Wetter- und Klimavorhersage verbessern

Das Institut für Atmosphäre und Umwelt der Goethe-Universität ist künftig Teil eines europäischen Netzwerks für Aerosol-, Wolken- und Spurengasmessungen

Susanne Sonntag

Frankfurt am Main (Weltexpresso) - Das über 100 Jahre alte Taunus-Observatorium auf dem Kleinen Feldberg erlangt dank deutsch-europäischer Fördermittel neue Bedeutung: Dort will die Goethe-Universität moderne Messtechnik installieren, um kurzlebige Spurengase und Aerosolpartikel ständig messen zu können. „Damit erfassen wir beispielsweise Daten zu Ultrafeinstaub – eine wichtige Grundlage für die Erforschung seiner Quellen und der Auswirkungen auf die menschliche Gesundheit“, erklärt Prof. Dr. Joachim Curtius vom Institut für Atmosphäre und Umwelt.

Möglich wird dies durch den Aufbau einer Europäischen Forschungsinfrastruktur für Aerosole, Wolken und Spurengase (ACTRIS), an der sich Deutschland mit über 50 Millionen Euro beteiligen will. Das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) hat den deutschen Beitrag ACTRIS-D letzte Woche in die Nationale Roadmap für Forschungsinfrastrukturen aufgenommen. Die für Forschung zuständige Vizepräsidentin der Goethe-Universität Prof. Dr. Simone Fulda bezeichnet es als „fantastische Neuigkeit, dass das spannende Projekt ACTRIS-D bei den geförderten Projekten der Nationalen Roadmap dabei ist“. Die Roadmap ist der Fahrplan des BMBF für große Forschungsinfrastrukturen, um mit herausragender Grundlagenforschung Deutschland als Innovationsstandort zu fördern.

Klimavorhersagen erlauben bisher nur sehr ungenaue Vorhersagen, wie stark beispielsweise die Temperaturen in den kommenden Jahrzehnten ansteigen oder sich Niederschläge regional entwickeln werden. Es fehlen Daten und Wissen zu den kurzlebigen Bestandteilen der Atmosphäre: Wolken, Aerosolpartikel und reaktive Gase. Sie verweilen – anders als die vieldiskutierten Treibhausgase - nur wenige Stunden bis Wochen in der Atmosphäre, aber beeinflussen das Klima deutlich. So reflektieren winzige Schwebeteilchen (Feinstaub) beispielsweise Sonnenlicht und Wärmestrahlung oder dienen als Keime für die Bildung von Wolkentropfen und Eiskristallen.

Zudem beeinflussen die kurzlebigen Bestandteile die Luftqualität und damit die menschliche Gesundheit. Schwebeteilchen und Spurengase verursachen Erkrankungen der Atemwege. Sie stehen im Verdacht, allein in der Europäischen Union pro Jahr für rund 430.000 vorzeitige Todesfälle verantwortlich zu sein, davon etwa 70.000 in Deutschland.

Die Auswirkungen menschlicher Einflüsse auf die Atmosphäre - vom Auto über Heizung, Industrie und Landwirtschaft bis hin zu Waldbränden - lassen sich nur abschätzen, wenn viele Stationen kontinuierlich und großflächig messen. Daher soll ab 2021 ACTRIS den Messbetrieb aufnehmen und durch die Kooperation vieler Forschungseinrichtungen in Europa künftig bessere Vorhersagen für Luftqualität, Wetter und Klima ermöglichen. Die Bundesregierung bekundet mit der Aufnahme von ACTRIS-D in die Nationale Roadmap ihre Bereitschaft, diese Forschungsinfrastrukturen zu fördern. Die Finanzierung verantworten die zuständigen Bundesressorts in Abhängigkeit der verfügbaren Haushaltsmittel.

„Die renommierte Frankfurter Klima- und Atmosphärenforschung wird als einer von 13 Partnern einen wesentlichen Beitrag zur hochaktuellen Klimaforschung leisten“, so Vizepräsidentin Simone Fulda. Die Goethe-Universität beantragt als Anteil an ACTRIS-D rund drei Millionen Euro. „Wir wollen damit das Taunus-Observatorium mit moderner Technik für Langzeitmessungen im Bereich der Aerosole und Spurengase ausbauen“, erklärt Curtius. „Damit können wir wichtige kurzlebige Spurengase, insbesondere eine ganze Reihe von Kohlenwasserstoffen sowie reaktive Stickstoff- und Schwefelverbindungen ständig messen“. Die Messdaten erlauben Untersuchungen zum chemischen Abbau der Substanzen, zu den Veränderungen im Jahresverlauf und über mehrere Jahre hinweg. Die Frankfurter Forscher wollen in den kommenden Jahren die Prozesse untersuchen, die zur Bildung des Ultrafeinstaubs führen, und charakterisieren, in welchem Umfang die Komponenten menschgemacht oder natürlichen Ursprungs sind.