Mittwoch, 25. Mai 2022

Mitteldeutsches Kohle-Revier
Klimaforschung im Reallabor und an Computermodellen

Vom Klimawissen zum Klimahandeln: Diesen Weg soll ein neues Großforschungszentrum im Raum Leipzig/Halle beschreiten - und Technologien für ein Leben mit wachsenden Bedrohungen durch Wetterextreme entwickeln. Was noch fehlt: die finanzielle Förderung.

Von Volker Mrasek | 20.04.2022

Ein Radfahrer zeichnet sich vor dem Braunkohlekraftwerk Boxberg ab, aufgenommen in Altliebel am 11.03.2019
Wo heutzutage Braunkohlekraftwerke noch CO2 ausstoßen, könnten in Zukunft Klimainnovationen entwickelt werden. (imago / photothek / Florian Gaertner)
Wissen schafft Perspektiven für die Region! Unter diesem Motto hat das Bundesforschungsministerium gemeinsam mit dem Freistaat Sachsen und dem Bundesland Sachsen-Anhalt einen Ideenwettbewerb ausgeschrieben. Den beiden Gewinnern winken: Fördergelder in Milliardenhöhe, mit denen in den kommenden Jahren zwei neue Großforschungszentren aufgebaut werden sollen. Ihre Aufgabe: Jobs und Perspektiven schaffen, in den Regionen, wo in den kommenden 15 Jahren tausende Bergbauarbeiter arbeitslos werden wegen des Kohleausstiegs in Deutschland.

Nachdem eine Expertenkommission vergangenen Juli eine Vorauswahl der vielversprechendsten Konzepte getroffen hatte, sind derzeit noch sechs Bewerber im Rennen. Einer von ihnen: Das Zentrum für Klimaschutzinnovationen CLAIRE.

Vom Wissen zum Handeln

„Claire“, ein wohlklingender Name aus dem Französischen. Doch immer häufiger hört man ihn in letzter Zeit in Sachsen und Sachsen-Anhalt. Dort hofft eine ganz besondere Claire auf Zuspruch. Erhält die Dame am Ende das Ja-Wort der Politik, dann entsteht im mitteldeutschen Kohle-Revier ein Zentrum für Klimamaßnahmen und -Innovation.

Dafür steht der vermeintliche Frauenname nämlich: „Bis jetzt ist es mehr eine Vision, die hoffentlich zu einer Mission wird, in der wir aus Klimawissen Klimahandeln machen wollen", sagt Georg Teutsch, der das Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung in Leipzig leitet. Außerdem ist er der Chef-Koordinator von Claire. Hinter Planungen und Projekt steht ein ganzes Konsortium: 13 verschiedene Forschungsinstitute und Universitäten.

„Eine Gemeinde von insgesamt 1.500 Klimawissenschaftlern, die ihr Wissen bündeln, um eine, ja, zukünftig resiliente Klimagesellschaft zu bauen. Wir nennen das 'eine neue Klimawirtschaft schaffen': also zusammen mit der Wirtschaft, mit Unternehmen, mit Start-Ups Lösungen finden, die uns zukunftssicher machen.“

Klimainnovationen aus dem Braunkohlerevier

Im Projektantrag ist die Rede von einem Großforschungszentrum mit 170 Millionen Euro Jahresetat. Der Hauptstandort soll am Störmthaler See südlich von Leipzig liegen, im früheren Braunkohle-Revier. Es gebe wohl kaum einen geeigneteren Platz für Claire, findet Johannes Quaas, Professor für Meteorologie an der Universität Leipzig: „Mit der Idee einer wirtschaftlichen Transformation weg von der Produktion und dem Verbrauch fossiler Brennstoffe hin zu eben gerade dem Gegenteil, wenn man so will - der grünen Technologie, die uns eben ein gutes Leben auch in Zukunft ermöglicht.“

Welche Bewässerungsmethoden wird die Landwirtschaft in Zukunft brauchen? Wie gestaltet man Wälder um, damit sie Dürren überstehen? Wodurch lässt sich Hitzestress in Städten mindern und wie kann man die Bevölkerung davor schützen? Technologien zur Lösung dieser Probleme sollen in insgesamt 20 „Reallaboren“ in der Praxis erprobt werden.

Georg Teutsch: „Zum Beispiel im Landwirtschaftsbereich werden wir diese neuen Technologien erproben. Wir werden das mit Wirtschaftsbetrieben, mit Unternehmen machen, die verschiedene Technologien einbringen von der Robotik bis zur Detektion der Bodenfeuchte, bis zur Auswertung mit Modellen und so weiter.“

Reallabor und digitaler Zwilling

Auch smarte Technologien sollen in dem Zentrum für Klimainnovationen weiterentwickelt werden - zum Nutzen der Bevölkerung in Großstädten etwa. Andreas Macke, Physiker und Chef des Leipziger Leibniz-Instituts für Troposphärenforschung: „Zum Beispiel miniaturisieren wir Umweltmessgeräte, die die Luftqualität messen. Die kann man irgendwann mal als Sensor am Körper tragen, um dann auf dem Handy zu gucken: Wie ist gerade die aktuelle Situation? Ist Joggen jetzt gut oder nicht gut? Soll ich lieber eine Stunde warten? Wir hoffen ja auch, dass wir in smarten Cities leben, wo auch die Umwelt einfach stärker mitgedacht wird im täglichen Leben.“

Reallabore sollen ein großes Forschungsfeld für Claire sein, draußen im Freien. Und „digitale Zwillinge“ ein anderes, drinnen am Rechner. Georg Teutsch versteht darunter Computersimulationen, die so aufwändig sind, dass sie die Umwelt vollständig abbilden. Als Hydrogeologe verspricht sich Teutsch von solchen digitalen Doppelgängern zum Beispiel Verbesserungen für Wassermanagement und Katastrophenvorsorge:
„Wir können heute schon die gesamten Flussgebiete Europas in einem Modell als digitalen Zwilling des realen Systems laufen lassen.“

Strahlkraft über die Region hinaus

Künftig könnten solche Simulationen noch verfeinert werden, sagt Teutsch. Um so auf extreme Dürren oder auch auf Starkniederschläge wie im vergangenen Sommer besser vorbereitet zu sein: „Das permanent 1:1, 24/7 zu simulieren und sich dann Optionen zu überlegen, wie man auf solche Katastrophen rechtzeitig reagiert, wie man dann das Wissen nutzt, um rechtzeitig Talsperren zu steuern, das finde ich am faszinierendsten.“

Von Claire mit dem wohlklingenden Namen soll am Ende nicht nur die Region Leipzig/Halle profitieren. Dem Chef-Planer schwebt vor, dass der neue Wissens- und Wirtschaftspark weit über das mitteldeutsche Revier hinausstrahlt. 

Doch wie stehen die Chancen, dass es im mitteldeutschen Revier bald wirklich „Claire statt Kohle“ heißt? Dass dort smarte Klima-Technologien die fossile Rohstoffgewinnung ablösen? Wie groß sind sie? Wissenschaftler sind in der Regel zurückhaltend und schon gar nicht vorlaut. Atmosphärenphysiker Andreas Macke ist da keine Ausnahme, wie man sieht: „Ich kenne nicht alle Konkurrenzanträge. Es sind insgesamt sechs. Und zwei werden gefördert. Also, da bin ich ganz numerisch und sag: ein Drittel!“