ComparCE

Vergleichende Bewertung möglicher Wirkungen, Nebenwirkungen und Unsicherheiten von CE-Verfahren und Maßnahmen zur Emissionsreduktion

Ziel des Projekts

Wesentliches Ziel des Projekts ist eine objektive und umfassende Bewertung möglicher Wirkungen, Neben-wirkungen und Unsicherheiten verschiedener Climate Engineering (CE) Verfahren und Maßnahmen zur Emissionsreduktion. Dies soll anhand von Simulationen mit Erdsystemmodellen erfolgen.
Unterschiedliche CE-Verfahren (u.a. Aufforstung, Strah-lungsmanagement, Ozean-Alkalinisierung) werden unter verschiedenen CO2-Emissionsszenarien simuliert. Wirkungen und Nebenwirkungen sollen anhand verschiedener Metriken miteinander verglichen werden (Abb.1).

Abb. 1: Exemplarischer Satz von gesellschaftlich relevanten Zielgrößen, die in eine Bewertung von CE-Verfahren und Emissionsreduktion eingehen könnten.
 
   

K E R N F R A G E N

  
 
  • Wie können verschiedene CE Verfahren und Maßnahmen zur CO2-Emissionsreduktion anhand von Modellsimulationen vergleichend bewertet werden?
  
 
  • Wie groß sind die Effekte von Unsicherheiten in Erdsystemmodellen und welche Rolle spielen sie bei der vergleichenden Bewertung?
  
 
  • Wie können ökonomische und ethische Vorstellungen von Allgemeinnutzen und Wohlstand berücksichtigt werden?
  
 
  • Wie könnten optimale Strategien von Emissionsvermeidung und Climate Engineering aussehen?
  
     

Methoden

Abb. 2: Schematische Darstellung des komplexen Max Planck-Erdsystemmodells (MPI-ESM) und des als Emulator vorgesehenen UVic Modells.

Ein relativ einfaches, schnell zu rechnendes Erdsystemmodell (UVic) soll als Emulator eines komplexen aber sehr rechenaufwendigen Modells (MPI-ESM) etabliert werden. Auf diese Weise kann eine Vielzahl von Modellsimulationen mit verschiedenen CE-Verfahren, verschiedenen Modellparametern und verschiedenen Emissionspfaden gerechnet werden. Dies soll eine bessere Charakterisierung von Unsicherheiten in den Modellergebnissen erlauben.

Legende:
ECHAM6 - European Centre for Medium-Range Weather Forecasts Hamburg Version 6
JSBACH - Jena Scheme for Biosphere-Atmosphere Coupling in Hamburg
MPIOM - Max-Plank-Institute Ocean General Circulation Model
HAMOCC - Hamburg Ocean Carbon Cycle
EMBM - Energy Moisture Balance Model
MOSES - Met Office Surface Exchange Scheme
TRIFID - Top-down Representation of Interactive Foliage and Flora Including Dynamics
MOM2 - Modular Ocean Model (http://climate.uvic.ca/model/common/manual2.2.ps)

Rolle im Schwerpunktprogramm

1. Modellsimulationen von verschiedenen CE-Methoden werden gerechnet und zur Verfügung gestellt.
 
2. Metriken zur Bewertung der Effekte von CE werden in enger Kooperation mit den anderen Teilprojekten entwickelt und in Modellrechnungen auf ihre Aussagekraft geprüft.
 
3. Information über Unsicherheiten in den Modellergebnissen wird entwickelt und bereitgestellt.