Kolumne "Zur Sache"

CO2-Emissionen in Echtzeit

André Butz © A. Butz

Professor André Butz misst den Ausstoß von Treibhausgasen vor Ort und macht ihn auf Bildern sichtbar. Er überlegt nicht nur, wie dies für die Klimaforschung, sondern auch für die Kommunikation des Klimawandels genutzt werden kann. Wenn Bilder von CO2-Emissionen in Echtzeit verfügbar sind, kann dies dann auch deren Reduktion beschleunigen?

Ein Editorial von Prof. Dr. André Butz, Heidelberg Center for the Environment

Die Reduktion von Treibhausgasemissionen weltweit ist das zentrale Mittel, um den Klimawandel und seine Folgen zu bremsen und die Klimaziele von Paris einzuhalten. Daher ist eine wichtige Aufgabe der Klimaforschung den tatsächlichen Ausstoß von Treibhausgasen zu beobachten und zu messen. Wir Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler arbeiten seit Jahren daran neue Techniken zu entwickeln, um die Emissionen von Kohlendioxid (CO2) und Methan besser sichtbar und quantifizierbar zu machen. Und das passiert nicht nur auf einer globalen und regionalen Ebene, sondern auch lokal, also konkret vor Ort. Für mich selbst recht beeindruckend war das erste Bild unserer neuen Kohlendioxid-Kamera, die die Abgasfahne eines Kohlekraftwerks hier in der Region rund um Heidelberg und Mannheim fast in Echtzeit erfassen kann und damit auch ein Mittel zur Kommunikation schafft. Statt generischer Bilder von Schornsteinen zeigen die Bilder unserer Kamera die aktuellen Emissionen vor der Haustür.

Aktuelle wissenschaftliche und technische Entwicklungen machen also eine neue Qualität von Information über den Ausstoß von Treibhausgasen vor Ort zugänglich. Unsere Kohlendioxid-Kamera ist dafür nur ein Beispiel. Gemeinsam mit vielen Kolleginnen und Kollegen nehmen wir mit koordinierten Messkampagnen Hotspotregionen ins Auge und entwickeln Kartierungs- und Modellverfahren für die lokale Skala. Es gibt bereits Satelliten, die Methanemissionen aus der Öl- und Gasindustrie mit einer Auflösung von circa 30 Metern sichtbar machen können. Weltweit sind weitere Satelliten mit immer besserer Leistungsfähigkeit für Messungen von Kohlekraftwerken und anderen Industrieanlagen in Planung, ergänzend zu den flächendeckenden, aber gröber aufgelösten Beobachtungen von Übersichtssatelliten wie der geplanten Copernicus-Kohlendioxid-Mission (CO2M) und den Sentinel-5-Satelliten. Am Boden gibt es zusätzlich zu den kontinentalen Beobachtungs-Netzwerken wie ICOS (Integrated Carbon Observation System) eine zunehmende Zahl an dichten urbanen Messnetzwerken basierend auf kostengünstigen Sensoren, die die Variabilität städtischer Kohlendioxidemissionen abbilden können.

Für mich stellt sich die Frage, ob wir in der Lage sind – sowohl wissenschaftlich als auch gesellschaftlich – das Beste aus dieser neuen Dichte, Qualität und Diversität von Bildern und Daten zu machen? Dadurch dass diese Daten die konkreten Emissionen vor Ort visualisieren und direkt der Quelle, also in unserem Fall dem Kohlekraftwerk, zuordnen, bieten sie aus meiner Sicht eine große Chance: Die globale Aufgabe der Emissionsreduktion wird dadurch unmittelbar begreifbar und unser Einfluss auf den Ausstoß von Treibhausgasen sichtbar. Dies könnte die Wahrnehmung und Motivation der lokal handelnden Akteurinnen und Akteure aus Stadtverwaltungen, Unternehmen und auch Bürgerinnen und Bürgern maßgeblich verändern.

Am Heidelberg Center for the Environment haben wir eine Gruppe von Forschenden aus einem breiten Spektrum an Disziplinen von den Natur- und Technik-Wissenschaften über die Wirtschafts- und Politikwissenschaften bis hin zur Psychologie versammelt, die gemeinschaftlich der Frage nachgehen, ob und wie die zunehmende Verfügbarkeit von Informationen über die lokalen Treibhausgasemissionen genutzt werden kann, deren Reduktion auf verschiedenen gesellschaftlichen Ebenen zu beschleunigen. Als antreibendes Element sehen wir dabei die durch die neuen technischen Entwicklungen geschaffene Möglichkeit, weg von der Wahrnehmung des Klimawandels als ein globales und damit nur schwer beeinflussbares Problem hin zu einer lokalen Wirkmächtigkeit zu kommen.

Aus der Zusammenarbeit mit den gesellschaftswissenschaftlichen Disziplinen habe ich schon gelernt, dass es dafür nicht unbedingt die stetige Verbesserung der Genauigkeit unserer Messungen und Simulationen ist, die am Ende ein Mehr an Klimahandeln befördert. Vielmehr ist es wichtig, die für die Akteurinnen und Akteure relevanten Arten von Daten zu finden und verständlich zu kommunizieren. Daher wollen wir auch noch mehr mit lokalen Partnern außerhalb der akademischen Forschung weiterarbeiten.


Zum Autor
Prof. Dr. André Butz ist Professor für Umweltphysik und Co-Direktor des Heidelberg Center for the Environment (HCE) der Universität Heidelberg. Das HCE bündelt als inter- und transdisziplinäres Zentrum die Umweltwissenschaften, Schwerpunkte liegen in den Bereichen Klimawandel, Ressourcenknappheit, Biodiversitätsverlust sowie der Transformation zu einer nachhaltigen Kreislaufwirtschaft. Es verstärkt als 26. Mitgliedseinrichtung seit diesem Jahr unseren Wissenschaftsverband.



20. September 2021

Bildnachweis: A. Butz

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