am KIT (Foto: Markus Breig, KIT)
Klimaschutz am KIT

Der Präsident des KIT, Holger Hanselka, im Interview über die Rolle der Wissenschaft und konkrete Ziele am KIT.

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Überblick

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Rund 700 Forschende aus 30 Instituten erarbeiten im Zentrum Grundlagen- und Anwendungswissen zum Klima- und Umweltwandel. (Foto: Markus Breig, KIT)
KIT-Zentrum Klima und Umwelt

Rund 700 Forschende aus 30 Instituten erarbeiten im Zentrum Grundlagen- und Anwendungswissen zum Klima- und Umweltwandel.

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Atmosphärenforschung: Wissenschaft in luftigen Höhen

Gemeinsam mit Partnern leistet das KIT Spitzenforschung zum besseren Verständnis des Klimawandels

Die Atmosphärenforschung am KIT gehört zu den besten der Welt. So listete beispielsweise das Academic Ranking of World Universities (ARWU), oder auch „Shanghai-Ranking“, das KIT im Jahr 2020 in dieser Disziplin unter den Top 50 weltweit, in Deutschland belegte die Forschungsuniversität gar den ersten Platz. Am Institut für Meteorologie und Klimaforschung (IMK) des KIT werden Erkenntnisse über die Atmosphäre gewonnen, die etwa zu einem besseren Verständnis des Klimawandels beitragen. Gemeinsam mit Partnern leistet das KIT hier Spitzenforschung in luftigen Höhen.

Coronavirus: Chancen und Erkenntnisse der Klimaforschung

Maßnahmen zur Pandemiebekämpfung schaffen besondere Forschungsbedingungen

Die Maßnahmen zur Eindämmung der Corona-Pandemie bringen teilweise harte Einschränkungen mit sich. Für die Klimaforschung ist das aber auch eine Chance, Erkenntnisse über die Atmosphäre unter besonderen Bedingungen zu gewinnen. So führte die Pandemiebekämpfung indirekt in 24 Ländern mit wachsenden Volkswirtschaften zu einem Rekordrückgang der CO2-Emissionen um sieben Prozent. Insbesondere das Herunterfahren der Mobilität und damit der Eintrag von Emissionen aus dem Verkehrssektor spielten dabei eine Rolle. Allerdings kann nicht von einer Kehrtwende gesprochen werden, da der zeitweilige Rückgang der Emissionen nicht unmittelbar in der Atmosphäre erkennbar ist, sondern jahrzehntelange Maßnahmen zum Erreichen der Pariser Klimaziele erforderlich sind.

Biodiversität in Zeiten des Klimawandels

Welche Bedeutung Artenvielfalt für unsere Lebensgrundlagen hat – und wie sie vom Klimawandel bedroht wird

Der Klimawandel treibt den Schwund der Biodiversität voran. Weltweit sind rund eine Million Tier- und Pflanzenarten vom Aussterben bedroht. Von der Biodiversität hängen jedoch mindestens 13 der insgesamt 17 Ziele für nachhaltige Entwicklung der Vereinten Nationen ab. Dabei könnten Artenschutzziele und daraus abgeleitete Maßnahmen zum Schutz der Artenvielfalt sogar dazu beitragen, die Folgen des Klimawandels abzumildern. Auch für den Menschen ist das von essenzieller Bedeutung. So zeigte beispielsweise das Jena Experiment, dass sich der aktuelle Artenverlust direkt auf Ernährung, Wasserversorgung, Baustoffe und Energieträger auswirkt.

Biodiversität entscheidet über Funktionieren von Ökosystemen. (Foto: Magali Hauser, KIT)
Lebensgrundlagen

Biodiversität entscheidet über das Funktionieren von Ökosystemen. Der aktuelle Artenverlust wirkt sich direkt auf das Leben der Menschen aus.

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Das Erreichen einer Vielzahl bestehender Ziele für die biologische Vielfalt ist durch den Klimawandel massiv gefährdet. (Foto: Laila Tkotz, KIT)
Artensterben

Das Erreichen einer Vielzahl bestehender Ziele für die biologische Vielfalt ist durch den Klimawandel massiv gefährdet – selbst wenn andere Hindernisse, wie das Ausbeuten von Lebensräumen, ausgeräumt werden.

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Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler fordern mit Grenzwert für die Zahl ausgestorbener Spezies ähnlichen Grundsatz wie das Zwei-Grad-Ziel für den Klimaschutz. (Foto: Markus Breig, KIT)
Maximal 20 pro Jahr

Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler fordern mit einem Grenzwert für die Zahl ausgestorbener Spezies einen ähnlichen Grundsatz wie das Zwei-Grad-Ziel für den Klimaschutz

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Eine Herausforderung für den Wald

Der Klimawandel setzt den Wäldern zu und erfordert Anpassungsmaßnahmen

Vier von fünf Bäumen in deutschen Wäldern sind beschädigt. Besonders anfällig für klimawandelbedingte Extremereignisse wie Stürme, Hitzewellen, Dürren und Borkenkäferbefall sind Reinbestände wie im Schwarzwald, wo Tannen und Fichten dominieren. Am KIT untersuchen Forschende, welche Möglichkeiten es gibt, den Wald widerstandsfähiger gegen die Folgen des Klimawandels zu machen.

Forschende des KIT und der Universität Freiburg untersuchen den Umbau von Rein- in Mischbestände. (Foto: Gabi Zachmann, KIT)
Der Wald im Klimawandel

Forschende des KIT und der Universität Freiburg untersuchen den Umbau von Rein- in Mischbestände – Buchen-Tannen-Mischungen mit hohem Potenzial.

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Unterstützung für Försterinnen und Förster im Revier: KIT und EDI GmbH entwickeln ein Assistenzsystem mit Künstlicher Intelligenz (KI) für das Waldmanagement. (Fotomontage: Dominic Hohlbaum/Triebfeder) Dominic Hohlbaum/Triebfeder
Mit KI Wälder schützen

Intelligentes Assistenzsystem für das Waldmanagement im Klimawandel – Neue Folge der interaktiven Videoreihe „Sachen machen mit KI“

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Problemfeld Lebensmittelversorgung

Landwirtschaft wirkt sich auf den Klimawandel aus – und muss sich an diesen anpassen

Es ist klar: Die Lebensmittelproduktion und -versorgung der Menschheit trägt zum Klimawandel bei. Sei es beispielsweise durch Regenwaldrodungen zur Vergrößerung der Anbauflächen, Methanemissionen bei der Viehzucht oder den CO2-Ausstoß durch den weltweiten Transport von Lebensmitteln. Auch das drittwichtigste Treibhausgas, Distickstoffoxid, auch Lachgas genannt, haben Forschende am KIT gemeinsam mit internationalen Partnern im Blick. Besonders der Einsatz von Düngemitteln ist hierbei ein entscheidender Faktor. Da die Nachfrage nach Nahrungs- und Futtermitteln wächst, könnten sich die Probleme noch verschärfen. Auch auf anderer Ebene sind Anpassungen nötig: Eine effizientere Bewässerung von Feldern oder bessere Niederschlagsvorhersagen können helfen, die Folgen des Klimawandels in der Landwirtschaft abzufedern.

Die Konzentration von Lachgas genannt in der Atmosphäre steigt stark. Für die menschengemachten Emissionen des Treibhausgases ist vor allem der Düngemitteleinsatz in der Landwirtschaft verantwortlich. (Foto: Markus Breig, KIT)
Lebensmittelproduktion bedroht Klima

Die Konzentration von Lachgas in der Atmosphäre steigt stark. Für die menschengemachten Emissionen des Treibhausgases ist vor allem der Düngemitteleinsatz in der Landwirtschaft verantwortlich.

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Forschende des KIT arbeiten mit internationalen Partnern an verbesserten Niederschlagsvorhersagen für Ostafrika, die als entscheidend gelten, um dort die landwirtschaftlichen Erträge zu steigern. (Foto: Harald Kunstmann, KIT)
Prognosen für die Landwirtschaft

Forschende des KIT arbeiten mit internationalen Partnern an verbesserten Niederschlagsvorhersagen für Ostafrika, die als entscheidend gelten, um dort die landwirtschaftlichen Erträge zu steigern.

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Unterstützung für die Energiewende

Wie die Klimaforschung zum Gelingen der Energiewende beitragen kann

Die Energiewende ist ein wichtiger Baustein im Kampf gegen den Klimawandel. Um den CO2-Ausstoß zu reduzieren, ist eine Entwicklung weg von fossilen Brennstoffen hin zu erneuerbaren Energien unerlässlich. Wo bisher Gas oder Öl verbrannt wurden, sollen in Zukunft beispielsweise Windräder, Wasserkraftwerke und Solarzellen für ausreichend Energie sorgen, um Mobilität, Strom- und Wärmeversorgung sicherzustellen. Wie diese Sektoren miteinander gekoppelt werden können, untersucht das KIT im Energy Lab 2.0.

Doch die Klimaforschung beobachtet nicht nur die Folgen des Klimawandels und erstellt Prognosen über mögliche zukünftige Entwicklungen, sondern kann auch selbst einen Beitrag zum Gelingen der Energiewende leisten. So auch im Projekt PermaStrom, in dem ein Forschungsteam des KIT zusammen mit dem Deutschen Wetterdienst und dem Solarenergie-Dienstleister meteocontrol untersucht, wie sich Wettervorhersagen und damit auch Ertragsprognosen für Photovoltaikanlagen verbessern lassen.