10 Jahre Klima- und Höhenforschung am Schneefernerhaus

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1 10 Jahre Klima- und Höhenforschung am Schneefernerhaus

2 10 Jahre Klima- und Höhenforschung am Schneefernerhaus Grußworte Grußwort des Bayerischen Ministerpräsidenten Horst Seehofer 6 Grußwort des Staatsministers Dr. Markus Söder 7 Grußwort des UFS-Konsortialrats 8 4 Grußwort der Betriebsgesellschaft Umweltforschungsstation Schneefernerhaus GmbH und der Bayerischen Zugspitzbahn Bergbahn AG Grußwort des Ersten Bürgermeisters Garmisch-Partenkirchen Grußwort des Ersten Bürgermeisters Grainau Grußwort des Landrats Landkreis Garmisch-Partenkirchen Umweltforschungsstation Schneefernerhaus Ein kleiner historischer Abriss Forschung am Schneefernerhaus heute Neubau der Forschungsseilbahn und Realisierung des Steinschlag- und Lawinenschutzkonzeptes Konsortialpartner Bayerisches Landesamt für Umwelt Augsburg Permafrostmessungen an der Zugspitze Bayerisches Landesamt für Umwelt und Geophysikalisches Observatorium der Ludwig-Maximilians-Universität München Erdbebendienst Bayern Betriebsgesellschaft Umweltforschungsstation Schneefernerhaus GmbH, Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt Oberpfaffenhofen und Karlsruhe Institute of Technology SatVal-A Validierungsaktivitäten für satellitenbasierte Messungen der Atmosphäre Betriebsgesellschaft Umweltforschungsstation Schneefernerhaus GmbH und bifa Umweltinstitut GmbH Augsburg GAWTEC Global Atmosphere Watch Training & Education Centre Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt Oberpfaffenhofen Beobachtung von Klimaänderungen und Naturgefahren mit GRIPS Messungen klimarelevanter Spurengase und Aerosole Projekte SCAVEX und IMPACT Deutscher Wetterdienst, Meteorologisches Observatorium Hohenpeißenberg Dauermessungen des DWD am Schneefernerhaus Karlsruhe Institute of Technology, Institut für Meteorologie und Klimaforschung Forschungsaktivitäten des IMK-IFU am Schneefernerhaus Karlsruhe Institute of Technology, Institut für Meteorologie und Klimaforschung, Max-Planck-Institut für Sonnensystemforschung Katlenburg-Lindau und Universität Bern Wasserdampf-Radiometer-Vergleichskampagne Helmholtz Zentrum München, Institut für Ökologische Chemie MONARPOP Monitoring Network in the Alpine Region for Persistent and other Organic Pollutants

3 Inhaltsverzeichnis Helmholtz Zentrum München, Institut für Strahlenschutz Messung der kosmischen Strahlung mit einem Bonner Vielkugelspektrometer Ludwig-Maximilians-Universität München, Medizinische Klinik Innenstadt, Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt 66 Gesundheitswetter Entwicklung eines spezifischen Gesundheitsindexes für pulmonale Erkrankungen 68 Ludwig-Maximilians-Universität München, Meteorologisches Institut Solare UV-Strahlung Untersuchung unterkühlter Flüssigwasserwolken Ludwig-Maximilians-Universität München, Institut für Rechtsmedizin Einflüsse von klimatischen Bedingungen auf die Messung der Atemalkoholkonzentration Max-Planck-Gesellschaft, Max-Planck-Institut für Dynamik und Selbstorganisation Wolkendynamik und Atmosphärische Turbulenz Technische Universität München, Fachgebiet für Ökoklimatologie Einflüsse des Hochgebirgsklimas auf Allergien und Umwelterkrankungen Technische Universität München, Klinik und Poliklinik für Dermatologie und Allergologie am Biederstein Untersuchung zu Veränderungen allergischer Reaktivität am Menschen Umweltbundesamt Dessau-Roßlau Global Atmosphere Watch-Programm Universität Augsburg Integrierte Umweltforschung im Zugspitzgebiet Forschungspartner Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme Freiburg, TÜV Rheinland Immissionsschutz und Energiesysteme GmbH Köln Freibewitterung von Photovoltaik Modulen Freie Universität Berlin, Institut für Weltraumwissenschaften Erfassung der Streueigenschaften von Aerosolen Masaryk-Universität Brno, Research Centre for Environmental Chemistry and Ecotoxicology Beprobung der freien Tropospähre zur Bestimmung organischer Schadstoffe Universität zu Lübeck, Institut für Biomedizinische Optik Untersuchung zum laserinduzierten optischen Durchbruch in Wasser Universität Heidelberg, Institut für Umweltphysik Messung von troposphärischen Spurengasen auf der Zugspitze mittels der DOAS-Methode Universität zu Köln, Institut für Geophysik und Meteorologie TOSCA Projekt Towards an Optimal estimation based Snow Characterization Algorithm University of Latvia, Medizinische Fakultät Validierung der 4-Phasen-Rhinomanometrie unter besonderen klimatischen Bedingungen Impressum

4 10 Jahre Klima- und Höhenforschung am Schneefernerhaus Grußworte 4

5 Grußworte Foto: Staatskanzlei Foto: Steffen Kugler, Bundespresseamt Foto: Markus Neumann Foto: Thomas Sehr 5

6 10 Jahre Klima- und Höhenforschung am Schneefernerhaus Grußwort des Bayerischen Ministerpräsidenten Horst Seehofer Es gehört mittlerweile zu den Grundeinsichten einer jeden Industriegesellschaft, dass Bildung, Wissenschaft und Forschung die Schlüssel für unsere Zukunftsfähigkeit sind. Aber kaum ein anderes Land hat gerade dem Ausbau der Forschungslandschaft so früh und so konsequent oberste Priorität eingeräumt wie der Freistaat Bayern. Beispielsweise wurden im Rahmen der Offensive Zukunft Bayern und der HighTech-Offensive in den 90er Jahren über 4 Mrd. Euro aus Privatisierungserlösen investiert, aktuell werden jährlich bei uns rund 3 Mrd. Euro für Wissenschaft und Forschung ausgegeben. In den nächsten vier Jahren fließen über 750 Mio. Euro gezielt in den Klimaschutz, wobei durch das 2008 zusätzlich ini tiierte Klimaprogramm Bayern Mio. Euro eingesetzt werden, um z. B. die CO 2 Emissionen pro Einwohner unter 6 t/a zu reduzieren, die Wälder klimaresistenter umzubauen und spezielle Klimaforschungsprojekte zu forcieren. Auch die Umsetzung des Konjunkturpakets II wird mit Investitionen von knapp 2 Mrd. Euro überwiegend der Bildung und klimarelevanten Infrastrukturmaßnahmen zugutekommen. Es gehört zu den besonderen Leistungen des Freistaats, dass der bereits jetzt mit 3 % beachtliche Anteil der FuE-Aufwendungen am Bruttoinlandsprodukt bis 2013 auf 3,2 % und bis 2020 auf 3,6 % gesteigert werden wird. Diese Zahlen verdeutlichen auch, dass der Freistaat Bayern unverändert zu seinen Klimaschutzverpflichtungen steht. Die Gründung und anhaltende Förderung der Umweltforschungsstation Schneefernerhaus (UFS) als ein international vernetztes Zentrum für Klima- und Höhenforschung auf Deutschlands höchstem Berg sind Ausdruck dieser Strategie. Ich beglückwünsche die in der UFS kooperierenden Forschergruppen zu ihren wissenschaftlichen Erfolgen, die damit auch ganz wesentlich zum weltweit anerkannten Forschungsstandort Bayern beitragen. Weiterhin viel Erfolg! Horst Seehofer Bayerischer Ministerpräsident 6

7 Grußworte Grußwort des Staatsministers Dr. Markus Söder Die Umweltforschungsstation Schneefernerhaus, Bayerns Zentrum für Höhen- und Klimaforschung, ist mit Metern Deutschlands höchstgelegene Forschungsstation. Durch ihre Lage, Zugänglichkeit und wissenschaftlich-technische Infrastruktur bietet sie eine einzigartige Plattform für die kontinuierliche Beobachtung der Eigenschaften der Atmosphäre sowie für Forschungsarbeiten zur Aufklärung wetter- und klimawirksamer Prozesse. Hier zeigt sich in besonderer Weise, was die bayerische Klimaschutzstrategie ausmacht: Die Ziele sind ehrgeizig gesteckt und werden mit hoher wissenschaftlicher Kompetenz, Innovationsmut und dem unabdingbaren Glauben an den Erfolg verfolgt. Es ist ein besonderes Verdienst aller beteiligten Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter, dass heute das 10-jährige Jubiläum der UFS und die damit verbundene Erfolgsgeschichte gefeiert werden kann. Ein Beispiel dafür, wie erfolgreich organisationsübergreifende Kooperation und kollegiales Aufeinanderzugehen in unserer Zeit sein können. Hierfür meinen herzlichen Dank und Glückwunsch. Es freut mich, dass das Umweltressort zu der nunmehr weitgehend abgeschlossenen Neuausrichtung dieser weltweit beachteten Höhenforschungsstation maßgeblich beitragen konnte. Die internationale Diskussion um die globale Erwärmung und ihre Auswirkungen auf Mensch und Natur ist aktuell in eine neue Phase eingetreten. Beispielsweise wird es künftig mit dem verstärkten Engagement der USA und wichtiger Schwellenländer eine größere Vielfalt angebotener Lösungswege und Prognosen geben. Will die EU ihre Meinungsführerschaft im globalen Wettbewerb aufrecht erhalten, muss sie in der Lage sein, alle Vorschläge kompetent zu beurteilen. Die anstehende Konferenz von Kopenhagen wird uns dies deutlich vor Augen führen. Das bedeutet: Wissensbasiertes Handeln der Politik ist notwendiger denn je und bleibt unverzichtbar. Die UFS verdient daher auch weiterhin unsere Unterstützung, damit sie ihren erfolgreichen Weg fortsetzen und wichtige Beiträge zur Bewältigung des Klimawandels und dessen gesundheitlicher Folgen leisten kann. Dafür alles Gute! Dr. Markus Söder Bayerischer Staatsminister für Umwelt und Gesundheit 7

8 10 Jahre Klima- und Höhenforschung am Schneefernerhaus Grußwort des UFS-Konsortialrats Am Anfang war es eine Chance. Die Idee, das ausgediente Hotel Schneefernerhaus in eine Umweltforschungsstation umzuwandeln, entstand zu einer Zeit, als die internationale Diskussion um die globale Erwärmung, ihre Ursachen, ihre möglichen Folgen für Mensch und Natur sowie mögliche Gegenstrategien die Verantwortlichen aus Wissenschaft und Politik veranlasste, den Klimawandel in das Zentrum der nationalen Forschung und Entwicklung zu stellen. An die Konferenz von Rio 1992 sei erinnert. Klar war damals wie heute, dass eine Problemlösung nur im globalen Rahmen gelingen kann, aber auch nur dann, wenn ausreichend Einigkeit über die Faktenlage erzielt wird. Der Auftrag an die Forschergemeinde lautet seitdem, den Stand des Wissens so zu ergänzen und zu belegen, dass er als unabweisbare Basis für einen politischen Konsens taugt. Und das durchaus im Einklang mit deren respektiertem faustischen Interesse an der Natur. Klar war und ist aber auch, dass Forschung und Entwicklung zum Klimaschutz im internationalen Wettbewerb stattfinden, weil wissensbasiertes Handeln schnelleres Reagieren zulässt und damit auch ökonomische Vorteile am Markt ermöglichen und sozialen Frieden stiften kann. Vor diesem Hintergrund war die Aussicht auf eine hochflexible und infrastrukturell einmalige Höhenforschungsstation Schneefernerhaus gleichbedeutend mit der Aussicht auf eine lang gewünschte Erweiterung der methodischen Vielfalt, einen verbesserten Zugang zur Modellregion Alpen, eine schnellere Verbesserung und Regionalisierung der Klimamodelle u. dgl. mehr. Anlass und Gelegenheit, für die im Einzugsbereich der Zugspitze tätigen Forschungsorganisationen, durch eine Kooperationsinitiative gemeinsam mit dem Freistaat Bayern das Experiment eines Virtuellen Instituts Umweltforschungsstation Schneefernerhaus (UFS) zu wagen. Foto: Prof. Dr. Siegfried Specht 8

9 Grußworte Heute ist es ein Erfolg. Die UFS hat sich als ein international vernetztes Kompetenzzentrum für Höhen- und Klimaforschung etabliert. Der Konsortialvertrag vom 16. Juli 2007 dokumentiert den gemeinsamen Willen, wissenschaftlich zu kooperieren, die sich bietenden Synergismen optimal zu nutzen und sich im Verbund an internationalen Netzwerken und Förderprogrammen zu beteiligen. Der am 10. Dezember 2008 beschlossene Entwicklungsprojektplan beschreibt die aktuellen Arbeitsschwerpunkte und definiert die wissenschaftlichen Ziele für die kommenden Jahre. Dies alles erreicht zu haben, ist ein guter Grund, das 10-jährige Jubiläum der UFS freudig zu feiern und allen unseren Mitarbeiterinnen und Mitarbeitern zu danken, aber auch den Vertreterinnen und Vertretern aus Politik und Verwaltung. Dies gilt in besonderer Weise für den Freistaat Bayern, der gerade in den letzten Jahren im Rahmen seines Klimaprogramms Bayern 2020 die Neuausrichtung der UFS in bemerkenswerter Weise forciert hat. Das Erfolgsmodell UFS war und ist nur möglich, weil sich alle Beteiligten mit Leidenschaft, mit großer Verantwortung und mit Liebe zur Natur einem gemeinsamen Ziel verschrieben haben. Wir werden mit großer Zuversicht daran arbeiten, das wissenschaftliche Potenzial der UFS weiter auszubauen und ihr internationales Renommee weiter zu festigen. Die Idee ersetzt nicht die Arbeit. Prof. Dr. Gerhard Adrian (DWD) Prof. Dr. Eberhard Bodenschatz (MPG) MR Dr. Georg Brun (StMWFK) Dr. Peter Fritz (KIT) MDgt Dr. Gerd Gruppe (StMWIVT) Prof. Dr. Dr. h. c.mult. Wolfgang A. Herrmann (TUM) Dr. Thomas Holzmann (UBA) Prof. Dr. Bernd Huber (LMU) MR Frieder Jooß (StMF) MD Wolfgang Lazik (StMUG) Prof. Dr. Alois Loidl (UAU) Dipl.-Ing. Thomas Reiter (DLR) Prof. Dr. Günther Wess (HMGU) Prof. Dr. Siegfried Specht (Vorsitzender) 9

10 10 Jahre Klima- und Höhenforschung am Schneefernerhaus Grußwort der Betriebsgesellschaft Umweltforschungsstation Schneefernerhaus GmbH und der Bayerischen Zugspitzbahn Bergbahn AG War es anfänglich die alleinige Aufgabe der Betriebsgesellschaft, die Umbauarbeiten von Deutschlands höchstem Hotel zur Forschungsstation und in Verbindung damit den Einzug der wissenschaftlichen Dauernutzer zu koordinieren, so haben sich in den letzten Jahren die Aufgabenstellung und der Arbeitsumfang deutlich erweitert. Die Bildung eines wissenschaftlichen Konsortiums unter der Federführung des Freistaats Bayern im Jahr 2007 brachte völlig neue Herausforderungen an den operationellen Betrieb von Deutschlands höchstgelegener Forschungsstation mit sich. Diesen wird nur ein modernes Gebäudemanagement gerecht, wie es heute im Schneefernerhaus professionell zum Nutzen der nationalen und internationalen wissenschaftlichen Partner betrieben wird. Grundvoraussetzung dafür ist eine enge Kooperation und bestmögliche Anbindung des Schneefernerhauses an die umfangreiche Infrastruktur der Bayerischen Zugspitzbahn Bergbahn AG (BZB). Die Betriebsgesellschaft UFS GmbH hat diesen hohen Anforderungen umfänglich Rechnung getragen und parallel im Jahr 2007 eine betriebliche Neuorganisation in allen Bereichen umgesetzt. Sie versteht sich in ihrer neuen Struktur als neutraler Servicepartner der Wissenschaft. Einen wesentlichen Baustein bildet hier das Technik- und Servicepersonal, welches auch unter den extremen hochalpinen Bedingungen die Forschungspartner bei ihrer Arbeit qualifiziert und hoch motiviert unterstützt. Foto: Georg Barth 10

11 Grußworte Die Aufgaben konzentrieren sich dabei insbesondere auf das Management der Forschungsflächen, des Konferenzund Übernachtungsbereichs und der umfangreichen Sicherheitseinrichtungen dieses exponierten Standortes. Die ganzjährige Erreichbarkeit mit den Bahnen und Zügen der BZB, die Möglichkeit für den Transport schwers ter Lasten, eine moderne IT-Infrastruktur sowie Labor- und Gebäude technik auf höchstem Niveau zeichnen diesen deutschlandweit einzigartigen Forschungsstandort aus. Durch gezielte Zusatzinvestitionen, insbesondere mit Mitteln des Klimaprogramms Bayern 2020, ist die Umweltforschungsstation Schneefernerhaus auch in den kommenden Jahren ideal gerüstet, um im weltweiten Vergleich der Höhenforschungsstationen und Observatorien zu bestehen. So sorgt ein innovatives Energie- und Kältekonzept seit 2007 in Verbindung mit aufwendiger Ablufttechnik sowohl für Reinstluftbedingungen in den Forschungsflächen als auch für einen effizienten und klimafreundlichen Energieeinsatz. Mit der Umsetzung des integrierten Steinschlag- und Lawinenschutzkonzeptes im Jahr 2008 wurde die Sicherheit und Verfügbarkeit der Forschungsstation für die Forscher und ihre Gerätschaften weiter optimiert. Die neue Forschungsseilbahn wird nach ihrer Fertigstellung Ende 2009 das Schneefernerhaus auf ideale Weise noch flexibler an das Verkehrsnetz der BZB anbinden. Die bewährte Kooperation zwischen der Betriebsgesellschaft UFS GmbH und der Bayerischen Zugspitzbahn Bergbahn AG wird damit auch in Zukunft ein wichtiges Fundament für die flexible Nutzung des Schneefernerhauses als internationale Höhenforschungsstation sein. Dr. Christian Mikulla Geschäftsführer, UFS GmbH Roland Mair Prokurist, UFS GmbH Peter Huber Vorstand, BZB AG Foto: Georg Barth Peter Theimer Vorstand, BZB AG 11

12 10 Jahre Klima- und Höhenforschung am Schneefernerhaus Grußwort des Ersten Bürgermeisters Garmisch-Partenkirchen Grußwort des Ersten Bürgermeisters Grainau Anlässlich des 10-jährigen Jubiläums begrüße ich Sie recht herzlich in der Umweltforschungsstation Schneefernerhaus, Adresse Zugspitze 5, in unserem Ortsteil Partenkirchen, und gratuliere dem Konsortialrat, der Geschäftsführung sowie allen dort tätigen Mitarbeiterinnen und Mitarbeitern. Ich freue mich sehr, dass diese renommierte Forschungsstation bereits seit einer Dekade wertvolle wissenschaftliche Leistungen insbesondere auf dem Gebiet der Klima- und Atmosphärenforschung erbringt. Gerade vor dem Hintergrund der gemeinsamen Bewerbung um die Olympischen Winterspiele und Paralympics 2018 sind nachhaltige Projekte von größter Bedeutung, da nicht zuletzt unsere Umwelt und unser Klima auch Garmisch-Partenkirchens Standortfaktoren sind. Zum 10-jährigen Bestehen der Umweltforschungsstation Schneefernerhaus gratuliere ich im Namen der Gemeinde Grainau sehr herzlich. Ihre Forschungstätigkeit ist im Zeichen der Klimaänderung wichtiger denn je geworden. Das Zugspitzdorf Grainau ist stolz darauf, Gesellschafter dieser international anerkannten Forschungsstation zu sein. Wir bedanken uns bei den Mitarbeitern und der Leitung sowie den Förderern der Forschungsstation für ihren Einsatz und die tatkräftige Unterstützung. Damit verbunden ist auch die Hoffnung, dass der Umweltforschungsstation weiterhin viel Erfolg beschieden ist. Andreas Hildebrandt 1. Bürgermeister Grainau Thomas Schmid 1. Bürgermeister Garmisch-Partenkirchen Foto: Dr. Hannes Vogelmann 12

13 Grußworte Grußwort des Landrats Landkreis Garmisch-Partenkirchen Die hochalpine Umweltforschungsstation für Zwecke der Klimaforschung, der atmosphärischen Grundlagen- und Angewandten Forschung und der damit verwandten umweltrelevanten Disziplinen hat sich mittlerweile als Kompetenzzentrum mit internationalem Renommee etabliert. Die Klimaveränderung, mit Auswirkungen auf alle Bereiche des menschlichen Lebens, nimmt in der Wissenschaft einen immer breiteren Raum ein. Daher ist der Landkreis Garmisch- Partenkirchen, der als Gesellschafter beteiligt ist, sehr stolz, ein solch namhaftes Institut vor Ort zu haben. Dem Freistaat Bayern, der Leitung und den Mitarbeitern danke ich für ihren Einsatz, und ich wünsche bei der wichtigen Forschungsarbeit weiterhin viel Erfolg. Harald Kühn Landrat Landkreis Garmisch-Partenkirchen Foto: Dr. Hannes Vogelmann 13

14 10 Jahre Klima- und Höhenforschung am Schneefernerhaus Umweltforschungsstation Schneefernerhaus 14

15 Umweltforschungsstation Schneefernerhaus Foto: UFS GmbH Foto: Georg Barth Foto: Georg Barth Foto: UFS GmbH 15

16 10 Jahre Klima- und Höhenforschung am Schneefernerhaus Ein kleiner historischer Abriss Wer von der Zugspitze und ihrem Schneefernerhaus erzählen soll, der hat zu berichten von einer der groß artigsten Aussichten in den ganzen Nördlichen Kalkalpen, von der unstillbaren Abenteuerlust unserer Väter, von deren wissenschaftlicher Neugier, von technischen Meisterleistungen, von den Unbedachtsamkeiten der Anfänge des Massentourismus und, ja, auch das, von den Gefahren, die das Hochgebirge fortwährend für uns bereithält. Beginnen wir vor beinahe 200 Jahren Nach mühsamen Erkundungsgängen zum Schneeferner gelang es dem königlich-bairischen Leutnant Joseph Naus, einem gelernten Vermessungstechniker, am 27. August 1820, gemeinsam mit seinem Messgehilfen Meier und dem Bergführer Johann Georg Tauschl...endlich nach einigen Lebensgefahren und außerordentlichen Mühen den Gipfel des Zugspitz zu erreichen, der bis in das 19. Jahrhundert hinein als unbezwingbar gegolten hatte. Im Auftrag des Königlich-Baie rischen Topographischen Bureaus unterwegs, war sein Ziel, die Werdenfelskarte für den Topographischen Atlas Bayern zu erstellen. Er konnte nicht ahnen, wie sehr er Geschichte geschrieben hat. Heute können wir sagen: Dies war der Beginn für den Wissenschaftsstandort Zugspitze. Nachfolgende Expeditionen erfolgten mehr aus sportlicher Begeisterung oder purer Neugierde. Schon 33 Jahre später BZB AG, Technikmuseum Berlin stand mit der Förstersgattin Karoline Pitzner die erste Frau auf dem Gipfel, aber erst 62 Jahre später, am 7. Januar 1882, gelang die erste Winterbesteigung. Am 19. Juli 1900 übergab der ehrgeizige Referent für das Wettersteingebiet, Kommerzienrat Adolf Wenz, ein Meteorologisches Observatorium, das lang umstrittene Münchner Haus, an die Königliche Staats regierung. Wer ohne Wirtshaus nicht hinauf kann, soll unten bleiben, hatte es geheißen. Immerhin bot es dem Bergsteiger, Meteorologen und späteren Antarktisforscher, Josef Enzensberger, 16

17 Umweltforschungsstation Schneefernerhaus Ein kleiner historischer Abriss früh Gelegenheit, darin zum ersten Mal auf dem Gipfel der Zugspitze zu überwintern. Die Wetterbeobachtung in der freien Atmosphäre ist seitdem Standard auf Deutschlands höchstem Berg, wenn auch erst über hundert Jahre später als im ältesten Observatorium der Welt auf dem Hohenpeißenberg. Dessen meteorologischer Observator, Pfarrer Christoph Ott, sorgte 1851 für das erste goldene Gipfelkreuz auf der seit 1836 weiblichen Zugspitze. Aber noch etwas kam neu hinzu: Die Zugspitze wuchs zum Ziel und Zentrum des Wintersports heran, vom Anbeginn bis heute begleitet von einer wechselhaften Diskussion um die Grenzen einer touristischen Erschließung und im konkurrierenden Wechselspiel mit der österreichischen Seite. Dort wurde schon 1926 mit der ersten Seilschwebebahn der Zugspitzkamm erschlossen. Und damit nicht genug: Es wurde begonnen, einen Tunnel in Richtung des östlichen Gipfels zu graben, weil nicht jeder Besucher den Gipfelanstieg von der Bergstation aus zu bewältigen in der Lage war. Dieser Tunnel endete aber auf Einspruch der bayerischen Seite vorerst am Zugspitzeck. Erst 1937 gab es einen unterirdischen Grenzübergang zwischen dem österreichischen Kammhotel und dem bayerischen Hotel Schneefernerhaus, eine Besichtigungsattraktion noch heute. BZB AG, Technikmuseum Berlin Das Hotel Schneefernerhaus wiederum war auf bayerischer Seite etwa 300 m unter dem Gipfel in touristisch bevorzugter Südhanglage errichtet worden und am 20. Januar 1931 gemeinsam mit einer Gipfelseilbahn in Betrieb gegangen. Es bildete den Abschluss einer am 8. Juli 1930 fertiggestellten Zahnradbahn von Garmisch bis zum Hotel, deren ingenieurtechnische Meisterleistung im Bau eines Tunnels innerhalb des Bergmassivs mit einer Länge von m und einem Höhenunterschied von m bestand. Um die Bauzeit von nur eineinhalb Jahren trotz eines strengen Winters und einiger Unglücksfälle zu erreichen, wurde mit zeitweise Arbeitern der Tunnelvortrieb an fünf Stellen gleichzeitig vorangetrieben. Männer machen Meter, hieß die 17

18 10 Jahre Klima- und Höhenforschung am Schneefernerhaus Devise. Die Gäste der fertiggestellten Zahnradbahn kamen auf dem heute noch zugänglichen, im Berg gelegenen Bahnsteig direkt in Deutschlands höchstgelegenem Hotel an. Das Schneefernerhaus selbst war als Luxushotel konzipiert, bot in den Anfangsjahren für Gäste aus aller Welt ein einzigartiges Reiseziel mit durchaus extravaganten Attraktionen und war auch ein Anziehungspunkt während der Olympischen Winterspiele 1936 im erst ein Jahr zuvor vereinigten Garmisch- Partenkirchen. Mit dem Zweiten Weltkrieg fand der mondäne Betrieb sein jähes Ende. Das Hotel geriet 1945 unter Beschuss, wurde nach Kriegsende zunächst von den Amerikanern beschlagnahmt, zu Beginn der 50er Jahre aber wieder freigegeben. Es folgte im gesamten Einzugsbereich der Zugspitze ein über Jahrzehnte andauernder Ausbau der Bergbahn- und Skilift-Infrastruktur, von dem auch das am 13. Dezember 1952 offiziell wiedereröffnete Hotel anfänglich profitierte. So erhielt das Schneefernerhaus 1950 Skikurzlifte und eine Kleinseilbahn (die alte Hangbahn ), moderne Leichttriebwagen verkürzten ab 1954 die Fahrzeit zum Schneefernerhaus von 80 auf 40 Minuten, der Bau eines neuen Terrassencafés verbesserte 1956 den Komfort für die Skifahrer, die ab 1962 das Hotel auch über die neue Eibseeseilbahn erreichen konnten. Der Skisport war Breitensport geworden. Einen erneuten Rückschlag erlebte das Hotel durch ein schweres Lawinenunglück auf seiner Sonnenterrasse am 15. Mai 1965, in dessen Folge zehn Tote und 24 Verletzte zu beklagen Dr. Wolff & Tritschler 18

19 Umweltforschungsstation Schneefernerhaus Ein kleiner historischer Abriss waren. Große Investitionen mussten getätigt werden, z. B für den Bau umfangreicher Lawinenschutzeinrichtungen oder 1978 für den Bau der einspurigen Großkabinenbahn zwischen dem Schneefernerhaus und dem Zugspitzplatt (der neuen Hangbahn ), für weitere Renovierungsmaßnahmen zum Ausbau der Empfangshalle, der Hotelzimmer, der neuen Gletscherstube sowie für die Einrichtung eines Halbstunden-Fahrplans zwischen Eibsee und Schneefernerhaus durch den Einsatz neuer Leichttriebwagen. Einen besonderen Höhepunkt im Umfeld des Schneefernerhauses stellte am 11. Oktober 1981 die Weihe der Kapelle Maria Heimsuchung auf dem Zugspitzplatt durch Joseph Kardinal Ratzinger, den heutigen Papst Benedikt XVI., dar, seitdem Deutschlands höchstgelegenes Gotteshaus. Eine Gedenktafel erinnert hier an die Opfer des Lawinenunglücks von Der Wintertourismus blieb unverändert attraktiv erfolgte die Einweihung des neuen Zahnradbahntunnels zum Zugspitzplatt und des neuen Gletscherbahnhofs, 1992 folgte die Gletscherbahn, 1993 die neue Zugspitzgipfelstation sowie der Konferenzbereich im SonnAlpin. Im Gegenzug verlor das Hotel Schneefernerhaus aber mehr und mehr seinen Publikumserfolg mit der Folge, dass 1990 zunächst der Hotelbetrieb und 1992 auch der gesamte Gastronomiebetrieb eingestellt wurde. Mit der endgültigen Schließung des Hotels nach 62 Jahren bot sich dem Freistaat Bayern und der Bundesrepublik Deutschland die Chance zur Realisierung einer bereits aktuell diskutierten Idee: der Einrichtung eines Zentrums der Umweltforschung und Klima Foto: Georg Barth beobachtung, das in Europa und der Welt einmalig ist, so der damalige bayerische Wirtschaftsminister. Hintergrund dafür war die weltweit in Gang gekommene Diskussion um die globale Erwärmung und ihre Folgen für Mensch und Natur. In Rio de Janeiro beriet erstmalig die Weltgemeinschaft über die Möglichkeiten, dem Klimawandel zu begegnen, und es entstand das bis heute maßgebliche Zukunftsmodell einer Nachhaltigen Entwicklung. Vom Hotel zur Forschungsstation Der Beginn der Umbauten datiert auf das Jahr 1993, insgesamt wurden umgerechnet rund acht Mio. Euro inves tiert. Die feierliche Eröffnung des Schneefernerhauses als Umweltforschungsstation fand am 12. Mai 1999 statt. Damit war eine Höhenforschungsstation mit vielen Alleinstellungsmerkmalen geboren, die das Potenzial besitzt, auf höchstem Niveau wissenschaftliche Beiträge für eine zukunftsfähige Klimaschutzstrategie zu liefern. Im Herbst 2005 ging die Zuständigkeit für die Umweltforschungsstation vom Bayerischen Wirtschaftsministerium auf das Bayerische Umweltministerium über, das deren umfassende organisatorische, wissenschaftliche und personelle Neuausrichtung in Angriff nahm. 19

20 10 Jahre Klima- und Höhenforschung am Schneefernerhaus Mit Beschluss vom 24. April 2007 wurden dann im Rahmen einer legendären Sitzung des Bayerischen Ministerrats in der Gletscherstube des Schneefernerhauses die Grundzüge für die künftige Organisation von Deutschlands höchstgelegener Forschungsstation gebilligt. Höhepunkt der Neuausrichtung war die Unterzeichnung des Konsortialvertrages am 16. Juli 2007, mit dem das Virtuelle Institut Umweltforschungsstation Schneefernerhaus (UFS) aus der Taufe gehoben wurde. Erstunterzeichner dieser wissenschaftlichen Kooperation waren die weltweit re nommierten Forschungsorganisationen Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR), Deutscher Wetterdienst (DWD), Forschungszentrum Karlsruhe (FZK, künftig Karlsruhe Institute of Technology, KIT), Forschungszentrum für Umwelt und Gesundheit (GSF, nunmehr Helmholtz Zentrum für Gesundheit und Umwelt, HMGU), Umweltbundesamt (UBA) und der Freistaat Bayern mit seinen Fach ämtern (insbesondere LfU). Weitere Kooperationspartner wurden 2007 die Technische Universität München (TUM), 2008 die Ludwig-Maximilians-Univer sität München (LMU) sowie 2009 die Universität Augsburg (UAU) und die Max-Planck-Gesellschaft zur Förderung der Wissenschaften (MPG). BZB AG, Technikmuseum Berlin Dr. Wolff & Tritschler Finanziert wird die UFS nach dem bewährten Modell für wissenschaftliche Großgeräte, d. h. die Kosten für Betrieb, Instandhaltung des Gebäudes und Übernahme der alpinen Risiken übernimmt der Freistaat, während die wissenschaftlichen Dauer- bzw. Wechsel nutzer Nutzungspauschalen zahlen. Darüber hinaus wurde die Betriebsgesellschaft UFS GmbH als neutraler Servicepartner für die Wissenschaftler konzipiert. Sie wird von einer Geschäftsstelle im Augsburger bifa Umweltinstitut unterstützt. Ihre Gesellschafter sind der Markt und der Landkreis Garmisch-Partenkirchen, die Gemeinde Grainau und der Freistaat Bayern. Die maßgeblichen Gremien für den Forschungsbereich sind der UFS- Konsortialrat, dem die langfristigen Grundsatzentscheidungen vorbehalten sind, und das UFS-Science Team, das wissenschaftliche Gewissen der Forschungsstation, das die wissenschaftliche Qualität und die fachübergreifende Kooperation verantwortet. Die aktuellen 20

21 Umweltforschungsstation Schneefernerhaus Ein kleiner historischer Abriss Zehn Konsortialpartner im Überblick Freistaat Bayern Virtuelles Institut Umweltforschungsstation Schneefernerhaus Konsortialrat Vorsitz: Prof. Dr. Siegfried Specht Vertr. Dr. Peter Fritz Konsortium DLR, DWD, HMGU, KIT, LMU, MPG, TUM, UAU, UBA, Freistaat Bayern (Stiftung/ Förderverein) - offen UFS GmbH Geschäftsführung: Dr. Christian Mikulla Roland Mair (Prokurist) Zentrum für Höhen- und Klimaforschung in Bayern Schneefernerhaus/Zugspitze Science Team Koordinator: Priv.-Doz. Dr. Michael Bittner Vertr. Dr. Ludwig Ries Regionales Klima und Atmosphäre Ansprechpartner: Prof. Dr. Schmid, KIT/TUM Satellitenbeobachtung und Früherkennung Ansprechpartner: Priv.-Doz. Dr. Bittner, DLR Global Atmosphere Watch (GAW) Ansprechpartner: Dr. Fricke, DWD; Dr. Ries,UBA Kosmische Strahlung und Radioaktivität Ansprechpartner: Dr. Jacob, HMGU Biosphäre und Geosphäre Ansprechpartner: Prof. Dr. Menzel, TUM Umwelt- und Höhenmedizin Ansprechpartner: Prof. Dr. Huber, LMU Wolkendynamik Ansprechpartner: Prof. Dr. Bodenschatz, MPG Hydrologie und Ansprechpartner Universitäten Ansprechpartner: Prof. Dr. Jacobeit, UAU Querschnittsthemen: Ausbildungsprogramme (Summer Schools, Doktorandenprogramme, Weiterbildung) Neu- und Weiterentwicklung spezifischer Messverfahren, Messsysteme und gekoppelte Modelle Internat. Programme und Netzwerke: ESA, GAW, GEOSS, GMES, NDACC/NDSC, ICSU, IGOS, IGBP, Alpenkonvention, Interreg IIIB, ClimChAlp, etc. 21

22 10 Jahre Klima- und Höhenforschung am Schneefernerhaus und künftigen Ziele der UFS wurden von über 50 Experten definiert und nach umfangreicher Diskussion in allen Gremien als Entwicklungsprojektplan (EPP) gemeinsam bestätigt und beschlossen. Die darin enthaltenen thematischen Schwerpunkte erhielten jeweils einen wissenschaftlichen Paten, der bzw. die als Ansprechpartner/in nach außen fungiert und das Stimmrecht im Science Team ausübt. Als ein weiteres Ergebnis der Strategiediskussion wurde ein Ausbauszenario für datenanaly tische Infrastrukturmaßnahmen und Geräteergänzungen erarbeitet, mit dessen Hilfe die wissenschaftliche Flexibilität des Schneeferner hauses erweitert und seine Attraktivität für internationale Kooperationen weiter verbessert werden. Seine Finanzierung wird im Rahmen des Klimaprogramms Bayern 2020 vom Freistaat unterstützt. Hierzu gehören auch der mittlerweile abgeschlossene Ausbau des Steinschlagund Lawinenschutzes und der Ersatz der kostenaufwändigen alten neuen Hangbahn durch eine moderne Forschungsseilbahn bis zum Oktober Die offizielle Einweihung der neuen Seilbahn am 10. Dezember 2009 wird die Feierlichkeiten zum 10-jährigen Bestehen des Schneefernerhauses als Umweltforschungsstation zusätzlich bereichern. In der seit 80 Jahren andauernden wechselhaften Geschichte des Schneefernerhauses wird damit ein weiterer Meilenstein erkennbar verankert, mit dem auch der Leistung des königlichbairischen Leutnants Joseph Naus gedacht wird, die er 1820 in wissenschaftlichem Auftrag vollbrachte. Das Schneefernerhaus ist endgültig zum Zentrum des Wissenschaftsstandorts Zugspitze geworden. Die UFS ist gut gerüstet, um auch in den kommenden Jahren ihren erfolgreichen Weg zu einem international ver netzten Zentrum für Klima- und Höh enforschung fortzusetzen und sich zu einem weltweit anerkannten Center of Excellence fortzuentwickeln. Foto: Georg Barth 22

23 Umweltforschungsstation Schneefernerhaus Ein kleiner historischer Abriss Infrastruktur 750 m 2 Büro- und Laborfläche 480 m 2 Experimentierterrassen Standleitung ins LRZ München (50 Mbit/s) LAN (Glasfaser, Mbit/s) Konferenz- und Übernachtungsbereich Innovatives Energiekonzept mit Wärmepumpen und Solarfassade Foto: Markus Neumann 23

24 10 Jahre Klima- und Höhenforschung am Schneefernerhaus Forschung am Schneefernerhaus heute Die UFS ist ausgerichtet auf Frage stellungen mit den Zielrichtungen Entwicklung, Demonstration und Betrieb innovativer Technologien für Klima- und Atmosphärenbeobachtung, Qualitätssicherung satellitenbasierter Daten- und Informationsprodukte, Umwelt- und Höhenmedizin und Früherkennung von Naturgefahren. Schwerpunkte sind: 1. Beobachtungen von Wolken, Aerosolen, Strahlung und Wasserdampf leisten einen Beitrag zur Vertiefung unseres Verständnisses des Klimasystems. Die Aktivitäten sind eingebunden in das internationale und von der NASA koordinierte Network for the Detection of Atmospheric Composition Change, NDACC. 2. Kontinuierliche Messungen klima relevanter Spurengase erfolgen im Rahmen des Global Atmosphere Watch-Programms (GAW) der Weltmeteorologischen Organisation (WMO). In Kombination mit dem Meteorologischen Observatorium Hohenpeißenberg besitzt die UFS den Status einer GAW-Globalstation. Foto: Dr Ludwig Ries 24

25 Umweltforschungsstation Schneefernerhaus Forschung am Schneefernerhaus heute 3. Die Mesosphäre gilt als der sensitivste Bereich der Atmosphäre für den Klimawandel. Die operative Erfassung der Temperatur in der oberen Mesosphäre und unteren Thermosphäre ermöglicht eine rasche Beurteilung der Wirksamkeit getroffener Maßnahmen zum Klimaschutz. Die UFS ist das Koordinationszentrum für das weltweite internationale Network for the Detection of Mesopause Change, NDMC. 4. Eine wesentliche Stellgröße im Klimasystem stellt der Einfluss der kosmischen Strahlung dar. Ihre Wechsel wirkung mit der Atmosphäre ist noch nicht ausreichend genug bekannt. Die Messung insbesondere der Energieverteilung sekundärer Neutronen der kosmischen Strahlung ist auf der UFS welt weit einzigartig und setzt Maßstäbe. 5. Der Klimawandel beeinflusst die Gesundheit des Menschen. Veränderungen etwa von Temperatur, Feuchte und Strahlung oder veränderte Konzentrationen von Spurengasen und biogenen Feinstäuben (Pollen) beeinflussen den menschlichen Organismus. Durchgeführt werden Unter suchungen zur Allergieproblematik mit Blick insbesondere auf Atemwegs- und Herz-Kreislauferkrankungen. 6. Der Alpenraum ist charakterisiert durch extreme Veränderungen der Umweltbedingungen auf kürzesten räumlichen Skalen. Der Klimawandel zeigt sich daher im alpinen Raum besonders deutlich in einer drastischen Veränderung der Biodiversität, in der Abnahme der Gletscher und der Permafrostgebiete und liefert eine eindringliche Motivation zur Untersuchung der Klimasensitivität gerade in den Bereichen der alpinen Bio- und Geosphäre. Foto: Georg Barth 7. Zusätzlich anzumerken ist, dass die UFS auch von Dritten für zeitlich befristete wissenschaftliche Projekte und Vorhaben genutzt werden kann. Diese Möglichkeit wird derzeit von etwa 15 Forschergruppen, Kooperations partnern aus der mittelständischen Wirtschaft und von Gutachterorgani sationen aus dem In- und Ausland wahrgenommen wird, einschließlich der vorhandenen Übernachtungsmöglichkeiten. Foto: Prof. Dr. Siegfried Specht Darüber hinaus steht das Schneefernerhaus in einem begrenzten Umfang für einschlägige Tagungen und Seminare inmitten des herrlichen Alpenpanoramas zur Verfügung. 25

26 10 Jahre Klima- und Höhenforschung am Schneefernerhaus Neubau der Forschungsseilbahn und Realisierung des Steinschlag- und Lawinenschutzkonzeptes Mai 2008: Genehmigung für den Bau und Betrieb der Forschungsseilbahn gemäß Art. 21 BayESG Regierung von Oberbayern, D-München August 2007: Verkehrskonzept Schneefernerhaus Ingenieurbüro Kappelmeier, D-Farchant Dezember 2007: Lawinenschutz gutachten für die neue Bergstation der Forschungsseilbahn Eidgenössisches Institut für Schnee- und Lawinenforschung, CH-Davos Mai 2008: Detailplanung des integrierten Steinschlag- und Lawinenschutzkonzeptes UFS zum Schutz der neuen Bergstation und des Schneefernerhauses Ingenieurbüro Schönherr, A-Biberwier Foto: Markus Neumann August 2008: Baubeginn des integrierten Steinschlag- und Lawinenschutzkonzeptes UFS Oktober 2007: Vorprojekt Forschungsseilbahn mit Kostenschätzung gemäß DIN 276 Ingenieurbüro Kappelmeier, D-Farchant Januar 2008: Detailplanung der Forschungsseilbahn Ingenieurbüro Kappelmeier, D-Farchant Juni 2008: Bauaufsichtliche Genehmigung des integrierten Steinschlag- und Lawinenschutzkonzeptes UFS D-Markt Garmisch- Partenkirchen Oktober 2007: Geländeaufnahme der bestehenden Lawinenschutzanlagen des Schneefernerhauses Ingenieurbüro Schönherr, A-Biberwier Foto: Markus Neumann Foto: Markus Neumann 26

27 Umweltforschungsstation Schneefernerhaus Neubau der Forschungsseilbahn und Realisierung des Steinschlag- und Lawinenschutzkonzeptes Mai 2009: Bauaufsichtliche Genehmigung zum Neubau der Talstation der Forschungs seilbahn D-Markt Garmisch- Partenkirchen Foto: Markus Neumann Mai 2009: Antrag auf Genehmigung der technischen Planung der Forschungsseilbahn nach Art. 24 BayESG, UFS GmbH D-Garmisch- Partenkirchen Mai 2009: Baubeginn der Talund Berg station der Forschungsseilbahn Oktober 2009: Fertigstellung der Tal- und Bergstation der Forschungsseilbahn Foto: Prof. Dr. Siegfried Specht Dezember 2009: Offizielle Einweihung der Forschungsseilbahn November 2008: Fertigstellung des integrierten Steinschlag- und Lawinenschutzkonzeptes UFS August 2009: Antrag auf Weiterführung der Forschungsseilbahn nach Art. 33 BayESG, Bayerische Zugspitzbahn Bergbahn AG D-Garmisch- Partenkirchen November 2009: Inbetriebnahme der Forschungsseilbahn Foto: Markus Neumann August 2009: Antrag auf Betriebseröffnung der Forschungsseilbahn nach Art. 25 BayESG, Bayerische Zugspitzbahn Bergbahn AG D-Garmisch- Partenkirchen Foto: Markus Neumann Foto: Prof. Dr. Siegfried Specht 27

28 10 Jahre Klima- und Höhenforschung am Schneefernerhaus Konsortialpartner 28

29 Konsortialpartner Foto: Georg Barth Foto: Georg Barth Foto: Georg Barth Foto: Prof. Dr. Siegfried Specht 29

30 10 Jahre Klima- und Höhenforschung am Schneefernerhaus Foto: Georg Barth Konsortialpartner Bayerisches Landesamt für Umwelt 30 Bayerisches Landesamt für Umwelt Dr. Andreas von Poschinger Bürgermeister-Ulrich-Straße Augsburg Tel: Fax:

31 Konsortialpartner Bayerisches Landesamt für Umwelt Das Bayerische Landesamt für Umwelt (LfU) ist die zentrale Landesbehörde mit Fachaufgaben im tech nischen und ökologischen Umwelt schutz, in der Geologie und in der Wasserwirtschaft. Es ging im Sommer 2005 aus vier bis dahin eigenständigen Landesämtern hervor. Als amtlicher Sachverständiger nimmt das LfU vielfältige Aufgaben im Strahlen- und Immis sionsschutz sowie in der Abfall- und der Wasserwirtschaft wahr. Es erstellt Vollzugshilfen für die Behörden vor Ort und erarbeitet Fachgrund lagen zur Umsetzung gesetzlicher Vor gaben, zum Beispiel beim Lärmschutz. Auch für Kommunen, Firmen und Private gibt es spezielle Beratungsangebote. Als zentrale Informationsdrehscheibe wertet das LfU über 40 Messprogram me aus und sorgt für den raschen Informationstransfer. Zum Beispiel informieren Hochwassernachrichtenund Lawinenwarndienste über die aktuelle Lage. Die kontinuierliche Umweltbeobachtung dient überdies dazu, für einen nachhaltigen Umgang mit der Umwelt Ziele, Konzepte und Pro gramme zu erarbeiten. Damit unterstützt das LfU in Bayern sowohl das Umwelt- als auch das Wirtschaftsressort. Für spezielle Fragen arbeitet das LfU mit Universitäten und Forschungseinrichtungen zusammen. Beispiele sind die Umweltforschungsstation Schneefernerhaus und der bayerische Erdbebendienst. Auch im Bereich der Klimafolgenforschung und des Schadstoffmonitorings in den Alpen bestehen enge Kooperationen. Foto: Bayerisches Landesamt für Umwelt 31

32 10 Jahre Klima- und Höhenforschung am Schneefernerhaus Permafrostmessungen an der Zugspitze Von Permafrost spricht man, wenn über mindestens zwei Jahre dauerhaft eine Temperatur von unter 0 C im Boden oder Fels herrscht. Am Gipfel der Zugspitze liegt demnach Permafrost vor. Eine Veränderung im Permafrost kann weitreichende Auswirkun gen haben, da sie sowohl den internen Wasserhaushalt eines Berges als auch dessen Stabilität beeinflusst. Möglicherweise hat sich der Permafrost in der Zugspitze bereits aufgrund der hohen Temperaturen in den letzten Jahren verändert, doch lässt sich das rückwirkend nicht mehr belegen. Um wenigstens eine zukünftige Ver änderung dokumentieren zu können, wurde das LfU vom Bayerischen Umweltministerium beauftragt, eine entsprechende Messanlage zu errichten. Durchführung Die Durchführung erwies sich als eine sehr anspruchsvolle Aufgabe. Die Bohrung mit einem Durchmesser von 125 mm erfolgte mit einem sog. Im-Loch-Hammer, mit dem der Fels in kleinste Stückchen zermeißelt und mit Druckluft zutage gefördert wurde. Eine erste Bohrung in m Höhe reicht mit 58 m Länge von Süden her unter den Gipfel der Zugspitze selbst. Eine zweite, vom gleichen Ansatzpunkt unter dem Gipfelgebäude hindurch, konnte bei 44 m Bohrlochlänge die Nordwand durchschlagen. In die Bohrlöcher wurde dann je eine Messkette mit den Temperatursensoren eingeführt. Am konnte mit den eigentlichen Messungen begonnen werden. Foto: Marlene Scheel 32

33 Konsortialpartner Bayerisches Landesamt für Umwelt Erste Ergebnisse Nach über einem Jahr Messbetrieb kann somit inzwischen ein erster Jahreszyklus dargestellt werden. Danach reichte der Permafrostbereich noch näher an die Geländeoberfläche heran als ursprünglich angenommen. An der sonnenexponierten Südseite waren im Sommer 2008 nur ca. 8 m auf getaut, an der Nordwand nur ca. 1,5 m. Das Einsetzen der sommerlichen Erwärmung verschiebt sich in 20 m Tiefe bis um fast ein halbes Jahr: Der Minimalwert von ca. -3,6 C wurde erst etwa im September erreicht, das relative Temperaturmaximum von ca. -3,15 C lag im Januar. Die Anlage lief problemlos, die Messdaten wurden stündlich erhoben und vor Ort gespeichert. Per Fernübertragung wurden die Ergebnisse von München aus abgerufen und am LfU ausgewertet. Foto: Vanessa Wirz Ausblick Mit dem einjährigen Messzyklus kann bisher nur der aktuelle Stand festgehalten werden. Zur Beobachtung von Tendenzen sind jedoch langjährige Messreihen erforderlich, weshalb das Projekt auf zunächst 15 Jahre ausgelegt ist. Begleitende Untersuchungen der Universität Bonn im ehemaligen Verbindungstunnel zwischen der österreichischen Bergstation auf m und dem Schneefernerhaus verfolgen mit geophysikalischen Methoden den erwärmungsbedingten Zerfallsprozess im Permafrost. Die Untersuchungen an der Zugspitze werden jetzt zudem von dem EU-INTERREG-Projekt PermaNet begleitet. Mit dessen Hilfe soll es ermöglicht werden, anhand von Modellierungen alpenweit Permafrostgebiete auszuweisen, insbesondere um sich in diesen Gebieten auf mög liche Gefährdungen (Georisiken) vorzubereiten. An der Zugspitze liegt dabei der nördlichste Beobachtungspunkt im alpenweiten Netz. 33

34 10 Jahre Klima- und Höhenforschung am Schneefernerhaus Foto: Geophysikalisches Observatorium der LMU Konsortialpartner Bayerisches Landesamt für Umwelt und Geophysikalisches Observatorium der Ludwig-Maximilians-Universität München 34 Bayerisches Landesamt für Umwelt Dr. Erwin Geiss Dienstort München, Lazarettstraße München Tel: Fax: Geophysikalisches Observatorium der Ludwig-Maximilians-Universität München Dr. Joachim Wassermann Ludwigshöhe Fürstenfeldbruck Tel: Fax: jowa@geophysik.uni-muenchen.de Erdbebendienst Bayern info@erdbeben-in-bayern.de,

35 Konsortialpartner Bayerisches Landesamt für Umwelt und Geophysikalisches Observatorium der Ludwig-Maximilians-Universität München Erdbebendienst Bayern Jährlich treten in Bayern hunderte von Erdbeben auf. Einige dieser Erdstöße sind stark genug, um von der Bevölkerung verspürt zu werden. Um die Öffentlichkeit über alle fühlbaren Erdbeben schnell und umfassend zu informieren, wird seit 2001 in einer gemeinsamen Initiative des Departments für Geo- und Umweltwissenschaften der Ludwig-Maximilians- Universität München und des Bayerischen Landesamtes für Umwelt der Erdbebendienst Bayern betrieben. Nach der Aufbauphase in den Jahren 2001 bis 2004 stehen dem Erdbebendienst Bayern mittlerweile 23 seismische Messeinrichtungen zur Verfügung. Die räumliche Aufteilung in neun bayernweit verteilte Stationen sowie zwei Subnetze bei Bad Reichenhall und Marktredwitz ist dabei nicht willkürlich, sondern an die historisch bekannte Seismizität Bayerns angelehnt. Ziel des Erdbebendienstes Bayern ist es, eine landesweite untere Beobachtungsschwelle von Ml>2.0 (Magnitude nach Richter) zu gewährleisten. Die Zusammenarbeit von Fachbehörde und Universität garantiert im Falle des Erdbebendienstes Bayern durch wissenschaftlich motivierte Arbeiten dessen gute Auslastung und eine stetige Qualitätsverbesserung der erhobenen seismologischen Daten sowie deren Auswertung. Die seit dem Jahr 2006 in der UFS untergebrachte Station ZUGS spiegelt gerade diesen letzten Punkt im Besonderen wider. Ursprünglich zur Verbesserung der seismischen Überwachung der angrenzenden Regionen geplant, ermöglicht diese seismische Station heute zunehmend die Bearbeitung von wissenschaftlichen Fragestellungen. Die Zugspitze als Testlabor für seismische Topographieeffekte Die seismische Station in der UFS ist ein exzellentes Beispiel für das Zusammenspiel von seismischer Überwachungsaufgabe und Forschung. Sie dient zum einen, zusammen mit der schon seit längerem existierenden Station Brunnhäusl in Partenkirchen, als wichtige Station zur Überwachung der Erdbebenregionen im Inntal/Karwendel bzw. der rein auf bayerischem Staatsgebiet befindlichen Erdbebenregion im Estergebirge. Zum anderen werden, neben diesen deutlichen Verbesserungen im Rahmen der Überwachungsaufgaben, wissenschaftliche Untersuchungen von Topographieeinflüssen auf die seismische Wellenausbreitung durchgeführt. Es ist schon seit längerem bekannt, dass eine unruhige Topographie zu verstärkten Schadensbildern führen kann. Im Detail ist dies aber noch größtenteils unverstanden. Die Einflüsse der Topographie auf die seismische Wellenausbreitung können nun anhand der in der UFS installierten seismischen Station aufgezeichnet und anschließend anhand aufwendiger numerischer Simulationen überprüft und separiert werden. Die gewonnenen Erkenntnisse stellen Randbedingungen für weitergehende ingenieurseismologische und andere Untersuchungen, wie z. B. Seismologie an aktiven Vulkanen bzw. erdbebensicheres Bauen, dar. 35

36 10 Jahre Klima- und Höhenforschung am Schneefernerhaus Foto: ESA Konsortialpartner Betriebsgesellschaft Umweltforschungsstation Schneefernerhaus GmbH, Deutsches Zentrum für Luftund Raumfahrt und Karlsruhe Institute of Technology 36 Betriebsgesellschaft Umweltforschungsstation Schneefernerhaus GmbH Dr. Sabine P. Haase-Straub Zugspitze Zugspitze Tel: Fax: Karlsruhe Institute of Technology Dr. Ralf Sussmann Kreuzeckbahnstraße Garmisch-Partenkirchen Tel: Fax: ralf.sussmann@imk.fzk.de Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt, Deutsches Fernerkundungsdatenzentrum Dr. Sabine Wüst Oberpfaffenhofen Weßling Tel: Fax: sabine.wuest@dlr.de

37 Konsortialpartner Betriebsgesellschaft Umweltforschungsstation Schneefernerhaus GmbH, Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt und Karlsruhe Institute of Technology SatVal-A Validierungs aktivitäten für satellitenbasierte Messungen in der Atmosphäre Mehr als 100 satellitenbasierte Instrumente werden in den nächsten zwei Dekaden Daten aus der Erdatmos phäre liefern. Sie bilden die Grundlage für zahlreiche wissenschaftliche Untersuchungen, kommerzielle Daten- und Informationsprodukte für Bereiche etwa der Energieversorgung oder der Agrarwirtschaft, für gesellschaftliche Belange etwa im Bereich der Luftqua lität und der Gesundheit und für politische Entscheidungen etwa im Kontext des Umweltmanagements. Die Akzeptanz der Daten und der daraus abgeleiteten Produkte ist eine direkte Funktion ihrer Qualität. Qualitätssicherung von Satellitendaten und daraus entwickelten Produkten (Validation) muss kontinuierlich und über die gesamte Lebenszeit eines Satelliten erfolgen und stellt ein sehr komplexes Thema dar. Sie fußt auf dem Vergleich zwischen satellitenbasierten und nicht satellitenbasierten Messungen. Diese allerdings stimmen sehr häufig nicht exakt bzgl. Messzeit, -ort und vermessenem Luftvolumen überein. Unterschiede von einigen Stunden bzw. einigen hundert Kilometern sind oft nicht zu vermeiden. Dies führt zu Differenzen in den Messungen, die nicht zwangsläufig auf Messungenauigkeiten hinweisen, sondern unter Umständen zu einem großen Teil auf der räumlich-zeitlichen Variabilität der Atmosphäre beruhen ( Misstime -, Miss-distance -Fehler). Eine Berücksichtigung dieses natürlichen Rauschens der Atmosphäre ist nötig. Aus derartigen Erkenntnissen heraus entstand die Idee für die Einrichtung einer nationalen Kontaktstelle zur Koordination von Validierungsaktivitäten für satellitenbasierte Messungen in der Atmosphäre als Element des Zentrums für Höhen- und Klimaforschung Schneefernerhaus. Im Rahmen dieses SatVal-A genannten Projektes werden in enger Zusammenarbeit mit dem Deutschen Zentrum für Luftund Raumfahrt (DLR) und dem Karlsruher Institut für Technologie (KIT) in der UFS vollkommen neuartige und leistungsfähige Validationsverfahren entwickelt, die u. a. der natürlichen Variabilität der Atmosphäre Rechnung tragen und die Interpretation von Validationsmessungen erleichtern helfen sollen. Diese neuen Verfahren fließen in die Entwicklung eines Geschäfts modells ein, das zum Ziel hat, die Umweltforschungsstation Schneefernerhaus als nationale Kontakt- und Know-how-Stelle zu etablieren. Das Vorhaben wird mit Mitteln des Bundesministeriums für Wirtschaft und Technologie durch die Raumfahrt- Agentur des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt e.v. unter dem Förderkennzeichen 50 EE 0702 gefördert. 37