Das KIT-Zentrum Klima und Umwelt Stand: 7.7.2008 Das KIT-Zentrum Klima und Umwelt Paten: Dr. Fritz, Prof. Löhe

KIT-Forschungsportfolio strukturiert u. a. in … -Zentren -Schwerpunkte Energie Vernetzte adaptive Systeme Nano-Mikro Neue und angewandte Materialien Elementar- und Astroteilchenphysik Optik und Photonik Klima und Umwelt Mobilität Mensch & Technik Vorläufig: ca. 570 Personal 46 Mio € Ressourcen Seit 1.1.2008 Gründung 2008 1 1

Mitglieder Projektteam Prof. Dr. Kottmeier IMK Prof. Dr. Nestmann IWG Prof. Dr. Vogt IFR Prof. Dr. Wenzel GPI D.Met. Vogt Teamassistent IMK Dr. Breh KIT Büro Mitglieder Kernteam Prof. Dr. Fischer IMK-ASF Prof. Dr. Heuveline SCC Dr. Hiete WiWi Dr. Karl EIFER Prof. Dr. Leisner IMK Prof. Dr. Maas ITT Dr. Paur ITC Prof. Dr. Ruck IfH Prof. Dr. Schmid IMK Dr. Schuhmann SMG, IWG Prof. Dr. Seifert ITC Prof. Dr. Winter IBA Prof. Dr. Wolf Geol. Inst. Dr. Zwiener CIW Dr. Bremer PL FZK als Gast Mitglieder Projektteam 7 Themengruppen Etwa 50 Leitende Wissenschaftler/innen aus etwa 30 Instituten der Universität und des FZK.

Bisherige Aktivitäten des Kernteams 5 Sitzungen seit Mai 2008 Terminplanungen Benennung Projektteam Mitglieder Erfassung beteiligter Institute Zwei Fragebogenaktion zu Ressourcen und Beteiligten Topics - Benennung und Inhalte Weiterentwicklung des Zentrums Bisherige Aktivitäten des Projektteams 2 Sitzungen (8.5. 2008 und 24.6.2008) Diskussion über Topic Struktur und Inhalte Weiterentwicklung des Zentrums Weitere Treffen Klausurtreffen Lauterbad 40 Teiln. Feb. 08 Bericht WTR Mai 08 Sieben Treffen aller Themenbereiche Juni 08 Vorstellung KIT-Vorstand 7.7.08 Großes Treffen 100 Teiln. Campus Nord (FZK) 8.7.08 Kern-Team, Redaktionsteam 22.7.08 IUGG Tagung mit Bekanntgabe Gründung des Schwerpunktes 4.8.08

Schmid Leisner Wenzel Jirka Norra Neumann Schuhmann - Dynamische und chemische Prozesse Luftreinhaltung Atmosphärische Stofftransporte Wechselwirkung Atmo-Bio-Hydro-Anthroposphäre - Aerosole und Wolken Klimamonitoring Satellitengestützte Fernerkundug Prozessmodellierung Regionalisierung Folgenanalyse Risikomanagement und Entwicklung von Anpassungsstrategien - Mitigation Atmosphäre - Natürliche Risiken - Technische Risiken - Risiko- und Folgenabschätzung Urbane Vulnerabilität Planung, Prävention, Schadensminderung Risikowandel Schmid Klima- wandel Leisner Atmosphärische Prozesse Risiken und Risikomanagement Wenzel Hydrosphäre Anthroposphäre Jirka Gewässermodellierung Hydrologische und hydrogeologische und hydrogeologische Prozesse und Systemanalyse - Wassertechnologie - Gewässerentwicklung und –bewirtschaftung Energiewasserwirtschaft Qualitative und quantitative Analyse urbaner Systeme (z.B. Produktion, Bauen, Verkehrssysteme) Entwicklung ökonomisch, technisch und sozial angepasster Systeme Prognosen und Folgenabschätzung Ver- und Entsorgung Wasserressourcen Wassermanagement Urbane Systeme Norra Neumann Biosphäre Prozesse in Bio und Geosphäre Rohstofferschließung und –nutzung Stoffumwandlung, Prozess-und Umweltanalytik Umweltüberwachung, Stoffstromanalysen und -Bewertung Technikfolgenanalyse, betriebliches Umweltmanagement und Umweltpolitik Technisch bedingte Stoffströme Boden- und Biochemische Prozesse Schadstoffdynamik Geophysikalische Systemanalyse Bodensanierung Boden- und Felsstabilität Schuhmann Litho- und Pedosphäre

Topic 1: Atmosphärische Prozesse Ziel: Gewinnung von Grundlagenwissen über dynamische, chemische, hydro-meteorologische und biologische Prozesse der Atmosphäre mit Relevanz für Wettervorgänge, Klimawandel, Naturgefahren und die Luftqualität Subtopics Dynamical processes in the atmosphere European, Mediterranean, and tropical cyclones; pollution transport, Wind dynamics in woodlands and cities, Exchange Processes in the UTLS, Initiation and Evolution of Convective Systems Chemical processes Radiative balance, Air pollution control, O3, CO2 and CH4 cycles, Chemistry in the strato- and mesosphere Aerosol and cloud processes radiative balance, Precipitation, Transport, optical and chemical properties of aerosols, Formation of clouds, Ice formation and precipitation Atmosphere- Hydrosphere- Biosphere- Antroposphere Interaction Cross compartment models Numerical methods and model development Atmospheric monitoring Operational satellites, Research satellites and aircraft, Ground based measuring stations Relation to KIT centre “Energy”

Topic 2: Wasserressourcen und Wassermanagement Seen Grundwasser Niederschlag Flüsse Meere Ästuare natürliche Umwelt Wasserbewirtschaftung Wasserinfrastruktur Klima Sozio-Ökonomie Wassernutzung Wasserkreislauf Wassertechnologien Stoffkreisläufe Hydrologie Hydrogeologie Ziele: Ganzheitliche Erforschung von Wasser- und Stoffkreisläufen; Innova- tive Wassertechnologien; Integrierte Wasserbewirtschaftung Charakterisierung der Wasserressourcen hydrologische und hydrogeologische Systemanalyse, chemische und biologische Wasserqualität, Nutzungsdruck, Vulnerabilität, Gewässer- und Grundwasserschutz Simulationswerkzeuge Niederschlags- und Abfluss-vorhersage, hydraulische Prozessanalyse, Extrem-ereignisse, (Früh-)Warnsysteme, operationelle Modelle, Stofftransport- und Mischprozesse Wassertechnologien chemische und physikalische Hybridprozesse, Biofilme, nano- und mikropartikuläre Systeme, physikalisch-chemische Desinfektionsverfahren, Phosphatrecycling Wasserwirtschaftliche Anlagen Wasseraufbereitung, Re-use-Anlagen, Speicher- systeme, Verteilungssysteme, künstliche Grundwasseranreicherung, Wasserkraftanlagen, Bewässerungssysteme, Hochwasserschutz Integriertes Wasserressourcen-Management Gewässerentwicklung, (Rück-)Kopplungen mit Klima, Wirtschaft und Gesellschaft, Monitoring- und Bewertungs-konzepte, Entscheidungshilfesysteme, Energieeffizienz Graduiertenkolleg zur zukunftsorientierten Wassernutzung Anwenderzentrum für Gewässermodellierung

Topic 3: Prozesse im Untergrund (Biologische, chemische, physikalische Prozesse) Schadstoffdynamik Reaktionsmechanismen und Stoffflüsse, Skalen-übergreifendes Prozessverständnis und Modellierung Sanierungstechnologien Angepasste Technologien zur Sanierung kontaminierter Bereiche (Schadstoffbarrieren, Natural Attenuation) Speicherung und Ressourcen Konzepte zur sicheren dauerhaften Speicherung (z.B. CO2, Radionuklide), Nutzung von Ressourcen (Wasser-Wärme-Raum) Monitoring Detektion von Georessourcen, Stoffausbreitung (Senke/Quelle) Wirkungspfade Klima/Umwelt-Untergrund Morphodynamik, ökosystemare Stoffflüsse

Topic 4: Technisch bedingte Stoffströme MercOx BRENDA SANDWICH Ziele: Effizienzsteigerung bei der Nutzung von Rohstoffen, Schadstoffminderung bei Energieumwandlung und Produktion, Verständnis und Bewertung komplexer Stoffsysteme, Ableitung von Handlungsempfehlungen und Umsetzungsstrategien Ausgewählte Projekte und Kooperationen: BMBF-Projekte zur Rohstoffnutzung (Sandwich, Prophos, Erestre) Bioliq Kraftwerkspilot-Brennkammer mit Hg-Analytik Netzwerk Lebenszyklusdaten

Luftqualitätsforschung in urbanen Agglomerationen, u. a. in Topic 5: Urbane Systeme Ziele: Konzepte für Städte zum Umgang mit den Folgen des Klima- und Umweltwandels, mit Naturkatastrophen und anthropogenen Umweltbelastungen Inhalte: Verfahren zur Schonung der Wasser- und Energieressourcen und Reduktion von Stoffflüssen hinsichtlich knapper werdender Ressourcen Einbindung von systemanalytischen Methoden in die Stadtplanung unter Berücksichtigung der Wechselwirkungen zwischen Stadtentwicklung und Ökosystemen und mit dem Ziel der Entwicklung von Stadtentwicklungsprognosemodellen Forschung zur Vereinbarkeit vielfältiger ökonomischer, kultureller und gesellschaftlicher Werte in dem Wandel und der Globalisierung ausgesetzten Städten BMBF- Projekt: Integriertes Wasser- ressourcen- Management in urbanen Bereichen Indonesiens (u. a. IWG, ITAS, ITC-WGT) Risk Habitat Megacity Initiative der Helmholtz-Gemeinschaft (ITAS, IMK-IFU) Umweltkompetenzzentrum für eine nachhaltige Entwicklung urbaner Agglomerationen (ISUD) (Koope- ration Universität Chile – FZK) Mexico City (IMK-IFU) Beijing (IMG) Luftqualitätsforschung in urbanen Agglomerationen, u. a. in (EU-Projekt zum strategischen urbanen Landnutzungs-mangement. ISL/IfR) Theodor-Rehbock-Laboratorium (IWG) Laboratorium für Gebäude- und Umweltaerodynamik (IfH) Klimamessbus (IfGG) Integriertes Hochwasserschutzkonzept Stadt Hornbach/Pfalz

Topic 6: Risiken und Risikomanagement Herausforderung: Risikowandel durch Klimaveränderung und Urbanisierung Ziele: Entwicklung von Echtzeitinformationssystemen Szenarien veränderten Wetterverhaltens und von Extremereignissen im Kontext von Klimawandel Risikomanagement- Systeme, Anpassungsstrategien an Klimawandel Komplexe Vulnerabilitätsmodelle (Versorgungsnetze, Supply Chains, Indirekte Schäden) Werkzeuge zur Entscheidungsunterstützung in komplexen Krisen Strategie: Synergie von Natur-, Ingenieurwissenschaften und Sozioökonomie Analyse von Natur- und technologisch induzierten Risiken Projekte: RODOS, EURANOS(FP6), RIMAX (BMBF), EU-PREVIEW, BMBF-Geotechnologien, CEDIM, IKONE (BaWü), Risk Habitat Megacities (Helmholtz)

Topic 7: Klimawandel Ziele: Belastbare detaillierte Szenarien des regionalen Klimawandels, Atmosphä-renbeobachtung zum Monitoring und zur Modellverbesserung, Anpassungsoptionen Modellentwicklung: Downscaling-Verfahren auf die regionale und lokale Skala; Einflüsse der Orographie z.B. auf Konvektion, Windsysteme; Rückkopplungen Boden/Vegetation und Niederschlag; Klima-Chemie-Modellierung; Rolle der UTLS; mathematisch-numerische Entwicklungen; optimale Datennutzung; Aerosole Szenarien: Ensemble-Simulationen; Verifikationen; nutzergerechte Informationen Impakt- und Anpassungsuntersuchungen: Gekoppelte Klima-Abflussmodellierung; klimasensitive Regionen Alpen, naher Osten, Sahel, Mittelmeer, B.-W.; Querschnittsthema Energie-Klima Projekte: MIPAS/ENVISAT, CARIBIC Verkehrsflugzeuge, Stationen (Kiruna, Zugspitze/Garmisch-Partenkirchen, Izana, Cape Point, Südafrika), Herausforderung Klimawandel, GLOWA, AMMA; EU HYMN, GEOMON

KIT-Zentrum Klima und Umwelt „MISSION STATEMENT“ - Entwurf Erarbeitung von Grundlagenwissen über natürliche Systeme, deren anthropogene Beeinflussung und Wechselwirkungen mit technischen Systemen. Entwicklung von Anwendungswissen und nachhaltigen technischen Lösungen mit Handlungsoptionen für Wirtschaft und Politik (= Gesellschaft) mit naturwissenschaftlichen und ingenieurswissenschaftlichen Methoden

Das KIT-Zentrum KLIMA und UMWELT: Struktur und Gremien (Entwurf) Internationaler Beirat KIT - Vorstand Wiss. Sprecher Geschäftsstelle Lenkungsgremium (15 Pers.) 1 Vorstand (Leitung) 1 Wiss. Sprecher Topicsprecher Weitere (SFB Sprecher, 2 gewählte Mitglieder) Forschungszentrum Universität xx Institute xx Institute xxx Mitarbeiter xxx Mitarbeiter ca. 550 Mitarbeiter

Topic4: Dr. R. Schuhmann, Sprecher (CMM, ITC-WGT); Dr. U. Karl, stellv Topic4: Dr. R. Schuhmann, Sprecher (CMM, ITC-WGT); Dr. U. Karl, stellv. Sprecherin (EIFER); Dr. S. Fuchs (IWG); Dr. M. Hiete (DFIU-IIP); Dr. H.-R. Paur (ITC-TAB); Prof. G. Schaub (EBI); Prof. L. Schebek (ITAS-ZTS); Prof. H.Seifert (ITC-TAB); Dr. K. Emmerich (CMM, ITC-WGT); Dipl.-Geoök. A. Ehbrecht (CMM) Mitglieder der Vorbereitungsgruppe Urbane Systeme: Koordination: PD Dr. Stefan Norra (IMG) Dipl.-Phys. Klaus-Rainer Bräutigam (ITAS), Dipl.-Ing. Daniela Busse (ÖÖW), Dr. Dirk Engelke (ISL), Prof. Dr. Caroline Kramer (IfGG), Dr. Stephan Fuchs (IWG), Prof. Dr. Bodo Ruck (IfH), Dr. Peter Suppan (IMK-IFU), Prof. Dr. Joachim Vogt (IfR), Prof. Dr. Josef Winter (IBA), Dr. Leif Wolf (AGK) Topic Team Risiken: A.Bieberstein(IBF), M. Hiete(IIP), Ch. Kottmeier(IMK), P.Oberle(IMK), W.Raskob(IKET), V.Stelzer(ITAS), F.Wenzel(GIK), U.Werner(IFBV)