Klimaforschung in Bayern

Der Klimawandel macht auch vor Bayern nicht halt und betrifft die Bayerische Wirtschaft. Der Klimawandel hat schon heute Auswirkungen mit erheblicher Bedeutung für langfristige Geschäftsstrategien und unternehmerische Entscheidungen.

Mit dem Vorhaben „Folgen des Klimawandels: Perspektiven für das Baugewerbe, den Handel und die produzierende Wirtschaft“ werden drei vom Klimawandel betroffene Branchen untersucht. Anhand konkreter Fallstudien in Unternehmen werden die Chancen und Risiken einzelner Glieder der Wertschöpfungskette untersucht und bewertet. Die in einem Leitfaden (siehe "Weiterführende Informationen" am Seitenende) zum Vorhaben präsentierten, auf Branchen bezogenen Maßnahmen machen am konkreten Beispiel deutlich, wie sich Firmen bereits jetzt auf den stattfindenden Klimawandel einstellen und welche betrieblichen Maßnahmen in der Zukunft umgesetzt werden müssen.

An dem Projekt nahmen insgesamt sieben bayerische Unternehmen teil.
Die Fallstudien zeigen, dass sich für Klimaanpassungsstrategien zentrale Handlungsfelder herauskristallisieren:

• Schutz der Beschäftigten vor Hitze und Sonneneinstrahlung. Maßnahmen des vorbeugenden Arbeitsschutzes, Klimatisierungen oder neue Arbeitszeitmodelle,
• Logistik und nachhaltige Sicherung von Rohstoffen, z. B. durch strategische Allianzen mit Zulieferern oder den Aufbau eigener Ressourcenmärkte,
• Neue oder geänderte Geschäftsmodelle,
• Schutz der Gebäude und Sicherung der Produktionsprozesse.

Broschüre Folgen des Klimawandels - Perspektiven für das Baugewerbe,den Handel und die produzierende Wirtschaft

Gletscher sind als Trinkwasserspeicher, als Klimaarchive und weitgehend unberührte Naturwunder wichtiger Teil des sensiblen Geo- und Ökosystems Alpen.

Die Gletscher unserer Erde sind aber auch Mahnmale des Klimawandels geworden, denn sie reagieren mit beispielloser Geschwindigkeit auf die Veränderung des globalen Klimasystems. Im Jahr 1820 erreichte die maximale Ausdehnung aller Gletscher in Bayern noch etwa vier Quadratkilometer, heute ist mit etwa 0,7 Quadratkilometer weniger als ein Viertel übrig.

Die Folgen zeigen sich hier besonders deutlich, weil sich zahlreiche empfindliche Gebiete und naturbelassene Landschaften auf relativ kleinem Raum befinden. Die Folgen sind:

• Zunahme der alpinen Gefahren
• Gefährdung der Trinkwasserspeicher
• Verstärkung der Hochwassereignisse
• Bedrohung der Wildbäche, der Bergwälder und der alpinen Tier- und Pflanzenwelt

Mit Hilfe eines umfangreichen Netzes aus Klimastationen werden im Nationalpark Berchtesgaden atmosphärische Parameter im Hochgebirge erfasst und zusammen mit phänologischen Untersuchungen der Gebirgsflora und -fauna bewertet.

Im Rahmen des Projekts KLIMAGRAD entstand eine Forschergruppe mit Mitgliedern der Technischen Universität München, der Ludwig-Maximilians-Universität München, der Universität Augsburg und des Helmholtz-Zentrums München. In Zusammenarbeit mit dem Botanischen Garten München und dem Alpinen Garten Schachen im Zugsspitzmassiv wird untersucht, wie sich Indikatorpflanzen im Höhengradienten unter dem Einfluss des Klimawandels verhalten.

Symbolische Übergabe der Messstationen am Schachen durch MDgtin. Dr. Monika Kratzer, Bayerisches Umweltministerium, an den Botanischen Garten München und die TU München: Dipl.-Restaurator Univ. Ralf Kilian, Fraunhofer Gesellschaft, Institut für Bauphysik, Prof. Dr. Annette Menzel, Fachgebiet Ökoklimatologie, TU München, MDgt. Dr. Monika Kratzer, Prof. Dr. Susanne Renner, Ludwig-Maximilians-Universität München und Direktorin des Botanischen Garten München, Dr. Andreas Gröger, Oberkonservator Botanischer Garten München.

Bayerns Seen sind vom Klimawandel betroffen. Dies zeigen die Untersuchungen der Limnologischen Station der Technischen Universität München, in Zusammenarbeit mit dem Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR). Mittels Methoden der Fernerkundung wurde die Ausbreitung von neu zugewanderten (neophytischen) und Wärme liebenden Wasserpflanzen dokumentiert, Managementmaßnahmen für Wasserpflanzen und Wasserpest entwickelt sowie ein Vorhersagemodell für die Betroffenheit der Seen in Bayern erarbeitet.

Die steigenden Temperaturen werden zu einer Verringerung der Grundwasserneubildung sowie zu abnehmenden Niederschlägen im Sommer und zunehmenden im Winter führen. In Nordbayerischen Mittelgebirgen wird die Betroffenheit der Quellen und der damit in Verbindung stehenden Flußauen sowie das Grundwasser untersucht. Zu diesem Zweck führt die Universität Bayreuth hydrologische und botanische Untersuchungen durch.

Zusammen mit dem Klima-Allianz-Partner Bayerischer Landesbund für Vogel- und Naturschutz (LBV) und unter Beratung der Auffangstation für Reptilien in München wurden Maßnahmen zur Wiedervernässung von ehemaligen Moor- und Feuchtgebietsstandorten analysiert. Diese sind Lebensraum für vom Klimawandel bedrohte Tiere, wie z.B. die Kreuzotter. Der Fokus der Untersuchung lag darauf, wie solche besonderen Arten wieder vermehrt angesiedelt oder Populationen gestärkt werden können.

Signale klimabedingter und weit in der Vergangenheit liegender Extremwetterereignisse können Forscher des Wissenschaftszentrums Weihenstephan der Technischen Universität München in Mooren des Ammergebirges anhand von Bodenprofilen ablesen. Die Untersuchungen zeigen, wie die Natur mit solchen Ereignissen umgegangen ist. Daraus lassen sich Grundlagen zu einem Landschaftsmanagement ablesen, das die Widerstandsfähigkeit (Resilienz) von Ökosystemen stärkt.

Klimabedingte Extremwetterereignisse, wie langanhaltende Dürren oder Starkregenfälle, können die Pflanzengesundheit und die Produktivität von Nutzpflanzen und Pflanzengesellschaften im Grasland beeinträchtigen. Das Helmholtz-Zentrum München untersucht, welche Abwehrmechanismen und Toleranzen ausgewählte Indikatorpflanzen aufweisen. Daraus werden dann Nutzungsempfehlungen für wechselfeuchte Ackerböden und Anpassungsmaßnahmen erarbeitet.

Unter dem Titel "Ökologisches Potenzial in der Klimaanpassung" hat die Universität Bayreuth in Freiland- und Treibhausversuchen Pflanzengesellschaften erforscht. Von Interesse war dabei, wie diese in extensiv genutztem Grünland auf den Wandel hin zu generell wärmeren Wintern in Verbindung mit einzelnen Extremereignissen reagieren.

Klimaforschung leistet einen wichtigen Beitrag, die langfristigen Folgen eines geänderten Klimas auf die heimische Waldfauna zu untersuchen. Der Wald hat viele lebenswichtige Funktionen und spielt eine bedeutende Rolle für Umwelt und Verbraucherschutz. Wälder sorgen für reine Luft und sauberes Trinkwasser und sind ein Ort für Erholungssuchende und Naturgenuss. Über die Hälfte der heimischen Tier- und Pflanzenarten haben ihren Lebensschwerpunkt im Wald. Wälder sind außerdem bedeutende CO₂-Speicher und damit entscheidend für den Klimaschutz.

Im Rahmen des Forschungsvorhabens "Kranzberg ROOF Experiment - Interaktionen zwischen Buche und Fichte in Abhängigkeit von Trockenheit"sollen speziell die Auswirkungen längerer Trockenperioden auf heimische Waldbäume wie Fichte und Buche sowie Mikroorganismen, Pilze und Bodenlebewesen untersucht werden.

Durchgeführt wird das Forschungsvorhaben von der TU München und dem Helmholtz Zentrum. Es handelt sich um der erste Ressort übergreifende Klimaforschungsprojekt. Durch Landesmittel konnten 1,22 Mio. Euro Forschungsgelder nach Bayern geholt werden.

Das Bayerische Landesamt für Umwelt stellte anhand längerfristiger Kartierungen an Bäumen und Mauern fest, dass dort lebende Flechten hervorragende Bioindikatoren für die Folgen des Klimawandels sind. Das Vorhaben zeigt, wie wichtig langfristiges Monitoring der Organismen ist, um die Folgen des Klimawandels frühzeitig und besser erkennen zu können und Anpassungsmaßnahmen einleiten zu können.

Auch die Natur in den Städten wird vom Klimawandel beeinflusst. In Anbetracht einer rasch zunehmenden Urbanisierung stehen hier insbesondere größere Kommunen und städtische Großräume im Brennpunkt, in denen u.a. durch zunehmende Versiegelung der Oberflächen die Natur immer weiter zurückgedrängt wird und kaum mehr Raum hat sich "natürlich" zu entwickeln.

Hinsichtlich Umwelt- und Klimaschutz brauchen wir aber gerade in den großen Kommunen Bayerns eine ökologisch leistungsfähige Stadtnatur, deren wertvolle Ökosystemdienstleistungen wir erkennen müssen, um sie verantwortungsvoll nutzen und gleichzeitig schützen zu können. Dazu gehören unter anderem grüne Luftschneisen, Pflanzen als Schattenspender, Windschutz und Refugium für Mensch, Tiere und Pflanzen sowie Grünflächen als Feuchtigkeitsspeicher bzw. -regulatoren.

Das Bayerische Umweltministerium fördert hierzu das Forschungsvorhaben "Zentrum Stadtnatur und Klimaanpassung" der Technischen Universität München (TUM). Dabei sollen Möglichkeiten für effektiven Klimaschutz und Klimaanpassung in der Stadt erforscht sowie zusammen mit Kommunen und Klima-Allianz-Partnern Strategien entwickelt und realisiert werden.

VICCI (Vector-borne Infectious Diseases in Climate Change Investigations) erforschte das komplexe Zusammenspiel möglicher Auswirkungen des Klimawandels auf das Auftreten von Krankheitsüberträgern (Vektoren) und die von Vektoren übertragenen human- und tierpathogenen Mikroorganismen für Bayern.

Dazu erhoben in einem Verbundsprojekt Human- und Veterinärmediziner, Parasitologen, Biogeographen und Infektionsepidemiologen aus universitären und außeruniversitären Forschungseinrichtungen sowie dem Landesamt für Gesundheit und Lebensmittelsicherheit (LGL) Felddaten, die im Hinblick auf verschiedene Klimamodelle extrapoliert wurden.

Neben durch Zecken übertragenen Erkrankungen wie der Lyme-Borreliose gelten auch die durch Nagetiere verbreiteten Hantainfektionen und die durch Sandmücken übertragene Leishmaniose als Krankheiten, die infolge des Klimawandels zunehmen könnten. Weitere Schwerpunkte des Forschungsprojektes sind die Identifikation von Risikogebieten sowie das Verständnis von Infektionsketten als wesentliche Basis für die Entwicklung von Impfstoffen und Therapeutika.

In Abhängigkeit der weiteren Entwicklung lassen sich Prognosen für Infektionskrankheiten abschätzen und ggf. frühzeitig Maßnahmen zur Prävention entwickeln.

Das Projekt „Stadtbäume im Klimawandel“, eine Kooperation mit der Technischen Universität München, befasst sich mit der Untersuchung relevanter Stadtbaumarten hinsichtlich Wachstum, Strukturentfaltung und Umweltleistungen angesichts des veränderlichen Stadtklimas. In zwei bayerischen Städten, in Würzburg und in der Landeshauptstadt München wählte man Winterlinden (Tilia cordata Mill.) und Robinien (Robinia pseudoacacia L.) an öffentlichen Plätzen, Parks und Straßenzügen für die weitere Forschungsarbeit aus. Für jede Alters- und Größenklasse der beiden Stadtbaumarten kann mittels empirischer Wachstumszusammenhänge das Wuchsverhalten abgeleitet werden. Im Zentrum steht die Modellierung der Umweltleistungen der Stadtbäume in Anbetracht des gegenwärtigen Klimas und der Klimaveränderungen. Deshalb kam ein neu konzipiertes umweltsensitives Wachstumsmodell zum Einsatz, das Wachstum in Abhängigkeit von Wasser- und Lichtversorgung darstellen kann.

Die Umweltleistungen der Stadtbäume sind von deren unmittelbarer Umgebung, deren Art und deren Alter abhängig, daher variieren die Ergebnisse zwischen den Städten und den Baumarten. Der Standort Würzburg ist z. B. deutlich trockener als München und die Robinie ist trockenresistenter als die Winterlinde. Die Ergebnisse zeigen, dass alle Altersgruppen der Winterlinde in Würzburg bei den möglichen zukünftigen Klimaszenarien deutlich weniger Kohlenstoff binden würden, als es heute der Fall wäre. Dies würde zu einer Reduzierung von bis zu 75 Kilogramm Kohlenstoff führen, wobei selbst 100 Jahre alte Winterlinden an diesem Standort maximal bis zu 160 Kilogramm Kohlenstoff pro Jahr speichern können. Konträr dazu verhält sich die Robinie am Standort München, die mit einer gesteigerten Kohlenstoffspeicherung auf die veränderten Bedingungen reagiert. 100 Jahre alte Exemplare der Baumart können an diesem Standort 200 Kilogramm Kohlenstoff pro Jahr binden, der Anstieg betrüge 25 Kilogramm. Ausschlaggebend für die unterschiedlichen Ergebnisse ist eindeutig die bessere Wasserverfügbarkeit des Standorts München, da die Leistungen der untersuchten Baumarten für das Stadtklima unter den veränderten Klimabedingungen besser waren als in Würzburg. Diese Erkenntnisse können im Umgang mit dem Klimawandel und dessen Folgen helfen, indem z. B. trockenere Standorte durch die Einbringung von wasserspeichernden Bodensubstraten unterstützt, größere Pflanzgruben gewählt oder auch Bewässerungsmaßnahmen durchgeführt werden. In Zukunft wäre es dann möglich den genauen Ausgleichswert für einen gefällten Baum zu ermitteln, also wie lange es dauern würde, bis ein neu gepflanzter Baum die Umweltleistungen des Vorgängers ersetzen kann.