Nachwuchsgruppen Globaler Wandel: Innovative Methoden in der Klimamodellierung
Schnellere und präzisere Klimamodelle sind entscheidend, um Klimaschutz und Klimaanpassung wirksamer zu gestalten. Das BMFTR setzt dazu auf den Einsatz innovativer Methoden mit Künstlicher Intelligenz und fördert wissenschaftliche Nachwuchsgruppen.
Wie sehr sich das Klima künftig verändern wird und welche Folgen daraus für Mensch und Natur entstehen, gehört zu den zentralen Fragen der Klimaforschung. Um solche Entwicklungen abzuschätzen, kommen Klimamodelle zum Einsatz. Diese Modelle simulieren zukünftige Klimazustände auf Grundlage umfangreicher Informationen zu atmosphärischen Prozessen, Treibhausgasemissionen und weiteren relevanten Einflussfaktoren. Ihre Präzision ist entscheidend, denn nur verlässliche Modellierungen ermöglichen es, wirksame Strategien für den Klimaschutz sowie zur Anpassung an das Klima zu entwickeln.
Trotz großer Fortschritte stoßen diese Modelle aber auch an ihre Grenzen: Klimamodelle verarbeiten große Datenmengen und benötigen dazu enorme Rechenkapazitäten und Zeit. Zudem können sie die komplexen und vielfältigen Wechselwirkungen im Klimasystem bisher oft nur näherungsweise erfassen. Ihre Genauigkeit hängt maßgeblich von der räumlichen und zeitlichen Auflösung ab – und höhere Auflösungen erhöhen den Rechenaufwand und damit auch die Dauer der Berechnungen erheblich.
Um die Modelle weiterzuentwickeln, setzt das Bundesministerium für Forschung, Technologie und Raumfahrt (BMFTR) auf neue, innovative Methoden, insbesondere auf den Einsatz von Künstlicher Intelligenz (KI). Das Ministerium fördert künftig wissenschaftliche Nachwuchsgruppen, die neue Lösungen zur Verbesserung der Klimamodelle erforschen. Dadurch sollen die verbleibenden Unsicherheiten in bisherigen Klimaprognosen vor allem auf regionaler Ebene deutlich reduziert und die regionale und lokale Ebene präziser abgebildet werden.
Expertise von Klima bis KI: Nachwuchsgruppen vereinen Disziplinen
Die neue Fördermaßnahme des BMFTR „Nachwuchsgruppen Globaler Wandel: Innovative Methoden in der Klimamodellierung“ zielt auf junge Forschende ab, die als Nachwuchsgruppe unterschiedliche Disziplinen und innovative Methoden zum Themenbereich globale Klimamodellierung einbringen. Durch die gemeinsame, interdisziplinäre Arbeit sollen auf diese Weise beide Themenfelder zu einem neuen, eigenständigen Forschungsbereich verknüpft werden. So zielt das BMFTR darauf ab, die Wirksamkeit der Klimapolitik in Deutschland sowie die deutsche Exzellenz in der Klimaforschung weiter zu stärken.
Die disziplinübergreifenden Forschungsfragen orientieren sich unter anderem an folgenden Aspekten:
- Vorhersage der künftigen Entwicklung des Erdsystems auf globaler bis lokaler räumlicher Ebene und von Wetter- bis Klimazeitskalen, einschließlich der sozioökonomischen und ökologischen Auswirkungen dieser Klimaveränderungen,
- Vorhersage von regionalen Klimaschwankungen, einschließlich extremer Ereignisse und des regionalen Wasserkreislaufs, insbesondere des regionalen Niederschlags,
- verbesserte Qualität und verringerte Unsicherheit der Prognosen zum Klimawandel,
- Schließung kritischer Wissens- und Datenlücken in Bezug auf die Wissenschaft des Erdsystems, die im Sechsten Bewertungsbericht (Assessment Report 6) des Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC) und anderen relevanten Quellen identifiziert wurden,
- Entwicklung von verbesserten oder neuen, sogenannten subskaligen Prozessmodellen oder Methoden zur langfristigen Integration in die nationalen globalen Erdsystemmodelle.
Bis zum 15. März 2026 läuft die Einreichungsfrist für die Projektskizzen. Weitere Informationen erhalten Interessierte in der Bekanntmachung.
Klimawissen als Schlüssel für wirksamen Klimaschutz und -anpassung
Das Bundesministerium für Forschung, Technologie und Raumfahrt (BMFTR) setzt bereits seit vielen Jahren auf den Wissensausbau zum Verständnis des Klimasystems und auf die technologische (Weiter-)Entwicklung von digitalen Klimamodellierungen – wie etwa aktuell durch die Initiative „WarmWorld“: Seit 2023 entwickeln Forschende in diesem Projekt ein globales Klimamodell mit Auflösungen im Bereich eines Kilometers. Im Vergleich: Bisherige Modelle rechnen mit Auflösungen zwischen 50 und 100 Kilometern. Mit dem neuen Klimamodell kann künftig beispielsweise das Wetter in einem sich erwärmenden Klima erstmals realistisch simuliert werden. Dazu arbeiten die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler mit Hochleistungsrechnern, wie etwa mit dem Supercomputer „Jupiter“ am Forschungszentrum Jülich.
Damit Klimamodellierungen in Zukunft schneller und präziser rechnen können, werden die künftig vom BMFTR geförderten Nachwuchsgruppen neue Methoden entwickeln. Der Schwerpunkt liegt dabei auf dem Einsatz von Künstlicher Intelligenz (KI) und knüpft damit an die Hightech Agenda Deutschland an. Darin bekennt sich die Bundesregierung zum Ziel, mit einer KI-Offensive bis 2030 zehn Prozent der deutschen Wirtschaftsleistung KI-basiert zu erwirtschaften, die Arbeitsproduktivität zu erhöhen und KI zu einem wichtigen Werkzeug in zentralen Forschungs- und Anwendungsfeldern zu machen.
Durch die vielfältigen Förderungen – unter anderem zum Ausbau des Klimawissens – schafft das BMFTR die Grundlagen für wirksame Politik in den Bereichen Klimaschutz und Klimaanpassung.
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