Forschung und Transfer im Kontext des Klimawandels

Prof. Dr. Eberhard SauterLeiter Stabsstelle Technologietransfer

Dozent für Meerestechnik an der HS Bremerhaven

Bild

: T. R

onge

, AW

I

2

Das Alfred-Wegener-Institut ...• ist eines der 19 Forschungszentren der Helmholtz-Gemeinschaft• ist international führend in der Polarforschung (Arktis und Antarktis)• liefert mit seiner Klima- und Küstenforschung signifikante Beiträge zum

Verständnis der globalen Umwelt und des Erdsystems• liefert wissenschaftliche Grundlagen für politische Entscheidungen• stellt polare und marine Infrastrukturen bereit

Foto: AWI / M. Hoppmann

Multidisziplinarität unter einem Dach

Meteorologe, Geophysiker, Klimatologe

* 01.11.1880 Berlin - † November 1930 Grönland

1911 Thermodynamik der Atmosphäre1912 Theorie der Kontinentaldrift1915 Der Ursprung der Kontinente und Ozeane1924 Das Klima der geologischen Vergangenheit

Der Namensgeber: Alfred Wegener

AWI-Standorte in Deutschland

Bremerhaven1980

Potsdam1992

Helgoland1998

Sylt1998

Oldenburg2017

Forschungsinfrastrukturen

Polar 5 | Polar 6

Samoylov-Station

AWIPEV

Alfred-Wegener-Institut

Neumayer-Station III

Dallmann-Labor

Kohnen-Station

FS Polarstern FS Mya II MB Diker & Aade FK Uthörn FS Heincke

PolarsternEisbrechendes Polarforschungs- und Versorgungsschiff Indienststellung: 1982Heimathafen: BremerhavenHauptfahrtgebiete: Arktischer und Antarktischer OzeanLänge / Breite / Tiefgang: 118 / 25 / 11,3 Meter Besatzung: 41- 44 Personen Forschung: 55 Personen aus Wissenschaft und Technik

PS am 19.12.2007, Schelfeiskante, Antarktis

HeinckeMittelgroßes ForschungsschiffIndienststellung: 1990Heimathafen: Helgoland Hauptfahrtgebiete: Nordsee /

NordatlantikLänge: 54,5 MeterBesatzung: 11 PersonenArbeitsmöglichkeiten: 12 Wissenschaftler

2015 Einbau neuer MAN-Dieselmotoren mit Ruß-partikelfiltern und SCR-Abgasreinigung. Mit weiteren Maßnahmen Erlangung des Blauen Engels für umweltfreundlichen Schiffsbetrieb

https://www.blauer-engel.de/de/produktwelt/gewerbe-kommune/schiffsbetrieb/forschungsschiff-heincke-schiffseigner-bundesminis

Antarktisstation Neumayer III

Ganzjährig besetzte Antarktis-ForschungsstationEröffnung: 2009 Observatorien: Meteorologie, Geophysik und Luftchemie, LangzeitmessreihenBasis: Versorgung Kohnen-Station und LandexpeditionenBetriebsdauer 30 JahrePersonal: 9 Überwinterer, im Sommer Platz für 40 Personen

Forschungsflugzeuge Polar 5 | Polar 6

Polarflugzeuge vom Typ Basler BT-67 (ehem. DC3, „Rosinenbomber“)Indienststellung 2007 (Polar 5) bzw. 2011 (Polar 6) (mit Skilaufwerk für Schnee/Eis-Betrieb) Erforschung von Eis und Atmosphäre, logistische Aufgaben in der Antarktis Reichweite im Forschungsbetrieb etwa 2.300 Kilometer

Heimatstandort Bremen Airport

• Arktis Schlüsselregion des globalen Klimawandels• Bislang zu geringe Beobachtungsdichte und mangelnde Winterdaten in der Arktis• Wichtige Prozesse der Arktis noch nicht korrekt in Klimamodellen abgebildet

Beobachtung: Rasante Erwärmung der Arktis

Abnahme der Meereisausdehnung (neben Abnahme der Eisdicke)

Arkt. Meereisausdehnung am 16.6.2020: ~10 Mio. km2

September-Mittel der arkt. Meereisausdehnung 1979-2019

s. a. www.meereisportal.de

Klimawandel: u.a. Meereisrückgang

Prozessverständnis verbessern

MOSAiC Expedition

MOSAiC = Multidisciplinary drifting Observatory for the Study of Arctic Climate

Wissenschaftlicher Fokus

www.mosaic-expedition.org/

Bisheriger Verlauf

20.9.2019: Auslaufen aus Tromsø 30.9.2019: Suche nach geeigneter Scholle

13.10.2019: Aufbau Meteorologie

13.10.2019: ROV City

9.11.2019: Stabile Eissituation, langsame Drift

17.11.2019: Wöchentliche Beprobung für Mikroplastik

18.11.2019: Sturm: Abbergen von Equipment

10.11.2019: O&M an den Außenstationen

Bisheriger Verlauf

Bisheriger Verlauf

Mitte Dezember 2019: Crew-Wechsel und Versorgung mit der Kapitän Dranitsyn

Bisheriger Verlauf

Neugierige Eisbären

Eisbären-FrühwarnsystemEisbärwache

April 2020: Auszeichnung dieses Fotos von Esther Horvath (AWI) mit dem World Press Photo Award (Kategorie „Umwelt“)

Bisheriger VerlaufAusbringen eines Kranzwasserschöpfersim beheizten Zelt

Bisheriger VerlaufEinsatz eines Messballons

Eisdickenmessungen mit EM-Sonde

Beginn der Frühjahrsalgenblüte

Radionukliduntersuchungen im Schnee

Crew-Austausch

8.6.2020: Rendezvous der drei Forschungsschiffe Polarstern, Sonne und Maria S. Merian im Isfjorden / Spitzbergen zum Austausch von Wissenschaftsteam und Crew

Polarstern zurück im Eis

17.6.2020: Polarstern ist zurück an der Eisscholle: nach ihrer Erkundung gehen die Arbeiten weiter

MOSAiC Expedition App

https://follow.mosaic-expedition.org/

Ökologischer Fußabdruck

AWI informiert über• Treibstoffverbrauch

• CO2-Emissionen (PS: ~22000 t CO2 über die gesamte Expedition ≅ Emission eines gr. Kohlekraftwerkes innerhalb v. 6 Std.)

• Treibstoffqualität (DMA Marine Diesel)

• Abwassermanagement

• Abfallmanagement

• CO2-Kompensation für Flüge

• Bilgewasser-Reinigung

https://www.awi.de/im-fokus/mosaic-expedition/factsheet-nachhaltigkeit.html

Technologien,Knowhow

Technologien,Knowhow

Balance zwischen Nutzung und Bewahrung

Bewahrung• Forschung • Monitoring• Klima- und Umweltschutz • Governance

Nutzung• Seewege & Infrastrukturen • Ressourcen• Ökosystem-

dienstleistungen

Balance

Wissens- und Technologietransfer

Austausch/Transfer

Wissens- und Technologietransfer – Definition

Öffentlichkeits-arbeitWissenschaftl.

Austausch

NeuesWissen,

Ergebnisse

Wissens-Transfer

Zielgruppe: Wissenschaft

Zielgruppe (Stakeholder): Bürger, NGOs, Verbände, Politik, Entscheider, Behörden, Wirtschaft,

Zielgruppe: Allgemeine Öffentlichkeit

Zielgruppe: WirtschaftIndustrie, KMUs

Technologie-Transfer

Wissenstransfer

Beispiele für WT:• Mitarbeit im Weltklimarat (inkl. IPCC WGII Technical Support Unit zur

Beurteilung von Auswirkungen des Klimawandels, Verwundbarkeit und Anpassung• Klimabüro für Polarregionen und Meeresspiegelanstieg: meereisportal.de• Arktisdialog mit Bundesministerien Arktisbüro• Nordseebüro: Compendium und Datenportal (LitterBase) zu Müll im Meer • Datenaufbereitung für Klima- und Wettermodelle von DWD und BSH• Beratung von Behörden in ökologischen Fragen der Nordsee (zu Offshore-Wind)

Wissenstransfer - ArtenvielfaltWiederansiedlungsprogramm für die Europäische Auster (PROCEED)Mai 2020: Auszeichnung als offizielles Projekt der UN-Dekade Biologische Vielfalt

Dr. Bernadette Pogoda

https://www.awi.de/forschung/biowissenschaften/oekologie-der-schelfmeere/schwerpunkte/europaeische-auster/proceed.html

Vorhersagen der Sedimentdynamik in der Tide-Elbe

Hamburger Hafen

© HPA

© HPA

Sedimentfracht im Hamburger Hafenabhängig von verschiedenen Parametern. Entscheidend ist u.a. Oberwasserabfluss.Längerfristige Vorhersagen Verbesserte Planung von Sedimententnahme

und VerbringungKostenreduktion / Wertschöpfung für HPAWeitere WT-Projekte zur Klimaanpassung

Technologietransfer Sedimentmanagement

Zentrum für Aquakulturforschung (ZAF)• 130 m³ Kreislaufsysteme für angewandte Forschung• Technische und biologische Betreuung für Firmenkunden• Zucht von Mikroalgen bis hin zu Strahlenflossern inkl. Anlagentechnik• Speziallabore, Analytik, Sensonrik

Projektbeispiel: FLAVOuREignung asiatischer Plattfische für die deutsche Aquakultur• Marktanalyse u. Produktentwicklung• Wirtschaftlichkeitsberechnungen• Entwicklung eines Systems zur

Größensortierung von Plattfischen

Japanische Flunder, Hirame(Paralichthys olivaceus)

Sternflunder(Platichthys stellatus)

Forschungsthemen:Weiterentwicklung von Aquakultur-Systemen (RAS)• energieeffiziente, ressourcenschonende Aquakultur-Anlagen• Nährstoffneutralität: Entlastung der Umwelt Neue Kandidaten-Fische und Futtermittel• ökonomischer Aquakulturbetrieb• effiziente Nutzung von Futtermitteln (mehr Algen, Weg vom Fischmehl)

Virtuelle ZAF-Führung: www.tiny.cc/zaf

Lizenzierung von Patenten / Software

Präzisions-Salinometerzur hochgenauen Kalibration von Sensoren für Meeresforschung und Ozeanüberwachung

Ocean Data ViewSoftware zur effizienten Auswertung / Darstellung von Ozean-Daten• Kostenfreie Nutzung für Wissenschaftler (~80.000 User-Downloads) • Lizenzpflichtig für kommerzielle Nutzer

Vom Plankton zum StrukturleichtbauBionischer Strukturleichtbau Reduktion von Ressourcen und EmissionenAlgorithmus zur technischen Optimierung, Industrie-Standards & Software

Anwendungsprojekte Auftragsforschung Beta-Testphase mit OEMs

Vorbereitung einer Ausgründung über Helmholtz-Enterprise and EXIST Forschungstransfer

Gründung der ELiSE GmbH im August 2018Oktober 2019: Abschluss einer ersten VC-Finanzierungsrunde (~3 Mio. €),

2020: Wachstum (derzeit 19 MA), Fertigstellung und Ausrollen der Software (Q3 2020)

5,3 Kg: - 34% Masse

Analyse ProduktOptimierung & Produktion EntwurfScreening

8,0

Kg

Nachhaltigkeit

Forschung in gesellschaftlicher Verantwortung: • Gute wissenschaftliche Praxis (gem. Kodex der DFG)• Wie wird geforscht nachhaltige Forschung• Was wird erforscht Forschung für Nachhaltigkeit

(impliziert Anwendung von Ergebnissen)

Öko

logi

e

Öko

nom

ie

Sozia

les

3-Säulen-Modell

Nachhaltigkeit

NachhaltigkeitsmanagementEinführung und Weiterentwicklung eines Nachhaltigkeitsmanagements am AWI

Standards und NormenOrientierung am Leitfaden Nachhaltig-keitsmanagement in außeruniversitären Forschungsorganisationen“ (LeNa)

Bereiche des Nachhaltigkeits-managements am AWI

Nachhaltigkeitsmanagement

Danke für Ihre Aufmerksamkeit ! Bild

: Est

her H

orva

t, 25

.10.

2019

© A

WI

www.awi.de