Immer wieder sonntags: Die Mitglieder unseres Herausgeberrates erzählen im Wechsel, was in der vergangenen Woche wichtig für sie war. Heute: Professor Hartmut Graßl, Physiker und Meteorologe.
Klimareporter°: Herr Graßl, laut dem neuen Klimazustandsbericht des Copernicus-Klimadienstes der EU erwärmt sich Europa schneller als alle anderen Kontinente. Auf welches Klima müssen wir uns in Europa und in Deutschland künftig einstellen?
Hartmut Graßl: Für Klimatologen ist das zunächst keine Überraschung, weil Klimaänderungen – natürliche genauso wie vom Menschen verursachte – mit der geografischen Breite stärker werden. Europa liegt zwischen 36 und 71 Grad nördlicher Breite und damit polnäher als die anderen bewohnten Kontinente.
Würde man Nordasien von 35 bis 75 Grad nördlicher Breite getrennt rechnen, hätten wir einen Konkurrenten, denn auch Sibirien ist besonders stark von der Erwärmung betroffen.
In Deutschland und dem mittleren Europa mit oft leicht zunehmendem Jahresniederschlag ist die Klimaänderung weniger bedrohlich als in vielen anderen Regionen, wo Wasser knapper und die Hitze noch unerträglicher wird und regional sogar zur Flucht zwingt. Bei uns werden die Wetterextreme ebenfalls zunehmen, aber nicht so stark.
Eine neue Studie des Potsdam-Instituts für Klimafolgenforschung zeigt: Wird der Amazonas-Regenwald – ein wichtiger Kipppunkt im Klimasystem – weiter abgeholzt, könnten fast zwei Drittel des Waldes zur Savanne werden. Dies droht bereits bei einer globalen Erwärmung von 1,9 Grad und einer Entwaldungsrate von circa 25 Prozent. Etwa 15 Prozent sind schon erreicht. Lässt sich das Umkippen des Regenwaldes noch aufhalten?
Im Februar 2024 hatte ich an dieser Stelle den potenziellen Kipppunkt "Abholzung des Amazonas-Regenwalds" schon einmal angesprochen. Anlass war ebenfalls eine Veröffentlichung unter Federführung des Potsdam-Instituts in der Zeitschrift Nature. Die neue Veröffentlichung ist nichts grundsätzlich Neues, nur werden jetzt etwas genauere Schätzungen angegeben.
Können wir das Eintreten des Kipppunktes noch aufhalten? Ich antworte zunächst mit einem Zitat einer früheren Doktorandin an unserem Institut in Hamburg, einer Hauptautorin des jüngsten Jahresberichts des weltweiten Global Carbon Project.
Julia Pongratz, Professorin am Institut für Geographie der Universität München, sagte im vergangenen November, als der Bericht erschien: "Der Rückgang der Emissionen aus der Landnutzung zeigt, wie erfolgreich Umweltpolitik sein kann. Die Entwaldungsraten im Amazonasgebiet sind zurückgegangen und befinden sich auf dem niedrigsten Stand seit 2014."
Ich möchte ergänzen: Die geringere Abholzung im Amazonasgebiet ist Folge einer demokratischen Entscheidung: Der brasilianische Präsident Jair Bolsonaro, ein vom amerikanischen Präsidenten Trump unterstützter Populist, der die Abholzung laufen ließ oder gar beförderte, wurde abgewählt und durch Luiz Inácio Lula da Silva ersetzt, der nun zum Teil erfolgreich gegen die Abholzung vorgeht.
Der Kipppunkt wird mit hoher Wahrscheinlichkeit ausgelöst, wenn Populisten die Macht ergreifen können. In anderen Worten: Eine erfolgreiche globale Klimapolitik braucht mehr Demokraten.
Der US‑Konzern Meta, dem Facebook und Instagram gehören, will künftig weltraumbasierte Solarstrom für seine Rechenzentren produzieren. Satelliten im Weltall sollen Sonnenstrahlung aufnehmen und per Infrarotlaser zur Erde übertragen. Am Boden soll dieses Licht von Solarkraftwerken aufgefangen und in Strom umgewandelt werden. Wie realistisch ist dieser Plan?
Da man mit der Physik nicht verhandeln kann, beschränke ich mich auf die wesentlichen naturgesetzlichen Hürden für eine Realisierung. Als Atmosphärenphysiker sehe ich drei Dinge.
Die erste Hürde ist die notwendige Beschränkung der Energieübertragung auf Infrarot-Wellenlängen zwischen 0,78 und maximal 1,2 Mikrometern.
1,1 bis 1,2 Mikrometer sind das Maximum für den Photoeffekt bei der Erzeugung von elektrischem Strom in heutigen Solarzellen.
Zugleich muss die Wellenlänge aber über 0,78 Mikrometern liegen, um den Energieübertragungsstrahl durch die Atmosphäre für Mensch und Tier garantiert unsichtbar zu machen. Das ist deutlich mehr als die 0,48 Mikrometer, bei denen die Abstrahlung der Sonne ihr Maximum erreicht.
Die Strahlungsenergie der Sonne in diesem Spektralbereich beträgt nur noch etwa die Hälfte derjenigen im Maximum. Im Weltraum muss daher durch eine starke Filterung allein für den unsichtbaren Infrarotstrahl viel Sonnenenergie "weggeworfen" werden.
Immerhin steht das Reservoir der Sonnenenergie im gewählten geostationären Umlauf dauerhaft und nur geringfügig schwankend zur Verfügung.
Die zweite Hürde ist die Schwächung der Energieübertragung bis zur Erdoberfläche durch Wolken und Aerosole sowie durch die Gase in der Atmosphäre in dem genannten engen Wellenlängenintervall für die Übertragung der elektromagnetischen Strahlung. In dem Intervall, dem sogenannten nahen Infrarot, ist die Atmosphäre nur teilweise für elektromagnetische Strahlung durchlässig.
Zwar ist in dem Wellenlängenintervall die Streuung des Energiestrahls durch die Luftmoleküle wesentlich geringer als beim sichtbaren Licht und stellt keinen wesentlichen Energieverlust mehr dar. Auch die Streuung durch Aerosole, die zum Beispiel bei starken Ausbrüchen von Wüstenaerosolen noch eine bemerkbare Schwächung bewirken könnte, schwächt sich mit wachsender Wellenlänge ab.
Der Wasserdampf jedoch hat im nahen Infrarot insgesamt drei Absorptionsbereiche – davon zwei wesentliche –, die je nach Wasserdampfkonzentration in der Atmosphäre in Summe zig Prozent der Energie des Strahls absorbieren können, was die Effizienz der Anlage auch bei klarem Himmel noch kräftig schwächen kann.
Hauptstörenfried werden aber die Wasser- und Eiswolken sein, die auch in sonnenscheinreichen Regionen wie den Trockenzonen der USA das Vordringen des infraroten Energiestrahls nicht nur stundenweise, sondern auch mehrere Tage lang blockieren können. Dazu reicht bei Wasserwolken bereits eine mehrere hundert Meter mächtige Schicht.
Die dritte Hürde besteht in der Erwärmung der Atmosphäre im Übertragungsgebiet, ausgelöst durch Wolken, Wasserdampf und Schwebeteilchen. Denn erreicht die Infrarotstrahlung den Solarpark an der Erdoberfläche nur geschwächt oder gar nicht, werden in der Folge die unteren Atmosphärenschichten mit dem absorbierenden Wasserdampf oder dem in den Wolken nicht nur entlang des Strahls entsprechend der insgesamt absorbierten Energie erwärmt.
Über dem Solarpark und seiner näheren Umgebung entsteht in der Atmosphäre auch nachts eine andere Temperaturschichtung mit der Höhe – und als Folge davon verändertes Wetter. Nur eine aufwendige Modellierung mit entsprechenden regionalen Zirkulationsmodellen der Atmosphäre kann dafür eine erste Abschätzung der Folgen liefern.
Alle drei Einschränkungen zeigen: Der kontinuierliche Betrieb einer Prototypanlage gelingt nur mit Zulieferung von elektrischem Strom durch andere oder eigene kräftige Energiespeichermöglichkeiten über mehrere Tage – weshalb der Vorschlag auch eine Zusammenarbeit mit einem Batteriespeicherunternehmen enthält, die über bisherige Möglichkeiten der Energiespeicherung hinausgeht.
Deshalb mein Vorschlag: Nehmt mehr als die Portokasse des vorschlagenden Hauptunternehmens und baut einen kleinen Prototyp mit erneuerbaren Energien – und lasst die Öffentlichkeit bei voller Transparenz an der Entwicklung teilhaben.
Vor einer Woche hatte Deutschland seinen Erdüberlastungstag. Der frühe Zeitpunkt liegt vor allem am starken Einsatz fossiler Energien in Industrie, Gebäuden und Verkehr. Wieso handelt Deutschland so verantwortungslos, obwohl die Folgen – Extremwetter, Dürren und tödliche Hitzewellen – bekannt sind?
Deutschland hat nach dem Zweiten Weltkrieg, als es noch keine Debatte zu Klimaänderungen durch den Menschen gab, ungehemmt fossile Energieträger eingesetzt, zunächst hauptsächlich Steinkohle und Braunkohle als heimische Energieträger und danach in zunehmendem Maße auch Erdöl und Erdgas sowie Uran, alles bei starkem Wirtschaftswachstum.
Dadurch ist wie in anderen Industrieländern eine starke Pfadabhängigkeit entstanden, die es sehr schwer macht, auf andere Energieträger umzusteigen, weil die an der Bereitstellung und Verteilung der fossilen Energie Verdienenden alle Absetzbewegungen hin zu neuen Energieträgern massiv behindern, auch mit Falschmeldungen über die neuen Energieträger.
Glücklicherweise wurde unsere Steinkohle zu teuer und die Kernenergie schien nach großen Unfällen in anderen Industrieländern einer Mehrheit im Land zu gefährlich, sodass wir die einzige größere Industrienation sind, die Ausstiegsdaten für die Nutzung von Kohle und von Kernenergie gesetzlich fixiert hat.
Bei dieser Energiewende sind wir im Stromsektor rasch vorangekommen, sodass 2025 laut Umweltbundesamt insgesamt nur noch 649 Millionen Tonnen CO2-Äquivalente emittiert wurden, 48 Prozent weniger als 1990. In den Sektoren Verkehr und Gebäude passierte allerdings viel weniger, hier stiegen die Emissionen zuletzt sogar wieder leicht an.
Insgesamt unterschreiten die Emissionen die im Klimaschutzgesetz genannte Jahresemissionsgesamtmenge zwar noch. Das Ziel des Klimaschutzgesetzes, den Ausstoß von Treibhausgasen bis 2030 um 65 Prozent gegenüber 1990 zu reduzieren, ist jedoch angesichts der 2025 nahezu stagnierenden Emissionen nur noch mit zusätzlichen Maßnahmen erreichbar.
Besondere Aufmerksamkeit bei zusätzlichen Maßnahmen müsste auch dem Ernährungssektor zukommen. Fast 200 Millionen Tonnen CO2-Äquivalent werden hier jährlich emittiert, wobei nur etwa die Hälfte direkt aus der Landwirtschaft stammt.
Fairerweise müsste auch der Beitrag der Landwirtschaft zur Emissionsminderung durch Bereitstellung von Flächen für Solar- und Windparks berücksichtigt werden. Dies ist von gleicher Größenordnung wie der direkte Treibhausgasausstoß aus den Flächen der Landwirte.
Höchste Bedeutung hat die Emissionsminderung in den Bereichen Lebensmittelverarbeitung und ‑verteilung sowie Ernährungsumstellung.
Unabhängig von der mangelnden Präzision des Erdüberlastungstages am 10. Mai 2026 für Deutschland ist in diesem Zusammenhang traurig, dass angesichts des Energiepreisschocks durch einen neuen Krieg im Nahen Osten, der auch um fossile Brennstoffe geführt wird, die Bundesregierung ihre Energiesicherheitspolitik in Zukunft besonders auf Erdgas statt auf einen weiteren raschen Ausbau erneuerbarer Energien stützen will.
Und was ist Ihre Überraschung der Woche?
Am Mittwoch hat das Bundeskabinett den Entwurf eines Strom-Versorgungssicherheits- und Kapazitätsgesetzes beschlossen. Es sieht noch für dieses Jahr Ausschreibungen für den Neubau von Stromerzeugungsanlagen vor. Zum 1. September und zum 8. Dezember soll der Neubau von Erzeugungsanlagen mit jeweils insgesamt 4.500 Megawatt ausgeschrieben werden.
In der Ausschreibung dürfen allerdings nur Anlagen vorgeschlagen werden, die mindestens zehn Stunden lang ohne Unterbrechung mit konstanter Leistung Strom liefern können und eine Stunde nach Ende dieser Zeitspanne erneut mindestens zehn Stunden lang zur Verfügung stehen. Das schaffen nur Gaskraftwerke.
Erst bei einer weiteren Ausschreibung zum 18. Mai 2027 mit Anlagen bis zu insgesamt 2.000 Megawatt Leistung sind dann auch Batteriespeicher zugelassen.
Statt einer verfeinerten Ausbaustrategie für das erneuerbare Energiesystem bekommen wir eine Härtung der Pfadabhängigkeit von fossiler Energie. Muss Deutschland auch in diesem Bereich ins Mittelfeld abfallen?
Fragen: Tine Heni
BRD-Emissionsreduktions-Historie - nach wie vor ist der Anteil der Reduktion, der auf die Stilllegung der DDR-Schwerindustrie zurückgeht, beträchtlich. Und auch die Reduktion der letzten Jahre geht zum Teil auf die Abwanderung von Schwerindustrie aufgrund nicht wettbewerbsfähiger Produktionsbedingungen zurück. Wenn man das alles abzählt, bleibt kümmerlich wenig, das auf echte Einsparung zurückzuführen ist. Reduziert wird nur, wenns systemkonform geht. Den aktuell letzten Beweis hat die Regierung mit ihrem Tankrabatt geliefert, der zeigt, dass Reduktion via Erhöhung der Spritpreise eine Schönwetterlösung ist. Sobalds ernst wird, hat sichs ausreduziert.