Jülich - Jülicher Saphir hilft, Klima zu verstehen

Jülicher Saphir hilft, Klima zu verstehen

Von: Guido Jansen
Letzte Aktualisierung:
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Astrid Kiendler-Scharr und ein wichtiges Werkzeug in der Jülicher Klimaforschung: Saphir. Foto: Jansen

Jülich. Wenn man sagt, dass Jülich nicht der Nabel der Welt ist, dann schaut Prof. Astrid Kiendler-Scharr ein wenig amüsiert drein. Natürlich sei Jülich eine Kleinstadt und nicht New York, aber: „Jülich ist eine sehr internationale Stadt und offen für verschiedenste Dinge“, sagt die Klimaforscherin aus Österreich.

2003 ist die Physikerin nach Stationen an der Universität Innsbruck, dem Max Planck-Institut Heidelberg und dem Silicon Valley (Kalifornien) ans Forschungszentrum Jülich gewechselt. Und geblieben. Denn in ihrem Forschungsgebiet zählt Jülich zur internationalen Spitze.

Mit Prof. Andreas Wahner leitet sie das Institut für Energie- und Klimaforschung. „In unseren Fachkreisen gibt es viele, die das Forschungszentrum kennen“, sagt die 43-Jährige. Und dafür gibt es Gründe.

Beispielsweise Saphir, die Atmosphärensimulationskammer, in der Kiendler-Scharr und ihre Kollegen am Boden Phänomene simulieren können, die sich in der Atmosphäre ereignen. „Saphir ist weltweit einmalig. Wir haben hier internationale Anfragen von Forschern, die Saphir gerne nutzen wollen“, berichtet sie. Ein anderes Vorzeige-Projekt trägt den Namen Iagos, das federführend von Jülich aus betreut wird. Bei Iagos fliegen Messgeräte an Bord von Linienflugzeugen um die Welt, um festzustellen, welche Gase und Partikel sich wo und in welcher Konzentration in der Atmosphäre befinden. „Wir stellen diese Daten allen Forschern zur Verfügung“, sagt Kiendler-Scharr.

Und natürlich arbeiten die Jülicher Klimaforscher selbst mit ihnen. Das Klimagas Ozon oder Feinstäube sind gesundheitsschädlich und beeinflussen das Klima. „Wir untersuchen die Prozesse, die dazu führen. Und wir stellen uns die Frage, ob wir es schaffen, über eine Kontrolle der Emissionen einen Einfluss auf diese Faktoren zu kriegen“, erklärt Kiendler-Scharr das Grundsätzliche. Wenn sie ins Detail geht, wird schnell klar, dass es eine scheinbar unendliche Menge an Faktoren gibt, die berücksichtigt werden müssen, bevor sich eine Aussage treffen lässt, ob die Menschen mit ihren Aktivitäten dafür sorgen, dass die Selbstreinigungskraft der Atmosphäre überfordert wird.

Beispiel Feinstaub: Es gibt Feinstaubarten, die jeder kennt, der in einer Großstadt lebt: den Abrief von Autoreifen beispielsweise. Er sorgt bei der Überschreitung von Grenzwerten für Fahrverbote. Und er gehört zu den sogenannten primären Aerosolen, wie auch Mineralstäube oder Pollen. „Sie gelangen direkt in die Atmosphäre“, sagt Kiendler-Scharr. Im Gegensatz zu sekundären Aerosolen.

Partikel sorgen für Abkühlung

Deren Abgabe in die Atmosphäre erfolgt gasförmig. Dann untersuchen die Jülicher Klimaforscher, welcher Teil der sekundären Aerosole in der Gasphase bleibt, und welcher in eine Partikelphase übergeht. Partikel in der Atmosphäre sind relevant für das Klima, sie sorgen für eine Abkühlung. Zu den sekundären Aerosolen zählen Ausgasungen aus der Landwirtschaft und aus industriellen Verbrennungsprozessen.

„Eine der größten Herausforderungen für uns: Viele Modelle unterschätzen die sekundären Aerosole. Es muss also noch Prozesse geben, die wir bisher noch nicht berücksichtigt haben“, schildert Kiendler-Scharr eine laufende Suche am Jülicher Institut für Energie- und Klimaforschung. „Wir vergleichen dann die Beobachtungen im Feld mit den Prognosen der Modelle und fragen uns: Was ist der Grund für den Unterschied?“ Das könnten auch Faktoren wie Wetterlage, Windrichtung, Temperatur oder Luftfeuchtigkeit sein. Wenn die Forscher einen Verdacht haben, dann stellen sie den Prozess mit Hilfe von Saphir nach, um damit Rückschlüsse zu ziehen, wie man die bis dato nicht erkannten Faktoren in die Modelle einbauen kann.

Zudem richten die Forscher um Astrid Kiendler-Scharr ihren Blick auch auf die Messinstrumente. „Es geht darum, sie sensitiver und zuverlässiger zu machen“, sagt sie. Zu tun gibt es also immer.

Vor allem mit Blick auf China. Die Jülicher Klimaforscher kooperieren mit der Universität Peking. Denn im bevölkerungsreichsten Land gibt es Phänomene, die in Jülich nicht zu beobachten sind. „Da gibt es Mega-Cities, die mehr Einwohner haben als mein Heimatland“, beschreibt die Österreicherin. „Die Luftqualitätsprobleme da sind, nicht wie bei uns, kein lokales Phänomen mehr.“ Bestes Beispiel sind Emissionen aus China, die über der amerikanischen Westküste abgeregnet werden. „Solche Phänomene machen nicht vor der Landesgrenze halt“, sagt Kiendler-Scharr. „Wenn man in China was verändert, dann ist mit Blick auf das Weltklima sicherlich einer der größten Hebel.“ Positiv: Die Chinesen seien in Sachen Klimaschutz und Luftqualität äußerst interessiert am neuesten Stand der Forschung.

„Da kann die Wissenschaft was bewegen“, sagt die Jülicher Klimaforscherin. Und genau das sei das Motivierende an ihrer Arbeit. Auf der einen Seite stehe diese scheinbar unfassbar große Aufgabe, herauszufinden, was der Atmosphäre hilft. „Aber man sieht auch die Erfolge, wenn man einen Beitrag zu einer wichtigen Frage leisten kann.“ Und das passiert im kleinen Jülich häufig.

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