PIK-Sachbericht 2019

Inhaltsverzeichnis

01 Highlights

02 Eckdaten

03 Forschungsabteilungen

04 FutureLabs

Wissenschaftsunterstützende 05 Organisationseinheiten

06 Anhang 7 United in Science 9 Von Deutschland nach Europa und in die Welt 12 Aus der Forschung 18 In eigener Sache 23 Wissenschaftliche Politikberatung 26 Medien-Highlights 2019 28 Besuche am PIK 29 Wissenschaftliche Politikberatung 30 Breitenwirkung 33 Klima, Kunst und Kultur 34 Berlin-Brandenburg – das PIK aktiv in der Heimat

36 Finanzierung | Beschäftigungszahlen 37 Publikationen | PIK in den Medien 38 Vorträge, Lehre und Veranstaltungen | Wissenschaftlicher Nachwuchs

40 Forschungsabteilung 1 – Erdsystemanalyse 46 Forschungsabteilung 2 – Klimaresilienz 52 Forschungsabteilung 3 – Transformationspfade 58 Forschungsabteilung 4 – Komplexitätsforschung

69 Informationstechnische Dienste 70 Verwaltung 71 Kommunikation 72 Stab der Direktoren 73 Wissenschaftsmanagement und Transfer

75 Organigramm 76 Kuratorium und Wissenschaftlicher Beirat 77 Auszeichnungen und Ernennungen 80 Berufungen, Habilitationen und Stipendien 81 Drittmittelprojekte 89 Veröﬀ entlichungen 2019

Vorwort

So klar man schon jetzt sagen kann, dass 2020 als Aber wir haben noch viel vor uns, das zeigt auch die das Corona-Jahr in die Geschichte eingehen wird, Pandemie-Krise, während derer dieser PIK-Sachbe- so klar lässt sich wohl auch sagen: 2019 war ein richt erstellt wurde. Die Herausforderungen werden Klima-Jahr. Klar wie nie zuvor standen Klimawandel komplexer und internationaler. Von den Planetaren und Klimapolitik im Mittelpunkt der öffentlichen Grenzen bis zu den Globalen Gemeinschaftsgütern: Aufmerksamkeit. Angestoßen durch die Fridays for Nachhaltiger Wohlstand im 21. Jahrhundert und da- Future-Bewegung gingen in Deutschland und überall rüber hinaus hängt ab vom grenzüberschreitenden auf der Welt Hunderttausende junge Menschen auf Management öff entlicher Güter – das gilt für den Ge- die Straße – unter Berufung auf die Klimaforschung, sundheitsschutz genauso wie für die Klimastabilität. und mit der Botschaft: Listen to the Science. Stark Der Klimawandel bleibt dabei ein potenzieller Mul- wie nie zuvor in der Geschichte des Instituts wurden tiplikator anderer Risiken, auch im Hinblick auf die die Ergebnisse des PIK von Medien weltweit aufge- Gesundheit. Er ist eines der drängendsten Probleme griff en. Auch in der Politik wurde die Wissenschaft unserer Zeit. Und die Bewältigung des Klimapro- und insbesondere die Erkenntnisse des Potsdam-In- blems ist eine der vielleicht größten Chancen für eine stituts für Klimafolgenforschung gehört. So hat etwa gute Zukunft für alle. Bundeskanzlerin Angela Merkel in der Diskussion um Kohleausstieg und Klimapolitik in Deutschland Damit auch künftig in einer Welt des ständigen Wan- mehrfach den Austausch mit Fachleuten des PIK ge- dels robuste und relevante Antworten der Forschung sucht, vor allem zur CO2-Bepreisung. entstehen können, entwickeln wir am PIK uns ebenfalls stetig weiter. Mit der erfolgreichen Neuaufstel- Wir haben viel geschaff t, könnte man also in diesem lung des Instituts haben wir diesen Entwicklungspro- Rückblick auf das Jahr 2019 sagen. Vom Klimapa- zess bereits im Vorjahr ins Rollen gebracht. Inzwi- ket in Deutschland über den geplanten Green Deal schen haben die zukunftsweisenden FutureLabs ihre der EU bis hin zu den Vereinten Nationen: Quer Arbeit aufgenommen, in denen kleine Teams quer durch alle Forschungsabteilungen des PIK haben zu den großen Forschungsabteilungen neue Themen Forscherinnen und Forscher ihren Beitrag geleistet, vorantreiben. Wir entwickeln den Transfer unserer Ar- mit wissenschaftlich exzellenter und gesellschaftlich beit in Politik und Gesellschaft ständig weiter, in der relevanter Forschung für eine Stabilisierung unseres Politikberatung ebenso wie in der Kommunikation. Klimas, und letztlich für die Sicherheit kommender Und wir arbeiten weiter an einer noch stärkeren Ver- Generationen. Daran wollen wir weiter arbeiten, um bindung von Naturwissenschaften und Sozialwissen- Entscheidungsträgern in Politik, Wirtschaft und Ge- schaften, immer mit Blick auf lösungsorientierte For- sellschaft bestmögliches Orientierungswissen an die schung. Weil wir Wissenschaft nicht als Selbstzweck Hand zu geben. betreiben, sondern: für die Menschen.

Johan Rockström Ottmar Edenhofer Highlights 6 United in Science

01 HIGHLIGHTS

Von Greta Thunberg bis Angela Merkel – sowohl auf der Straße als auch im Parlament fanden die Erkennt- nisse der PIK-Klimaforschung 2019 Gehör. In einem Jahr, das sowohl in Deutschland als auch international geprägt war durch die weltumspannende „Fridays for Future“-Bewegung, rückte der Klimawandel ganz nach oben auf die politische Agenda. Doch trotz Klimapaket in Deutschland und EU-Green Deal zeigte die UN- Klimakonferenz COP25 in Madrid erneut: Die Politik ist noch nicht klar auf Kurs zur raschen Klimastabilisierung. 7

United in Science: Klimaforschung Thema auf der Straße und im Parlament

Von der Kohlekommission Preisreform“ wiesen Edenhofer und sein Team – bis zum Klimapaket eine enge Zusammenarbeit von PIK und dem Mer- Deutschland steigt aus der Kohle aus: Mit den Emp- cator Research Institute on Global Commons and fehlungen der von der Bundesregierung eingesetz- Climate Change (MCC) – konkrete Wege auf, wie ten Kommission für einen schrittweisen Ausstieg die Regierung die in der EU-Lastenverteilungsver- aus dem emissionsintensivsten fossilen Brennstoﬀ ordnung festgelegten Emissionsminderungsziele für war das Jahr 2019 gestartet. Fachleute des Potsdam- das Jahr 2030 erreichen kann. Der zentrale Gedanke: Instituts für Klimafolgenforschung (PIK) waren eng Eine sozial ausgewogene Bepreisung von CO2-Emis- eingebunden in die schwierigen Verhandlungen – sionen quer durch alle Sektoren. Auf der Grundlage vom Kommissionsmitglied Hans Joachim Schelln- des Sondergutachtens diskutierte das so genannte huber bis hin zu PIK-Direktor Ottmar Edenhofer, der Klimakabinett, mit den Spitzen von Kanzleramt und als Berater in dem Gremium zur CO2-Bepreisung sechs Fachministerien, über eine grundlegende Neu- vorgetragen hat. Über einen detaillierten Vorschlag ausrichtung der Maßnahmen zur CO2-Vermeidung. der Ökonomen Edenhofer und Christoph Schmidt vom RWI Leibniz-Institut für Wirtschaftsforschung Bundeskanzlerin Angela Merkel für eine CO2-Preisreform hatte kurz vor dem Be- informiert sich am PIK schluss der Kommission unter anderem „Der Spie- Im Vorfeld hatte Bundeskanzlerin Angela Merkel gel“ prominent berichtet. bereits im Juni das PIK besucht und intensiv mit Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern dis- Kanzlerin gibt Gutachten zur CO2- kutiert. Im Mittelpunkt des Informationsbesuchs Bepreisung bei Ottmar Edenhofer stand auch hier der Austausch über Optionen ei- in Auftrag ner wirksamen und gerechten CO2-Bepreisung. Zur Vorbereitung des Klimapakets für Deutschland Neben Merkel nahm der Chef des Kanzleramts teil, hatte Bundeskanzlerin Angela Merkel den Ökonom Bundesminister Helge Braun, ebenso Regierungs- Ottmar Edenhofer gebeten, seine Expertise für ein sprecher Steﬀ en Seibert und weitere Fachleute aus zentrales Klimaschutz-Sondergutachten des Sach- dem Kanzleramt. Vom PIK saßen gut zwei Dutzend verständigenrats zur Begutachtung der gesamtwirt- Forscherinnen und Forscher mit am runden Tisch schaftlichen Entwicklung (SVR) – besser bekannt als in der Großen Kuppel des Instituts und trugen For- die Wirtschaftsweisen – bereitzustellen. Mit dem schungsergebnisse zu den Risiken und möglichen umfassenden Arbeitspapier „Optionen für eine CO2- Lösungen der Klimakrise vor.

Link zur MCC-PIK- Bundeskanzlerin Angela Merkel im Gespräch mit Ottmar Expertise Edenhofer am PIK. Foto: BPA Guido Bergmann Highlights 8 United in Science Von Deutschland nach Europa und in die Welt

Nachbesserungen auf dem Weg zum Klimapaket In dem im September vorgelegten Klimapaket der Bundesregierung fanden sich die Erkenntnisse der For- schung zunächst nur begrenzt wieder. Die Spitzen der Ottmar Edenhofer im Gespräch mit Wirtschaftsminister Peter Link zur Sendung Großen Koalition hatten sich im Klimakabinett zwar Altmeier, Grünen-Parteivorsitzende Annalena Baerbock und weiteren Gästen bei Anne Will auf einen Einstiegspreis für CO2-Emissionen verstän- digt. Mit 10 Euro als Startpreis und einer schrittweisen Erhöhung könnten die selbstgesteckten Klima-Ziele für Eine neue Qualität: 2030 jedoch nicht erreicht werden, kritisierte Edenho- Die Bewegung Fridays for Future fer etwa in der TV-Talkrunde „Anne Will“: Das Klima- stützt sich auf die Wissenschaft paket sei ein „Dokument der politischen Mutlosigkeit“. „Listen to the science“ – dies ist eine Kernaussage der für mehr Klimaschutz protestierenden jungen Diese Einschätzung spiegelte sich auch in der detail- Menschen von Fridays for Future. PIK-Wissen- lierten Bewertung des Klimapakets wider, das Eden- schaftler wie Stefan Rahmstorf und Wolfgang Lucht hofer und sein Team von PIK und MCC-Berlin we- gehörten auch deshalb zu den Unterzeichnenden nig später vorlegten und damit an ihre Expertise für einer Stellungnahme der Scientists for Future zum das Gutachten der Wirtschaftsweisen anknüpften. Wissensstand, sowie zahlreiche weitere Forschende. Der Bericht zeigte, dass die Politik vor allem an vier Beim March for Science und anderen Großveran- Punkten nachsteuern müsste: Erstens das Ambiti- staltungen der Bewegung in Potsdam und Berlin onsniveau beim CO2-Preis erhöhen, zweitens den sprachen unter anderem Johan Rockström, Ottmar sozialen Ausgleich verbessern, drittens die Überfüh- Edenhofer oder Leonie Wenz als Redner vor und mit rung auf EU-Ebene weiter ausgestalten und viertens den jungen Menschen – bei der größten Kundge- einen eﬀ ektiven Monitoringprozess einführen. bung waren es mehr als Hunderttausend. Auch Youtuber und Podcaster wie Rezo („der mit den blauen Haaren“), Mai Thi Nguyen-Kim (MaiLab), Thilo Jung (Jung und Naiv), Philip Banse (Lage der Nation) sprachen mit PIK-Forschenden, oder griﬀ en PIK-Forschung in ihren Beiträgen auf. Link zur Bewertung

Youtuberin Mai Thi Die anhaltende Beratung der Bundesregierung Nguyen-Kim inter- durch Edenhofer und Team zeigte Wirkung: Nach- viewte Ottmar Eden- dem das Klimapaket zunächst im Bundesrat als zu hofer im „MaiLab“. Foto: Screenshot wenig ambitioniert gestoppt worden war, hob der Gemeinsam mit Luisa Neubauer, Aktivistin der deut- Vermittlungsausschuss aus Bund und Ländern den schen Fridays for Future Bewegung, besuchte im CO2-Preis noch einmal deutlich an. Sommer die schwedische Schülerin Greta Thunberg das PIK, um sich den aktuellen Stand der Wissen- Auch für den Klimaschutzplan 2050 hat sich die schaft zu diskutieren. Thunberg und der ebenfalls Bundesregierung Edenhofers wissenschaftliche aus Schweden stammende Johan Rockström hat- Begleitung gesichert: Die „Wissenschaftsplattform ten sich Anfang des Jahres bereits im Rahmen des Klimaschutz“ soll als Stimme der Forschung die Weltwirtschaftsforums in Davos getroﬀ en. Sie traf Regierung bei der Umsetzung und Weiterentwick- sich in Potsdam – ganz bewusst ohne Fernsehka- lung der deutschen Klimastrategie unabhängig und meras im Raum – zum Austausch mit Rockström, auf eigene Initiative beraten. Gesteuert wird sie von Ottmar Edenhofer sowie weiteren Expertinnen und einem Lenkungskreis von Vertreterinnen und Ver- Experten des PIK wie PIK-Gründungsdirektor Hans tretern herausragender Forschungseinrichtungen, Joachim Schellnhuber, Stefan Rahmstorf, Ricarda dessen Co-Leiter Ottmar Edenhofer ist. Winkelmann oder Jessica Streﬂ er. 9

Von Deutschland nach Europa und in die Welt:

PIK-Expertise international gefragt

Johan Rockström beim Petersburger Klimadialog „Das Versprechen von Paris erfüllen“ – so der Ti- tel des Petersberger Klimadialogs im Mai, zu dem PIK-Direktor Johan Rockström als Redner geladen war. Die zweitägige Konferenz ist eine der klima- politisch hochrangigsten Treﬀ en auf der deutschen Link zum Bericht und internationalen politischen Agenda und bringt Minister und Fachleute aus 35 Ländern zusammen, auf Einladung der deutschen Umweltministerin Svenja Schulze und der UN-Klimakonferenz COP25. „Die Wissenschaft ist klar: Wenn wir unser Klima stabilisieren wollen, brauchen wir einen grund- legenden Wandel in allen Bereichen der Gesell- UN Climate Action Summit: schaft“, betonte Rockström vor den internationalen Rockström spricht in New York Entscheidungsträgerinnen und -trägern. Auf Einladung von UN-Generalsekretär António Gu- terres kamen beim UN Climate Action Summit in New York die Staatschefs der Welt zusammen, darunter auch Bundeskanzlerin Angela Merkel, sowie weitere Entscheider aus Politik, Wirtschaft und Zivil- gesellschaft. „United in Science“ – so der Titel eines Synthese-Berichts zum aktuellen Stand der Klima- forschung, an dem auch Ottmar Edenhofer und Jo- han Rockström maßgeblich mitgearbeitet hatten. In dem wegweisenden Bericht haben führende Akteure der Klimawissenschaft ihre Kräfte gebündelt, um Fakten für notwendige Entscheidungen zu liefern. Der Bericht war von der wissenschaftlichen Bera- Angela Merkel, Svenja Schulze und die chilenische Umweltmi- tergruppe des UN-Klimagipfels angefordert worden nisterin Carolina Schmidt beim Petersberger Klimadialog. und fokussiert sich auf die Lücke zwischen global Foto: BMU/photothek/Thomas Köhler vereinbarten Klimaschutzzielen und der Realität weiterhin steigender Emissionen. Edenhofer: „Der europäische Green Deal ist ein mutiger Plan“ Die Präsidentin der EU-Kommission, Ursula von der Leyen, stellte in Brüssel den europäischen Green Deal, der eine umfassende Steuerreform als zentrales Instrument beinhaltet. Die Spitzen des PIK stehen immer wieder im Austausch mit der Kom- mission. PIK-Direktor Ottmar Edenhofer lobte den europäischen Green Deal als „mutigen Plan, auf den nun konkrete Maßnahmen folgen müssen“. Highlights 10 COP 24

Johan Rockström stellte in New York zudem den „Exponential Roadmap Report“ vor, in dem die praktikabelsten Lösungsoptionen aufgegriﬀ en werden, durch die eine Reduktion von Treibhausgasen beschleunigt werden könnte. Auf einer hochrangigen Veranstaltung direkt im Anschluss an den UN- Weblink zum Report Klimagipfel präsentierte er auch den „Planetary Emergency Plan“. Diese so genannte Leaders Event wurde von und für die Staats- und Regierungschefs organisiert, um aktuelle Fragen zu diskutieren und die COP25 vorzubereiten.

COP25: PIK-Expertise in Madrid Mehr als 25.000 Delegierte aus aller Welt kamen im Dezember im spanischen Madrid zur COP25 zusammen. Vor Ort waren auch Expertinnen und Experten des PIK. Bei gemeinsamen Side Events mit dem UN-Klimasekretariat UNFCCC, der EU-Kom- mission, Bundesministerien oder etwa der Deut- schen Gesellschaft für Internationale Zusammen- arbeit GIZ brachten unter anderem Fachleute wie Fred Hattermann, Christoph Gornott, Jürgen Kropp, Kira Vinke ihre wissenschaftliche Expertise ein – zu Themen vom Wassersektor über Anpassungsstra-

Johan Rockström bei der Vorstellung der „10 Insights in Climate tegien für Kleinbauern in Sub-Sahara Afrika bis hin Science“, u.a. mit UNFCCC-Cheﬁ n Patricia Espinosa. Foto: PIK zur Rolle von Forschung und Innovation. 11

Die Ergebnisse der COP25 nach mehrfachen Verlän- gerungen und zähem Ringen der Länder kritisierten sowohl Ottmar Edenhofer als auch Johan Rock- ström als „schwaches Ergebnis“, das zwar traurig, aber keine Überraschung sei. Einmal mehr sei klar, dass der Weltklimagipfel 2020 in Glasgow wirklich der Wendepunkt sein muss, als der er im Zeitplan des Pariser Kliamabkommens vorgesehen ist.

Weblink zu den 10 Inzwischen ist klar, dass wegen der weltweiten Co- Insights Update aus der Wissenschaft rona-Krise der Glasgow-Gipfel auf 2021 verschoben für Klimaverhandler wird – was für die internationale Klimapolitik eine Von der Ernährungssicherheit bis zu Biodiversität erhebliche Herausforderung bedeutet. Es darf für und Wetterextremen als „neue Normalität“: PIK- die Klimastabilisierung hier nicht ein ganzes Jahr Direktor Johan Rockström stellte auf der COP25 verloren werden. gemeinsam mit UN-Klimacheﬁ n Patricia Espinosa und Partnern von Future Earth und Earth League die „10 News Insights in Climate Science“ vor. Die Kurz- übersicht soll Verhandlern beim Klimagipfel die wichtigsten Fakten zum aktuellen Stand der Forschung an die Hand geben und wird, initiiert vom PIK, bereits zum dritten Mal in Folge herausgegeben.

Auf einem High Level Event rund um den planetaren Notfall berichtete Johan Rockström dem Ple- num der internationalen Verhandler auch direkt in einem „Update der Wissenschaft“ zum aktuellen Stand der Wissenschaft. Bei dem Plenum vor den Foto: Screenshot entscheidenden Abschlussrunden der COP25 sprachen neben Rockström auch etwa Greta Thunberg,

die spanische Umweltministerin Teresa Ribeira, zur Aufzeichnung des oder Vertreter von Weltbank und EU-Kommission. High Level Events

Follow the Science – das ist ein Satz, den Viel Hoﬀ nung ruht nun auf der Europä- ich» in Madrid oft gehört habe. Und die Wissen- ischen» Kommission, die den kühnen Plan ei- schaft ist klar: Wenn wir unseren Planeten über nes Green Deals zur Etablierung eines neuen 1,5°C hinaus erwärmen, könnten wir in eine Ge- Wachstumsmodells für unsere Wirtschaft vorge- fahrenzone der Klimadestabilisierung eintreten. legt hat, eines Wachstumsmodells, das zur Kli- Das ist unsere planetare Grenze für eine sichere mastabilisierung beiträgt. Wenn der Plan in die und gerechte Zukunft der Menschheit auf der Tat umgesetzt wird, würde dies robuste Instru- Erde. Grenzen zu überschreiten bedeutet na- mente wie eine gerechte und faire Mindestpreis- türlich nicht, dass schon alles verloren ist, aber regelung für CO2 und intelligente, ausgewogene es bedeutet, an Kontrolle zu verlieren und die Steuerreformen beinhalten. Aus der Sicht eines Risiken für unsere Kinder und zukünftige Gene- Ökonomen ist das der richtige Weg. rationen zu erhöhen – mit jedem Zehntelgrad « Erwärmung. « Ottmar Edenhofer Johan Rockström Highlights 12 Aus der Forschung

Aus der Forschung

Von der Erdsystemanalyse über Klimaresilienz bis zu Transformationspfaden und Komplexitätsforschung – mehr als 260 begutachtete Studien wurden 2019 von PIK-Forschenden in hochrangigen Wissenschaftsjourna- len veröffentlicht. Hier einige Schlaglichter:

Kipp-Elemente: das unterschätzte des planetaren Notfalls als Produkt von Risiko und Risiko im Erdsystem Dringlichkeit untersuchen lässt. Zahlreiche Kipp-Elemente des Erdsystems könnten schneller ausgelöst werden als bisher gedacht – da- Das Forscherteam hebt neun Kipp-Elemente als vor hat eine Gruppe führender Wissenschaftlerin- besonders kritisch hervor: Das arktische Meereis, nen und Wissenschaftler in einem Kommentar im das Grönländische Eisschild, die nordischen Na- hoch renommierten Fachjournal Nature gewarnt. delwälder, den Permafrost, die Atlantischen Ther- Dies gilt für die Eismassen Grönlands und der mohalinen Zirkulation, den Amazonas-Regenwald, West-Antarktis sowie für die Korallenriff e und etwa die tropischen Korallenriff e, das Westantarktische den Amazonas-Regenwald. Zusätzlich deute sich Eisschild sowie Teile der Ost-Antarktis – hier ist die an, dass diese Ereignisse nicht nur wahrscheinli- Dringlichkeit der Situation besonders akut. cher werden, sondern auch stärker miteinander verknüpft sind als bisher angenommen; das könne Lenton, T. M., Rockström, J., Gaffney, O., Rahms- zu Dominoeff ekten führen und damit zu einer sig- torf, S., Richardson, K., Steffen, W., Schellnhuber, nifi kanten Bedrohung der Lebensgrundlage vieler H. J. (2019): Climate tipping points – too risky to Menschen. Die Autoren schlagen in ihrem Kom- bet against. – Nature, 575, 7784 [Comment] – DOI mentar eine Formel vor, mit der sich ein Zustand 10.1038/d41586-019-03595-0

Greenland ice sheet Ice loss accelerating Arctic sea ice Reduction in area

Permafrost Boreal forest Thawing Fires and pests changing Atlantic circulation In slowdown since 1950s

Amazon rainforest Karte der identiﬁ zierten Kipp-Elemente im Frequent droughts Coral reefs Erdsystem: Störungen dieser miteinander Large-scale die-offs verbundenen Systeme könnten sich ge- Tipping points genseitig verstärken und noch unbekannte Auswirkungen auslösen mit möglicherweise Connectivity RAISING THE ALARM schwerwiegende Folgen für die Menschheit. . Evidence that tipping points Wilkes Basin,

are under way has mounted East Antarctica ET AL Reprinted by permission from Nature: in the past decade. Domino Ice loss accelerating Climate tipping points – too risky to bet effects have also been West Antarctic ice sheet against – Lenton, T. M., Rockström, J., proposed. Ice loss accelerating Gaﬀ ney, O., Rahmstorf, S., Richardson, K., Steﬀ en, W., Schellnhuber, H. J.,

SOURCE: T. M. LENTON M. LENTON T. SOURCE: COPYRIGHT (2019) 13

Die Wirkung der genannten Rosby Wellen: Das Wellenmuster im Jetstream wird ausgeprägter, die Luftmassen bewegen sich langsamer. Hoch- oder Tiefdruckgebiete bleiben länger stehen und können so Wetterextreme verursachen. Kornhuber, K., Osprey, S., Coumou, D., Petri, S., Petoukhov, V., Rahmstorf, S., Gray, L. (2019): Extreme weather events in early summer 2018 connected by a recurrent hemispheric wave-7 pattern. Environmental Research Letters, 14, 5 – DOI: 10.1088/1748-9326/ab13bf (Reproduced with permission. Copyright © (2019) SCIENTIFIC AMERICAN, a Division of Springer Nature America, Inc. All rights reserved.)

Was hatten Rekordhitze und Dürren Es ist theoretisch möglich, eine Weltbevölkerung von in Westeuropa und Nordamerika mit 10 Milliarden Menschen zu ernähren, ohne das Erd- Starkregen und Überschwemmungen in system zu gefährden. Dies erfordert allerdings nicht Südosteuropa und Japan gemeinsam? weniger als eine technologische und soziokulturelle Der Sommer 2018 war geprägt durch eine Reihe Kehrtwende – von der konsequenten Umsetzung res- von extremen Wetterereignissen auf der Nord- sourcenschonender landwirtschaftlicher Methoden halbkugel, die nahezu gleichzeitig im Juni und Juli bis hin zur Reduzierung von Lebensmittelverlusten auftraten. Ein internationales Forscherteam konnte und schließlich Änderungen im Ernährungsverhalten. zeigen, dass diese Wetterextreme durch ein beson- Als positiver Nebeneffekt kann eine nachhaltigere deres Wellenmuster im Jetstream hervorgerufen Landwirtschaft die allgemeine Klimaresilienz erhöhen worden sind – einer großen Luftströmung, die die und gleichzeitig die globale Erwärmung begrenzen. Erde umrundet. Die Wellen dieses Windbands blieben längere Zeit stehen, statt weiter zu wandern Gerten, D., Heck, V., Jägermeyr, J., Bodirsky, B.L., Fet- – dadurch hielten in den betroﬀ enen Regionen die zer, I., Jalava, M., Kummu, M., Lucht, W., Rockström, Wetterbedingungen länger an und wurden zu Wet- J., Schaphoﬀ , S., Schellnhuber, H.J. (2020): Feeding terextremen. In den letzten Jahren beobachteten ten billion people is possible within four terrestrial pla- die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler eine netary boundaries. – Nature Sustainability 3 – DOI deutliche Zunahme dieser Muster. 10.1038/s41893-019-0465-1.

Kornhuber, K., Osprey, S., Coumou, D., Petri, S., Pe- Umfassende Studie zu Klimarisiken toukhov, V., Rahmstorf, S., Gray, L. (2019): Extreme und Anpassungsstrategien in Ghana weather events in early summer 2018 connected by a re- Mit welchen Strategien kann ein Land wie Ghana current hemispheric wave-7 pattern. Environmental Re- Klimarisiken für die Landwirtschaft begegnen? Da- search Letters, 14, 5 – DOI: 10.1088/1748-9326/ab13bf mit beschäftigte sich eine vom Bundesministerium für wirtschaftliche Zusammenarbeit und Entwick- Die Welt ernähren, ohne den Planeten lung beauftragte Studie des PIK. In Kooperation mit zu schädigen der Deutschen Gesellschaft für Internationale Zu- Fast die Hälfte der derzeitigen Nahrungsmittelpro- sammenarbeit (GIZ) und mit Beteiligung von Sta- duktion ist schädlich für unseren Planeten – sie führt keholdern in Ghana untersuchte ein interdisziplinä- zum Verlust biologischer Vielfalt, setzt den Ökosys- res Team der Forschungsabteilung „Klimaresilienz“ temen zu und verschärft die Wasserknappheit. In Risiken und Anpassungsmöglichkeiten für die nati- einer Studie ging das PIK der Frage nach, wie viele onale Landwirtschaft im Klimawandel. Von Faktoren Menschen unter Einhaltung eines strengen Stan- wie Wasserverfügbarkeit, Extremereignissen bis zu dards ökologischer Nachhaltigkeit weltweit ernährt Ernteerträgen: Ergebnisse der Studie fanden bereits werden könnten. Das ermutigende Ergebnis ist: Eingang in Ghanas nationalen Anpassungsprozess Highlights 14 Aus der Forschung Maize Sorghum Cassava Groundnuts 2°W 0° 2°W 0° 2°W 0° 2°W 0°

Burkina Faso Burkina Faso Burkina Faso Burkina Faso Benin Upper East Upper East Upper East Upper East Upper West Upper West Upper West Upper West Benin

Benin Benin 10°N 10°N Northern Northern Northern Northern

Togo

Togo Togo Togo

Brong Ahafo Brong Ahafo Brong Ahafo 8°N 8°N Brong Ahafo Cote d`Ivoire Volta Volta Cote d`Ivoire Volta Volta

Cote d`Ivoire Cote d`Ivoire Current Ashanti Ashanti Ashanti Ashanti Eastern Die Modellierungen zeigen, dass die Eastern Eastern Eastern Greater Accra 6°N 6°N Greater Accra Greater Accra Greater Accra Western Western Western Western Central Durchschnittstemperatur in Ghana bis Central Central Central 070Km 070Km 060Km 070Km Mitte des Jahrhunderts erheblich anstei- (a) (d) (g) (j) gen wird, Niederschlagsmuster und die Burkina Faso Burkina Faso Burkina Faso Burkina Faso Upper East Upper East Upper East Upper East

Upper West Upper West Upper West Upper West Benin Benin

Benin Benin zukünftige Wasserverfügbarkeit ändern 10°N 10°N sich regional. Dadurch wird es beispiels- Northern Northern Northern Northern

Togo Togo weise schwieriger, Mais im Norden und Togo Togo Brong Ahafo Brong Ahafo Brong Ahafo Brong Ahafo 8°N Volta 8°N Cote dÌvoire Volta Volta Cote dÌvoire Volta im Zentrum Ghanas zu produzieren, Cote dÌvoire Cote dÌvoire RCP2.6 während Sorghumproduktion dort weit- Ashanti Ashanti Ashanti Ashanti Eastern Eastern Eastern Eastern

6°N Greater Accra Greater Accra Greater Accra Greater Accra 6°N gehend möglich bleibt. Die Abbildung Western Western Western Western Central Central Central Central 070Km 070Km 070Km 060Km zeigt die Eignung verschiedener Regio- (b) (e) (h) (k) nen in Ghana für den Anbau von Mais, Burkina Faso Burkina Faso Burkina Faso Burkina Faso 2°W 0° Benin Upper East Upper East Upper East Upper East Upper West Benin Upper West Benin Upper West Upper West Sorghum, Cassava und Erdnüssen unter Benin aktuellen Bedingungen (obere Reihe), 10°N 10°N Northern Northern Northern Northern

Togo Togo unter einem moderaten Szenario des o g To Togo

Brong Ahafo Brong Ahafo Brong Ahafo Brong Ahafo Klimawandels (RCP2.6, mittlere Reihe) 8°N Volta Volta 8°N

Cote d`Ivoire Volta Cote d`Ivoire Volta

Cote d`Ivoire

und unter einem extremen Klimawan- RCP8.5 Ashanti Ashanti Ashanti Ashanti del Szenario (RCP8.5, untere Reihe). Eastern Eastern Eastern Eastern 6°N Greater Accra Greater Accra Greater Accra Greater Accra 6°N Western Western Western Western Central Central Central Central (Murken et al., 2019). 070Km 060Km 070Km 070Km (c) (f) (i) (l)

2°W 0° 2°W 0° 2°W 0° 2°W 0° Limited Marginal Moderate Optimal

(Ghanaian National Adaptation Planning – NAP – pfl anzenphysiologischen Bedingungen Anbauzeiten process). Auch auf der COP 25 in Madrid wurde die für Getreide auswählen. Um den Erntezyklus an die Studie im Rahmen eines Side Events von Experten günstigsten Bedingungen anzupassen, insbesondere und Projektpartnern einem breiten Publikum vorge- während der Getreideertragsbildung, ist die Steue- stellt und fand große Beachtung. rung der Wachstumsperioden entscheidend. Das Mo- dell stellt somit einen eff ektiven Ansatz bereit, um Murken, L., Aschenbrenner, P., Chemura, A., Hatter- globale Pfl anzenwachstumsmodelle zu verbessern mann, F., Koch, H., Lehmann, J., Liersch, S., Röhrig, und Entscheidungen von Landwirten auch für die F., Schauberger, B., Yalew, A., Gornott, C. (2019): Zukunft im Klimawandel zu berücksichtigen. Climate Risk Analysis for Identifying and Weighing Adaptation Strategies in Ghana’s Agricultural Sector. Minoli, S., Egli, D. B., Rolinski, S., Müller, C. (2019): Potsdam: Potsdam Institute for Climate Impact Modelling cropping periods of grain crops at the global Research, 81 p. – DOI: 10.2312/pik.2020.001 scale. – Global and Planetary Change, 174, 35-46. – DOI: 10.1016/j.gloplacha.2018.12.013 Modellierung der Anbauperioden von Getreide auf globaler Ebene Eine Energiewende hin zu Strom aus Die Erträge von Kulturpfl anzen werden weitgehend Wind und Sonne reduziert Schäden an durch die Entscheidungen der Landwirte über Aus- Umwelt und Gesundheit deutlich saatdaten und Sorten bestimmt. Dieser Faktor ist Die Stromerzeugung ist einer der größten Verursacher deshalb eine zentrale Information, um mit Simulati- klimaschädlicher Treibhausgase weltweit. Um die glo- onsmodellen Schätzungen von Ernteerträgen in der bale Erwärmung deutlich unter 2°C zu halten, muss Zukunft erstellen zu können. Bislang wird in Ernteer- der Energiesektor CO2-neutral werden. Mehrere Wege tragssimulationen jedoch häufi g davon ausgegangen, führen zu diesem Ziel und jede Entscheidung hat ihre dass keine Änderungen der landwirtschaftlichen Be- potenziellen Umweltauswirkungen – etwa auf Luft- wirtschaftungspraktiken stattfi nden. Um die Entschei- und Wasserverschmutzung, Landnutzung oder Was- dungen der Landwirte und lokal angepasste Wachs- serbedarf. Ein vom PIK geleitetes Forschungsteam hat tumsperioden besser in Simulationen mit einbezie- erstmals die Vorteile und Nachteile der wichtigsten hen zu können, haben Forscherinnen und Forscher Pfade zur Dekarbonisierung beziff ert. Anhand kom- der Arbeitsgruppe „Landnutzung und Resilienz“ plexer Simulationen verglichen die Forscher mögliche einen neu entwickelten Modellierungsansatz vorge- Optionen zur Dekarbonisierung der Stromversorgung stellt. Ihre Ergebnisse geben Aufschluss darüber, wie und kombinierten ihre Berechnungen mit Lebens- Landwirte unter den gegenwärtigen klimatischen und zyklusanalysen für Anlagen zur Stromerzeugung. 15

Das Ergebnis: Eine Energiewende hin zu Strom aus Mehr als die Hälfte des zu erwartenden Meeresspie- Sonne und Wind bringt die meisten Vorteile für die gelanstiegs ist auf die fünf größten Verursacher von Gesundheit von Mensch und Planet. Stattdessen eine Treibhausgasemissionen zurückzuführen: China, vorwiegend konventionelle Kraftwerkstruktur beizube- USA, EU, Indien und Russland. Allein die Emissionen halten und dabei auf Technologien wie die Abspaltung dieser Volkswirtschaften im Rahmen ihrer NDCs wür- und Speicherung von CO2 oder Biomasse umzustel- den dazu führen, dass die Meere bis 2300 um 12 cm len, würde erheblich zu Lasten der Umwelt gehen. ansteigen. Die Ergebnisse zeigen, dass unsere heuti- gen Emissionen unweigerlich dazu führen, dass die Luderer, G., Pehl, M., Arvesen, A., Gibon, T., Bodirsky, Meere bis weit in die Zukunft hinein ansteigen. Die B. L., Sytze de Boer, H., Fricko, O., Hejazi, M., Hum- Regierungen müssen daher dringend ambitioniertere penöder, F., Iyer, G., Mima, S., Mouratiadou, I., Pietz- Klimapläne (in Form ihrer NDCs) vorlegen, um die cker, R. C., Popp, A., van den Berg, M., van Vuuren, globale Erwärmung deutlich unter 2°C begrenzen. D., Hertwich, E. G. (2019): Environmental co-benefi ts and adverse side-eff ects of alternative power sector de- Nauels, A., Gütschow, J., Mengel, M., Meinshausen, M., carbonization strategies. – Nature Communications. Clark, P. U., Schleussner, C.-F. (2019): Attributing long- – DOI: 10.1038/s41467-019-13067-8 term sea-level rise to Paris Agreement emission pledges. – Proceedings of the National Academy of Sciences of the Emissionen aus nur 15 Jahren können United States of America (PNAS), 116, 47, 23487-23492 langfristig einen Meeresspiegelanstieg von 20 cm erzeugen Der Amazonasregenwald kann durch Eine Studie von Forschenden vom PIK und Cli- wechselhafte Regenfälle trainiert wer- mate Analytics in Berlin zeigt erstmals die kon- den – dem Tempo des Klimawandels ist kreten Auswirkungen der im Rahmen des Pariser er jedoch nicht gewachsen Klimaabkommens bis 2030 vereinbarten Emissi- Eine in Nature Geoscience veröff entlichte PIK-Stu- onsreduktionsziele der einzelnen Länder für den die zeigt, dass die Teile des Amazonaswaldes, in Meeresspiegelanstieg. Wenn die Regierungen ihre denen die Regenmengen stärker schwanken, wider- Selbstverpfl ichtungen („Nationally determined con- standsfähiger gegen heutige und zukünftige Klima- tributions“ – NDCs) nicht deutlich nachbessern, störungen sind. Trotz dieses „Trainingseff ekts“ wird könnten allein diese bislang vorliegenden Klima- der Regenwald wohl jedoch mit dem Tempo des schutzpläne der Länder für die nächsten 15 Jahre fortschreitenden Klimawandels nicht Schritt halten schon einen langfristigen Meeresspiegelanstieg von können, zeigen die Forscherinnen und Forscher in 20 cm bis 2300 anstoßen. ihrer Analyse. Möglich wurde die Quantifi zierung

abc 14 RCP2.6 NDC 2030 reference pathway 80 NDC 2030 reference pathway 12 w/o aerosol phase-out 1991 zero pathway 3 2016 zero pathway

[GtC/yr] 10 2.0 C pathway (RCP2.6) 60

2 CAT NDC extension 8 2 CO 6 40

4 1 rel to 1750 [degC] rel to 1986-200520 [cm] 2 GMT M16 K17 0 IPCC AR5

Anthropogenic 0

GMSLR 0 1800 1900 2000 2100 1800 1900 2000 2100 2000 2020 2040 2060 2080 2100 Year

Panel a zeigt die CO2 Emissionen der verschiedenen betrachteten Szenarien auf globaler Ebene. Die CO2 Emissionen werden ab 1991, 2016, bzw. 2031 auf null reduziert um den Einﬂ uss der Emissionen aus den Perioden 1991 – 2030 und 2016 – 2030 zu be- stimmen. Zum Vergleich sind zusätzlich ein 2 Grad kompatibler Emissionspfad und ein Emissionspfad, der aktuelle NDCs bis 2100 fortschreibt dargestellt. Panel b zeigt die aus diesen Emissionspfaden resultierenden globalen Temperaturen inklusive ihrer Unsicher- heiten (schattierte Flächen). In Panel c ist der Meeresspiegelanstieg für diese Szenarien dargestellt. (Nauels et al., 2019, PNAS) Highlights 16 Aus der Forschung

des bislang unbekannten dynamischen Stabilitäts- Netto-Klimakosten sind am verhaltens, indem innovative mathematische Me- geringsten, wenn die Erwärmung thoden der Analyse nicht-linearer Systeme mit mo- auf 2°C begrenzt wird dernsten Beobachtungsdaten kombiniert wurden. Das auf der Basis naturwissenschaftlicher Erkennt- Der Amazonas Regenwald hat sich über Millionen nisse politisch ausgehandelte Klimaziel des Paris- von Jahren entwickelt und sogar Eiszeiten überlebt. Abkommens ist auch das wirtschaftlich sinnvolle, Heute droht diesem riesigen Ökosystem durch wie PIK-Forschende in einer Studie zeigen konn- menschliche Einflüsse und den weltweiten Kli- ten. Mit Hilfe von Computersimulationen, basie- mawandel ein großﬂ ächiges Absterben – mit weit rend auf einem Modell des US-Nobelpreisträgers reichenden Folgen für seine Funktion als globale William Nordhaus, sind Klimaschäden, etwa durch CO2-Senke. Der neue Forschungsansatz erlaubt zunehmende Wetterextreme oder sinkende Arbeits- es, Regionen zu identifizieren, die anfälliger für produktivität, mit den Kosten der Verringerung des zukünftige Veränderungen des Niederschlags sein Treibhausgasausstoßes verglichen worden. Dabei könnten. Bei ungebremstem Klimawandel könnte ergab sich als das kosteneﬃ zienteste Niveau der demnach eine große, zusammenhängende Region globalen Erwärmung tatsächlich dasjenige, welches im südlichen Amazonasgebiet Gefahr laufen, vom mehr als 190 Nationen als Pariser Klimaabkommen Wald zur Savanne zu werden. vereinbart haben: 2°C.

Ciemer, C., Boers, N., Hirota, M., Kurths, J., Müller- Glanemann, N., Willner, S. N., Levermann, A. (2019 Hansen, F., Oliveira, R. S., Winkelmann, R., (2019): angenommen): Paris Climate Agreement passes the Higher resilience to climatic disturbances in tropical cost-beneﬁ t test. – Nature Communications, 11 – DOI vegetation exposed to more variable rainfall. – Nature 10.1038/s41467-019-13961-1 Geoscience – DOI: 10.1038/s41561-019-0312-z

Zusammenhang zwischen gesamtwirtschaftlichem Schaden in diesem Jahrhundert bei unterlassenem Klimaschutz und ökonomisch optimaler globaler Erwärmung im Jahr 2100. Die Punkte wurden aus einer Unsicherheitsverteilung über den Wirtschaftsschaden abhän- gig vom Klimawandel gezogen. Verschiedene Farben geben verschiedene Klimasensitivitäten(Erwärmung bei Verdopplung des atmo- sphärischen CO2-Gehalts) an, von denen „2.9“, die schwarze Linie, gemeinhin angenommen wird. Der Median der Verteilungen ist mit einem Kreuz gekennzeichnet, die „Likely“ Unsicherheit mit schwarzen Ecken. (Glanemann, N. et al. 2020, Nature Communications)

0.5

4.0°C Climate sensitivity 2.9°C Climate sensitivity 2.0°C Climate sensitivity Median "Likely" range DICE-2016 (3.1°C climate sensitivity) DICE-2013 (2.9°C climate sensitivity) DICE-2007 (3.0°C climate sensitivity) 2000 0 2000 4000 6000 8000

Cumulative GDP losses (tn USD)

4.5 4.5

4.0 4.0

3.5 3.5

3.0 3.0

2.5 2.5

2.0 2.0

1.5 1.5

1.0 1.0 Economically optimal warming (°C) Economically optimal warming (°C) 0.5 0.5 17

Die wichtigsten Faktoren, die das zukünftige Potenzial für die lokale urbane Nahrungsmittelnachfrage beeinﬂ ussen. (Abbildung modiﬁ ziert aus S. Kriewald et al., 2019, Environmental Research Letters, 14, 9, DOI 10.1088/1748-9326/ab2d56)

Potenzial regionaler Landwirtschaft Künstliche Intelligenz: Anwendung für die Versorgung von Städten von „Deep Reinforcement Learning“ Äpfel aus Neuseeland, Steaks aus Argentinien – für nachhaltige Entwicklung dies sind Beispiele für landwirtschaftliche Güter, Zum ersten Mal wurde eine spezielle Art des ma- die um den Globus transportiert werden in unsere schinellen Lernens genutzt, um neue Wege für eine Städte. Das PIK hat untersucht, wieviel Nahrungs- nachhaltige Entwicklung zu finden. Einer dieser mittel stadtnah produziert werden könnten und Wege könnte beispielsweise ein spezifi scher Mix wieviel Emissionen sich durch den reduzierten aus CO2-Besteuerung und Subventionen für erneu- Transportbedarf einsparen ließen. Global könnten erbare Energien sein. Dazu haben Wissenschaftler demnach ca. 35% der Stadtbewohner durch lokale des PIK ein mathematisches Gerüst entwickelt, das Landwirtschaft ernährt werden. Länder wie Indien neu entwickelte Techniken des maschinellen Ler- würden stark profi tieren – mehr als 80% ihrer Stadt- nens mit klassischeren Analysen von Verläufen in bevölkerung könnten theoretisch durch lokale Land- Computersimulationen des globalen Klimasystems wirtschaft ernährt werden. Einfl uss auf die zukünf- und der Weltwirtschaft kombiniert. Bisher wurde tige Lebensmittelnachfrage hätte das Wachstum der das so genannte „Deep Reinforcement Learning“ Städte oder ein steigender Fleischkonsum, sowie vor allem dafür verwendet, um Computer in be- der Klimawandel durch seine Auswirkungen auf stimmten Spielen, wie z.B. AlphaGo, gegenüber die Produktionsbedingungen. In Südasien könnte menschlichen Spielern überlegen zu machen oder etwa das Stadtwachstum für einen Rückgang des Roboter durch unwegsames Gelände zu navigieren. lokalen Ernährungspotenzials 2050 um ca. 30 Pro- Zwar können die Ergebnisse nicht direkt auf die re- zent sorgen. In Nordafrika ist es eine Kombination ale Welt übertragen werden, da die Analyse an ei- aus Klimawandel und urbanem Wachstum, welche nem stark vereinfachten Erdsystemmodell erfolgte. das lokale Potenzial reduziert. Untersucht wurden Allerdings zeigen sie, dass die Anwendung des ma- 4.000 Städte mit mehr als 100.000 Einwohnern. schinellen Lernens im Vergleich zu klassischen Ana- Eine optimale lokale Produktion könnte die trans- lysen tatsächlich innovative Wege fi ndet. Die Studie portbasierten Emissionen aus der Landwirtschaft ist daher von erheblichem methodischem Wert und um 1-1,3 Gt CO2 senken – etwa 14-18% der globalen hat großes Potential. transportbasierten Emissionen. Strnad, F. M., Barfuss, W., Donges, J. F., Heitzig, J. Kriewald, S., Pradhan, P. Costa, L., Cantu Ros, A., (2019): Deep reinforcement learning in World-Earth Kropp, J. P. (2019): Hungry cities: how local food self- system models to discover sustainable management suffi ciency relates to climate change, diets, and urba- strategies. – Chaos, 29, 12 – DOI: 10.1063/1.5124673 nisation. – Environmental Research Letters 14, 9 – DOI 10.1088/1748-9326/ab2d56 Highlights 18 In eigener Sache

In eigener Sache

Johan Rockström, Foto: M. Axelsson/Azote Johan Rockström wird Professor für Erdsystem- forschung an der Uni Potsdam Sabine Gabrysch, Foto: Greb PIK-Direktor Johan Rockström ist zum Professor für Erdsystemforschung berufen worden. Die Pro- fessur ist am Institut Umweltwissenschaften und Sabine Gabrysch: Erste Geographie der Universität Potsdam angesiedelt Professur für Klimawan- und wird gemeinsam mit dem PIK getragen. Seine del und Gesundheit Antrittsvorlesung hielt Rockström unter dem Titel „Our Future on Earth – Redeﬁ ning Sustainable De- Um die Zusammenhänge zwischen Klimaverände- velopment in the Anthropocene“. rungen und der Bevölkerungsgesundheit zu erforschen, hat die Charité – Universitätsmedizin Berlin gemeinsam mit dem PIK die bundesweit erste Pro- Gunnar Luderer zum fessur für Klimawandel und Gesundheit an einer medizinischen Fakultät eingerichtet. Für die neue Professor für Globale Position wurde die Medizinerin Sabine Gabrysch ge- Energiesystemanalyse wonnen, die gemeinsam mit dem Agrarökonomen an der TU Berlin berufen Hermann Lotze-Campen am PIK auch die Leitung der Forschungsabteilung Klimaresilienz übernimmt. Gunnar Luderer wurde auf den neu geschaﬀ enen Lehrstuhl für Globale Energiesystemanalyse der Technischen Universität Berlin berufen. Die Profes- sur wird gemeinsam vom PIK und dem Institut für Energietechnik der Technischen Universität Berlin Auszeichnung getragen. Inhaltlich wird Luderer vor allem im Be- reich der Energiewende und der weltweiten Transfor- für innovative mation zu nachhaltigen Energiesystemen arbeiten. Hochschullehre

Gunnar Luderer, Foto: Photothek für Detlef Sprinz Detlef Sprinz, Das PIK ist mit der Universität Potsdam und dem KHK/GCR21, Foto: Hasso-Plattner-Institut (HPI) für eine gemeinsam krischerfotograﬁ e entwickelte Lehrveranstaltung mit dem „Fellowship für Innovation und Hochschullehre“ ausgezeichnet worden. Das Programm „Nachhaltige und kollabo- rative Entscheidungsﬁ ndung in Wirtschaft und Poli- tik – Eine interdisziplinäre und simulationsbasierte Lehrveranstaltung“ wird in den kommenden beiden Jahren durch die Baden-Württemberg Stiftung und den Stifterverband gefördert. 19

Edenhofer unter den Top 10 Deutschlands ein- flussreichster Ökonomen

Unter Deutschlands wichtigsten Wirtschaftsfor- schern belegt PIK-Direktor Ottmar Edenhofer im Ranking der Frankfurter Allgemeinen Zeitung (FAZ) einen Platz unter den Top 10 und hat damit erneut hervorragend abgeschnitten. Im Vergleich zum Vor- jahr ist Edenhofer in dem Ranking um fünf Plätze aufgestiegen und hat seine Position auf Platz 7 verbessert. In das Ranking gehen neben der Zahl der wissenschaftlichen Zitierungen etwa auch die Befragung von Parlamentariern oder Erwähnungen in Print-, Online- und Sozialen Medien ein. PIK eine der weltweit einflussreichsten Denk- fabriken

Im „Global Go To Think Ranking Index Report“ hat das PIK erneut einen Spitzenplatz unter den weltweit führende Denkfabrik für Umweltpolitik belegt. Veröff entlicht von der US-amerikanischen Univer- sity of Pennsylvania positioniert sich das PIK in der Kategorie „Top Environment Policy Think Tank“ auf Platz 2. Darüber hinaus zählte das PIK auch zu den „Top Think Tanks Worldwide“, den „Top Energy and Resource Policy Think Tanks“, den „Best Govern- Zehn PIK-Forscher unter ment Affi liated Think Tanks“ und den „Think Tanks den einflussreichsten with the Most Signifi cant Impact on Public Policy“. Wissenschaftlern weltweit

Zu den weltweit meistzitierten Forschern gehören laut aktuellem auch zehn PIK-Wissenschaftler quer durch Lancet Report unter alle Forschungsabteilungen. Damit gehören sie global den meistdiskutierten zu den einﬂ ussreichsten Wissenschaftlern, und ihre Arbeiten des Jahres Studien zum obersten 1 Prozent der Wissenschaftslite- ratur. Das Ranking zeigt: Ob Natur- oder Sozialwissen- Die nachhaltige Ernährung einer Weltbevölkerung schaften, das PIK gehört zu den renommiertesten For- von 10 Milliarden Menschen – der wegweisende schungseinrichtungen in Deutschland und weltweit. Lancet Report von internationalen Experten wie Jo- han Rockström ist in Medien und Internet auf ein enormes Echo gestoßen, wie die Wissenschaftssta- tistiker von Altmetric ermittelt haben. Im Ranking der 100 größten Wissenschaftsgeschichten des Jahres 2019 quer durch die Disziplinen belegt die PIK-Studie Platz 18 und gehört damit zu den besten 5 Prozent aller berücksichtigten Forschungsergeb- nisse. Berücksichtigt man nur die wissenschaftlichen Veröﬀ entlichungen zum Klimawandel, gehört die Studie laut einer Carbon Brief Analyse auf Platz 4 der „Top 10 climate papers“ des Jahres. Highlights 20 In eigener Sache

Ausgezeichnete Nachwuchsforschung

Jonathan Donges erhält Heinz Maier-Leibnitz-Preis Die Deutsche Forschungsgemeinschaft und das Bundesministerium für Bildung und Forschung haben Jonathan Donges mit dem wichtigsten deutschen Nachwuchspreis ausgezeichnet. Die Jury er-

Jonathan Donges, kannte ihm den Heinz Maier-Leibnitz-Preis für au- Foto: Karkow ßergewöhnliche Forschungsleistungen an und das Einführen neuartiger Methoden aus der statistischen Physik in die Klima- und Erdsystemforschung.

Brandenburger Postdoc-Preis für Niklas Boers Niklas Boers ist mit dem Postdoc-Preis des Landes Brandenburg ausgezeichnet worden. Mit dem Preis würdigt das Land exzellente Forschungsleistungen herausragender wissenschaftlicher Nachwuchs-

Niklas Boers, kräfte der Hochschulen und außeruniversitären Foto: P. Bartz Forschungsreinrichtungen. Auch die Volkswagen Stiftung zeichnete Niklas Boers aus und verlieh ihm das hoch dotierte Freigeist Fellowship 2019.

Kira Vinke erhält Nachwuchswissen- schaftler-Preis der Stadt Potsdam Als erste Politikwissenschaftlerin erhält Kira Vinke vom PIK den Nachwuchswissenschaftler-Preis der Stadt Potsdam für ihre Dissertation zum Thema „Unsettling Settlements: Cities, Migrants, Climate

Kira Vinke, Change. Rural-Urban Climate Migration as Eﬀ ective Foto: Annette Koroll Adaption?“. Verliehen wurde ihr die Ehrung von Oberbürgermeister Mike Schubert.

Leibniz-Promotionspreis für Catrin Ciemer Für ihre herausragende Doktorarbeit zu Verände- rungen von Niederschlagsmustern im Amazonas- Regenwald ist die Physikern Catrin Ciemer mit dem Leibniz-Promotionspreis ausgezeichnet worden. Der Preis wird jährlich für die besten Doktorarbei-

Catrin Ciemer, ten aus Leibniz-Instituten in den Kategorien Geis- Foto: Leibniz- tes- und Sozialwissenschaften sowie Natur- und Gemeinschaft Technikwissenschaften vergeben.

Physikalische Gesellschaft zu Berlin ehrt Kai Kornhuber Kai Kornhuber wurde der Carl-Ramsauer-Preis der Physikalischen Gesellschaft zu Berlin (PGzB) für seine Dissertation zu den Mechanismen und Auswirkungen simultaner Wetter-Extreme verliehen. Mit dem Preis werden jährlich hervorragende Doktorarbeiten in Phy-

Kai Kornhuber, sik und angrenzenden Gebieten ausgezeichnet. Foto: Climate Media Factory 21

Allianz Climate Risk Research Award für Sven Willer Sven Willner ist für seine Arbeit zu „Higher-order economic losses and damages due to extreme weather events along the global supply network“ mit dem Allianz Climate Risk Research Award ausgezeichnet worden. Mit dem Preis fördert der Versicherer Nachwuchswissenschaftler*innen, deren Forschung dazu beiträgt, die Risiken des Klimawandels besser zu verstehen. Sven Willner, Foto: privat Gleich mehrere Ehrungen für Ronja Reese Für ihre Dissertation „The far reach of ice-shelf thin- ning in Antarctica“ ist Ronja Reese gleich mehrfach ausgezeichnet worden: Die Mathematisch-Natur- wissenschaftliche Fakultät der Universität Potsdam verlieh ihr für ihre „exzellente und innovativen For- schungsergebnisse mit großer praktischer Relevanz“ den Michelson Preis für die beste Promotion des Jahrgangs. Das Leibniz Kolleg Potsdam zeichnete Reese für ihre Doktorarbeit mit dem Publikations- preis aus. Außerdem erhielt sie den Dissertations- Ronja Reese, Foto: R. Winkelmann preis des Vereins der Freunde und Förderer des PIK.

Marlene Kretschmer erhält Förderpreis der Deutschen Meteorologischen Gesellschaft Für ihre Dissertation zu Winterextremen und Klima- wandel ist Marlene Kretschmer mit dem Förderpreis der Deutschen Meteorologischen Gesellschaft ausgezeichnet worden. Mit dem Preis werden herausragende wissenschaftliche Leistungen in der Mete- orologie geehrt.

Leibniz-Doktoranden treffen sich zur Marlene Kretschmer, Foto: PIK Generalversammlung am PIK Das PIK war Gastgeber der zweitägigen General- versammlung des Leibniz PhD Netzwerks. Bei dem jährlichen Treﬀ en kommen Doktoranden der Leibniz-Gemeinschaft aus allen Fachrichtungen zusammen, um ihre Forschung zu diskutieren, Ideen auszutauschen und sich zu vernetzen.

Ein Tag für die Postdoktoranden Erstmals wurde neben dem jährlichen PIK-PhD Day auch ein Postdoc Day für die Postdoktoranden am Institut ausgerichtet. In Workshops wurden dabei etwa Wege zur Professur oder Karrieremöglichkeiten in der freien Wirtschaft diskutiert. Einblicke in verschiedene Berufsbilder gaben bei der Veranstaltun- gen ehemalige Kolleginnen und Kollegen aus dem Alumni-Netzwerk des PIK. LeibnizPhDDay, Foto: PIK Highlights 22 In eigener Sache Wissenschaftliche Politikberatung

Hans Joachim Schelln- huber (3 v.r.) bei der Preisverleihung. Foto: Entega

Erasmus-Kittler-Preis für Hans Joachim Schellnhuber Zeit Wissen Preis für Stefan Rahmstorf Für seine Beiträge zur Weiterentwicklung der Kli- madebatte ist PIK Direktor Emeritus Hans Joa- Stefan Rahmstorf hat für seine Verdienste um die chim Schellnhuber mit dem Erasmus-Kittler-Preis Vermittlung von Klimawissen den „ZEIT WISSEN- gewürdigt worden. Dieser wird alle zwei Jahre von Preis Mut zur Nachhaltigkeit“ erhalten. Mit dem der Stiftung des Entega-Konzerns, eines regiona- Preis würdigt das Magazin der ZEIT Verlagsgruppe len Energie dienstleisters, an Persönlichkeiten oder Pioniere aus Wissenschaft, Wirtschaft und Zivilge- Initiativen verliehen, die sich für das Gemeinwohlwohl sellschaft, die herausragend dazu beitragen, im Be- einsetzen. reich nachhaltiger Entwicklung „die Kluft zwischen Wissen und Handeln“ zu schließen.

Prädikat für E-Quality und Diversity Bereits zum vierten Mal in Folge ist das PIK mit dem Prädikat „Total E-Quality“ ausgezeichnet worden. Das Prädikat wird für die Dauer von drei Jahren an Organisationen aus Wirtschaft, Wissenschaft und Verwaltung verliehen für eine „vorbildlich an Chancengleichheit orientierte Personalpolitik“. Erstmals wurde Ausgezeichneter Mut zur Nachhaltigkeit: Stefan Rahmstorf. dem PIK zudem das zusätzliche Prädikat „Diversity“ verliehen. Foto: Screenshot Als Gleichstellungsbeauftragte des PIK, Sprecherin des Leibniz- Arbeitskreises Chancengleichheit und Diversität und stellvertretende Sprecherin der Allianz der Gleichstellungsbeauftragten Ehrendoktorwürde der der außeruniversitären Forschungsorganisationen war Christine Uni Amsterdam für Johan von Bloh zudem aktiv bei Sitzungen, Podiumsdiskussionen und Rockström Gesprächen mit Politikvertretern.

Johan Rockström ist mit der Ehrendoktorwürde der Universität Amsterdam ausgezeichnet worden. Rock- ström erhält die Auszeichnung für seine bahnbre- chenden wissenschaftlichen Beiträge im Bereich der globalen Nachhaltigkeit und insbesondere für seine Forschung zum Konzept der Planetaren Grenzen.

Weblink zum Ein Tweet von Georg Schütte, Staatssekretär im BMBF, zum Treﬀ en mit YouTube-Video Christine von Bloh und weiteren Gleichstellungsbeauftragten im Ministerium. 23

Wissen- schaftliche

Politikberatung Link zum Buch Klimapolitik kompakt: Handbuch von Edenhofer Konferenz zu Klima in erweiterter Neuausgabe und Sicherheit Kompakte Informationen zu Optionen der Klimapo- mit Auswärtigem Amt litik gibt die erweiterte Neuausgabe des Handbuchs „Klimapolitik kompakt – Ziele, Konfl ikte, Lösungen“ Von Fragen der Ernährungssicherheit, über die Be- von Ottmar Edenhofer und Michael Jakob (MCC). förderung gewalttätiger Konfl ikte und Vertreibung Auf nur 144 Seiten fi nden Praktiker ebenso wie die bis hin zu einer zunehmenden Zahl von Naturkata- interessierte Öff entlichkeit den Stand der Forschung strophen: Der Klimawandel ist ein außenpolitisches dazu, wie man die vielleicht größte Herausforderung Thema. Zusammen mit dem Auswärtigen Amt und unserer Zeit bewältigen kann: die Klimakrise. Auch Weblink zum Berlin dem Think Tank adelphi hat das PIK die Berliner die aus Sicht der Wirtschaftsforschung wichtigsten Call for Action Klima- und Sicherheitskonferenz initiiert. Ergebnis Werkzeuge werden vorgestellt und diskutiert. des Gipfels mit Rednern wie Bundesaußenminister Heiko Maas, dem ehemaligen US-Außenminister John Kerry, sowie Ottmar Edenhofer und Johan Rockström ist der „Berlin Call for Action“, der sich Johan Rockström leitet an alle außenpolitischen Institutionen richtet, um neu geschaffene Earth die Bemühungen um eine der größten globalen Her- Commission ausforderungen des 21. Jahrhunderts für Sicherheits- und Außenpolitik zu verstärken: den Klimawandel. Die neue Earth Commission hat den Auftrag, die wissenschaftlichen Rahmenbedingungen für ein sta- biles Erdsystem zu defi nieren – vereinfacht gesagt, das Äquivalent der 2-Grad-Grenze der Klimaerwär- mung für all jene Erdsysteme, die für das menschliche Wohlbefi nden wesentlich sind. Die Ergebnisse der Kommission sollen dazu dienen, praktische Ziele für die nachhaltige Bewirtschaftung von Land, Wasser, Ozeanen und Biodiversität zu entwickeln. Geleitet wird die Initiative der 20 weltweit renommierten Erdsystemforschenden von PIK-Direktor Jo- han Rockström; auch Ricarda Winkelmann gehört zu den Mitgliedern der Kommission.

An der hochrangigen Konferenz nahmen u.a. die PIK-Direk- toren Ottmar Edenhofer (1. v.l.), Johan Rockström (2. v.l.), Bundesaußenminister Heiko Maas (Mitte) und der ehemalige US-Außenminister John Kerry (rechts von Herrn Maas) teil. Foto: PIK Highlights 24 Wissenschaftliche Politikberatung

Keynote von Hans Joachim Schellnhuber zu Risiken des Klima- Weblink zum voll- wandels mit Blick auf ständigen Bericht die Sicherheit. Foto: Münchener Sicherheitskonferenz

Schellnhuber spricht auf Münchener Sicherheits- konferenz

Bei der Münchner Sicherheitskonferenz standen Weblink zum voll- 2019 erstmals Sicherheitsrisiken durch den vom ständigen Bericht Menschen verursachten Klimawandel im Mittel- punkt. Zu diesem weltweit einzigartigen Treffen von globalen Sicherheitsexperten, darunter Staats- oberhäupter und hochrangige Militärbeamte, war Hans Joachim Schellnhuber eingeladen, um seine Einschätzung zum Stand des Klimawandels und seiner möglichen Folgen für die internationale Po- litik in einem Impulsvortrag zu präsentieren. Mit seinem Vortrag eröﬀ nete er die Podiumsdiskussion zum Thema Klimawandel und Sicherheit. Weblink zum voll- ständigen Bericht

Weblink zum voll- ständigen Bericht

Vatikan: Treffen der Öl- und Finanzkonzerne

Einige der weltweit größten Öl- und Finanzkonzerne kamen auf Einladung der Päpstlichen Akademie der Wissenschaften (PAS) in Rom zu einem Dialog über „The Energy Transition and Care for Our Common Home“ mit Papst Franziskus zusammen und einig- Weblink zum voll- ten sich darauf, sich den Bemühungen von Wissen- ständigen Bericht schaft und Gesellschaft zur Eindämmung der Klima- krise anzuschließen. Hans Joachim Schellnhuber, PIK Direktor Emeritus und Mitglied der PAS, war der einzige zu diesem Dialog eingeladene Klima- wissenschaftler. Er hielt den Eröﬀ nungsvortrag der Veranstaltung und spielte eine entscheidende Rolle bei der Erstellung der von fast allen Teilnehmenden unterzeichneten Erklärungen. Weblink zum voll- ständigen Bericht 25 Neuer IPCC-Sonderbericht über Landnutzung und Klimawandel

Fast ein Viertel der vom Menschen verursachten Treibhausgasemissionen gehen heute auf die Land- und Forstwirtschaft und andere Formen der Landnutzung zurück. Der Sonderbericht des Weltklimarats IPCC zu Klimawandel und Landsystemen (SRCCL) beschreibt die aktuelle Situation, entwirft und untersucht mögliche Zukunftsszenarien und Risiken des Klimawandels sowie Lösungsansätze für eine nachhaltige Landnutzung und Ernährungssicherheit. Das PIK leitete Schlüsselstudien, die als wichtige Beiträge in den IPCC-Sonderbericht einbezogen wurden. Alexander Popp und Prajal Pradhan vom PIK sind zudem Leitautoren der Kapitel über Ernährungssicherheit und über die Beziehungen zwischen Land und Klima.

Nationalakademie Leopoldina legt Stellungnahme „Saubere Luft“ vor

Die Nationale Akademie der Wissenschaften Leopoldina hat sich in einer Stellungnahme „Saubere Luft – Stickstoﬀ oxide und Fein- staub in der Atemluft: Grundlagen und Empfehlungen“ für eine bundesweite Strategie zur Luftreinhaltung und eine nachhaltige Verkehrswende ausgesprochen. Mitglied der interdisziplinären Leopoldina-Expertengruppe und einer der Autoren der Stellung- nahme ist PIK-Direktor Ottmar Edenhofer. Der Klimaökonom sagte: „Die deutsche Autoindustrie kann proﬁ tieren, wenn sie statt zu bremsen entschlossen in saubere Antriebe wie etwa in die Elektromobilität investiert“.

WBGU legt Gutachten zu nachhaltigem digitalem Wandel vor

Die fortschreitende Digitalisierung und die Transformation hin zu mehr Nachhaltigkeit und Klimaschutz können nur im Einklang und nicht gegeneinander gelingen – das formuliert sehr klar der Wissenschaftliche Beirat der Bundesregierung Globale Umweltver- änderungen (WBGU) in seinem Gutachten „Unsere gemeinsame digitale Zukunft“. Werde die Digitalisierung nicht in den Dienst einer nachhaltigen Entwicklung gestellt, könnte der digitale Wandel die Klima- und Umweltprobleme eher weiter verstärken – beispielsweise durch einen gesteigerten Ressourcen- und Energieverbrauch. Hans Joachim Schellnhuber ist einer der Autoren des Gutachtens, das an Bundesforschungsministerin Anja Karliczek und Bundesumweltministerin Svenja Schulze übergeben wurde.

Umweltrat übergibt Sondergutachten zur Legitimation von Umweltpolitik an Ministerin Schulze

In einem Sondergutachten erörterte der Sachverständigenrat für Umweltfragen (SRU) die Legitimationsgrundlagen der Umwelt- politik und schlägt institutionelle Weiterentwicklungen für Politik und Verwaltung vor. In „Demokratisch regieren in ökologischen Grenzen – zur Legimitation von Umweltpolitik“ legen die Ratsmitglieder dar, wie der Staat vor dem Hintergrund langfristiger und systemischer Umweltprobleme nicht nur zum Handeln legitimiert, sondern auch verpﬂ ichtet ist, um die Lebensgrundlage der Menschen zu erhalten. Das Gutachten wurde unter anderem von Ratsmitglied Wolfgang Lucht in Berlin an Bundesumweltminis- terin Svenja Schulze übergeben.

Lancet Report: Policy Brief für Deutschland

Was bedeutet der wegweisende Lancet Report für Deutschland? Der „Policy Brief für Deutschland“ wurde im Rahmen des Lancet Countdown on Health and Climate Change in Kooperation mit der Bundesärztekammer, der Charité – Universtitätsmedizin Berlin, dem Helmholtz Zentrum München und Sabine Gabrysch vom PIK erarbeitet und in Berlin der Öﬀ entlichkeit vorgestellt.

Lancet Report: Umfassender Forschungsbericht zu Klimawandel und Gesundheit

Eine wachsende Bevölkerung von 10 Milliarden bis 2050 nachhaltig und gesund zu ernähren ist möglich, erfordert jedoch substanzielle Veränderungen unseres Speiseplans – das zeigt der neue Report der EAT-Lancet Kommission. Internationale Experten um Jo- han Rockström haben mit der wichtigsten medizinischen Fachzeitschrift erstmals umfassende und detaillierte wissenschaftsbasierte Ziele für eine Ernährungsweise vorgelegt, die sowohl die Gesundheit des Menschen als auch die Gesundheit des Planeten schützt. Highlights 26 Medienhighlights Medien-Highlights Süden die Killerhitze an: Ab Mon- sen, dass das Wetter immer häufi- als 200-mal gebrannt. Und der Jahren. D tag wird es jeden Tag etwas wär- ger verrückt spielt – und was das Sommer kommt erst noch! Mojib Lat mer, bereits ab Mittwoch werden für uns bedeutet. b #(5%0%8"%01#(5%,,3- unseren K 3&%321#(+!-$0.++2%)-%')' regional 40 Grad erreicht. Dipl.- Prof. Dr. Hermann Lotze-Campenp '%- nach Starkregen oder eine deutlich g 1 '!-2)1#(%)27%5%++%!31$%0' Meteorologe Dominik Jung (wet- von der Humboldt-Universität Ber- starke Schneeschmelze in den fährliche ZEIT Online: Waldbrände, Eisschmelze, 1 !(!0!73<,)2%,/%0!230%-/ ter.net): „Im Ruhrgebiet2 könnte es lin und dem Potsdamer Institut für Bergen (z. B. den Alpen), die klei- Und: Zw 4.-")1730!$3-$,%(0 sogar noch heißer werden.“ Klimafolgenforschunggg zu BILD: „Ja, ne Flüsse und Bäche in reißende des Klima Nach einer kurzen Abkühlung Wissenschaftler sind sicher: Der wir sind mittendrin im Klimawan- Ströme verwandelt. Schnee u am Wochenende rauscht aus dem langgpge prognostizierte Klimawan- del! Heute ist es im Schnitt schon 0.&.27% !,/%-5%)2%0 gesamt w del ist längst da!d Und er hat ver- 1,5 Grad wärmer in Deutschland „Schuld sind insgesamt die wich- Strengeg W Unwetter: Der Mensch spürt die Erderwär- heerende FolFolgeng für Deutschland. als zu Beginn der Wetteraufzeich- tigen Höhenwinde, unter ande- unwahrsc ★★★ nungen 1880. Wenn wir weiterma- rem der Jetstream, die in unse- )0$ !162062 %, %22%0,!#(2 chen wie bisher, könnten wir bis ren Breiten die Erde umkreisen. !++.0#! 1%)2 .#(%-#(+!1%)2 .# '7%)+%- Mitte des Jahrhunderts noch ein Sie werden immer langsamer, „Nach un mung. Klimaforscher Stefan Rahmstorf er- TornadosTornad in NRW, golfball- Grad dazubekommen. Unser Wet- weil die Temperaturunterschie-p den wir b ggroroßßee Hagelkörner in ter wird dann immer extremer.“ de zwischen Arktis und Äquator Hitzetage BayeBayeay,yey rn, Blitz e- Gewitt er , )%.%*.-*0 %%%2%- .'% .+'%- kleeeiner w ede.Sobebeeerden. So bleiben ein- sech s pro schwereschw Überschwem- b 0-2%%)-"3;%- in der Land- zelne Wetterlagen länger an ei- Sommer w mungenmu durch Starkre- wirtschaft wegen anhaltender nem Ort hängen und aus den normal.“ klärt die Folgen einer Welt im Klimawandel ggeen in vielen Orten. Dürre! ersten Sommertagen kann sich Tage mit In BILD erklären For- b )-*%-$%%'%+$%0+:11% eine Hitzewelle aufbauen oder 0.&. scher, warum wir uns (z. B. Rhein, Neckar) erschweren aus dem ersehnten Regen eine -%-$!1 S Ü 2 BILD-Zeitung: Hitzewellen, Trocken- Sécheresses, canicules et parasites déciment les forêt heit, schwere Bedingungen für die Landwirt- Des associations écologistes appellent les autorités à en finir avec les monocultures de conifères, très répand schaft: Hermann Lotze-Campen über die extreme Hitze im Juni 2019 3

3 New York Times: Welchen Preis hat der Klimawandel? Die New York Times über Climate Change Will Cost Us Even Ottmar Edenhofers Forschung zu Wirtschaft More Than We Think und Klimapolitik rund um die CO2-Bepreisung

4 Frankfurter Allgemeine Zeitung: Zähes Ringen um Kompromisse in der Koh- lekommission: Hans Joachim Schellnhuber 4 diskutiert im Doppel-Interview mit Bahn-Chef Ronald Pofalla die deutsche Klimapolitik

5 Rundfunk Berlin-Brandenburg: Europaweit gehen Schülerinnen und Schüler Wissenschaft für eine bessere Klimapolitik auf die Straße. »Jeder kann etwas ändern« Klima Hitzetote, Hungernde, Flutopfer – die Epidemiologin Sabine Gabrysch warnt vor drastischen Wolfgang Lucht spricht im „Talk aus Berlin“ Auswirkungen der Erderwärmung. Aber noch könne die Menschheit umsteuern.

abrysch, 43, hat seit Juni Deutschlands schaft und Baugewerbe. Außerdem ist die SPIEGEL: Welche weiteren Gesundheit ste und einzige Professur für Klimawan- Ernährungssicherheit in Gefahr. folgen bringen Sie mit dem Klimawande mit Jörg Thadeusz über die Fridays for Future l und Gesundheit inne. Sie arbeitet an SPIEGEL: Weil ganze Ernten ausfallen kön- in Verbindung? er Berliner Charité und am Potsdam- nen? Gabrysch: Unsere Gesundheit hängt vo stitut für Klimafolgenforschung. Gabrysch: Die Landwirtschaft ist davon ab- einer stabilen Umwelt, von einem gesun hängig, dass die Wetterbedingungen vorher- den Planeten ab. Als Menschen brauche PIEGEL: Frau Professor 6Gabrysch, wie sehbar sind. Durch den Klimawandel haben wir saubere Luft, sauberes Wasser, gesun 5 ngesund ist der Klimawandel? wir es aber häufiger mit Extremwetter zu de Nahrung. Das haben jetzt schon nich 6 Der SPIEGEL: Wie ungesund ist der Klimawandel? Zu ihrer neuen Professur Kli- mawandel und Gesundheit interviewt das Magazin der Spiegel die Medizinerin Sabine Gabrysch auf zwei vollen Seiten JOCHEN SAND 7 Medizinerin Gabrysch WirtschaftsWoche: Teure CO2- »Für Ältere kann die Hitze lebensgefährlich sein«

Emissionen? In einem Dossier für die Wirt- Wetter Eine Polen. In manc schaftsWoche erläutert Ottmar Edenhofer von über 4 ausführlich, wie eine CO2-Bepreisung sozial s geht wieder 7 E dertsommer wellen, Dürr gerecht gelingen kann folgt jetzt in Deuts len Europas die For hundertsommer, d und sogar noch hö Nach einem küh 8 doch noch warm Rundfunk Berlin-Brandenburg: wie: Am Mittwoch nahe Guben in Bran Celsius. Zum erste Ein Kochbuch zum Lancet Report: Die Sen- Messungen im Jahr de solch ein Juniw dung Zuhause in Berlin Brandenburg interviewt Johan Rockström zu den Hintergrün- den der „Planetary Health Diet“ 8

9 ZDF Fernsehen: Im Wissenschafts- magazin „Leschs Kosmos“ diskutiert Anders Levermann mit Gastgeber Harald Lesch über die Folgen des Anstiegs des Meeres- spiegels 27 2019

10 Der Klimaforscher Prof. if (Uni Kiel) zu BILD: „An Küsten bedeutet das ein größeres Risiko für ge- Sturmfluten.“ 10 war kann es in Zeiten Süddeutsche Zeitung: Stefan Rahm- wandels im Winter noch nd Eis geben. Aber ins- 9 werden die Winter milder. Winter werden dagegengg cheinlicher. storf und Bundeswirtschaftminister Peter %321#(+!-$$!1-%3% ! Prof. Lotze-Campen: seren Rechnungen wer- bis 2100 viermal mehr Altmaier diskutieren über Klimapolitik und e haben als heute – von o J ahr auf dann 24 . Ein wie 2018 wäre dann fast Hitzetage, das sind die 30 Grad oder mehr. die Erkenntnisse der Klimawissenschaft .27% !,/%- ? )0-%- $)%%01#()%"3-'$%0 > 13 ts allemandes 11 Göteborgs-Posten: Johan Rockström dues et vulnérables über die COP25 in Madrid und die Hinter-

Världen Redaktör: Peter Korpi 031-62 44 25 | E-post: [email protected] gründe der „10 insights“ aus der Klimafor- Spanien: FN:s klimatmöte schung, die Verhandler kennen sollten

12 ZDF: Das Klimaschutzpaket der Bun- desregierung – großer Wurf oder große Ent- 11 täuschung? Ottmar Edenhofer im Gespräch mit Wirtschaftsminister Peter Altmeier, An- nalena Baerbock und weiteren Gästen bei Anne Will

13 Le Monde: Ein Hitzesommer mit 12 vielen Waldbränden in Europa: Die franzö- sische Tageszeitung spricht mit Christopher Reyer über Wald, Feuer und die Rolle des Kli- mawandels

Johan Rockström är på plats i Madrid för FN:s klimatmöte. Bilden är tagen under onsdagens utdelning av Right Livelihood-priset 2019 i Stockholm. Bild: Erik Simander 14 N24: Ambitionierte Klimaziele? Der EU-Gipfel tagt im Juni auch zum Thema kommunicera ofta metertjocka allt det mörka, hävdar Johan Rock- 14 tunga rapporter. Så detta är ett kom- ström och lyfter fram satsningar på plement till de tunga tegelstenarna förnybar energi. och något som man kan läsa över en – Enda anledningen till att man Klima. Jessica Streﬂ er ordnet ein, was nötig Klimatforskaren kaffekopp. Och det kan göra ledarna inte går och gömmer sig i ett hörn uppladdade inför de förhandlingar när man hör allt det dystra är att vi som de står för här, säger han. har den här rapporten som också wäre, um Klimaziele zu erreichen sammanfattar beläggen för att vi nu Nyligen röstade Europaparlamen- börjar närma oss tvåsiffriga nivåer ska få världens tet igenom en resolution där man på förnybar energi runt om i värl- utropar ett globalt klimat- och mil- den. Vi börjar se hur sol och vind jönödläge. Och Johan Rockström är ekonomiskt konkurrenskraf- pratar också om ett nödläge. Kri- tigt och vi ser hur vi har lösningar 15 tiker menar att den benämningen inom sektorer som jordbruk och NHK World TV: Der japanische Fern- ledare att agera för tankarna till paniktillstånd och transport. blir kontraproduktivt. Rockström sehsender NHK interviewt Fred Hattermann zur Hitzewelle in Europa 15 16 Spiegel: Vor dem Hintergrund der Hitzewellen in Europa berichtet das Maga-

Hitzewelle hat halb Europa erfasst, von Portugal bis zin über Kai Kornhuber und die Forschung chen Regionen stieg das Thermometer auf Rekordwerte 40 Grad Celsius. Und das soll nur der Anfang sein. zu planetaren Wellen und Veränderungen im r los. Auf den Jahrhun- In Frankreich, wo teils 45 Grad Celsius Jetstream 2018 mit seinen Hitze-16erwartet wurden, mussten die Schulen am ren und Waldbränden Donnerstag und Freitag ihre Abschluss- schland und weiten Tei- prüfungen verschieben; in Paris blieben rtsetzung: noch ein Jahr- viele Parks und Freibäder auch nachts ge- diesmal mit Saharaluft öffnet, damit die Menschen ihren heillos 17 heren Temperaturen. heißen Wohnungen entkommen konnten. ARD: Kirsten Thonicke erklärt im Ma- hlen Mai wurde der Juni Die Hitzewelle rief schlimme Erinnerun- in Deutschland – und gen an jene von 2003 wach, damals kamen stieg das Thermometer dort fast 15000 meist ältere Menschen um. gazin ARD Brisant was der Klimawandel mit ndenburg auf 38,6 Grad Welchen Anteil der von Menschen ge- en Mal seit Beginn der machte Klimawandel an den aktuellen r 1881 wurde hierzulan- Temperaturen genau hat, wird die Welt in den verheerenden Bränden im Amazonasge- wert erreicht. Die durch- Kürze erfahren: Die deutsche Physikerin biet zu tun hat

18 18 Süddeutsche Zeitung: Ein episches 17 Stück über die Folgen des Meeresspiegelan- stiegs greift die Forschung zur Gletscher- schmelze in Grönland und zu Kipp-Elementen des Erdsystems um Ricarda Winkelmann auf Highlights 28 Besuche am PIK

Besuche am PIK

Delegation des Bundesumweltministeriums am PIK. Foto: PIK

Bundeskanzlerin Angela Merkel ließ sich von Ottmar Edenhofer sowie weiteren Forschenden des PIK briefen und diskutierte über Themen wie Wetterextreme und CO2-Bepreisung. Foto: BPA/Guido Bergmann

Offi ziere und Unteroffi ziere der Bundes- wehr Flugabwehr im Gespräch mit Jacob Schewe über Klimawandel und Konfl ikte. Foto: PIK

Parlamentarier aus Luxemburg bei einem Besuch im Vorfeld von Gesprächen Eine Delegation indigener Vertreter Amazoniens im Gespräch mit Kirsten Thoni- im Kanzleramt und Bundestag mit Johan Rockström und Daniel Klingenfeld. cke und Boris Sakschewski über die PIK-Forschung zum Amazonas-Regenwald. Foto: PIK Foto: PIK 29

Von Wetterextremen zur Migration: Eine Gruppe der Bundeswehr informiert sich bei Kira Vinke über den Klimawandel als Sicherheitsrisiko. Foto: PIK

König Willem-Alexander und Königin Máxima der Nieder- Ein Austausch mit Wolfgang Ischinger, Vorsitzendem der Münchener Sicherheitskonferenz, lande bei einem Informationsbesuch auf dem Telegrafen- rund um das Thema Klimawandel und Sicherheit. Foto: PIK berg. Foto: Anja Kliese de Souza

Gemeinsam mit Luisa Neubauer, Aktivistin der deutschen Fridays for Future, besuchte die schwedische Schülerin Greta Thunberg das PIK, um sich zum aktuellen Stand der Wissenschaft zu informieren. Foto: Greb

Junge Diplomaten aus Brasilien, China, Indien, Indonesien, Mexiko, Südafrika und Deutschland des Auswärtigen Amts mit ihrem Referenten Fred Hattermann. Foto: PIK Highlights 30 Breitenwirkung

Breiten- wirkung

Lange Nacht der Wissen- Einblicke in den schaften in Potsdam und Forschungsalltag Girls’ Day am PIK beim Girls’ Day. Berlin Foto: PIK

Erneut besuchten rund 20.000 Menschen die Lange Um junge Schülerinnen für den Alltag in der For- Nacht der Wissenschaften in Berlin und Potsdam. schung zu begeistern und Einblicke in einige Ar- Quer durch das PIK präsentierten mehr als 50 Mit- beitsfelder der Forschung am PIK zu ermöglichen, arbeiterinnen und Mitarbeiter Themen vom Klima öﬀ net das PIK jedes Jahr auch seine Türen für junge der Erdvergangenheit über den Klimawandel auf Schülerinnen. Im Rahmen des Girls’ Day vermitteln dem Teller bis hin möglichen Instrumenten zur Be- dabei Forschende von der Meteorologie bis zur Kli- grenzung des Klimawandels. Die PIK-Direktoren Jo- matologie, von der Physik bis zur Mathematik, von han Rockström und Ottmar Edenhofer diskutierten der Ökonomie bis zur Soziologie, wie der Alltag ei- mit Besuchern in ihren jeweiligen Vorträgen etwa nes Forschenden aussieht und welche Berufsmög- über die Belastungsgrenzen des Planeten oder eine lichkeiten sich hier ergeben. faire CO2-Bepreisung. Klimaforschung auf der

Von Zeitgeist bis Zukunft: Mehr als 25.000 Menschen nahmen an der Digitalkonferenz Republica teil, die angestoßen von der Fridays for Future Bewegung einen Schwerpunkt auf Klimawandel und Nachhaltig- Besucherinnen und Besucher der Langen Nacht der Wissen- keit legte. Das PIK war wie schon in den Vorjahren mit schaften informieren sich am PIK. Foto: PIK mehreren Forschenden präsent: PIK Direktor Johan Die Republica- Keynote von Johan Rockström sprach auf dem Festival für und von der Rockström ist Doku-Reihe „Unser digitalen Gesellschaft über eine sichere Zukunft für hier vollständig Planet“ auf Netflix die Menschheit auf einem gesunden Planeten. PIK- abrufbar Forscherin Jessica Strefl er und weitere Forschende Vom Eis der Antarktis über den Regenwald bis zu des PIK sprachen auf der Republica außerdem über den Wüsten unseres Planeten: In einer beispiellosen Themen wie die Ursachen und Folgen des Klimawan- Kollaboration zwischen Netfl ix, Filmproduzent Sil- dels insbesondere für die Wirtschaft. verback Films und dem WWF entstand die achttei- lige Dokumentations-Serie „Unser Planet“. Neben dem Briten David Attenborough, dem Erzähler der Serie, gehörte auch PIK-Direktor Johan Rockström zu den internationalen Experten, die das Filmteam bei der Produktion für die Streaming-Plattform Net- fl ix beraten haben. Begleitend zum Start der Doku Bei der Netfl ix-Serie entstand auch der Film „Our Planet: Our Business“, „Unser Planet“ wurde auf PIK-Expertise unter anderem mit PIK-Direktor Rockström, der von zurückgegriff en. WWF International veröff entlicht wurde. Foto: Screenshot 31

Landwirtschaft und Klima- wandel: querFELDein

PIK-Klimaforschung auf dem Kirchentag

Dürre Aussichten für die Landwirtschaft im Klima- Auch auf dem 37. Evangelischen Kirchentag in wandel? Diese Frage diskutierte PIK-Direktor Ottmar Dortmund war das PIK prominent vertreten. Jo- Edenhofer mit Vertreterinnen und Vertretern von han Rockström sprach dort in seiner Keynote über Ministerien und Wirtschaft bei einer interaktiven eine Ernährungsweise, die sowohl gesund für den Podiumsdiskussion im Haus der Leibniz-Gemein- Menschen als auch gesund den Planeten ist. PIK schaft in Berlin. Ergänzt wurde die Diskussion von Direktor Emeritus Hans Joachim Schellnhuber Impulsvorträgen aus Leibniz-Instituten, unter ande- diskutierte mit Bundesumweltministerin Svenja rem von Agrarexperte Christoph Gornot vom PIK. Schulze und weiteren Gesprächsteilnehmern über Rund um die Landwirtschaft der Zukunft dreht sich die Klimawende – von der Energieerzeugung über auch der neue Leibniz-Blog www.quer-feld-ein.blog, Straße und Schiene bis hin zum Bauernhof. Der der Fakten, Neuigkeiten und Impulse zum Thema Kirchentag ist das wichtigste öﬀ entliche Forum der bündelt und zum Dialog einlädt. Bei dem vom Leib- Evangelischen Kirche Deutschlands mit mehr als niz-Zentrum für Agrarlandschaftsforschung (ZALF) 100.000 Teilnehmern. initiierten Projekt ist das PIK Partner.

KLEINE GASE – GROSSE WIRKUNG DER KLIMAWANDEL DAVID NELLES & CHRISTIAN SERRER kurz Eat Good: anschaulich verständlich Kleine Gase – Das Koch- Große buch mit Wirkung: Hintergrün- Der Klima- den aus der wandel Forschung

Viele junge Menschen treibt die Sorge um den Kli- Ungesunde Ernährung ist bereits heute eine der mawandel an. Ursachen und Folgen erklären zwei größten Ursachen für Gesundheitsrisiken weltweit Studenten in den Buch „Kleine Gase – Große Wir- und zugleich ein Risiko für die Klimastabilität. Was kung“ in kurzen Texten und anschaulichen Grafi ken wir essen, kann entscheidend zu unserer Gesundheit Mehr als 100 Wissenschaftlerinnen und Wissen- und der unseres Planeten beitragen, hat der 2019 schaftler haben sie dabei unterstützt und beraten, veröff entlichte Lancet-Report gezeigt. Als einer der unter anderem auch Stefan Rahmstorf, Georg Feul- Studienautoren hat PIK-Direktor Johan Rockström ner, Hermann Lotze-Campen, Peter Hoff mann, Kira mit „Eat Good – Das Kochbuch, das die Welt verän- Vinke und Benjamin Bodirsky. Das Buch ist über die dert“ Rezepte und Hintergründe aus der Forschung Bundeszentrale für politische Bildung erhältlich. kombiniert. Erschienen im Gerstenberg Verlag. Highlights 32 Breitenwirkung Klima, Kunst und Kultur

Scientists for Future zum Stand der Wissenschaft

Vom Besuch Greta Thunbergs am PIK bis zum Youtube-Video – Forschungserkenntnisse des PIK haben für die Diskussion rund um die Fridays for Jugendliche demonstrieren beim Globalen Klimastreik in Potsdam für Klimaschutz. Future Bewegung im vergangenen Jahr eine wegwei- Foto: A.Schlums sende Rolle gespielt. Zahlreichende PIK-Forschende engagierten sich auch im Rahmen der Scientists for Future. Etwa gehörte Wolfgang Lucht zu den koordinierenden Autoren der Stellungnahme zum Stand der Wissenschaft, die von mehr als 26.000 Forschenden aus dem deutschsprachigen Raum un- terzeichnet und mit dem GAIA Best Paper Award 2019 ausgezeichnet wurde.

Neue Spiegel Kolumne Stefan Rahmstorf im und Klimaforschung Tweet über seine neue Spiegel-Kolumne. im Welt Leser-Chat Foto: Screenshot

Zu den Ko-Autoren gehörte auch Stefan Rahm- storf, der unter anderem auf Twitter und in seinem Blog Klimalounge vielfach Themen der öﬀ entlichen Sommerschule für Fridays Debatte aufgriﬀ und wissenschaftlich einordnete. for Future mit Naturkun- Rahmstorf wurde daraufhin vom Magazin „Der demuseum Berlin Spiegel“ zu einer eigenen Kolumne eingeladen – seit August 2019 schreibt Rahmstorf dort regelmä- Gemeinsam mit dem Naturkundemuseum Berlin ßig über die Klimakrise. Auch die „Die Welt“ ging gestaltete das PIK zudem eine Sommerschule und auf das PIK zu: Auf Einladung von Chefredakteur Workshops zum Thema in Berlin. Freitagnachmit- Ulf Poschardt beantwortete Georg Feulner im Chat tags sprachen etwa Maria Martin, Jascha Lehmann der Tageszeitung mit Leserinnen und Lesern Fragen und weitere PIK-Forschende bei freiem Eintritt in rund um den Klimawandel. das Museum mit Schülerinnen und Schüler über Themen wie Wetterextreme im Klimawandel oder ordneten Behauptungen zur globalen Erwärmung mit wissenschaftlichen Fakten ein.

Zusammenarbeit der Leibniz-Institute: das Museum für Natur- kunde weist in einem Tweet auf einen Work- shop mit dem PIK hin. Foto: Screenshot

Tweet von Welt-Chefredakteur Ulf Poschardt zum Chat mit Georg Feulner. Foto: Screenshot 33

Klima, Kunst und Kultur

Berlinale Artist Talk zum Dokumentarfilm „Anthropo- cene: The Human Epoch“

Jedes Jahr zieht die Berlinale als internationales Film- festival hunderttausende Fans von Kino- und Doku- mentarfi lmen an. Im Begleitprogramm zur dokumen- tarisch-künstlerischen Arbeit „Anthropocene: The Human Epoch“ diskutierte Anders Levermann vom Video-Plattform Kupfer, Kobalt, Nickel – in der Serie „Deep Sea Mining“ der Artists in der Künstler geht es etwa um geopolitische und ökonomische PIK mit dem kanadischen Künstler Edward Burtynsky Residence Kartierung der Gewinnung strategisch wichtiger Metalle. in der Galerie Springer in Berlin über den Zustand Foto: Courtesy of the Artists und die Zukunft der Erde. Burtynsky, der mit groß- formatigen Industriefotografi en bekannt geworden Das Anthropozän als Thema ist und etwa im New Yorker Guggenheim Museum der Artists in Residence ausgestellt wird, ist einer der Regisseure des Films über den Einfl uss des Menschen auf die Natur. Ausstellungen, Kunstprojekte und Kulturveranstal- tungen können Forschungsergebnisse einem größe- ren Publikum anschaulich vermitteln. Klima, Kunst Der Klimawandel und Kultur bringt das PIK etwa durch sein Artist in auf der Bühne Residence Programm zusammen, das gemeinsam mit der Landeshauptstaadt Potsdam und dem Ber- Theater und Klimawandel – das war im letzten Jahr liner Künstlerprogramm des Deutschen Akademi- das Thema des Strategietreff ens der Kulturstiftung schen Austauschdienstes DAAD organisiert wird. des Bundes in Halle an der Saale. Fritz Reusswig vom 2019 arbeitete das portugiesische Künstlerduo PIK hielt eine Keynote und diskutierte mit Kultur- Mariana Simoes Vitoria da Silva und Pedro Neves schaff enden von der Deutschen Theatertechnischen Marques aus New York einige Wochen am Institut Gesellschaft und von Häusern wie der Schaubühne an Inhalten für ihre explorativ-dokumentarische Berlin. Erneut kamen auch Theaterschaffende ans Formate rund um Anthropozän, Umweltschutz und PIK, um sich Inszenierungen beraten zu lassen. Ronja soziale Gerechtigkeit. Reese vom PIK diskutierte mit Vertretern des Theater an der Parkaue – Junges Staatstheater Berlin über Kli- mafolgen und Meeresspiegelanstieg. Die Detmolder Illustriertes Kinderbuch Theaterkompanie „Theatre Fragile“ sprach mit Jobst zur Mathematik Heitzig, Levke Caesar und Bernd Hezel vom PIK über Einblicke aus der Klimaforschung und die Vermitt- Welche Rolle spielt die Mathematik in Forschung lung des Themas auf der Theaterbühne. und Alltag? Ihre Expertise und Erfahrung aus der Forschung zu Klimawandel, Antarktis-Eis und Mee- resspiegelanstieg brachten die Mathematikerinnen Ricarda Winkelmann und Ronja Reese vom PIK in die Arbeit eines neuen illustrierten Kinderbuchs zur Fritz Reusswig über Geschichte der Mathematik ein: „Who invented one Klimawandel und Kulturbetrieb. and zero?“, veröffentlicht von Hinrich Sachs auf Foto: Kulturstiftung Englisch im Verlag Humboldt Books. des Bundes Highlights 34 Berlin-Brandenburg – das PIK aktiv in der Heimat

Berlin und Brandenburg das PIK aktiv in der Heimat

Das Potsdam-Institut für Klimafolgenforschung trägt seine Heimat im Namen, und mit seinem Namen Forschungsergebnisse hinaus in die Welt. Auch in Berlin- Brandenburg selbst ist das PIK in vielfältiger Weise aktiv.

Doppelt hoher Besuch: Gleich zwei Ministerinnen auf dem Telegrafenberg

Bundesministerin für Bildung und Forschung Anja Karliczek informierte sich im Rahmen ihres Antritts- besuchs im Land Brandenburg gemeinsam mit ihrer Gastgeberin, der Wissenschafts- und Forschungs- ministerin Martina Münch, über aktuelle Ergebnisse aus der Forschung des PIK und der weiteren Ins- titute auf dem Telegrafenberg, GFZ, AWI und AIP. Die Direktoren aller vier Institute hielten hierbei Bundesforschungsmi- Vorträge, für das PIK sprach Direktor Ottmar Eden- nisterin Anja Karliczek und Brandenburgs hofer. „Dies ist ein Ort sprechender Wissenschaft“, Potsdamer Klimarat Wissenschaftsministerin lobte Bundesministerin Karliczek, hier werde „he- beruft Fritz Reusswig Martina Münch bei rausragende Forschung über das Universum und einem Informations- unsere Erde betrieben.“ Ganz besonders hob sie Viele Kommunen und Landkreise sind bereits seit besuch auf dem Telegrafenberg. dabei die Forschung zum Klimawandel hervor. Jahren im Klimaschutz aktiv und haben sich ehrgei- Foto: GFZ „Diese vier sind weltweit Spitzenklasse“, erklärte zige Ziele gesetzt, etwa die so genannten Master- auch Landesministerin Münch zu den Instituten plankommunen, zu denen auch die Stadt Potsdam auf dem Telegrafenberg, sie „tragen maßgeblich gehört. In den neu gegründeten Klimarat der Stadt zur internationalen Strahlkraft“ Brandenburgs bei. ist als einer von acht Experten auch Fritz Reusswig berufen worden. Das ehrenamtliche Gremium soll bei der Umsetzung des Masterplans unterstützen und Impulse für die Klimaschutzpolitik in Potsdam geben.

Oberbürgermeister Mike Schubert lässt sich briefen

Potsdams Oberbürgermeister Mike Schubert kam für einen Workshop zu Klimawandel und Mobilität ans PIK, begleitet von Fachleuten von Stadtentwick- lung, Verkehrsbetrieben und Klimaschutz. Neben den PIK-Direktoren Ottmar Edenhofer und Johan Rockström gaben auch Jürgen Kropp, Fritz Reuss- wig und Daniel Klingenfeld vom PIK sowie Felix Creutzig vom MCC-Berlin Impulse und Diskussi-

Potsdams Oberbürgermeister Mike Schubert und Team am PIK onsgrundlagen für Innovationen zur Förderung bei Gesprächen rund um Mobilitätsfragen. Foto: PIK umweltfreundlicher Verkehrsmittel. 35

Kommunalworkshop rund um das PIK-Reallabor Kli- maneutral leben in Berlin

Bürgermeister und Vertreter von Kommunen und Landkreisen diskutierten mit Experten des PIK über die Einbindung von Bürgerinnen und Bürgern in den aktiven kommunalen Klimaschutz. Bei dem zweitägigen Kommunalworkshop des Projekts Kli- maneutral leben in Berlin diskutierten die Teilneh- mer darüber, wie Erfahrungen aus dem Reallabor auch für andere Kommunen und Landkreise hilf- reich sein könnten. Teilnehmer und Experten der Potsdam Summer School 2019 teilen ihre Eindrücke

Leibniz im Bundestag Potsdam Summer School

Wissenschaftler und Bundestagsabgeordnete ins Ge- „Communicating Research on Sustainability and Glo- spräch bringen – das ist das Ziel der Initiative „Leib- bal Change“ war das Thema der Potsdam Summer niz im Bundestag“, an dem auch das PIK als Institut School, die bereits zum fünften Mal herausragende der Leibniz Gemeinschaft regelmäßig teilnimmt. internationale Nachwuchskräfte zusammenbrachte, Vom Meeresspiegelanstieg über Wetterextreme und um hochaktuelle Forschungsfragen zu diskutieren, Landwirtschaft bis hin zur CO2-Bepreisung: Wis- sich auszutauschen und zu vernetzen. In Koopera- senschaftlerinnen und Wissenschaftler aus allen tion mit dem geowissenschaftlichen Netzwerk Geo.X Forschungsbereichen des PIK trafen sich zu Einzelge- und der Stadt Potsdam wird die Potsdam Summer sprächen mit Abgeordneten der Fraktionen, um über School organisiert vom Alfred-Wegener-institut den aktuellen Stand der Forschung zu informieren. Helmholtz-Zentrum für Polar- und Meeresforschung (AWI), dem Helmholtz-Zentrum Potsdam Deutsches GeoForschungszentrum (GFZ), dem Institut für transformative Nachhaltigkeitsforschung (IASS), der Universität Potsdam und dem PIK.

Klimawandel kommunizie- ren auf dem Bürgersteig

„Wem gehört der Himmel“ – mit dieser Frage prä- sentierte sich das PIK mit seiner Forschung zu planetaren Belastungsgrenzen und globalen Gemeingü- tern bei der Ausstellung „Wissenschaft im Zentrum“. Ein Jahr lang haben die Wissenschaftseinrichtungen in Potsdam und Region mit dem Netzwerk ProWis- sen e.V mit der Bauzaun-Ausstellung zwischen Land- tag und Innenstadt über ihre Forschung informiert. Auch im begleitenden Programm etwa im Rahmen des Potsdamer Tags der Wissenschaften, waren PIK- Experten mit ihren Forschungsthemen vertreten.

Gemeinsam mit anderen Forschungseinrichtungen Potsdams und Umgebung präsentierte sich das PIK in einer Ausstellung zwischen Landtag und Innenstadt. Foto: ProWissen 36 37 Eckdaten 38 39

03 FORSCHUNGS- BEREICHE » Wir untersuchen die Stabilität und Kipppunkte des Erdsystems – der Eismassen, der Meeresströme, der Ökosysteme. Dazu simulieren wir nicht nur mögliche künftige Entwicklungen mit unseren Modellen, sondern auch natürliche Klimaveränderungen vergan- gener Jahrmillionen: frühere Eiszeiten ebenso wie Heißzeiten. So können wir unsere Modelle testen, mit Daten aus der Vergangenheit abgleichen und aus der Erdgeschichte lernen. «

Stefan Rahmstorf

» Die Belastungsgrenzen unseres Planeten betreﬀ en neben der Klimaerwär- mung auch die fortschreitende Zerstörung der ökologischen Lebensgrundlagen. Deshalb erforschen wir mit unseren Modellen und Daten nicht nur das Klimasystem, sondern das ganze Erdsys- tem. Dazu gehört insbesondere auch die Biosphäre der Erde. Ihre Integrität ist für die künftige Entwicklung der Menschheit entscheidend.«

Wolfgang Lucht 41

Forschungsabteilung 1 – Erdsystemanalyse

Leitung: Stefan Rahmstorf & Wolfgang Lucht Stellvertretende Leitung: Kirsten Thonicke & Georg Feulner

Was können wir aus der klimatischen Vergangenheit der Erde und neuen Messdaten über die heutige und zukünftige Dynamik des Erdsystems lernen?

Die thematischen Schwerpunkte und Ziele sind: • Kipppunkte. Grundlagenforschung über nichtlineare Erdsystemprozesse und potentielle kritische Schwellen. • Planetare Grenzen. Politikrelevante Forschung zur Deﬁ nition, Quantiﬁ zierung und Operationalisierung von planetaren Grenzen und deren Wechselwirkungen. • Entwicklungspfade der Erde. Forschung über die Dynamik und Funktionsweise des Erdsystems unter natürlichem und menschlichem Antrieb und die daraus resultierenden lang- und kurzfristigen Entwicklungen. • Extremereignisse. Erforschung der dynamischen Mechanismen und die sich verändernde Statistik extremer Wetterereignisse auf einer sich erwärmenden Erde.

Struktur der Forschungsabteilung 1

Die Forschung in Forschungsabteilung 1 (RD1) wird Der Themenbereich „Menschlicher Lebensraum und in sieben (zukünftig acht) Arbeitsgruppen durch- Integrität der Biosphäre“, koordiniert von Wolfgang geführt, die jeweils von erfahrenen Wissenschaft- Lucht, erforscht die zentrale Rolle der Ökosphäre lerinnen und Wissenschaftlern geleitet werden. für die biogeochemischen Kreisläufe der Erde und Diese unterteilen sich in zwei Themenbereiche. ihre Integrität in Bezug auf die planetaren Grenzen. „Wechselwirkungen im Erdsystem“, koordiniert von Die beiden Themenbereiche spiegeln zwei Haupt- Stefan Rahmstorf, zielt auf ein verbessertes Verständ- pfeiler des Zustands des Erdsystems wider. Zusätz- nis des Erdsystems im Lichte der planetaren Grenzen. lich führt das eng mit RD1 verbundene FutureLab Forschungsabteilungen 42 1 – Erdsystemanalyse

„Erdsystemresilienz im Anthropozän“ diese For- vom PIK geleitete Linear Antarctic Response Model schung weiter, um die Eigenschaften und Wege zu Intercomparison Project LARMIP-2 (Levermann et einem stabilisierten Erdsystem im Anthropozän zu al. 2019 online ﬁ rst) und das Ice Sheet Model Inter- skizzieren. comparison Project ISMIP6 (Seroussi et al. 2019, 2020). Dabei zeigte sich, dass die historische Ent- Ausgewählte Ergebnisse wicklung und die Stärke der Ozeanerwärmung eine entscheidende Rolle für Meeresspiegelprojektionen FORSCHUNGSSCHWERPUNKT und die langfristige Stabilität des antarktischen Eis- „WECHSELWIRKUNGEN IM ERDSYSTEM“ schilds spielen (Reese et al. 2019 eingereicht).

Arbeitsgruppe – Arbeitsgruppe – Zustände des sich Langfristige Dynamik des Erdsystems wandelnden Erdsystems Die Entwicklung von CLIMBER-X schreitet voran. Neue Erkenntnisse zur Vorhersage des indischen Dieses Erdsystemmodell mittlerer Komplexität wird Sommermonsuns, zur arktischen Verstärkung und bald das in den letzten 20 Jahren verwendete Mo- zu extremen Wetterereignissen in mittleren Breiten. dell CLIMBER-2 ersetzen (z.B. Willeit et al. 2019). Eine saisonale Vorhersage des indischen Sommer- Wir haben die Klimakomponente von CLIMBER- monsunregens mit Hilfe neuartiger Methoden lie- X, bestehend aus den Komponenten SESAM (At- ferte nützliche Ergebnisse bis zu vier Monate im Vo- mosphäre), PALADYN (Land) und GOLDSTEIN raus (Di Capua et al. 2019). Zudem wurden die kau- (Ozean), abschließend getestet und kalibriert. salen Wechselwirkungen zwischen der Zirkulation in Die Resultate der Modellierung wurden mit den den mittleren Breiten und den Niederschlägen des Ergebnissen der im Rahmen des CMIP6-Projekts indischen Sommermonsuns quantifi ziert (Di Capua verwendeten hochmodernen Klimamodelle vali- et al. 2020). Eine Übersicht über die verschiedenen diert. Wir haben das am Geoforschungszentrum Mechanismen, wie die Arktische Verstärkung das (GFZ Potsdam) entwickelte Modell der festen Erde Wetter in den mittleren Breiten beeinfl usst, wurde VILMA erfolgreich mit der neuesten Version des veröff entlicht (Cohen et al. 2019). Es konnte gezeigt Eisschildmodells SICOPOLIS gekoppelt. Im Rah- werden, dass wiederkehrende atmosphärische Zir- men der Vorbereitung der 2. Phase der vom BMBF kulationsmuster im Sommer gleichzeitige Hitzeex- fi nanzierten nationalen Paläoklimamodellierungs- treme in Regionen, die für die globale Nahrungs- initiative (PalMod II) haben wir das eigenständige mittelproduktion wichtig sind, induzieren können Ozean-Kohlenstoff kreislaufmodell HAMOCC zur (Kornhuber et al. 2020). Untersuchung der Mechanismen der glazialen CO2- Absenkung eingesetzt. Aktualisierte Bewertungen von ozeanischen und terrestrischen Kipppunktprozessen. Für das Bun- Arbeitsgruppe – Eisdynamik deskanzleramt wurde eine aktualisierte Zusam- Neue Ergebnisse im Bereich Eisdynamik-Unter- menfassung über die Kipp-Punkte erstellt, die eine suchungen, Eiszeit-Simulationen der Antarktis, aktualisierte Darstellung der Risiken beinhaltet, und Modellvergleichsstudien und Meeresspiegel-Pro- die Gruppe hat zu einem Kommentar in der renom- jektionen. Die Arbeitsgruppe hat im vergangenen mierten Zeitschrift Nature über Klima-Kipp-Punkte Jahr ihre Arbeit zur Eisdynamik in Grönland und beigetragen, der eine Diskussion über Dominoef- der Antarktis fortgesetzt (Schlemm & Levermann fekte enthält (Lenton et al. 2019). 2019; Feldmann et al. 2019; Feldmann & Levermann 2019). Substanzielle Fortschritte wurden bei der CDR als Strategie zur Bekämpfung der Versauerung Entwicklung des Parallel Ice Sheet Models (PISM) der Ozeane. Wir untersuchten das Potenzial von sowie des Potsdam Ice-shelf Cavity Models (PICO) CDR-Technologien (Carbon dioxide removal, also die erzielt. Mit der Erstellung und Veröff entlichung des Entfernung von Kohlendioxid aus der Atmosphäre) ersten umfassenden Ensembles von Simulationen als Strategie zur Bekämpfung sowohl der globalen Er- des antarktischen Eisschilds über mehrere Eiszeit- wärmung als auch der Versauerung der Ozeane. Wir zyklen hinweg wurde ein Meilenstein erreicht (Alb- stellten fest, dass CDR nur dann wirksam ist, wenn es recht et al. 2019 online fi rst, a,b). Darüber hinaus mit aggressivem und schnellem Klimaschutz kombi- hat die Gruppe mit PISM zu mehreren großen Mo- niert wird, wodurch die Idee der CDR als Allheilmittel dellvergleichsstudien beigetragen, darunter das untergraben wird (Hofmann et al. 2019). 43 A) 1.5 °C B) 2.0 °C

Abb. 1: Relative Kalzifi zierungsraten tropischer Korallenriff e im Zeitraum zwischen 2070-2080 bezogen auf vorindustrielle Werte in % für A) ein 1.5 °C und B) ein 2.0 °C Szenario (Hof- mann et al., Nat. Commun., 2019). Niedrige Kalzifi zierungsraten deuten auf eine geringere Fitness der Korallenriff e hin.

CO2 ist Hauptursache des Klimawandels im De- Vegetationsmodelle bilden, beseitigt werden kön- von. Im Bereich der Paläoklimaforschung führten nen, wenn Phänologie und Pfl anzenökonomie mit wir eine umfassende Sensitivitätsstudie zu den der Waldwachstumsdynamik kombiniert werden. Antriebsfaktoren des Klimawandels im Devon (vor Dies ersetzt eine zuvor fest verankerte Einschrän- 419-359 Millionen Jahren) durch. Dabei fanden wir kung durch eine prozessbasierte Analyse, was einen heraus, dass die sinkenden Kohlendioxidwerte auf- großen Durchbruch darstellt. Zweitens wurde ge- grund der Besiedlung des Landes durch Pfl anzen zeigt, dass die Koexistenz funktionell unterschied- die wichtigste Triebkraft sind (Brugger et al. 2019). licher Bäume sich aus der Pfl anzenökonomie, der Störung und der Baumdemographie ergibt. Der Ar- FORSCHUNGSSCHWERPUNKT tikel entwickelt darüber hinaus das Konzept weiter, „DER MENSCHLICHE LEBENSRAUM wie funktionelle Vielfalt entlang kontinentaler Klima- UND DIE INTEGRITÄT DER BIOSPHÄRE“ gradienten (mediterranen bis boreale Klimabedin- gungen) entwickelt werden kann (Abb. 2). Arbeitsgruppe – Ökosysteme im Wandel Die Rolle der funktionellen Vielfalt für die Stabili- Neue Erkenntnisse über die Landnutzung und die tät der europäischen Wälder wurde mit Hilfe des Dynamik von Bränden in Südamerika. Parame- LPJmL-FIT-Modells untersucht. Thonicke et al. teroptimierungstechniken, die auf Erdbeobach- (2020) haben das LPJmL-FIT-Modell, eine RD1- tungsdatensätze zurückgreifen, können die simu- Entwicklung aus den Vorjahren, welches zunächst lierte globale Vegetationsdynamik verbessern und für den Amazonasregenwald entwickelt wurde, betonen darüber hinaus die Notwendigkeit, Mo- an europäische natürliche Wälder angepasst und dellformulierungen zu fi nden, die die Simulation konnten zeigen, erstens, dass die bioklimatischen der Klimafolgen auf die Vegetationsdynamik und Grenzen der funktionellen Pflanzentypen, die Baummortalität verbessern (Forkel et al. 2019). seit fast 30 Jahren die Grundlage der Biome-Typ- Diese Methodik der Parameteroptimierung half, die ,ŽůǌĚŝĐŚƚĞ

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Abb. 2: Simulation funktioneller Vielfalt mit dem dynamischen Vegetationsmodell für fl exible individuelle Bäume (LPJmL-FIT) für europäische natürliche Wälder. Für jede Gitterzelle werden individuelle Bäume unterschiedlicher pfl anzenfunktioneller Eigenschaften (gelb – sommergrüne Laubbäume, rot – temperierte Nadelbäume, blau – boreale Nadelbäume) in Konkurrenz um Licht und Wasser simuliert, die sich unter bestimmten klimatischen Bedingungen durchsetzen. Jeder Baum besetzt also im Merkmalsraum, der durch Holzdichte, Höhe und spezifi sche Blattfl äche (SLA) beschrieben ist, seine ökologische Nische. Das Volumen (graue Wolke) aller Bäume beschreibt die funktionelle Vielfalt (Functional Richness, FR) an einem Standort. Die geographischen Gradienten der simulierten FR unter aktuellem Klima sind ein Ergebnis der sich verändernden Koexistenz der Bäume entlang klimatischer Gradienten, die zum ersten Mal mit einem dynamischen Vegetationsmodell quantifi ziert werden konnten. (Nach Thonicke et al. – Journal of Biogeography, 2020) Forschungsabteilungen 44 1 – Erdsystemanalyse

simulierte interannuelle Variabilität der verbrannten Arbeitsgruppe – Erdgesamtsystemanalyse Fläche vom Amazonasregenwald bis hin zu saiso- Analyse sicherer Handlungsräume im Erdsystem nal trockenen Biomen in Südamerika erheblich zu durchgeführt. Wir trieben die laufende Entwick- verbessern (Drüke et al. 2019). lung mehrschichtiger adaptiver Netzwerkmodelle von sozial-ökologischen Interaktionen im Erdsys- Arbeitsgruppe – tem voran (copan:CORE Modellierungssystem mit Sicherer Handlungsraum Landbiosphäre Forschungsabteilung 4 und FutureLab GaNe in der Erzeugung von negativen CO2-Emissionen über Bio- COPAN-Kollaboration). Zwei Schwerpunkte hierbei masse (BECCS) benötigt große Mengen an Süßwas- lagen auf sich abzeichnenden kritischen Übergän- ser. Stenzel et al. (2019) quantifi zierten den Wasser- gen und Kipppunkten im Kontext polyzentrischer bedarf von Biomasseplantagen (BECCS), der erfor- Governance (Geier et al. 2019) und der Abholzung derlich ist, um die mittlere globale Erwärmung auf des Amazonasregenwalds aufgrund von Viehzucht 1,5°C zu begrenzen. Auf der Grundlage einer Vielzahl (Müller-Hansen et al. 2019). Die Gruppe entwickelte von Simulationen, die verschiedene Varianten des ein neuartiges Multi-Agenten-Umwelt-Modell und Wassermanagements, des Flussökosystemschutzes untersuchte mathematisch, wie Agenten in solchen und der Negativemissionsziele widerspiegeln, stell- Modellen lernen, in sichere Handlungsräume zu na- ten wir fest, dass ca. 400 bis 3.000 km3 Wasser pro vigieren, die durch planetare Grenzen defi niert sind Jahr für solche Plantagen verwendet werden müss- (Barfuss et al. 2019). ten. Somit ist in einigen der untersuchten Szenarien der zusätzliche Bedarf so hoch wie der derzeitige Notwendigkeit einer eingehenden Untersuchung landwirtschaftliche Wasserverbrauch (Abb. 3). der gesellschaftlichen Strukturen und Dynamiken bei der Analyse des gesamten Erdsystems aufgezeigt. Otto et al. (2019) haben die Notwendigkeit aufgezeigt, die großen bestehenden Ungleichheiten im Kohlenstoff -Fußabdruck und in den Verantwort- lichkeiten verschiedener sozialer Gruppen genauer zu untersuchen. Zudem wurden die Potenziale der sozialen Innovationsdynamik zur Steigerung des Klimaschutzes, wie z.B. durch kommunale Energie- erzeugung, herausgearbeitet (Hewitt et al., 2019). Außerdem wurde eine große Studie über soziale Kippelemente mit dem Potenzial, eine rasche De- karbonisierung zur Klimastabilisierung anzutreiben, abgeschlossen (Otto et al. 2020).

Arbeitsgruppe – Entwicklung von Erdsystemmodellen Die Entwicklungsarbeit am Potsdamer Erdmodell (POEM) wurde auf mehreren Wegen fortgesetzt. Während der Entwicklungsphase 1 von POEM lag Abb. 3: Mit dem LPJmL simulierter jährlicher Wasserverbrauch der Schwerpunkt auf der Vorbereitung von Kompo- (Mittel 2090–2099) für zwölf Szenarien zur Erreichung eines nenten und Schnittstellen für gekoppelte Modell- globalen Kohlenstoff -Sequestrierungsziels von 255 GtC mit unterschiedlichen Annahmen bezüglich Kohlenstoff speicheref- konfi gurationen. Die Verwendung des neuen schnel- fi zienz (Basic und IrrExp 50%, TechUp 70% Effi zienz) und len Aeolus-Atmosphärenmodells ermöglichte es, Wasserverfügbarkeit bzw. -management (RF: nur Regenwasser, die Empfi ndlichkeit der atmosphärischen Zirkula- IRR: unbegrenzte Verfügbarkeit, EFR: Ökosystemwasserbedarf tion auf der Nordhalbkugel gegenüber unterschied- respektiert, WM: optimales Wassermanagement; Basic und TechUP maximal ein Drittel, IrrExp maximal die ganze berück- lichen Oberfl ächentemperaturantrieben zu untersu- sichtigte Fläche bewässert). (Nach Stenzel et al. – Environ- chen, wie sie durch den Klimawandel zu erwarten mental Research Letters, 2019) sind (Totz et al. 2019). Außerdem wurden die Arbei- ten zur Verbesserung der Atmosphärendynamik, der Wolkenbedeckung und der Niederschlagsmuster sowohl für die eigenständige Version von Aeolus 45

als auch für das gekoppelte Atmosphäre-Ozean-Sys- beiten zur Portierung des am PIK entwickelten ma- tem fortgesetzt. Die Kernversion von POEM für die rinen Biogeochemiemodells von MOM3 auf MOM5 Phase 2 wird aus dem AM2-Atmosphärenmodell, begonnen. Schließlich wurde die technische Basis dem MOM5-Ozeanmodell und dem dynamischen für die Kopplung der Modelle MOM5 an PISM-PICO Vegetationsmodell LPJmL bestehen. Beträchtliche implementiert (Kreuzer 2019) und Werkzeuge zur Fortschritte bei der Kopplung von LPJmL in dieser Modellierung dynamischer Meeresspiegeländerun- Konﬁ guration ermöglichten erste Experimente zur gen mit der kommenden Ozeanmodellgeneration Modelloptimierung. Darüber hinaus haben die Ar- MOM6 sind in der Entwicklung.

Abgeschlossene Promotionen

Name Institution Thema Barfuss, Wolfram Humboldt-Universität zu Berlin Learning dynamics and decision paradigms in social- ecological dilemmas Caesar, Levke Universität Potsdam The evolution of the Atlantic Meridional Overturning Circulation and its implications for surface warming

AUSGEWÄHLTE VERÖFFENTLICHUNGEN

Albrecht, T., Winkelmann, R., Levermann, A. (2019, online dynamics for stabilizing Earth’s climate by 2050. – Procee- fi rst): Glacial-cycle simulations of the Antarctic Ice Sheet ding of the National Academy of Sciences of the United with PISM – Part 1: Boundary conditions and climatic forcing States of America (PNAS) / Part 2: Parameter ensemble analysis. – The Cryosphere Reese, R., Levermann, A., Albrecht, T., Seroussi, H., Win- Gerten, D., Heck, V., Jägermeyr, J., Bodirsky, B.L., Fetzer, I., kelmann, R. (2019 angenommen): The role of history and Jalava, M., Kummu, M., Lucht, W., Rockström, J., Scha- strength of the oceanic forcing in sea-level projections phoff , S., Schellnhuber, H.J. (2019 angenommen): Feeding from Antarctica with the Parallel Ice Sheet Model. – The ten billion people is possible within four terrestrial plane- Cryosphere Discussions tary boundaries. – Nature Sustainability Stenzel, F., Gerten, D., Werner, C., Jägermeyr, J. (2019): Hofmann, M., Mathesius, S., Kriegler, E., van Vuuren D. P., Freshwater requirements of large-scale bioenergy planta- Schellnhuber H. J. (2019): Strong time dependence of oce- tions for limiting global warming to 1.5°C. – Environmental an acidifi cation mitigation by atmospheric carbon dioxide Research Letters removal. – Nature Communications Thonicke, K., Billing, M., von Bloh, W., Sakschewski, B., Kornhuber, K., Osprey, S., Coumou, D., Petri, S., Petoukhov, Niinemets, Ü., Peñuelas, J., Cornelissen, H., Onoda, Y., van V., Rahmstorf, S., Gray, L. (2019): Extreme weather events Bodegom, P., Schaepman, M., Schneider, F., Walz, A. in early summer 2018 connected by a recurrent hemisphe- (2020): Simulating functional diversity of European natural ric wave-7 pattern. – Environmental Review Letters forests along climatic gradients. – Journal of Biogeography

Müller-Hansen, F., Heitzig, J., Donges, J.F., Cardoso, M.F., Willeit, M., Ganopolski, A., Calov, R., Brovkin, V. (2019): Dalla-Nora, E.L., Andrade, P., Kurths, J., Thonicke, K. Mid-Pleistocene transition in glacial cycles explained by (2019): Can Intensiﬁ cation of Cattle Ranching Reduce De- declining CO2 and regolith removal. – Science Advances forestation in the Amazon? Insights From an Agent-based Social-Ecological Model. – Ecological Economics

Otto, I.M., Donges, J.F., Cremades, R., Bhowmik, A., Lucht, W., Rockström, J., Allerberger, F., Doe, S., Hewitt, R., Len- ferna, A., McCaffrey, M., Moran, M., van Vuuren, D.P., Schellnhuber, H.J. (2019 angenommen): Social tipping » Der Klimawandel gefährdet unsere Lebensgrundlagen, von Ernten bis zur Wasserversorgung – und damit unsere Gesundheit. Gleichzeitig bieten viele Lösungs- ansätze auch kurzfristige Vorteile für die Gesundheit. Wir untersuchen unter anderem Optionen für die notwendige Umgestaltung hin zu klimaresilienten, nachhaltigen und gesunden Ernährungssystemen.«

Sabine Gabrysch

» Mit dem Pariser Klimaabkommen soll die globale Erwärmung auf deutlich unter 2 Grad begrenzt werden. Auch ein begrenz- ter Klimawandel hat jedoch Folgen für Gesellschaft und Ökosysteme, global ebenso wie regional. Um besser abschätzen zu können, welche Herausforderungen auf verschiedene Sektoren und Regionen zukommen und welche Anpassungsmög- lichkeiten es gibt, steht die Klimaresilienz im Zentrum unserer Forschung.«

Hermann Lotze-Campen 47

Forschungsabteilung 2 – Klimaresilienz

Leitung: Sabine Gabrysch & Hermann Lotze-Campen Stellvertretende Leitung: Fred Hattermann & Jürgen Kropp

Wie kann sich eine klimaresiliente Gesellschaft entwickeln?

Der Klimawandel beeinﬂ usst alle Gesellschaftsbereiche, mit ernsthaften Konsequenzen auf lokaler, regionaler und globaler Ebene. Wir integrieren Klimawirkungen sektor- und skalenübergreifend auf neuartige Weise und beziehen dabei Klimaextreme, sozioökonomische Schäden und Kosten mit ein. Wir bewerten sektor-speziﬁ sche Anpassungsoptionen und erforschen Synergien zwischen Anpassung, Emissionsvermeidung und gesellschaftlicher Entwicklung.

Unsere Forschungsziele sind: • Bewertung von Klimafolgen, sozioökonomischen Auswirkungen und Unsicherheiten in verschiedenen Stadien der globalen Erwärmung (1.5°C, 2°, 3°, 4°C). • Aggregation multi-sektoraler Klimawirkungen auf unterschiedlichen räumlichen Skalen. • Analyse gesellschaftlicher Resilienz in Bezug auf Veränderungen der klimatischen Variabilität und Extremereignisse. • ein besseres Verständnis von Transformationsdynamik und Klimaresilienz sowie von Stadtentwicklung als Treiber und Lösungsansatz hinsichtlich des Klimawandels. • Mitwirkung bei der Entwicklung des Potsdam Integrated Assessment Modelling Frameworks (PIAM).

Struktur der Forschungsabteilung 2

Die Forschungsabteilung 2 (RD2) gliedert sich in Klima und Landwirtschaft auf die menschliche Er- sechs Arbeitsgruppen und drei Forschungsschwer- nährung und Gesundheit und evaluiert Lösungs- punkte. Im Forschungsschwerpunkt „Ernährung ansätze hin zu klimaresilienten, nachhaltigen und Gesundheit“ untersucht die Arbeitsgruppe und gesunden Ernährungssystemen. Die Arbeits- Klimawandel und Gesundheit Auswirkungen von gruppe Landnutzung und Resilienz untersucht die Forschungsabteilungen 48 2 – Klimaresilienz

Triebkräfte, Rückkopplungen und Auswirkungen von klimabedingten Landnutzungsänderungen. Dies geschieht in enger Zusammenarbeit mit der Arbeitsgruppe Landnutzungsmanagement in der Forschungsabteilung 3. „Sektorübergreifende Klima- wirkungen“ werden mit besonderem Schwerpunkt auf Anpassung in Agrarsystemen, Resilienz von Wäldern und Ökosystemen sowie hydroklimatische Risiken bearbeitet. Diese drei Arbeitsgruppen arbeiten eng zusammen, um integrierte Klimafolgenab-

schätzungen auf regionaler bis kontinentaler Ebene Peter Bobbert (Bundesärztekammer), Annette Peters (Helmholtz Zentrum München), zu verbessern; dies mit einer Reihe von regionalen Sabine Gabrysch (PIK & Charité) und Klaus Reinhardt (Bundesärztekammer) bei der Fallstudien in Europa, Afrika, Lateinamerika und Vorstellung des Policy Briefs für Deutschland. Foto: PIK Asien. Die Arbeitsgruppe Urbane Transformatio- nen nutzt innovative Modelle und Methoden, um zukünftige Transformationen von Städten zu verstehen, mit Schwerpunkten auf Resilienz gegenüber Ein innovatives Forschungsprojekt zu Landwirt- dem Klimawandel und Nachhaltigkeit städtischen schaft, Ernährung und Gesundheit in Bangladesch Lebens. Das FutureLab „Ungleichheit, menschliches steht kurz vor dem Abschluss. Die seit 2013 laufende Wohlergehen und Entwicklung“ ist in die Struktur Interventionsstudie „Food and Agricultural Approa- der Forschungsabteilung 2 integriert und wird sich ches to Reducing Malnutrition” (FAARM), ausge- auf sozialwissenschaftliche Forschung zu nachhal- zeichnet mit dem „Preis für mutige Wissenschaft“, tiger Entwicklung, Ungleichheit und menschlichem will herausﬁ nden, inwieweit in Kleingruppen orga- Wohlergehen konzentrieren. Diese Forschungsar- nisierte Frauen im Nordosten Bangladeschs durch beiten werden die wissenschaftliche Grundlage für den Betrieb von Hausgärten und Hühnerzucht so- die nächste Generation integrierter Bewertungsmo- wie durch Schulungen zu Ernährung, Hygiene und delle bilden und zu PIAM beitragen. Kinderpﬂ ege befähigt werden können, ihren eigenen und den Ernährungszustand ihrer Kinder zu verbessern (Wendt et al. 2019). Die Enderhebung unter Ausgewählte Ergebnisse den 2700 Frauen und ihren Kindern in 96 Dörfern hat Daten zu Anthropometrie, sozioökonomischen FORSCHUNGSSCHWERPUNKT und Ernährungsindikatoren erhoben, sowie Blut-, „ERNÄHRUNG UND GESUNDHEIT“ Urin- und Stuhlproben genommen.

Arbeitsgruppe – Klimawandel und Gesundheit Arbeitsgruppe – Landnutzung und Resilienz Die neue Gruppe hat ihre Arbeit aufgenommen und Die Belastung durch Ozon reduziert landwirtschaft- trägt dazu bei, Klimawandel als Schlüsselthema im liche Erträge. Schauberger et al. (2019) zeigen in ei- Gesundheitssektor zu verankern. Wichtige Beiträge ner detaillierten prozessbasierten Analyse, dass die dazu waren die Präsentation des „Lancet Count- Erträge von Weizen und Sojabohnen deutlich durch down on Health and Climate Change“, welcher zum oberfl ächennahes Ozon reduziert werden. Dies gilt ersten Mal in Deutschland vorgestellt wurde und insbesondere im intensiven und bewässerten Anbau. der dazu veröff entlichte „Policy Brief für Deutsch- In Deutschland wird der Verlust im Weizenanbau auf land“ (Matthies-Wieler et al. 2019). Auf dem World ca. 15% beziff ert. Es bestehen Unsicherheiten hin- Health Summit in Berlin fand eine Veranstaltung sichtlich der tatsächlichen oberfl ächennahen Ozon- zu „Klima und Gesundheit“ mit anschließender konzentrationen und Modellparameter, die weitere Pressekonferenz unter Teilnahme von Sabine Gab- Forschung in diesem Gebiet erfordern (Abb. 4). rysch statt. Außerdem hielt Sabine Gabrysch bei einer Tagung im Auswärtigen Amt eine Keynote zu Der Konsum von Fleisch hängt stark vom Grad der „Planetary Health“ und trug zu Panel-Diskussionen Urbanisierung und vom Einkommen ab. Dies zeigt zu Klimawandel und Gesundheit beim Nobel Prize eine Studie von Milford et al. (2019), in der Daten Dialogue und im Futurium in Berlin bei. Das Me- aus 137 Ländern ausgewertet wurden. Fleischkon- dieninteresse am Thema ist ungebrochen hoch. sum ist eine wichtige Triebkraft für die negativen 49

Abb. 4: Ertragsreduktionen durch Ozon (Bruchteile, keine Einheit) in der Wei- zenproduktion (westliche Varietäten) (Abbildung modiﬁ ziert aus Agricultural and Forest Meteorology 265: Schauberger et al., Global historical soybean and wheat yield loss estimates from ozone pollution considering water and temperature as modifying eﬀ ects, 1-15, Copyright (2019), with permission from Elsevier).

Umweltauswirkungen der landwirtschaftlichen Pro- Datensatz zur Modellierung von Klimafolgen auf duktion, aber nur schwer durch politische Instru- Waldökosysteme veröff entlicht (Reyer et al. 2019a). mente beeinfl ussbar. Hier sind Informations- und Die PROFOUND Datenbank stellt Daten für kom- Bildungskampagnen ein vielversprechender Ansatz. plexe Vegetationsmodelle bereit und ist die Grund- lage für den regionalen Waldsektor im Inter-Sekto- FORSCHUNGSSCHWERPUNKT ralen Modellvergleich von Klimawirkungsmodellen „SEKTORÜBERGREIFENDE (ISIMIP). Sie ist frei verfügbar und kann durch ein KLIMAWIRKUNGEN“ R-Paket (Silveyra-Gonzalez et al. 2019) angesteu- ert werden. Die Testung der Datenbank fand im Arbeitsgruppe – Anpassung in Agrarsystemen Rahmen des Open Access Prozesses für das PIK Wissenschaftsbasierte Auswahl von Anpassungs- Waldmodell 4C statt (Lasch-Born et al. 2019) und maßnahmen wird in nationale Implementierungs- wurde genutzt, um die Mortalitätssubmodelle von pläne (NDC: Nationally Determined Contributions 15 Vegetationsmodellen zu vergleichen (Bugmann und NAP: National Adaptation Plans) integriert. Die et al. 2019). Dieser Modellvergleich hat gezeigt, Arbeitsgruppe hat einen wissenschaftlichen Ansatz dass die Mortalität von Bäumen eine der größten entwickelt, mit dem nationale Anpassungsmaßnah- Unsicherheiten bei der Einschätzung von Klimafol- men basierend auf bio-physikalischen und sozio- gen auf Wälder ist. ökonomischen Indikatoren evaluiert und gewichtet werden (Murken et al. 2019). Darüber hinaus müs- Arbeitsgruppe – Hydroklimatische Risiken sen für eine erfolgreiche Implementierung von An- Wasserkonfl ikte in Subsahara-Afrika werden unter passungsmaßnahmen auch die unterschiedlichen dem Einfl uss des Klimawandels und unter Berück- landwirtschaftlichen Systeme (Shukla et al. 2019) sichtigung der aktuellen Bevölkerungswachstums- sowie die Wahrnehmung von Klimaeinfl üssen und raten wahrscheinlich deutlich zunehmen. Liersch et die Präferenzen der Landwirte mitberücksichtigt al. 2019 zeigen, dass der Bewässerungsbedarf im werden (Brüssow, Gornott et al. 2019). Die Arbei- Jahr 2045, wie von den lokalen Behörden geplant, ei- ten wurden auf der COP25 in Madrid innerhalb nem Drittel des im Oberlauf des Niger verfügbaren eines UNFCCC Side Events und auf der UNFCCC Wassers entspricht. Der Niger gilt als Lebensader, Africa Climate Week sowie in zahlreichen Policy die parallel zur Sahelzone fl ießt, und der Wasser- Workshops zusammen mit der Gesellschaft für In- verbrauch im oberen Einzugsgebiet kann nicht nur ternationale Zusammenarbeit (GIZ) und dem BMZ die nachgelagerte Wassernutzung und die Lebens- vorgestellt und fanden sehr große Aufmerksamkeit. bedingungen der dort lebenden Bevölkerung ge- fährden, sondern würde auch die Ausdehnung des Arbeitsgruppe – Wald- und Ökosystemresilienz ökologisch herausragenden Feuchtgebietes des In- Neue Daten-Infrastruktur zur Modellierung von neren Niger-Delta um mindestens 20% verringern Klimafolgen auf Wald-Ökosysteme in Europa frei (Abb. 5). verfügbar. Die Arbeitsgruppe hat einen neuartigen Forschungsabteilungen 50 2 – Klimaresilienz

Abb. 5: Beobachtete Niederschlagsano- malien im oberen Nigereinzugsgebiet von 1901 bis 2013 (Daten: GPCC Full Data Reanalysis Version 7.0 at 0.5 °). Horizontale schwarze Linien beziehen sich auf das 15. Perzentil (untere), das 50. Perzentil (Nulllinie) und das 85. Perzentil (obere) der jährlichen Nieder- schlagsanomalien. (Liersch et al. 2019 – Journal of Hydrology: Regional Studies)

Die Mehrzahl der Klimamodelle geht von einer FORSCHUNGSSCHWERPUNKT geringeren Wasserverfügbarkeit unter dem Ein- „URBANE TRANSFORMATIONEN“ fl uss des Klimawandels in Mittel- und Osteuropa aus. Trotz möglicherweise insgesamt trockeneren Arbeitsgruppe – Urbane Transformationen Bedingungen zeigen Didovets et al. (2019), dass Die Ausdehnung einer Stadt hat stets einen stär- die Anzahl und Schwere der Überschwemmungen keren Einfl uss auf urbane Emissionen als die Ein- in der Region zunehmen könnten. In ihrer Studie wohnerdichte. Ribeiro et al. (2019) fanden dieses wird untersucht, wie sich die Hochwasserextreme Ergebnis mittels einer Skalierungsanalyse für Städte unter verschiedenen Szenariobedingungen entwi- unterschiedlicher Größenklasse. Hierzu wurden ckeln werden. Je nach Erwärmungssignal wird in der Agglomerationseff ekte mit dem Einfl uss der Ein- Karpatenregion ein geringerer bis stärkerer Anstieg wohnerdichte in Zusammenhang gebracht und des 30-jährigen Hochwasserspiegels prognostiziert. ein Formalismus entwickelt, welcher Analogien

12000 11613 Vergleich2017und2018zumBundesdurchschnitt

KliB2017 KliB2018 Bundesdurchschnitt 10000

8754

8000 7779 e/Kopf/Jahr 2 CO 6000

kg Abb 6: CO2-Fuß- abdruck von Haus- 4420 halten im Projekt 4000 3260 „Klimaneutral Leben 2822 2530 in Berlin“ für die 2190 2180 Jahre 2017 und 2018 1750 1836 2000 1527 1600 1420 1404 im Vergleich zum 1331 1044 968 786 733 733 733 482 580 Bundesdurchschnitt nach Sektoren (Abb. 0 Ernährung Mobilität1(Boden) Mobilität2(Flug) Mobilitätgesamt Wohnen Konsum Öffentlich Gesamt S. Bock, PIK) 51

zur bekannten Cobb-Douglas-Produktionsfunktion in Haushalten könnten den individuellen CO2eq- zieht. Aus den Resultaten lassen sich so Rück- Fußabdruck (Lebenszyklus-Emissionen) innerhalb schlüsse (z.B. für die Planung) ableiten, wie bei ei- eines Jahres um rd. 11% senken (Reusswig et al. ner wachsenden Stadt die Dichte abnehmen muss, 2020). Dies zeigt, dass für eine anspruchsvollere damit Emissionen trotzdem nicht zunehmen. Klimapolitik erhebliche Spielräume beim Konsu- mentenverhalten bestehen (Abb. 6). Dass aber auch im individuellen Bereich erhebli- ches Potential besteht, konnte u.a. für Berlin gezeigt werden. Gezielte Interventionsmaßnahmen

Promotionen

Name Institution Thema Xiaoxi Wang Humboldt-Universität Political Economy and Land Use Dynamics: Quantifying Impacts of zu Berlin Land Governance on Deforestation, Food Prices and Trade Patterns Wei Weng Humboldt-Universität Aerial river management for future water in the context of land use zu Berlin change in Amazonia

AUSGEWÄHLTE VERÖFFENTLICHUNGEN

Belesova, K., Gornott, C., Milner, J., Sié, A., Sauerborn, R., Murken, L., Aschenbrenner, P., Chemura, A., Hattermann, Wilkinson, P. (2019): Mortality Impact of Low Annual Crop F., Koch, H., Lehmann, J., Liersch, S., Roehrig, F., Schau- Yields in a Subsistence Farming Population of Burkina berger, B., Yalew, A., Gornott, C. (2019): Climate risk ana- Faso under the Current and a 1.5°C Warmer Climate in lysis for identifying and weighing adaptation strategies in 2100. – Science of the Total Environment Ghana’s agricultural sector. A report prepared by the Pots- dam Institute for Climate Impact Research for the Deut- Gabrysch, S., Nesbitt, R. C., Schoeps, A., Hurt, L., Soreme- sche Gesellschaft für Internationale Zusammenarbeit kun, S., Edmond, K., Manu, A., Lohela, T. J., Danso, S., GmbH on behalf of the German Federal Ministry for Eco- Tomlin, K., Kirkwood, B., Campbell, O. M. R. (2019): Does nomic Cooperation and Development facility birth reduce maternal and perinatal mortality in Brong Ahafo, Ghana? A secondary analysis using data on Petr, M., Vacchiano, G., Thom, D., Mairota, P., Kautz, M., 119 244 pregnancies from two cluster-randomised cont- Gonzalves, L., Yousefpour, R., Kaloudis, S., Reyer, C.P.O. rolled trials. – The Lancet Global Health (2019): Inconsistent recognition of uncertainty in studies of climate change impacts on forests. – Environmental Krähnert, K., Brück, T., Di Maio, M., Nistico, R. (2019): The Research Letters Reviews eff ects of confl ict on fertility: Evidence from the genocide in Rwanda. – Demography Ribeiro, H.V., Rybski, D., Kropp, J.P. (2019): Effects of changing population or density on urban carbon dioxide Kriewald, S., Pradhan, P., Costa, L., Cantu Ros, A., Kropp, emissions. – Nature Communications J.P. (2019): Hungry cities: how local food self-suffi ciency relates to climate change, life styles and urbanization. – Shukla, R., Agarwal, A., Gornott. C., Sachdeva, K., Joshi, Environmental Research Letters P.K. (2019): Farmer typology to understand diff erentiated climate change adaptation in Himalaya. – Nature Scienti- Müller, C., Elliott, J., Kelly, D., Arneth, A., Balkovic, J., Ciais, fi c Reports P., Deryng, D., Folberth, C., Hoek, S., Izaurralde, R.C., Jones, C.D., Khabarov, N., Lawrence, P., Liu, W., Olin, S., Wortmann, M., Bolch, T., Su, B., Krysanova, V., (2019): An Pugh, T.A.M., Reddy, A., Rosenzweig, C., Ruane, A.C., efficient representation of glacier dynamics in a semi- Sakurai, G., Schmid, E., Skalsky. R., Wang, X., de Wit, A., distributed hydrological model to bridge glacier and river Yang, H. (2019): The Global Gridded Crop Model Inter- catchment scales. – Journal of Hydrology comparison phase 1 simulation dataset. – Scientifi c Data » Der Klimawandel wird die Gesellschaf- ten in sehr komplexer Weise beeinfl ussen. Um besser zu verstehen, welche Folgen bei 2°C oder 3°C globaler Erwärmung zu erwarten sind, können uns die schon heute auftretenden Veränderungen helfen. So hat sich zum Beispiel gezeigt, dass Extremereignisse häufi g langfristigere wirtschaftliche Nachwirkungen haben, als wir auf Basis bisheriger Modellannahmen erwarten würden. Wir arbeiten daran, diese Annahmen weiterzuentwickeln und so auch unseren Blick in die Zukunft zu schärfen.«

Katja Frieler

» Politisches und gesellschaftliches Handeln braucht eine integrierte Sichtwei- se auf die Risiken des Klimawandels sowie die Möglichkeiten und Herausforderungen des Klimaschutzes. Diese Risiken, Möglich- keiten und Herausforderungen beschreiben wir in Computersimulationen von Transfor- mationspfaden. Der Vergleich dieser Pfade mit politischen und gesellschaftlichen Klimaschutzzielen ermöglicht uns, Ent- scheidungsträgen wichtiges Orientierungs- wissen an die Hand zu geben.«

Elmar Kriegler 53

Forschungsabteilung 3 – Transformationspfade

Leitung: Katja Frieler & Elmar Kriegler Stellvertretende Leitung: Gunnar Luderer & Matthias Mengel

Wie können Szenarien zum Klimaschutz sowie die Risiken des Klimawandels gemeinsam erforscht werden?

Der Klimawandel wird alle Gesellschaftsbereiche beeinﬂ ussen. Wir entwickeln eine integrierte Analyse zu Emissionsvermeidungsstrategien und verbleibenden Klimafolgen und betten diese in den Kontext nachhaltiger gesellschaftlicher Entwicklung ein. Die thematischen Schwerpunkte und Ziele sind: • Analyse der Anforderungen, Kosten und Möglichkeiten langfristiger Klimaschutzpfade sowie die Kombination und der Vergleich mit den entsprechenden biophysikalischen und gesellschaftlichen Folgen des Klimawandels. • Schwerpunkte der integrativen Betrachtung sind die Umgestaltung der Energiegewinnung, der Landnutzung sowie der ökonomischen Entwicklung und Migrationsbewegungen. • Analyse der politischen und ökonomischen Instrumente zur Vermeidung des Klimawandels und zur notwendigen Umstellung der weltweiten Energie- und Landnutzungssysteme. • Untersuchung von Wechselwirkungen zwischen Klimaschutz, Klimafolgen und nachhaltiger Entwicklung, u.a. im Hinblick auf Erreichbarkeit der Ziele nachhaltiger Entwicklung (SDGs).

Struktur der Forschungsabteilung 3

Die Forschungsabteilung 3 (RD3) gliedert sich in langfristiger Klimaschutz gewährleistet werden kann zwei Forschungsschwerpunkte: „Pfad-speziﬁ sche und welche Risiken, Herausforderungen und Chan- Klimarisiken“, geleitet von Katja Frieler und „Klima- cen damit einhergehen. Eine Querschnittsgruppe schutz- und nachhaltige Entwicklungspfade“, gelei- widmet sich zudem der „Forschungssoftwareent- tet von Elmar Kriegler. Sieben Arbeitsgruppen un- wicklung zur Analyse von Transformationspfaden“. tersuchen, mit Hilfe welcher Transformationspfade Zudem sind der Abteilung zwei FutureLabs Forschungsabteilungen 54 3 – Transformationspfade

zugeordnet: neben dem Thema „Sicherheit, eth- unterschieden und die wichtige Rolle von Diaspora nische Konfl ikte und Migration“ wird in enger Ko- berücksichtigt. Allein auf Grundlage nationaler operation mit dem MCC zu „Public Economics and Einkommensunterschiede kann das Modell so die Climate Finance“ geforscht. Nettomigrationsraten der letzten 25 Jahre für viele wichtige Länder reproduzieren (Rikani & Schewe, in Vorbereitung). Da der Klimawandel die Entwicklung Ausgewählte Ergebnisse der Nationaleinkommen beeinfl ussen wird, sollen mit diesem Modell die indirekten Folgen für Migra- FORSCHUNGSSCHWERPUNKT tionsmuster untersucht werden. „PFAD-SPEZIFISCHE KLIMARISIKEN“ Katastrophenbedingte Vertreibungen beeinfl ussen Arbeitsgruppe – Datenbasierte Modellie- Bevölkerungsdynamiken. Basierend auf hydrolo- rung sektorübergreifender Klimafolgen gischen Simulationen, die im Rahmen des Inter- Harmonisierung von Klimafolgenmodellierung Sectoral Impact Model Intercomparison Projects durch ISIMIP weiter vorangetrieben. Für die dritte (ISIMIP) erstellt wurden, hat eine Studie unter Simulationsrunde des ISIMIP-Projektes wurden Beteiligung von RD3 zeigen können, dass sich das neue Simulationsexperimente geplant und in ein globale Risiko interner Vertreibungen aufgrund von maschinenlesbares Simulationsprotokoll überführt. Flussüberschwemmungen ungefähr verdoppelt, Die neuen Experimente ermöglichen neben der Va- wenn sich die Welt auf 2°C über dem vorindustriel- lidierung neuer Klimafolgenmodelle die Attribution len Niveau erwärmt. Diese Forschung wurde in Zu- der Folgen historischer sowie die Projektion der Fol- sammenarbeit mit dem Internal Displacement Mo- gen zukünftiger Klimaveränderungen basierend auf nitoring Center im Vorfeld der COP25 durchgeführt den neuesten Klimabeobachtungsdatensätzen und (Ginnetti et al. 2019) und soll auf andere in ISIMIP Klimaprojektionen. In ISIMIP3 wird es außerdem vertretene Naturgefahren ausgedehnt werden. eine neue Komponente geben, die die konsistente Bewertung von Waldbränden ermöglicht. Zudem Arbeitsgruppe – Ereignisbasierte wurde mit dem neuen „ISIpedia“-Internetportal eine Modellierung ökonomischer Folgen Plattform entwickelt (derzeit als Prototyp verfügbar), des Klimawandels über die sich ISIMIP-Erkenntnisse an ein nicht-wis- Tropische Wirbelstürme und Flussüberschwem- senschaftliches Publikum vermitteln lassen. mungen haben langfristige negative Auswirkungen auf das Wirtschaftswachstum. In einer RD3-Studie Modell-basierte Attribution historischer Folgen des wurde die Wachstumsantwort von Ländern auf tro- Klimawandels vorbereitet. Nur mithilfe von Model- pische Wirbelstürme und Flussüberschwemmun- len lässt sich der Einfl uss des Klimawandels auf die gen in Abhängigkeit von ihrem Entwicklungsstand Häufi gkeit und das Ausmaß bestimmter Klimafol- untersucht. Ereignisse beider Kategorien haben gen quantifi zieren. Im Rahmen von ISIMIP wurden erhebliche negative Auswirkungen auf das Wirt- nun die Grundlagen für derartige Attributionsarbei- schaftswachstum, die auch nach 15 Jahren noch ten gelegt. Insbesondere wurde dazu ein Datensatz nachweisbar sind. Dabei hemmen Wirbelstürme geschaff en, der ein hypothetisches Klima ohne Kli- die wirtschaftliche Entwicklung etwa doppelt so mawandel beschreibt. Außerdem wurden die lang- stark wie Flussüberflutungen. Die Studie zeigt, fristigen Auswirkungen aktuell politisch zugesagter dass wirtschaftliche Entwicklung nicht – wie oft Treibhausgasemissionsreduktionen auf die Höhe angenommen – grundsätzlich vor den Langzeitfol- des globalen Meeresspiegels prognostiziert. gen dieser Extremereignisse schützt. So hemmen z.B. Wirbelstürme das wirtschaftliche Wachstum in Arbeitsgruppe – Klimawandel Industrieländern stärker als in den am wenigsten und Bevölkerungsdynamik entwickelten Ländern. Über alle Entwicklungsstu- Abschätzung der Auswirkungen des Klimawandels fen hinweg sind niedrigere Investitionen und eine auf Migrationsmuster. Ein neu in der Abteilung ent- Verschlechterung von Handelsbilanzen die Haupt- wickeltes Computermodell ermöglicht es, das welt- mechanismen über die tropische Wirbelstürme umspannende Netzwerk internationaler Migration und Flussüberschwemmungen langfristig das Wirt- dynamisch zu simulieren. Dabei wird zwischen Emi- schaftswachstum der betroff enen Länder verringern gration, Transitmigration und Rückkehrmigration (Krichene et al. in Vorbereitung). 55

FORSCHUNGSSCHWERPUNKT „KLIMASCHUTZ- UND NACHHALTIGE ENTWICKLUNGSPFADE“

Arbeitsgruppe – Makroökonomische Modellierung von Klimaschutzpfaden und Klimafolgen Langfristige Auswirkungen von Klimaschadenereig- nissen auf wirtschaftliche Entwicklung untersucht: Die Studie von Piontek et al. (2019) vergleicht die langfristigen Auswirkungen von Klimascha- densereignissen, die über unterschiedliche Kanäle im Produktionssystem wirken. Diese Kanäle beinhalten Verlust von BIP, Kapital, Arbeit und Produk- Abb.7: Die Grafi k zeigt die Veränderungen im aggre- tivität. Es zeigt sich, dass die langfristigen Eff ekte gierten Bruttoinlandsprodukt für 150 Jahre nach dem ursprünglichen Schock (in 2050). Die verschieden-farbi- und vor allem die Erholungszeit der Wirtschaft sehr gen Linien zeigen die Dynamiken, die durch die unter- stark vom Schadenskanal abhängen. Der Standard- schiedlichen Schadenskanäle ausgelöst werden. Der fall der Literatur (direkter Produktionsverlust in BIP) direkte Schock auf BIP (rote Linie) ist der Standardfall hat bei weitem die geringsten Eff ekte. Wiederholt der Schadensliteratur. Produktivitätsverluste haben die längsten Erholungszeiten der Wirtschaft. (Reprinted by auftretende Schadensereignisse können, je nach permission from Springer Nature: Environmental and Persistenz, potenziell sehr große Wohlfahrtsverluste Resource Economics: Economic Growth Eff ects of Alter- nach sich ziehen. System-interne Anpassungsmög- native Climate Change Impact Channels in Economic Modeling, F. Piontek et al., copyright 2019) lichkeiten sind begrenzt und können überwältigt werden. Es ist daher wichtig, kanalspezifi sche Schä- den zu quantifi zieren und in integrierten Analysen Umweltschäden überwiegen die wirtschaftlichen zu betrachten, um realistische Schadensabschät- Mehrbelastungen. Ein beschleunigter Ausstieg aus zungen machen zu können. der Kohle bringt erhebliche lokale Umwelt- und Ge- sundheitsvorteile, die die direkten ökonomischen Kos- Arbeitsgruppe – Landnutzungsmanagement ten überwiegen. Gleichzeitig führt ein beschleunigter Modelle und Szenarien zu Biodiversität und Ökosys- Kohleausstieg zu einer entscheidenden Reduktion temdienstleistungen. Durch die Mitarbeit in einer der CO2-Emissionslücke insbesondere für Schlüs- IPBES-Expertengruppe trugen Forschende aus RD3 selregionen wie Indien und China (s. Abb. 8). Die zu einem der ersten Szenarien- und Modellverglei- Umwelt- und Gesundheitseff ekte sind im Vergleich che zu Biodiversität und Ökosystemdienstleistun- zu Klimaschäden sowohl räumlich als auch zeitlich gen bei (Rosa et al. 2019, Pereira et al., eingereicht). unmittelbar. Ihre Miteinbeziehung kann deshalb einen entscheidenden Beitrag zur Lösung der Tragödie der Verbessertes Verständnis landbasierter Klimaschutz- globalen Gemeinschaftsgüter der Klimapolitik leisten, maßnahmen. Eine Bottom-up-Bewertung von Strate- die durch die Diskrepanz zwischen der nationalen Be- gien zur Verminderung von Emissionen im Landsek- lastung durch die Dekarbonisierungskosten und dem tor hat ergeben, dass Klimaschutzmaßnahmen in der international geteilten Nutzen aus der Minderung der Land- und Forstwirtschaft etwa zu 30% der globalen Auswirkungen des Klimawandels verursacht wird. Emissionsminderungen beitragen könnte, die bis 2050 zur Einhaltung des 1,5°C-Ziel erforderlich sind Entwicklung einer auf Deutschland und Europa (Roe et al. 2019). Durch Szenarienanalysen mit dem ausgerichteten Version des integrierten Energie- integrierten Landnutzungsmodell MAgPIE konnte in Wirtschaft-Klima-Modells REMIND. Die Modell- diesem Zusammenhang zudem die Bedeutung eines variante REMIND-EU beschreibt Deutschland und gezielten Moorschutzes und von Moorregeneration andere wichtige EU-Mitgliedsstaaten als einzelne aufgezeigt werden (Humpenöder et al., eingereicht). Modellregionen und ermöglicht so eine detaillierte klimapolitische Analyse sowie eine tiefergehende Arbeitsgruppe – Energiesysteme Untersuchung der deutschen und europäischen Die mit einem beschleunigten Kohleausstieg ver- Transformationspfade zur Emissionsneutralität bundenen Reduktionen der Gesundheits- und im globalen Kontext. Ein wichtiges Merkmal von Forschungsabteilungen 56 3 – Transformationspfade

CO2 emission gap closing effect India China Global Reference 6 10 NDC

40 2 4 Coal exit

Gt CO Gt 5 20 2 coal share 2°C 0 0 0 2010 2020 2030 2040 2050 2010 2020 2030 2040 2050 2010 2020 2030 2040 2050

Abb. 8: Die Abbildung zeigt CO2-Emissionsminderungseﬀ ekte für China, Indien und global. (Reprinted by permission from Springer Nature: Nature Climate Change: Coal exit health and environmental damage reductions outweigh economic impacts, S. Rauner et al., copyright 2020)

REMIND-EU ist zudem die hohe Politik- und Sek- und „Süddeutsche Zeitung“) und löste eine Debatte toraufl ösung, die eine detailliertere klimapolitische aus, die die deutsche Regierung schließlich dazu Bewertung ermöglicht. veranlasste, Zertifi kationsstreichungen im Rahmen des Kohleausstiegsgesetzes zu beschließen. Arbeitsgruppe – Klima & Energiepolitik Ein wirksamer Kohleausstieg gelingt nur durch die Steigende Zinsen könnten die Energiewende und Löschung von CO2-Zertifi katen. Der deutsche Aus- den weiteren Ausbau erneuerbarer Energien gefähr- stieg aus der Kohle ohne Löschung von Zertifi katen den. Im Falle eines Anstiegs der Zinssätze in Europa im europäischen Emissionshandel birgt das Risiko, auf das „Vorkrisenniveau“ werden die Kapitalkosten auf EU-Ebene keine zusätzlichen Emissionseinspa- für erneuerbare Energien erheblich steigen. Diese rungen zu erzielen. Diese Analyse wurde im Mai in makroökonomische Gefahr für die Energiewende den Energiewirtschaftlichen Tagesfragen veröff ent- ist politischen Entscheidungsträgern bisher kaum licht (Pahle et al. 2019) und war außerdem Bestand- bewusst gewesen. Um zu verhindern, dass sich der teil des MCC-PIK-Berichts über die Reformoptionen Einsatz erneuerbarer Energien unter veränderter der Kohlenstoff preise, der vom deutschen Sachver- Zinspolitik verlangsamt, ist ein innovativer Regu- ständigenrat in Auftrag gegeben wurde. Sie wurde lierungsrahmen, der bspw. auf eine Versteigerung in den deutschen Medien weithin aufgegriff en (u.a. von Kapazitäten für erneuerbare Energien abzielt, in den Zeitungen „Der Spiegel“, „FAZ“, „Die Zeit“, unerlässlich (Schmidt et al. 2019).

Änderung der Emissionen durch den Kohleausstieg Zeitlich kumuliert 60 1500

40 1000 571 20 500 504 0 164 0

20 CO2 Mt 500 911 40

60 1000 164

80 1500 2020 2025 2030 2035 2040 2045 2050 Strom DE Strom RestETS* Industrie ETS** *Alle Länder im ETS bis auf Deutschland MSR Löschung NettoÄnderung **Alle Länder im ETS

Abb. 9: Die Graﬁ k zeigt die Emissionsreduktionen, die durch einen Kohleausstieg in Deutschland erzielt würden (rote Balken), im Vergleich zu einem Referenzszenario ohne Kohleausstieg. Die blauen und grauen Balken verweisen zudem auf die zusätzlichen Emis- sionen, die bei einem deutschen Kohleausstieg anderswo in der EU emittiert würden. (Pahle, M. et al.: Die unterschätzten Risiken des Kohleausstiegs. Energiewirtschaftliche Tagesfragen 69. Jg. (2019), Heft 6) 57

Arbeitsgruppe – Forschungssoftware- zur Input-Daten-Aufbereitung, Codedokumentation entwicklung für Transformationspfade und Ergebnisanalyse veröﬀ entlicht. Dies alles trägt Das Energie-Ökonomie-Modell REMIND ist nun weiter zur Transparenz der Modelle bei, erhöht die Open Source auf GitHub. Dieses Modell berechnet Sichtbarkeit der dahinterliegenden Forschung und für globale Regionen die optimalen Investitionen fördert Open Science. Wie erfolgreich eine stringent sowohl im makro-ökonomischen Sektor als auch in verfolgte Open-Source-Strategie sein kann, zeigen verschiedenen Energiesektoren unter Berücksichti- dabei aktuelle Entwicklungen des letztjährig veröf- gung des internationalen Handels von Ressourcen, fentlichten globalen Landnutzungsmodells MAgPIE. Gütern und Emissionszertiﬁ katen. Es ermöglicht so- Gestützt durch einen ersten, öffentlichen Einfüh- mit die detaillierte Analyse von technologischen Op- rungsworkshop in das Modell, sind hier in kürzester tionen und Politikmaßnahmen zur Vermeidung des Zeit neue Kooperationen mit internationalen Partnern Klimawandels. Parallel wurden eine Reihe von Tools aus Großbritannien, Indien und Brasilien entstanden.

Abgeschlossene Promotionen

Name Institution Thema Gambardella, Technische Universität Berlin A Renewable Energy Dominated Power Market: Challenges and Christian Solutions for Market Design and Policy Instruments

AUSGEWÄHLTE VERÖFFENTLICHUNGEN Popp, A.; Berg, M. van den; Vuuren, D. van; Hertwich, E. G. (2019): Environmental co-benefi ts and adverse side- Dietrich, J., Bodirsky, B., Humpenöder, F., Weindl, I., eff ects of alternative power sector decarbonization strate- Stevanović, M., Karstens, K., Kreidenweis, U., Wang, X., gies. – Nature Communications Mishra, A., Klein, D., Ambrósio, G., Araujo, E., Yalew, A., Baumstark, L., Wirth, S., Giannousakis, A., Beier, F., Meng- Nauels, A., Gütschow, J., Mengel, M., Meinshausen, M., Chuen Chen, D., Lotze-Campen, H., Popp, A. (2019): MAg- Clark, P. U., Schleussner, C.-F. (2019): Attributing long- PIE 4 – A modular open source framework for modeling term sea-level rise to Paris Agreement emission pledges. global land-systems. – Geoscientifi c Model Development – Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America (PNAS) Friedrich, M., Smeekes, S., Urbain, J.-P. (2019 accepted): Autoregressive wild bootstrap inference for nonparametric Piontek, F., Kalkuhl, M., Kriegler, E., Schultes, A., Leim- trends. – Journal of Econometrics bach, M., Edenhofer, O., Bauer, N. (2019): Economic Growth Effects of Alternative Climate Change Impact Gidden, M. J., Riahi, K., Smith, S. J., Fujimori, S., Luderer, Channels in Economic Modeling. – Environmental and G., Kriegler, E., Vuuren, D. P. van, Berg, M. van den, Feng, Resource Economics L., Klein, D., Calvin, K., Doelman, J. C., Frank, S., Fricko, O., Harmsen, M., Hasegawa, T., Havlik, P., Hilaire, J., Hoe- Rauner, S., Bauer, N., Dirnaichner, A., Van Dingenen, R., sly, R., Horing, J., Popp, A., Stehfest, E., Takahashi, K. Mutel, C. and Luderer, G. (2019 accepted): Coal exit health (2019): Global emissions pathways under diff erent so- and environmental damage reductions outweigh econo- cioeconomic scenarios for use in CMIP6: a dataset of mic impacts. – Nature Climate Change harmonized emissions trajectories through the end of the century. – Geoscientifi c Model Development Roe, S., Streck, C., Obersteiner, O., Griscom, B., Harris, N., Hasegawa, T., Hausfather, Z., Havlík, P., House, J., Lange, S. (2019): Trend-preserving bias adjustment and Nabuurs, G., Popp, A., Sanderman, J., Smith, P., Stehfest, statistical downscaling with ISIMIP3BASD (v1.0). – Geo- E., Lawrence, D. (2019): Contribution of the land sector to scientifi c Model Development a 1.5°C World Nature Climate Change

Luderer, G.; Pehl, M.; Arvesen, A.; Gibon, T.; Bodirsky, B. Schewe, J., et al. (2019): State-of-the-art global models L.; Sytze de Boer, H.; Fricko, O.; Hejazi, M.; Humpenöder, underestimate impacts from climate extremes. – Nature F.; Iyer, G.; Mima, S.; Mouratiadou, I.; Pietzcker, R. C.; Communications » Der Klimawandel bewirkt verstärktes Auftreten extremer Ereignisse in verschiedens- ten Bereichen, die essenziell für unser Leben sind – von Unwettern bis zu Mega-Ausfällen des Energiesystems. Wir entwickeln deshalb neuartige Methoden, die auf einer Kombina- tion von Komplexitätsforschung mit Maschi- nellem Lernen und Data Science basieren, um das komplexe System Erde vertiefter zu verstehen und substanziell verbesserte Vorhersagen vielfältiger extremer Ereignisse zu erzielen.«

Jürgen Kurths

» Die Menschen treﬀ en tagtäglich Entscheidungen, die für das Klimaproblem relevant sind – zum einen um Kohlendi- oxid-Emissionen zu vermeiden, vor allem aber auch um sich anzupassen. Wir versuchen Regeln dieser Entscheidungen in Daten zu erkennen und diese dann in numerischen Modellen für die Vorhersage zu verwenden. Wir suchen nach der nächsten Generation von Gleichungen für eine nachhaltigere und stabilere Gesell- schaft.«

Anders Levermann 59

Forschungsabteilung 4 – Komplexitätsforschung

Leitung: Jürgen Kurths & Anders Levermann Stellvertretende Leitung: Norbert Marwan & Leonie Wenz

Wie kann die Theorie komplexer Systeme für Klima- und Nachhaltigkeitsforschung fruchtbar gemacht werden?

Die thematischen Forschungsschwerpunkte sind: • Untersuchung der Strukturbildung in komplexen Netzwerken als neuartiger Ansatz, um heterogene Klimafolgen und die Interaktionen sozio-ökonomischer Systeme zu modellieren. • Datenbasierte Modellierung klimabezogener Entscheidungen, globaler Schadenskaskaden und Analyse ökonomischer Auswirkungen. • Entwicklung von Methoden der nichtlinearen Zeitreihenanalyse, des maschinellen Lernens und Visualisierungstechniken und deren Anwendung auf Beobachtungen des Systems Erde mit dem Schwerpunkt extremer Ereignisse.

Struktur der Forschungsabteilung 4

Die Forschungsabteilung 4 (RD4) gliedert sich entwickelten Methoden und Expertise in abteilungs- in zwei Forschungsschwerpunkte mit insgesamt übergreifende Projekte einﬂ ießen zu lassen und die fünf Arbeitsgruppen, in denen die Theorie kom- Forschung zu Machine Learning und Spieltheorie plexer Systeme in der Klima- und Nachhaltigkeits- besonders zu fördern. Besonders hervorzuheben forschung weiterentwickelt und angewandt wird. ist die aktive Mitarbeit in größeren Projekten der Jede Arbeitsgruppe bearbeitet eine Anzahl von Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG), wie Drittmittel-ﬁ nanzierten Projekten. In einer abtei- dem Schwerpunktprogramm 1984 CoCoHype, der lungsübergreifenden Aktivität werden Visualisie- International Research Training Group 1740, dem rungstechniken und deren Anwendungen auf das Graduiertenkolleg 2043 NatRiskChange sowie dem System Erde vorangetrieben. Zudem sind zwei Fu- Exzellenzcluster Math+. tureLabs in die Abteilung integriert, um die in RD4 Forschungsabteilungen 60 4 – Komplexitätsforschung

Ausgewählte Ergebnisse Arbeitsgruppe – Numerische Analyse globaler ökonomischer Folgen FORSCHUNGSSCHWERPUNKT Integration ökonomischer und klimatischer Zu- „ANALYSE VON NETZWERKEN, kunftsszenarien in das Acclimate-Modell. Dieses STABILITÄT UND DYNAMISCHEN Modell bildet Kaskaden von Produktionsausfällen SYSTEMEN“ und Preissignalen auf dem globalen Versorgungs- netz ab. Es wurde so erweitert, dass der zugrun- Arbeitsgruppe – Dynamik, Stabilität deliegende „Normalzustand“ ökonomischen Sze- und Resilienz in komplexen hybriden narien, etwa aus Gleichgewichtsmodellen, folgen Infrastrukturnetzwerken kann. Zudem sind nun Klimafolgen aus Flussüber- Fortschritte bei der Resilienz und Stabilität von schwemmungen, tropischen Wirbelstürmen und Netzwerksystemen. Im letzten Jahr hat die Arbeits- Hitzewellen als Schocks integriert, was die Unter- gruppe eine Vielzahl an wichtigen Ergebnissen zur suchung der Wechselwirkung von Schocks unter- Resilienz und Stabilität von Netzwerksystemen schiedlicher Extremwetterereignisse ermöglichte. erzielt. Es wurden allgemeine Gleichungen für die Derartige Wechselwirkungen, zeitlich wie räumlich, Ausbreitung von komplexen Störungen auf Netz- führen dabei zu signiﬁ kanter Verstärkung ihres ge- werken hergeleitet. Arbeiten zum überraschenden samten verursachten Schadens. Die Publikation Einfluss von Leitungsverlusten auf die Stabilität dieser Ergebnisse wurde vorbereitet.

Forschungsbereiche von Stromnetzen sowie eine Publikation zu Delays 4 – Transdisziplinäre Konzepte und Methoden wurden abgeschlossen und werden Anfang 2020 Integrated Assessment zu Klimafolgen aus der „Vo- veröﬀ entlicht. gelperspektive“. Um die Zusammenhänge zwischen Klimaschutz, Klimafolgen und ihrer Antizipation Ausgründung „elena international“ GmbH. Auch zu verstehen, eignen sich simple globale Modelle, Gleichstromnetze waren Gegenstand der Forschung die das Wirtschafts- und Klimasystem integriert (vgl. Wienand et al. 2019). Im Rahmen des DFG betrachten. Hier wurde ein empirisch erhaltener Schwerpunktprogramms 1984 (CoCoHype) wurden Zusammenhang zwischen Temperatur und Wirt- erste Resultate zur Resilienz größerer Organisa- schaftswachstum in ein solches Modell konsistent tionseinheiten erzielt. Im Lauf des Jahres wurde die integriert. Eine folgende Kosten-Nutzen-Rechnung „elena international GmbH“ – gefördert durch ein gibt deutliche Hinweise darauf, dass das 2°C-Ziel EXIST Stipendium und ein SAW Transfer Projekt – des Pariser Klimaabkommens global ökonomisch ausgegründet, von der eine Open Source Bibliothek optimal ist (s. Abb.10). zur Stabilitätsanalyse mitentwickelt wird. Neue explorative Projekte, die sich mit der Anwendung von Methoden der statistischen Physik im Infrastruk- turkontext beschäftigen, zeigen bereits ein hohes Potential (Lindner et al. 2019).

Maschinenbau Endverbraucher 5.9mio. $/Tag Japan USA Zulieferer

Unternehmen Konsument

Metall, Südkorea Nachfrage

Abb. 10: Beispiel eines Wirtschaftsagen- ten im Acclimate-Model. Eingebettet Benzin, Japan Lieferung ins globale Versorgungsnetz bezieht das Unternehmen zur Produktion benötigte Lager Waren von verschiedenen Zulieferern Benzin, China und verkauft die fertige Ware gemäß erhaltener Nachfrage. Lokal können im Modell Schocks, etwa durch Ext- ... remwetterereignisse, die Produktion beeinträchtigen und zu Lieferengpässen und Preissignalen führen (Sven Willner, Globales Transportkette PIK) Versorgungsnetz 61

FORSCHUNGSSCHWERPUNKT Research Institute on Global Commons and Climate „NICHTLINEARE METHODEN, BIG Change (MCC) hat die Arbeitsgruppe analysiert, wie DATA UND MASCHINELLES LERNEN“ Temperaturänderungen die Wirtschaftsproduktivität kurz- und langfristig beeinfl ussen. Dazu wurden de- Arbeitsgruppe – Weiterentwicklung taillierte Wirtschaftsdaten (~1500 Regionen weltweit, von Zeitreihenanalyse-Techniken z.T. ab 1900) mit Klimabeobachtungen kombiniert. Nichtlineare Zeitreihenanalyse kombiniert mit kom- Der identifi zierte Zusammenhang wurde angewandt, plexen Netzwerken. In den letzten Jahren konnten um Wirtschaftsschäden unter fortschreitendem Kli- Methoden der nichtlinearen Zeitreihenanalyse mawandel zu berechnen, eine globale Schadensfunk- substanziell durch eine originelle Kombination mit tion abzuleiten und die Sozialkosten von Kohlenstoff Techniken, die für komplexe Netzwerke entwickelt abzuschätzen (Kalkuhl & Wenz, 2019 eingereicht). worden sind, verbessert werden. Für die dafür er- forderliche Transformation von Zeitreihen in Netz- Ökonomisch optimales Klimaziel und Algorithmus werke spielen sowohl wiederkehrende Muster als zur Projektion des Handelsnetzes. In einer Kosten- auch Zyklen und Übergangswahrscheinlichkeiten Nutzen-Analyse wurden Klimaschäden aus einer ak- eine entscheidende Rolle. In einer Studie wurde tuellen empirischen Studie und Vermeidungskosten ein vereinheitlichendes Konzept dieser modernen gemäß des RD3-REMIND-Modells gegeneinander und sehr vielversprechenden Richtung der Zeitrei- abgewogen und ermittelt, dass das 2°C-Ziel auch henanalyse entwickelt, das einen Vergleich der ver- ökonomisch optimal ist (Ueckerdt et al. 2019). Mit schiedenen Ansätze erlaubt und die Ableitung neuer Blick auf die indirekten wirtschaftlichen Folgen des Algorithmen ermöglicht (Zou et al. 2019). Klimawandels, die sich aufgrund der starken wirtschaftlichen Vernetztheit ergeben können, wurde Robuste Methoden zur Rekurrenz-Analyse. Die me- ein Algorithmus erarbeitet, der es ermöglicht, Han- thodische Forschung konzentrierte sich auf wich- delsdaten gemäß verschiedener Szenarien in die tige off ene Fragen der Wiederkehr-Analyse, insbe- Zukunft zu projizieren. sondere zu Artefakten aufgrund von Oversampling und Randeffekten. Neuartige Verfahren wurden Arbeitsgruppe – Vorhersage extremer vorgeschlagen, die eine robustere und zuverlässi- Ereignisse mittels Netzwerkanalyse gere Rekurrenz-Analyse ermöglichen, insbesondere und Maschinellen Lernens für oszillierendes Verhalten komplexer Systeme Effi ziente Strategien zur Kontrolle von Epidemien. (Kraemer & Marwan 2019). Diese Methoden er- Die Gruppe hat ein System evolutionärer Algorith- möglichten eine signifi kante Identifi kation wichtiger men zur Behandlung des Immunisierungsproblems Regime-Übergänge im ostafrikanischen Klima inner- entwickelt, eines der aktuellen Hauptprobleme in halb der letzten 45.000 Jahre (Trauth et al. 2019). den Netzwerk-Wissenschaften. Im Vergleich zu bekannten modernen Strategien weist die neue Me- Erfolgreiche Anwendung auf Paläoklima-Daten. Es thode in fast allen Netzwerken signifi kante Vorteile wurde ein in den letzten Jahren entwickelter Ansatz sowohl hinsichtlich der optimalen Immunisierungs- zur Zeitreihenanalyse von Paläoklimadaten mit schwelle als auch bei dem durchschnittlichen größ- unregelmäßigen Stichproben und Datierungsunsi- ten Cluster aus. Daraus ergeben sich vielverspre- cherheiten erfolgreich auf die Analyse von Paläo- chende Perspektiven für die Entwicklung effi zienter klima-Datensätzen angewandt. Durch den Vergleich Strategien zur Kontrolle von Epidemien sowie zur der Variabilität in den Paläoklimadaten an zwei Verbesserung der Widerstandsfähigkeit von Infra- verschiedenen Orten in Deutschland konnte die struktur und zum Schutz bestehender Netzwerke Wanderung der Grenze zwischen der (westlichen) vor Cyber-Angriff en (Liu et al. 2019). maritimen und (östlichen) kontinentalen Klimazone für die letzten 4.000 Jahre rekonstruiert werden Langfristige Vorhersage der El-Niño-Südoszillation (Breitenbach et al. 2019). (ENSO) als fundamentales Klima-phänomen. Eine möglichst frühzeitige und zuverlässige ENSO- Arbeitsgruppe – Datenbasierte Analyse Vorhersage ist eine hochaktuelle Herausforderung. klimarelevanter Entscheidungsprozesse Dabei bleibt die „Frühjahrsvorhersagebarriere“ Einfluss von Temperaturänderungen auf die Wirt- ein besonderes Problem für eine lange Vorlaufzeit schaftskraft. Gemeinsam mit dem Mercator der Vorhersage (> 6 Monate). Um diese Barriere Forschungsabteilungen 62 4 – Komplexitätsforschung

Abb. 11: Langfristige El Nino-Vorhersage mittels SysSampEn. Die roten Kreise zeigen die 22 Knoten in der Niño 3.4-Region mit einer räumlichen Auﬂ ösung von 5° × 5°. Die Kurven sind Beispiele für die Zeitreihen der Temperaturanomalien für drei Knoten in der Niño 3.4-Region für ein bestimmtes Jahr, wobei mehrere Beispiele ihrer Sub-Sequenzen schwarz markiert sind. SysSampEn ist ungefähr gleich dem negativen natürlichen Logarithmus der bedingten Wahrscheinlichkeit, dass zwei ursprünglich ähnliche Sub-Sequenzen (innerhalb eines bestimmten Toleranzbereichs) für m aufeinander folgende Datenpunkte ähnlich für die nächsten p Punkte bleiben. Die Sub-Sequenzen können dabei entweder von der gleichen oder von verschiedenen Zeitreihen entnommen sein. (Meng, J.; Fan, J.; Ludescher, J.; Agarwal, A.; Chen, X.; Bunde, A.; Kurths, J.; Schellnhuber, H. J. (2019): Complexity-based approach for El Niño magnitude forecasting before the spring predictability barrier. In: Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America (PNAS), 10.1073/pnas.1917007117)

zu überwinden, wurde ein Analysewerkzeug entwi- Anwendungen von entscheidender Bedeutung. ckelt: die System-Sample-Entropy (SysSampEn). Mit der explosionsartigen Zunahme von hoch- Diese Technik ermöglicht erstmals die Voraussage aufl ösenden Daten und Rechenressourcen haben von El-Niño-Ereignissen mit einem Vorhersagehori- datengesteuerte Methoden zur Entdeckung von zont von einem Jahr und hoher Genauigkeit (Meng PDGs in letzter Zeit viel Aufmerksamkeit erhal- et al. 2019). In einem weiteren neuartigen datenge- ten. Wir haben einen neuartigen Zugang mittels steuerten Modell für die Analyse und Vorhersage strukturiertem Machine Learning für die Identifi - der Meeresoberfl ächentemperatur basiert auf einer kation von PDGs sowohl mit konstanten als auch linear-dynamischen Modus (LDM)-Zerlegung von mit räumlich-variierenden Koeffi zienten entwickelt. Beobachtungsdaten, die von einem kürzlich ent- Dabei wurde das Identifi kationsproblem parametri- wickelten Ansatz zur Reduktion der nichtlinearen scher PDGs als gemischtes Optimierungsproblem Dimensionalität abgeleitet wird. Der Kern dieses formuliert, indem explizit Blockstrukturen verwen- Machine-Learning-Ansatzes ist die Fähigkeit, ein- det werden. Beispiele paradigmatischer nichtline- fache dynamische Eigenschaften des beobachteten arer Systeme zeigen, dass der vorgeschlagene Al- Systems zu berücksichtigen, indem die dominan- gorithmus selbst bei einer begrenzten Anzahl von ten Zeitskalen des Systems identifiziert werden. Messungen sehr eff ektiv ist (Li et al. 2019). Die Methode wird auf das Anomaliefeld der Mee- resoberfl ächentemperatur im tropischen Gürtel an- Querschnittsaktivität „Computerbasierte gewendet, in dem ENSO die Hauptrolle hinsichtlich Methoden und Visualisierung“ der Variabilität spielt. Mittels kritischen Vergleiches Weiterentwicklung von visuellen Datenpräsenta- zeigt sich, dass das neue Modell im Vergleich zu tionsmedien. Im Themenfeld der Visual Analytics bekannten ENSO-Modellen eine hohe Prognosefä- wurden skalierbare Informationsvisualisierungs- higkeit besitzt (Gavrilov et al. 2019). techniken für multivariate, regionale Klimaen- sembledaten getestet und für den konkreten Entwicklung eines neuartigen strukturierten Ma- Anwendungsfall peruanischer Regionalmodell-Si- chine Learning-Ansatzes für die Identifizierung mulationen weiterentwickelt (EPICC-Projekt). Mit partieller Diff erentialgleichungen (PDGs) aus Da- einem Fokus auf der visuellen Datenpräsentation ten. Die Identifizierung zuverlässiger physikali- wurde eine komplett überarbeitete, fl exibel einsetz- scher Modelle, oft in Form von PDGs, ist für viele bare Version des KlimafolgenOnline-Webportals 63

(mit RD2) entworfen, umgesetzt und getestet. Im Adjoint Associate Professorship mit Chalmers Uni- Mixed-Methods-Projekt wurde eine Studie zu den versity of Technology in Schweden. Die Koopera- Eigenschaften von Hockeystick-Visualisierungen tion mit der Chalmers University of Technology in verschiedenen Web-Kontexten (z.B. IPCC, Kli- wurde durch eine Adjoint Associate Professorship maleugner-Blogs) durchgeführt. Die erfolgreichen Position vertieft. In Vorbereitung für des TiPES-Pro- Arbeiten im Bereich der Big Data basierten Climate jekt wurde zusammen mit der Université catholique Services für den Finanzsektor wurden zusammen de Louvain (UCL) die Bibliothek IdrisLib um veriﬁ - mit dem Schweizer FinTec CarbonDelta (jetzt MSCI) zierte Methoden für diskrete monadische Systeme in den ClimateKIC-Projekten fortgesetzt (mit RD3). und für Bayesianische Inferenz erweitert.

Abgeschlossene Promotionen

Name Institution Thema Agarwal, Ankit Universität Potsdam Unraveling spatio-temporal climatic patterns via multi-scale complex networks Ciemer, Catrin Humboldt-Universität zu Berlin Complex systems analysis of changing rainfall regimes in South America and their implications for the Amazon rainforest Ekhtiari, Nikoo Humboldt-Universität zu Berlin Interactions between water-bodies and atmosphere at regional to global scales Franke, Jasper Humboldt-Universität zu Berlin Networks of the Late Quaternary – Case Studies on Complex Network Approaches on Paleoclimate Time Series Oztürk, Ugur Universität Potsdam Learning more to predict Landslides Vinke, Kira Humboldt-Universität zu Berlin Unsettling Settlements: Cities, Migrants, Climate Change – Rural-Urban Climate Migration as Eﬀ ective Adaptation?

AUSGEWÄHLTE VERÖFFENTLICHUNGEN

Breitenbach, S.F.M., B. Plessen, S. Waltgenbach, R. Tjallin- contribution to future sea level rise from basal ice-shelf gii, J. Leonhardt, K. P. Jochum, H. Meyer, B. Goswami, N. melt using linear response functions of 16 ice sheet Marwan, D. Scholz (2019): Holocene interaction of mari- models (LARMIP-2). – Earth System Dynamics time and continental climate in Central Europe: New speleothem evidence from Central Germany. – Global and Li, X., Li, L., Yue, Z., Tang, X., Voss, H. U., Kurths, J., Yuan, Planetary Change Y. (2019): Sparse learning of partial diff erential equations with structured dictionary matrix. – Chaos Ciemer, C., Boers, N., Hirota, M., Kurths, J., Müller-Han- sen, F., Oliveira, R. S., Winkelmann, R. (2019): Higher Liu, Y., Wang, X., Kurths, J. (2019): Framework of evoluti- resilience to climatic disturbances in tropical vegetation onary algorithm for investigation of infl uential nodes in exposed to more variable rainfall. – Nature Geoscience complex networks. – IEEE Transactions on Evolutionary Computation Glanemann, N., Willner, S. N., Levermann, A. (2019 angenommen): Paris Climate Agreement passes the cost- Meng, J., Fan, J., Ludescher, J., Agarwal, A., Chen, X., Bun- benefi t test. – Nature Communications de, A., Kurths, J., Schellnhuber, H. J. (2019): Complexity- based approach for El Niño magnitude forecasting before Levermann, A., Feldmann, J. (2019): Scaling of instability the spring predictability barrier. – Proceedings of the time-scales of Antarctic outlet glaciers based on one- National Academy of Sciences of the United States of dimensional similitude analysis. – The Cryosphere America (PNAS)

Levermann, A., Winkelmann, R., Albrecht, T., Goelzer, H., Strnad, F. M., Barfuss, W., Donges, J. F., Heitzig, J. (2019): Golledge, N. R., Greve, R., Huybrechts, P., Jordan, J., Le- Deep reinforcement learning in World-Earth system guy, G., Martin, D., Morlighem, M., Pattyn, F., Pollard, D., models to discover sustainable management strategies. Quiquet, A., Rodehacke, C., Seroussi, H., Sutter, J., Zhang, – Chaos T., Van Breedam, J., DeConto, R., Dumas, C., Garbe, J., Gudmundsson, G. H., Hoﬀ man, M. J., Humbert, A., Klei- Zou, Y., Donner, R. V., Marwan, N., Donges, J. F., Kurths, ner, T., Lipscomb, W., Meinshausen, M., Ng, E., Perego, J. (2019): Complex network approaches to nonlinear time M., Price, S. F., Saito, F., Schlegel, N.-J., Sun, S., Wal, R. S. series analysis. – Physics Reports W. van de (2019 angenommen): Projecting Antarctica’s 04 FUTURELABS

Mit den sieben abteilungsübergreifenden FutureLabs ist 2019 ein neues Forschungsformat am PIK initiiert worden. Im Zentrum dieser Einheiten stehen ambitionierte Forschungsthemen von strategischer Bedeutung. Als explorative und interdisziplinäre Forschungsinitiativen sollen diese FutureLabs schneller auf eine sich stetig verändernde Forschungslandschaft mit neu entstehen- den Forschungsfragen reagieren können. 65

Sozialer Metabolismus und Umweltfolgen FutureLab

Wie kann menschliches Wohlergehen innerhalb planetarer Grenzen erreicht werden? Mit dem Stoff wechsel – den Material- und Energieströmen – verschiedener sozialer Systeme (Länder, Wirtschaftssektoren, Städte, Haushalte usw.) und seiner Be- deutung für die globale Erwärmung und andere Umweltauswirkungen, beschäftigt sich das FutureLab unter der Leitung von Erdsystem-Resilienz Helga Weisz. im Anthropozän FutureLab Ein aktuelles Ergebnis des FutureLabs zeigt: Weltweit tragen Gesundheitssysteme zwi- Wo liegen kritische Schwellenwerte für Kipp- schen 2% und 5% zu globalen Umwelt- und elemente im Erdsystem und wie kann die Gesundheitsschäden bei. In einer ersten Resilienz des gesamten Erdsystems defi- globalen Studie zu den Umweltfolgen des niert, charakterisiert, modelliert und gemes- Gesundheitssystems wurden Treibhaus- sen werden? Das sind die zentralen Fragen gas-Emissionen, Feinstaub, Stickstoff - und des FutureLabs unter der Leitung von Ri- Schwefeldioxide als Schadstoff e in der Luft, carda Winkelmann und Jonathan F. Donges. Malaria-Risiken durch Entwaldung sowie re- aktiver Stickstoff und Wasserknappheit als Um ein tieferes Verständnis der Wechsel- Umweltindikatoren untersucht. Die Aus- wirkungen zwischen Kippelementen im wahl der Umweltindikatoren berücksichtigt Erdsystem durch neue mathematische An- nicht nur die Umweltschädlichkeit, sondern sätze zu erlangen, hat sich das FutureLab auch die negativen Gesundheitsfolgen und etwa mit der Stabilität der Eisschilde auf zeigen in welchem Ausmaß die Bereit- Grönland und Antarktis beschäftigt und stellung von Gesundheitsdienstleitungen 2019 bereits erste Ergebnisse vorgelegt: selbst umwelt- und gesundheitsschädlich Mithilfe des Eisdynamik-Computersimu- ist. Eine zentrale Herausforderung für die lationsmodell PISM konnte die erste um- Gesundheitsversorgung besteht deshalb fassende Analyse des Hysterese-Verhaltens darin, die Umweltauswirkungen zu verrin- des antarktischen Eisschildes durchgeführt gern und gleichzeitig das Wohlbefi nden der und dabei die kritischen Temperaturwerte Bevölkerung zu erhalten oder zu steigern. einzelner Regionen und entsprechende Frühwarnsignale identifi ziert werden. Bei der Analyse der Stabilität des grönländi- schen Eisschildes zeigte sich, dass der Ein- fl uss des vorgeschriebenen Fließgesetzes in Eisschildmodellen in früheren Arbeiten im Allgemeinen unterschätzt wurde. Dies könnte zu einer Verdoppelung der Oberfl ä- chengeschwindigkeiten in Eisströmen füh- ren – mit weitreichenden Konsequenzen für zukünftige Meeresspiegelprojektionen. FutureLabs 66

Public Economics und Climate Finance FutureLab

Ungleichheit, menschliches Welche Politikinstrumente schaff en die Ba- Wohlergehen und lance zwischen notwendigem Klimaschutz Entwicklung und steigendem Wohlstand? Das ist der FutureLab Schwerpunkt des FutureLabs unter der Leitung von Kai Lessmann und Matthias Wie wirken sich Klimafolgen und Klimapo- Kalkuhl (MCC) litik auf die am stärksten gefährdeten Be- völkerungsgruppen aus? Wie werden die Klimapolitische Unverbindlichkeit gefährdet Anpassung an und die Minderung von Kli- Anlagevermögen – das ist eines der Ergeb- mafolgen durch soziale Ungleichheit beein- nisse der Forschungsarbeit des FutureLabs fl usst? Mit diesen Fragen beschäftigt sich ab im vergangenen Jahr. Revidiert eine Regie- 2020 das FutureLab Ungleichheit, menschli- rung ihre vormals erlassene Klimapolitik, so ches Wohlergehen und Entwicklung. mindert sie damit den Wert der in deren Lichte getätigten Investitionen. Investoren, Dieses FutureLab wird sich auf die sozi- die solche stranded assets voraussehen, alwissenschaftliche Forschung zu nach- werden aber von diesen Investitionen ab- haltiger Entwicklung, Ungleichheit und sehen – die Lenkungswirkung der Klima- menschlichem Wohlbefi nden konzentrie- politik bliebe aus. Die theoretische Analyse ren. Politikanalysen werden auf innovativen von Regierungen, die Klimapolitik nicht und hochmodernen makroökonomischen verbindlich festlegen können, zeigt als Po- Modellen basieren, die explizit Verteilungs- litikoptionen nur ein „alles oder nichts“ auf: konfl ikte und Auswirkungen auf verschie- entweder eine prohibitiv hohe CO2 Steuer dene Dimensionen der Nachhaltigkeit be- oder keine Bepreisung von CO2. rücksichtigen. Diese Bemühungen werden die wissenschaftliche Grundlage für die nächste Generation der integrierten Bewer- tungsmodellierung und schließlich für die Weiterentwicklung des Potsdam Integrated Sicherheit, ethnische Assessment Modelling Frameworks (PIAM) Konflikte und Migration

am PIK bilden. FutureLab

Welche Auswirkungen hat der Klimawandel auf die menschliche Sicherheit, Konﬂ iktrisi- ken, Migration und auf Wechselwirkungen zwischen diesen Faktoren? Um diese Frage dreht sich die Arbeit des FutureLabs unter der Leitung von Jacob Schewe.

Mit Hilfe einer innovativen Methode können durch prozessbasierte Computermodelle aus dem ISIMIP-Projekt klimaabhängige Va- riablen berechnet werden, die mutmaßlich eine Rolle für lokale Konﬂ ikte spielen. Dazu gehören etwa landwirtschaftliche Erträge oder das Auftreten von Dürren oder Über- schwemmungen. Zusammen mit relevanten sozioökonomischen und politischen Daten, können diese Variablen dann mit Hilfe von maschinellem Lernen auf ihre Aussagekraft im Hinblick auf gewaltsame Konﬂ iktereig- nisse in der Vergangenheit getestet werden. 67

Spieltheorie und Netzwerke interagierender Agenten FutureLab

Welche eﬀ ektiven Mechanismen und An- reize gibt es für einen kooperativen Kli- maschutz durch Akteure, die auf verschiedenen Ebenen interagieren? Diese Frage ergründet das FutureLab unter der Leitung von Jobst Heitzig und Ulrike Kornek (MCC). Künstliche Intelligenz im Anthropozän Erste Ergebnisse eines spieltheoretischen

FutureLab Modells zeigen, dass dieses Instrument internationaler Klimapolitik die Anreize Wie können Methoden des Maschinellen für Länder maßgeblich erhöhen kann, sich Lernens prozess-basierte Modelle unter- an ambitioniertem Klimaschutz zu betei- stützen, um abrupte Übergänge, Extremer- ligen. Die Ausschüttungsregel des Kom- eignisse und deren Folgen im Erdsystem pensations-Fonds erfolgt gemäß einer be- besser zu verstehen und vorherzusagen? stimmten Formel, die die unterschiedlichen Diese Fragen untersucht das FutureLab Emissions-Vermeidungskosten der Länder unter der Leitung von Niklas Boers. ausgleicht. Mit der Anwendung der Me- thode des „Deep Reinforcement Learning“ In diesem FutureLab werden hauptsächlich auf stilisierte Modelle der globalen Wech- Methoden aus den Bereichen der Komple- selwirkung zwischen Kohlenstoff zyklus und xitätswissenschaft und des Maschinellen Wirtschaftssystem konnten zudem Strate- Lernens zur datengetriebenen Analyse von gien identifi ziert werden, die durch eine ge- nichtlinearem und extremem Verhalten im eignete zeitliche Abfolge und Kombination Erdsystem verwendet. Komplexe Netzwerke von Politikmaßnahmen das Modellsystem dienen dazu, Abhängigkeiten in großen dauerhaft und ohne maßgebliche Wohl- Datenmengen des Erdsystems zu identifi - standseinbußen innerhalb der Planetaren zieren. Mit Hilfe neuronaler Netze und ver- Belastungsgrenzen halten konnten. wandter Methoden des Maschinellen Ler- nens sollen emergente Phänomene erfasst werden, die prozess-basiert nur schwer modellierbar sind. Dabei sollen vor allem abrupte klimatische Übergänge im Erdsys- tem, wie sie in paläoklimatischen Archiven dokumentiert sind, sowie Extremereignisse wie zum Beispiel Hitzewellen, Dürren und Fluten analysiert werden. 05 WISSENSCHAFTS- UNTERSTÜTZENDE ORGANISATIONSEINHEITEN

_ Informationstechnische Dienste _ Verwaltung _ Kommunikation _ Stab der Direktoren

Forschungsbereiche _ Wissenschaftsmanagement und Transfer Forschungsbereich IV

Herzstück des PIK: Mit dem Hochleistungsrechner lassen sich gleichsam Experimente durchführen – ohne Labor, nur mit Daten. Hier erläutert PIK-Direktor Johan Rockström Greta Thunberg, und weiteren Gästen die Bedeutung des Rechners für die Forschung am PIK. Foto: Greb 69

Informationstechnische Dienste

Leitung: Karsten Kramer

Neun Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter sowie zwei Auszubildende der Abteilung IT Dienste liefern hochwertige digitale Dienstleistungen zur Unterstützung der Forschung des PIK. Sie planen, installieren und betreiben die gesamte informationstechnische Infrastruktur des Instituts. Kern der Infrastruktur ist ein Hochleistungsrechner mit hierarchischem Massendatenspeicher. Wei- tere Bestandteile des IT Dienstkataloges sind darüber hinaus die Bereitstellung und Pﬂ ege von Personal- und Servercomputern, Software, Datennetzen, Cloud-Diensten, Webportalen sowie der Druckerﬂ otte, Medientechnik und Datensicherung. IT Dienstleistungen wurden 2019 für über 300 Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter sowie über 150 Gäste erbracht.

Helpdesk & PC-Management einrichtungsübergreifenden Authentifizierung zu- In diesem Bereich sind das zentrale Management gänglich gemacht. Mehr als 100 Videokonferenzen von Personal Computern (PC), Laptops, öff entli- wurden direkt betreut. chen Arbeitsplätzen (PC-Pools) sowie die Bearbei- tung des überwiegenden Teils aller Nutzeranfragen Datenspeicherung & Datensicherung und Störungen zusammengefasst. 2019 wurden Für die persistente Speicherung wissenschaftlicher annähernd 200 PC vollständig neu konfi guriert und Massendaten stehen am Institut zuverlässige und übergeben. Mehr als 3.600 Nutzeranfragen wurden sichere Dateisysteme zentral bereit. Von 4 Peta- erfolgreich bearbeitet und dokumentiert. byte Gesamtkapazität waren Ende 2019 etwa 80% belegt. Sämtliche gespeicherten Dateien unterlie- Software & Systeme gen – neben der automatischen Sicherung in einer Hier erstreckt sich das Leistungsspektrum auf un- Magnetbandbibliothek – auch einer automatischen mittelbar sichtbare Aspekte der IT, wie die Bereit- Versionierung. Die Magnetbandbibliothek wurde stellung von Software als auch auf sämtliche, für um 12 hochleistungsfähige Laufwerke erweitert. Für den Betrieb der IT-Infrastruktur unverzichtbare, den weltweiten sicheren Datenaustausch wird seit Hintergrunddienste. Aktuell werden auf der Basis mehreren Jahren ein privater „Sync & Share“ Dienst einer modernen und sicheren Virtualisierungsplatt- für das Institut zur Verfügung gestellt. form mehr als einhundert Serversysteme hausin- tern bereitgestellt und verwaltet. Ergänzend wurde Hochleistungsrechnen 2019 die fl exible externe EC2 Infrastruktur der Firma Das Hochleistungsrechnen ist unverzichtbare Amazon an die IT Infrastruktur des Instituts ange- Voraussetzung für die Entwicklung und Nutzung bunden. Für Projekte mit spezifi schen IT Anforde- numerischer Modelle und somit der wissenschaft- rungen wurden erste Computer und Netzwerke über lichen Arbeit am PIK. Aktuell stehen dem Institut diese Cloud Infrastruktur bereitgestellt. 6.624 Prozessorkerne, ca. 6.000 Tensor Kerne und 26 TByte Hauptspeicher zur Verfügung. Seit Inbe- Datennetze & Digitale Kommunikation triebnahme 2015 gab es keine ungeplanten Ausfälle Die Konsolidierung der Datennetze des Instituts des Hochleistungsrechners. Um diese hohe Verfüg- wurde erfolgreich abgeschlossen. Ein neues Rou- barkeit auch in Zukunft sicher stellen zu können, ter-Paar stellt die Hochverfügbarkeit der Internet- wurde 2019 ein Instandhaltungsvertrag europaweit verbindung bis in die hausinternen Zugangsnetze ausgeschrieben und vergeben. durchgängig redundant sicher. Die Absicherung gegenüber Angriff en aus dem Internet wurde grund- legend überarbeitet. Die Verfügbarkeit von Netz- werken, Email und Webauftritt war ausgezeichnet. Zur Unterstützung von Video- und Webkonferen- zen wurde die Infrastruktur des DFN-Vereins zur Wissenschaftsunterstützende Organisationseinheiten 70 Verwaltung Kommunikation

Verwaltung

Leitung: Sven Oliver Arndt Stellvertretende Leitung: Frauke Haneberg

Verwaltung hat die Aufgabe, Wissenschaft nachhaltig auf der Grundlage eines ord- nungsgemäßen Betriebes zu ermöglichen. Von Abrechnungen und Bauplanung, über Controlling, Dienstreisen, Konferenzmanage- ment, Personal und Projektbetreuung bis hin zu Technischen Diensten – die Verwal- tung stellt sicher, dass alle institutsinternen Prozesse reibungslos ablaufen und dass die rechtlichen Regelungen und Vorgaben einge- halten werden. Verwaltungsleiter Sven Oliver Arndt erhält die Auszeich- nung für erfolgreiche Ausbildungspraxis

Berufungsverfahren Auf der Grundlage der neuen und agilen Organisa- Ein bedeutsames Ereignis für das PIK und die tionsstruktur der Verwaltung wurden vorhandene Verwaltung war die erfolgreiche Begleitung der Prozesse optimiert, Open Source und IP-Regularien Besetzung der wissenschaftlichen Doppelspitze festgelegt und das Management der aktuell 153 im Vorstand mit der internationalen gemeinsa- Drittmittelprojekte abgesichert. men Berufung von Professor Johan Rockström mit der Universität Potsdam und der Bestellung Sanierung des historischen Stammhauses von Professor Ottmar Edenhofer von der Techni- Das PIK ist glücklicher Nutzer verschiedener histo- schen Universität Berlin im Februar 2019. Wei- rischer Gebäude auf dem Telegrafenberg. Auf der tere erfolgreiche gemeinsame Berufungen folg- Grundlage einer Sonderfi nanzierung ist es in 2019 ten mit der Charité – Universitätsmedizin Berlin gelungen, die Sanierung des historischen Michel- (Prof. Sabine Gabrysch), mit der Universität Potsdam son-Hauses anzustoßen, von dessen Kubatur auch (Prof. Ricarda Winkelmann) sowie mit der TU Berlin das Logo des PIK abgeleitet ist. Dies betriff t zum (Prof. Gunnar Luderer). einen die denkmalgerechte Grundüberholung der Fenster. Zum anderen werden die Räumlichkeiten Digitale Pfade & Prozesse des Vorstandsbereiches an die neuen Bedürfnisse Die Expertise des Potsdam-Instituts ist hoch ge- einer Doppelspitze angepasst und die Attraktivität fragt. Dies verlangt von den Wissenschaftlerinnen der Aufenthaltsräume für Mitarbeitende und Gäste und Wissenschaftlern aber auch von dem wissen- erhöht. schaftsunterstützenden Personal sowie dem Ma- nagement ein hohes Maß an Agilität und Eff ektivität. Berufsausbildung Geeignete, digital unterstützte Prozesse können hier Das PIK ist seit vielen Jahren Ausbilder für Fachin- ein wichtiger Anker sein, bestehende Herausforde- formatikerinnen und Fachinformatiker sowie Kauf- rungen besser zu meistern. Das PIK gliedert seinen frau und Kaufmann für Büromanagement. Im Mai administrativen Digitalisierungsprozess in drei Pha- 2019 erhielt das Institut die Auszeichnung mit der sen. Die erste fi nanzorientierte Phase ist abgeschlos- Plakette „Euro-Apprenticeship“ für seine gelungene sen. Die zweite Phase ist in 2019 aufgesetzt worden Ausbildungspraxis. Die Urkunde nahm der Verwal- und beschäftigt sich mit den Personalprozessen. Sie tungsleiter des PIK, Sven Oliver Arndt, von Wolf- soll von digitalisierten Bewerberverfahren über Ein- gang Spieß, Geschäftsführer des Bereichs Bildung stellungsverfahren, Personalverwaltung, Personal- der IHK Potsdam, entgegen. management, Dienstreisen bis zu einem Self-Service für die Beschäftigten des PIK gehen. 71

Mehr als 26.000 Twitter-Nutzer folgen dem PIK auf seinem deutschen und englischen Kanal. Kommunikation Vertreten ist das Institut auch auf Link zu Facebook und Youtube. Twitter Leitung: Jonas Viering

Die Presse- und Öff entlichkeitsarbeit verantwortet die strategische Kommunikation: Sie koordiniert alle auf journalistische Medien sowie die auf eine breite Öff entlichkeitsarbeit zielenden Aktivitäten des PIK und entwickelt hierfür Leitideen und Standards. Die Werkzeuge reichen von der Pressemit- teilung über die Direktkommunikation etwa mit Social Media bis zu Briefi ngs für Parlamentarier. Darüber hinaus berät und unterstützt sie die Institutsleitung aktiv bei der Kommunikation mit Po- litik, Wirtschaft, Gesellschaft. Das Team evaluiert die Resonanz kommunikativer Maßnahmen und entwickelt die wirkungsorientierte Steuerung der PR stetig weiter.

Rekordstarke Medienresonanz etwa bei den Fridays For Future, am deutschen Kli- 2019 hat das PIK die bislang stärkste Medienre- mapaket und der Berichterstattung zur COP25 in sonanz seiner Geschichte erzielt. Erkenntnisse Madrid. In „Spiegel“ und „Wirtschaftswoche“ hatte der Forschenden fanden sich in mehr als 27.000 Ottmar Edenhofer und sein Team Optionen deut- Online-Artikeln weltweit. Das ist ein Zuwachs von scher Klimapolitik vorgestellt; auf Bitte der Bundes- mehr als 25% gegenüber dem auch schon sehr gu- regierung brachte er seine klimaökonomische Ex- ten Vorjahr. In deutschen Druckmedien waren es pertise zu einem Gutachten der Wirtschaftsweisen mehr als 16.000 Artikel mit einer Gesamtaufl age ein. Auch Johan Rockström setzte wichtige Impulse, von mehr als 280 Millionen Exemplaren – einem unter anderem bei dem offi ziellen Briefi ng des Deut- Plus von ebenfalls rund 25%. Auch bei Berichten schen Klima-Konsortiums im Auswärtigen Amt. in Fernsehen und Radio ist der Anstieg mit insgesamt mehr als 400 Beiträgen vergleichbar. Dabei Nutzung neuer digitaler Kanäle hat das Institut auch weiter den Anteil der Leitme- Digitale Medien werden vom PIK auch stetig stär- dien in seiner Medienresonanz erhöhen können, ker genutzt. Zum Teil ist dies Direktkommunikation, von der „Süddeutschen Zeitung“ bis zum „Econo- etwa beim neuen Agrar-Blog „querfeldein“, an dem v.l.n.r.: mist“. Erneut hat das PIK mehr als die Hälfte seiner das PIK, koordiniert vom Leibniz-Zentrum für Ag- Ottmar Edenhofer im Online-Resonanz international erzielt – von der US rarlandschaftsforschung, mit anderen Leibniz-Insti- Interview mit der ARD „Washington Post“ bis zu „Xinhua“ in China. Die tuten mitwirkt. Auch der laufende und aufwändige zur CO2-Bepreisung. stärkste Medienwirkung hat mit den Direktoren die Prozess des Re-Design der PIK-Website bis Mitte

Johan Rockström bei Spitze des Instituts. Aber auch in der Breite vermit- 2020 soll bessere und mehr Direktkommunikation einem Dreh mit telte die Pressestelle Forschende quer durch alle ermöglichen und Forschungsergebnisse leichter zu- Dokumentarfi lmern Ebenen und Bereiche an Medien: Rund 120 von ih- gänglich machen. Auf Twitter konnte das PIK seine aus Frankreich. nen kamen 2019 in der Berichterstattung vor. Followerzahl 2019 verdoppeln. Genauso setzt das Stefan Rahmstorf PIK aber auf die Kooperation mit etablierten You- interviewt vom ZDF zu Kommunikative Wechselwirkungen tubern und Podcasts. So hat etwa die Youtuberin Wetterextremen. Die stete aktive Kommunikation der Forschenden Mai Thi Nguyen-Kim in zwei Beiträgen Ottmar Johanna Beckmann und zugleich die gewachsene öff entliche Wahrneh- Edenhofers Konzept der CO2-Bepreisung erklärt – im Gespräch mit dem mung des Klimathemas haben dazu geführt, dass beide wurden je hunderttausendfach geklickt. Auch ZDF über Wetterdaten Medien mehr über die Wissenschaft berichten. bekannte Podcasts wie „Lage der Nation“ und „Auf- und Klima. Diese kommunikative Wechselwirkung zeigte sich wachen“ haben mehrfach PIK-Inhalte aufgegriff en. Fotos: PIK Wissenschaftsunterstützende 72 Organisationseinheiten Stab der Direktoren Wissenschaftsmanagement und Transfer

Stab der Direktoren Leitung: Daniel Klingenfeld

Der Stab der Direktoren unterstützt die Institutsleitung bei ihren strategischen und operativen Auf- gaben. Dazu gehört unter anderem die Unterstützung in der wissenschaftlichen Arbeit, bei Vorträgen oder bei der Gremienarbeit, insbesondere dem Kuratorium des PIK. Weiterhin ist die inhaltliche Vorbe- reitung und Begleitung des Direktor Emeritus für den Wissenschaftlichen Beirat der Bundesregierung Globale Umweltveränderungen (WBGU) hier verortet. Die fallweise Vertretung des PIK nach außen im Austausch mit Politik, Wirtschaft und Gesellschaft sowie als Kernpartner im Climate-KIC gehören ebenfalls zum Aufgabenportfolio.

PIK-Direktoren Edenhofer und Rockström mit hochrangigen Konferenzgästen im Auswärtigen Amt Foto: PIK

Vorträge im In- und Ausland, hochrangige Besuche internationales, herausgehobenes Forum für dieses am PIK, herausgehobene Veröff entlichungen aktuelle Thema zu schaff en. Als Ergebnis des Gip- Der Stab der Direktoren war im Jahr 2019 an der fels wurde der „Berlin Call for Action“ veröff entlicht. Vorbereitung von über 100 Vorträgen der Instituts- Die Konferenz wurde gemeinsam von Bundesau- leitung im In- und Ausland beteiligt und unterstützte ßenminister Heiko Maas, dem ehemaligen US-Au- weitere vielfältige Aktivitäten der Direktoren. Darü- ßenminister John Kerry und dem Präsidenten von ber hinaus wurde eine Reihe hochrangiger Besuchs- Nauru Baron Waqa eröff net. Acht Außenminister termine aus Politik, Wissenschaft und Gesellschaft und mehr als 25 Delegationen waren bei dem hoch- am PIK begleitet, so z.B. vom niederländischen Kö- rangigen Treff en anwesend. nigspaar S.M. Willem-Alexander und I.M. Máxima, dem Vorsitzenden der Münchener Sicherheitskonfe- Vertretung des PIK nach außen, Climate-KIC, Con- renz Wolfgang Ischinger oder dem Oberbürgermeis- servation International ter der Landeshauptstadt Potsdam Mike Schubert. Nach außen vertrat der Leiter des Stabes der Di- Besondere Beachtung erfuhr die Vorstellung der rektoren das Institut im Rahmen von Vorträgen „10 New Insights in Climate Science 2019“ auf der und Veranstaltungen im In- und Ausland. Weitere Klimakonferenz COP25, die im Rahmen der Earth Tätigkeiten umfassten universitäre Lehraufträge so- League und gemeinsam mit Future Earth erarbeitet wie die Mitwirkung bei der Diplomatenausbildung wurden. Ebenfalls wurde der WMO-Synthesebericht des Auswärtigen Amts. Aktivitäten mit Bezug zum „United in Science“ wissenschaftlich begleitet. Climate-KIC bildeten einen weiteren Schwerpunkt der Arbeit, vor allem in dessen Aufsichtsrat. Ebenso Berlin Climate and Security Conference wurde die Arbeit von Johan Rockström als Chief In Zusammenarbeit mit dem Auswärtigen Amt Scientist von Conservation International im Stab und dem Think Tank adelphi fand im Juni die Ber- betreut und eine Reihe von gemeinsamen wissen- lin Climate and Security Conference statt, um ein schaftlichen Publikationen vorangetrieben. 73

Wissenschaftsmanagement proWissen, und ist bei gemeinsamen Berufungs- und Transfer verfahren aktiv. Es unterstützte auch die interne Vernetzung am PIK, bspw. durch die Organisation Leitung: Ingo Bräuer der PIK-Research-Days.

Open Science Der Bereich Wissenschaftsmanagement und Open Science ist für das Institut ein zentraler strate- Transfer führt die wissenschaftlichen Aktivi- gischer Fokus. Dank der Unterstützung der Bibliothek täten der Forschungsabteilungen zusammen sind mittlerweile fast 45% aller Zeitschriftenartikel und nimmt die Funktion einer Schnittstelle des vergangenen Jahres (über die Publikationsdaten- zwischen den Forschungsabteilungen, dem bank) Open Access verfügbar. Zusätzlich wird von Vorstand, der Verwaltung und den Aufsichts- Seiten der Bibliothek die notwendige Infrastruktur gremien wahr. Er organisiert den Wissens- vorgehalten, um Forschungsdaten und wissenschaft- und Technologietransfer am PIK und unter- liche Software mit einer DOI-Nummer zu veröﬀ entli- stützt Maßnahmen zur wissenschaftlichen chen. Mittlerweile sind alle großen PIK-Modelle Open Qualitätssicherung, zur Umsetzung von Access verfügbar. Im Sinne des Qualitätsmanage- Open Science und der Nachwuchsförderung. ments werden alle für Publikationen verwendeten Daten in einer internen Metadatenbank archiviert.

Nachwuchsförderung Wissens- und Technologietransfer (WTT) Seit 2019 koordiniert das Team die Aktivitäten des Der Wissens- und Technologietransfer am PIK wurde PIK für das geowissenschaftliche Kompetenznetz- auch im Jahr 2019 kontinuierlich weiterverfolgt. Die werkes „Geo.X“. Erfreulicherweise konnte das PIK PIK-Ausgründung „elena international GmbH“ er- zwei PhD-Fellowships an der Geo.X-Young Academy hielt den mit 50.000 Euro dotierten Leibniz Grün- einwerben. Die Wechselwirkungen zwischen Wis- derpreis für eine neue Anwendung zum Ausbau senschaft und Gesellschaft war 2019 das Thema Erneuerbarer Energien in Mikro- und Inselstrom- der „6. Potsdam Summer School“. Die Organisa- systemen. Die in 2018 gemeinsam mit dem Indian tion der Sommerschool erfolgte gemeinsam mit der Institute of Technology Madras gestartete Patentan- Universität Potsdam und drei weiteren Potsdamer meldung konnte 2019 erfolgreich abgeschlossen Forschungseinrichtungen (AWI, GFZ, IASS). Fer- werden. In dem BMBF-geförderten Verbundprojekt ner konnten dank unserer „Wetterküche“ über 400 „BePerfekt – Befähigung von Personen und Teams in Potsdamer Schülerinnen und Schüler Einblicke in Transferstrukturen“ wurden zwei weitere innovative die Klimaforschung gewinnen. Bildungsmodule entwickelt und erfolgreich durch- geführt. Zudem ist die Erstellung eines Web-Portals Vernetzung für die Bündelung von Informations- und Qualiﬁ zie- Das Team vertritt das PIK in diversen Arbeitskreisen rungsangeboten in Arbeit. Hinsichtlich Kooperatio- der Leibniz-Gemeinschaft, der Brandenburger Mi- nen mit der Wirtschaft wurden erste Lizenzverträge nisterien und in Netzwerken in der Region, wie z.B. für Datensätze vorbereitet bzw. abgeschlossen.

Teilnehmende am Workshop im Rahmen des BePerfekt-Bildungs- moduls „Zielgruppen- Management“ am 11. April 2019 in der Zentrale der Leibniz- Gemeinschaft in Berlin Foto: U. Sylla 74

06 ANHANG 75

[ 6.1 ] Organigramm (Stand: 31.12.2019)

Mitgliederversammlung Vorsitz: Prof. H. Graßl

Kuratorium Vorstand Gleichstellungsbeauftragte Vorsitz: Dr. C. von Bloh C. Feller Direktoren: Prof. O. Edenhofer & Prof. J. Rockström Betriebsrat Wissenschaftlicher Beirat Vorsitz: Administrative/r Direktor/in: Prof. G. Haug N. N.

Stab der Wissenschafts- Verwaltung Kommunikation IT-Dienste Direktoren management & Transfer Leitung: Leitung: Leitung: Leitung: S. O. Arndt Leitung: J. Viering K. Kramer Dr. D. Klingenfeld Dr. I. Bräuer

Forschungsabteilung 1 Forschungsabteilung 2 Forschungsabteilung 3 Forschungsabteilung 4 Erdsystem- Klimaresilienz Transformationspfade Komplexitäts- analyse forschung

Leitung: Leitung: Leitung: Leitung: Prof. S. Rahmstorf Prof. S. Gabrysch Dr. E. Kriegler (komm.) Prof. J. Kurths Prof. W. Lucht Prof. H. Lotze-Campen Dr. K. Frieler (komm.) Prof. A. Levermann

Stellvertr. Leitung: Stellvertr. Leitung: Stellvertr. Leitung: Stellvertr. Leitung: Dr. K. Thonicke Dr. F. Hattermann Prof. G. Luderer Dr. N. Marwan Dr. G. Feulner Prof. J. Kropp Dr. M. Mengel Dr. L. Wenz

FutureLabs

Sozialer Metabolismus und Klimafolgen Leitung: Prof. H. Weisz Erdsystem-Resilienz im Anthropozän Leitung: JProf. R. Winkelmann & Dr. J. Donges Ungleichheit, menschliches Wohlergehen Leitung: N.N. interim: Prof. H. Lotze-Campen und Entwicklung Public Economics und Climate Finance Leitung: Dr. K. Lessmann Sicherheit, ethnische Konﬂ ikte und Migration Leitung: Dr. J. Schewe & N.N. Spieltheorie und Netzwerke interagierender Agenten Leitung: Dr. J. Heitzig Künstliche Intelligenz im Anthropozän Leitung: N.N. Anhang 76 Kuratorium und Wissenschaftlicher Beirat Auszeichnungen und Ernennungen

[ 6.2 ] Kuratorium und Wissenschaftlicher Beirat

Kuratorium (Stand: 31.12.2019)

Name Institution Vorsitzender: Ministerium für Wissenschaft, Forschung und Kultur des Landes Carsten Feller Brandenburg Stellvertretende Vorsitzende: Bundesministerium für Bildung und Forschung Professor Dr. René Haak Vera Gäde-Butzlaﬀ GASAG Berliner Aktiengesellschaft Prof. Dr. Hartmut Graßl Max-Planck-Institut für Meteorologie, Hamburg Prof. Dr.-Ing. Dr. Sabine Kunst Humboldt-Universität zu Berlin Prof. Dr. Peter Lemke Alfred-Wegener-Institut für Meeresforschung, Bremerhaven Klaus Milke Germanwatch e.V., Bonn Prof. Dr. Klaus Mühlhahn Freie Universität Berlin Prof. Dr. Robert Seckler Universität Potsdam

Wissenschaftlicher Beirat (Stand: 31.12.2019)

Name Institution Vorsitzender: Max-Planck-Institut für Chemie, Mainz Prof. Gerald H. Haug Stellvertretende Vorsitzende: Sustainability Science Centre, University of Copenhagen, Prof. Katherine Richardson Denmark Prof. Ginestra Bianconi Queen Mary University of London, UK Prof. Marc Fleurbaey Princeton University, New Jersey, USA Dr. Heide Hackmann International Science Council (ISC), Paris, France Prof. Dr. Vincent Heuveline Heidelberg Institute for Theoretical Studies, Heidelberg Prof. Ravi Kanbur Cornell University, Ithaca, USA Prof. Tim Lenton University of Exeter, UK Prof. Dr. Nebojsa Nakicenovic International Institute for Applied Systems Analysis (IIASA), Laxenburg, Austria Prof. Penny D. Sackett Australian National University (ANU), Canberra, Australia Prof. Dennis Snower, Ph.D. Global Solutions Initiative, Berlin Prof. Jessika Trancik Massachusetts Institute of Technology, Cambridge, USA 77

[ 6.3 ] Auszeichnungen und Ernennungen

Name Auszeichnungen / Ehrungen 2019 RD*

Bertram, Christoph Outstanding reviewer 2018 in Environmental Research Letters, IOP Publishing 3

Boers, Niklas Brandenburg Postdoc-Award, Ministerium für Wissenschaft, Forschung 4 und Kultur des Landes Brandenburg

Ciemer, Catrin Leibniz Promotionspreis 2019, Leibniz-Gemeinschaft 1

Donges, Jonathan Heinz Maier-Leibnitz Preis 2019 Statistische Physik und Klimaforschung, 1 DFG und BMBF

Gabrysch, Sabine Recruiting Grant, Stiftung Charité 2

Gerten, Dieter Highly Cited Researcher in Cross-Field, Clarivate Analytics 1

Kornhuber, Kai Carl-Ramsauer-Preis, Physikalische Gesellschaft zu Berlin 1

Kretschmer, Marlene Förderpreis der Deutsche Meteorologische Gesellschaft (DMG) 1

Kretschmer, Marlene Wladimir Peter Köppen Preis für herausragende Dissertation, 1 Cluster of Excellence CliSAP

Kriegler, Elmar Highly Cited Researcher in Social Sciences, Clarivate Analytics 3

Kurths, Jürgen Highly Cited Researcher in Geosciences, Clarivate Analytics 4

Kurths, Jürgen; Agarwal, Nonlinear Processes in Geophysics Paper of the Month for 4 & 1 Ankit; Marwan, Norbert; „Unravelling the spatial diversity of Indian precipitation teleconnections Cesar, Levke via a non-linear multi-scale approach“

Lotze-Campen, Hermann Highly Cited Researcher in Social Sciences, Clarivate Analytics 3

Luderer, Gunnar Highly Cited Researcher in Cross-Field, Clarivate Analytics 3

Meinshausen, Malte Highly Cited Researcher in Geosciences, Clarivate Analytics 3

Müller, Christoph Highly Cited Researcher in Agricultural Sciences, Clarivate Analytics 2

Popp, Alexander Highly Cited Researcher in Cross-Field, Clarivate Analytics 3

Rahmstorf, Stefan Highly Cited Researcher in Cross-Field, Clarivate Analytics 1

Rahmstorf, Stefan ZEIT Wissen-Preis Mut zur Nachhaltigkeit, ZEIT Verlagsgruppe 1

Reese, Ronja Michelson-Preis für die beste Promotion des Jahrgangs (geteilt), 1 Mathematisch-Naturwissenschaftliche Fakultät der Universität Potsdam

Reese, Ronja Preis für die beste Promotion, Freunde und Förderer des PIK 1

Reese, Ronja Publikationspreis für Nachwuchswissenschaftler/innen (geteilt), 1 Leibniz-Kolleg Potsdam

Schauberger, Bernhard Postdoc Academy for Transformational Leadership, Robert Bosch Foundation 2

Schuster, Antonia Thaer-Förderpreis Master-Abschluss, Humboldt-Universität zu Berlin 1

Vinke, Kira Potsdamer Nachwuchswissenschaftler-Preis, Landeshauptstadt Potsdam FL Metab

Willner, Sven N. Allianz Climate Risk Research Award 2019, Allianz Global Insurance 4

Name Ernennungen / Wahl in Gremien 2019 RD*

Blocher, Julia Member of the Advisory Committee of the Platform on Disaster Displace- FL Metab ment (PDD)

Blumenthal, Ines Member of Advisory Board „Beruﬂ iche Bildung und BNE/Klimabildung“, 2 Berliner Senatsverwaltung für Bildung, Jugend und Familie

*RD – Research Department, FL Metab – FutureLab Social Metabolism Anhang 78 Auszeichnungen und Ernennungen

Bodirsky, Benjamin Leon Member of the local advisory board of the INI 2020 conference in Berlin 2

Edenhofer, Ottmar Member of the Executive Board in the BMBF-funded Direktor „Dialog zur Klimaökonomie“

Edenhofer, Ottmar Member of ESRC Centre for Natural Capital Advisory Board Direktor

Edenhofer, Ottmar Member of Leibniz-Zentrum für Europäische Wirtschaftsforschung (ZEW) Direktor

Edenhofer, Ottmar Member of Advisory Board, Grantham Institutes at Imperial and LSE Direktor

Edenhofer, Ottmar Member of Advisory Board of newly founded Laudato Sí Research Institute Direktor

Edenhofer, Ottmar Member of Scientiﬁ c Advisory Board of Scientists 4 Future Direktor

Edenhofer, Ottmar Chair des Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e. V. Projektträger, Direktor Bereich Umwelt und Nachhaltigkeit, Abt. Klima- und Naturschutz, Internationale Zusammenarbeit

Edenhofer, Ottmar Member of Wissenschaftsplattform Klimaschutz – Lenkungskreis Direktor

Edenhofer, Ottmar Member of SDG Commission, founded by BMZ Direktor

Edenhofer, Ottmar Member of Deutsch-Chinesische Dialogforum, Robert-Bosch-Stiftung Direktor

Edenhofer, Ottmar Member of Working Group/AG Grenzwerte der Luftverschmutzung, Direktor Leopoldina

Edenhofer, Ottmar Member of Commission „Niedersachsen 2030“ Direktor

Edenhofer, Ottmar Spokesperson of newly founded Berlin University Alliance Zentrum zum Direktor Klimawandel

Feulner, Georg Member and deputy speaker of Working Group „Digital Tools: 1 Software and Services“ within the Priority Initiative „Digital Information“ of the German science organisations (for the Leibniz Association)

Feulner, Georg Member of Steering Committee of Geo.X, Selection Committee of the 1 Geo.X Young Academy

Krähnert, Kati Member of the Executive Board in the BMBF-funded 2 „Dialog zur Klimaökonomie“

Kriegler, Elmar Member of the Executive Board in the BMBF-funded 3 „Dialog zur Klimaökonomie“

Kriegler, Elmar Co-Chair of the IAMC Scientiﬁ c Working Group on Scenarios 3 for Climate-Related Financial Analysis

Kropp, Jürgen Panel Board Member Fundação para a Ciência e a Tecnologia, I.P. (FCT), 2 Portugal

Kropp, Jürgen Evaluator for Horizon 2020 project assessment 2

Kurths, Jürgen Foreign Director, Wuhan International Joint Lab on Optoelectronics, China 4

Lessmann, Kai Member of the Executive Board in the BMBF-funded 3 „Dialog zur Klimaökonomie“

Lotze-Campen, Hermann RD2 Representative Member in the Deutschen Agrarforschungsallianz (DAFA) 2

Lucht, Wolfgang Member of Scientiﬁ c Advisory Council, Scientists 4 Future Germany 1

Luderer, Gunnar Scientiﬁ c Committee Member of the Koperikus Project ENAVI 3

Malik, Aman PhD Network Speaker for Section E, Leibniz PhD Network 3

Matthias, Vivien External Reviewer in NASA’s Heliophysics Living With a Star Science program 1

Pichler, Peter Paul Scientiﬁ c Advisory Board (Rebound Commission), Project #Nutzstoﬀ e FL Metab

Pietzcker, Robert DEEDS Coordination Board Member & Task Lead 3

Popp, Alexander Steering Committee member of Stanford Energy Modelling Forum 3 (EMF33), model comparison study on bioenergy 79

Popp, Alexander Member of expert commitee on global scenarios for IPBES 3

Reyer, Christopher Expert Reviewer for the Austrian Climate Research Project Fund 2

Rockström, Johan Co-Chair Earth Commission Direktor

Rockström, Johan Member of European Commission expert group: Mission Board for Direktor adaptation to climate change including societal transformations

Rockström, Johan Chair of International Advisory Board, Stockholm Resiliance Centre Direktor

Rockström, Johan Board Member REV Ocean Direktor

Schellnhuber, Full Member of the Academy of Athens Direktor Hans Joachim Emeritus

Sprinz, Detlef Advisory Board, Environmental Politics and Governance FL Metab

Sprinz, Detlef Advisory Board, EU Conference on Modelling for Policy Support FL Metab

Stock, Manfred Mitglied im Wissenschaftlichen Beirat für Klimaschutz und 2 Klimafolgenanpassung des Landes Thüringen

Stock, Manfred Mitglied der Steuerungsgruppe der Nachhaltigkeitsplattform Brandenburg 2 und Leiter der AG Rahmenbedingungen der Transformation zu mehr Nachhaltigkeit im Land Brandenburg

Stock, Manfred Wissenschaftlicher Berater im Kommunalen Nachbarschaftsforum 2 Berlin-Brandenburg zum Jahresthema 2019: Wasser

Ueckerdt, Falko IEA expert group on grid integration of wind and solar power 3

Ueckerdt, Falko IEA group on Projected Costs of Generating Electricity 3

Vinke, Kira Co-Chair of the Council on Civilian Crisis Prevention and Peacebuilding FL Metab of the German Federal Government.

Vinke, Kira Runder Tisch der Bundesregierung „Internationalisierung von Bildung, FL Metab Wissenschaft und Forschung“ im Zyklus „Meere und Ozeane.“ Sprecherin der Gruppe Klimawandel und Klimaschutz in Ozean, Küsten und Polarregionen

Weisz, Helga Chair of the section „socio-economic metabolism“ of the International FL Metab Society for Industrial Ecology

Weisz, Helga Member of the IIASA Council and Chair of the German Association for the FL Metab Advancement of IIASA

Weisz, Helga Member of UNEP’s International Research Panel FL Metab Anhang 80 Berufungen, Habilitationen und Stipendien Drittmittelprojekte

[ 6.4 ] Berufungen, Habilitationen und Stipendien

Name Berufung RD*

Edenhofer, Ottmar Bestellung zum Direktor des PIK Direktor

Gabrysch, Sabine Professur für Klimawandel und Gesundheit an der Charité – 2 Universitätsmedizin Berlin

Luderer, Gunnar Professur für Globale Energiesysteme an der Technischen Universität Berlin 3

Rockström, Johan Bestellung zum Direktor des PIK Direktor

Rockström, Johan Professur für Erdsystemforschung an der Universität Potsdam Direktor

Name Universitäten / Fellowships / Stipendien RD*

Boers, Niklas Freigeist Fellowship, Volkswagen Stiftung 4

Botta, Nicola Adjunct Associate Professor in Computer Science (Computing for 4 Sustainability), Chalmers University of Technology, Göteborg, Sweden

Brugger, Julia Abschlussstipendium Promotion, Potsdam Graduate School 1

Donges, Jonathan Visiting Research Collaborator at Princeton Environment Institute, 1 Princeton University, USA

Kitzmann, Niklas Doctoral Fellowship of Geo.X Young Academy, 1 Geo.X Research Network for Geosciences in Berlin and Potsdam

Kitzmann, Niklas Exposé-Scholarship, Studienstiftung des deutschen Volkes e.V. 1

Kurths, Jürgen Guest Professor, Chinese Academy of Science, Institute of Atmospheric Physics 4 Peking, China

Maskell, Gina Doctoral Fellowship of Geo.X Young Academy, 2 Geo.X Research Network for Geosciences in Berlin and Potsdam

Scheibe, Anne Doctoral Fellowship of Geo.X Young Academy (unfunded), 4 Geo.X Research Network for Geosciences in Berlin and Potsdam

Shukla, Roopam Doctoral Fellowship of Geo.X Young Academy (unfunded), 2 Geo.X Research Network for Geosciences in Berlin and Potsdam

Stenzel, Fabian Stipendium für 3 monatigen Forschungsaufenthalt im Rahmen des 1 YSSP Programms am IIASA, Laxenburg, Österreich

Wenz, Leonie Ciriacy-Wantrup Postdoctoral Fellowship for the academic year 2018-2019, 4 University of California, Berkeley, USA

Wiedermann, Marc Postdoctoral Fellowship of Geo.X Young Academy (unfunded), 4 Geo.X Research Network for Geosciences in Berlin and Potsdam

Zeitz, Maria Fulbright Stipendium im Doktorandenprogramm 2019-2020, Fulbright Germany 1

*RD – Research Department 81

[ 6.5 ] Drittmittelprojekte

Projekte gestartet in 2019

Akronym Projektname Ref. Nr. RD* Mittelgeber Laufzeit

COMFORT Our common future ocean – quantifying coupled cycles of 96129 1 Europäische Union 01.09.2019 – carbon, oxygen, and nutrients for determining and achieving 31.08.2023 safe operating with respect to tipping points DFG Preis Heinz Maier-Leibniz-Preis 9780 1 Deutsche Forschungsgemeinschaft 01.12.2019 – 30.11.2020 Geo.X RD 1 Komplexe Netzwerke und Tipping Elements im urbanen 9490 1 Geoforschungszentrum 01.10.2019 – Kontext 30.09.2022 HASH Hysterese des Antarktischen Eisschildes 9776 1 Deutsche Forschungsgemeinschaft 01.04.2020 – 31.03.2023 NZ-PB New Zealand Planetary Boundaries project – translation of the 95203 1 Sovereign in Right of New Zealand 27.08.2019 – framework and publication of report 29.02.2020 PalMod-2-CC.1 Entwicklung des PICO-Modells zu einem „pop-up“-Modell für 91179 1 Bundesministerium für Bildung 01.10.2019 – transiente Glazialsimulationen und Forschung / Deutsches Luft- 30.09.2022 und Raumfahrtszentrum PalMod-2- Transiente Rechnungen des Systems Inlandeis, feste Erde und 91177 1 Bundesministerium für Bildung 01.10.2019 – WP1.3 TP4 Klima mit CLIMBER-X zur Untersuchung von Prozessen zu und Forschung / Deutsches Luft- 30.09.2022 Beginn der letzten Eiszeit und Raumfahrtszentrum PERSEVERE Persistente Sommerextreme in Europa aufgrund von 91178 1 Bundesministerium für Bildung 01.10.2019 – Resonanzphänomenen in der Atmosphäre und Forschung / Deutsches Luft- 30.09.2022 und Raumfahrtszentrum Planetary Planetary Boundaries – Planetare Belastungsgrenzen 95201 1 Ministerium für Umwelt, Land- 01.04.2019 – Boundaries und Bezüge zu NRW wirtschaft, Natur- und Verbraucher- 31.03.2020 schutz NRW WS Eisschild Die Dynamik der polaren Eisschilde im Wandel der Zeit 9097 1 Heraeus-Stiftung 2019 XMELT Die Auswirkung extremer Schmelzereignisse auf die 9779 1 Deutsche Forschungsgemeinschaft 18.03.2019 – zukünftige Massenbilanz des grönländischen Eisschildes 17.03.2022 CASCADES Cascading climate risks: towards adaptive and resilient 96126 1,2 & 3 Europäische Union 01.09.2019 – European societies 31.08.2023 TiPACCs Tipping Points in Antarctic Climate Components 96128 1 & 4 Europäische Union 01.08.2019 – 31.07.2023 AgCLIM50 III Challenges of global agriculture in a climate change 95200 2 Wageningen Economic Research 14.02.2019 – context – Focus on extreme events 13.10.2019 BioClimaPaths Bewertung der klimabedingten sozial-ökologischen 91182 2 Bundesministerium für Bildung 01.11.2019 – Auswirkungen und Möglichkeiten resilienter Pfade der und Forschung / Deutsches Luft- 31.10.2021 EU-Bioökonomie und Raumfahrtszentrum CliMobCity 2050 Climate-friendly Mobility in Cities 96131 2 Interreg 01.08.2019 – 31.07.2022 CROSSDRO Sektoralübergreifende Wirkungsanlayse von Trockenperioden 91171 2 Bundesministerium für Bildung 01.09.2019 – in komplexen europäischen Flusseinzugsgebieten und Forschung / Deutsches Luft- 31.08.2022 und Raumfahrtszentrum Fable India Contribution to a FABLE land use analysis for India 9491 2 SDSN Association 02.08.2019 – 31.10.2020 Food Economic Valuing food in the Athropocene: Building the knowledge, 95208 2 EAT Foundation 01.09.2019 – Commission data and tools to enable the transformation of the food 30.04.2020 and land use system GhanAgrica Durchführung einer Studie auf Distriktebene im Norden Ghanas 9492 2 Deutsche Gesellschaft für 01.11.2019 – zur Validierung von Klimarisikoanalyseergebnissen auf nationa- Internationale Zusammenarbeit 31.12.2020 ler Ebene unter Einbindung lokaler Stakeholder und als Beitrag zur Erstellung von Entwicklungsplänen auf Distrikt-Ebene

RD – Research Department, VB – Vorstandsbereich, FL Metab – FutureLab Social Metabolism Anhang 82 Drittmittelprojekte

Akronym Projektname Ref. Nr. RD* Mittelgeber Laufzeit

Geo.X RD2 Integrating remote sensing and mixed social science 9489 2 Geoforschungszentrum 01.11.2019 – methods for studying climate impact & adaptation in 31.10.2022 tropical agroecosystems High End High End Szenarien: Nationale Anpassungsoptionen 95209 2 adelphi resaerch gGmbH 15.10.2019 – bei einem starken Klimawandel 30.11.2022 Konfliktkultur Eine neue Konfliktkultur für die Energiewende 9225 2 Stiftung Mercator 01.08.2019 – 31.07.2022 FOCUS Ernährungssicherheit und nachhaltige Existenzgrundlagen 91167 2 Bundesministerium für Bildung 01.08.2019 – in Küstenregionen in der Verbindung von Land- und und Forschung / Forschungszentrum 31.07.2022 Ozeanressourcen Jülich IIASA 2019 Führung der Geschäftsstelle der „Vereinigung zur 95198 2 Bundesministerium für Bildung 2019 Förderung des Internationalen Instituts für Angewandte und Forschung / Deutsches Luft- Systemanalyse e.V.“ und Raumfahrtszentrum I-MAESTRO Innovative Waldbewirtschaftungsstrategien für eine resiliente 91166 2 Bundesanstalt für Landwirtschaft 01.06.2019 – Bioökonomie unter zunehmenden Risiken und Ernährung / Fachagentur 31.05.2022 Nachwachsende Rohstoffe e.V. MAPPY Multisectoral Analysis of climate and land use change 91174 2 Bundesministerium für Bildung 01.09.2019 – impacts on Pollinators, Plant diversity and crop Yields und Forschung / Deutsches Luft- 31.08.2022 und Raumfahrtszentrum MECCA Entwicklung, Simulation und Analyse von Szenarien zur 91170 2 Bundesministerium für Bildung 01.09.2019 – Abschätzung und Reduzierung von Klimarisiken und Forschung / Deutsches Luft- 30.08.2022 und Raumfahrtszentrum SALBES Szenarien für Biodiversität und Ökosystemleistungen von 91165 2 Bundesministerium für Bildung 01.05.2019 – Agrarlandschaften und Forschung / Deutsches Luft- 30.04.2022 und Raumfahrtszentrum UmRisk Ökonomie des Klimawandels – Themenkoordination: 91181 2 Bundesministerium für Bildung 01.10.2019 – Umgang mit Klimarisiken und Forschung / Deutsches Luft- 31.10.2022 und Raumfahrtszentrum SNRD Afrika Policy brief on the impacts of climate change adaption 9487 2 Deutsche Gesellschaft für 01.07.2019 – on youth employment and migration in Africa Internationale Zusammenarbeit 15.11.2019 DBU-Stipendium Analyse und Bewertung von Politikinstrumenten zur 9095 2 Deutsche Bundesstiftung Umwelt 01.01.2019 – Sicherstellung einer ökonomisch effizienten, gerechten 31.12.2019 und ökologisch nachhaltigen Allokation von globalen Süsswasserressourcen Ursache- Ursache-Wirkungsanalyse von klimarelevanten Ereignissen 95205 2 Deutsche Bahn 01.11.2019 – Wirkungsanalyse 31.12.2020 YSSP 2019 Unterstützung des Young Scientist Summer Programme 2019 91161 2 Bundesministerium für Bildung 2019 und Forschung / Deutsches Luft- und Raumfahrtszentrum BEST Bioenergy’s role in a sustainable future: An assessment of 9488 3 Norges teknisk-naturvitenskapelige 01.03.2019 – environment, technology, supply chains and and uncertainty universitet (NTNU) 31.08.2022 CHIPS Klimaschäden und Klimapolitik in heterogenen Gesellschaften 91172 3 Bundesministerium für Bildung 01.09.2019 – und Forschung / Deutsches Luft- 31.08.2022 und Raumfahrtszentrum DIATRANS_PIK Ökonomie des Klimawandels-Themenkoordination: 91180 3 Bundesministerium für Bildung 01.10.2019 – Klimaschutz und Transformation und Forschung / Deutsches Luft- 31.10.2022 und Raumfahrtszentrum ENGAGE Exploring National and Global Actions to reduce 96130 3 Europäische Union 01.09.2019 – Greenhouse gas emissions 31.08.2023 FUME Future Migration Scenarios for Europe 96132 3 Europäische Union 01.12.2019 – 30.11.2022 NAVIGATE Next generation of advanced integrated assesment 96125 3 Europäische Union 01.09.2019 – modelling to support climate policy making 31.08.2023 IKI-Access Entwicklung eines Leitsystems zur Nutzung des ISIMIP- 91164 3 Bundesministerium für Bildung 01.04.2019 – Archivs von Klimafolgensimulationen: Neue Ansätze zur und Forschung / VDI-VDE 31.03.2022 formalen und inhaltlichen Qualitätssicherung 83

Akronym Projektname Ref. Nr. RD* Mittelgeber Laufzeit

LAMACLIMA Landmanagementstrategien zur Klimavermeidung 91168 3 Bundesministerium für Bildung 01.09.2019 – und Klimaanpassung und Forschung / Deutsches Luft- 31.08.2022 und Raumfahrtszentrum LOD-GEOSS Linked Open Data und Nutzung des Globalen 91169 3 Bundesministerium für Bildung 01.08.2019 – Erdbeobachtungssystems GEOSS in der und Forschung / Forschungszentrum 31.07.2022 Energiesystemanalyse Jülich QTFINANZ Koordiantion des Querschnittsthemas Finanzmärkte, 91176 3 Bundesministerium für Bildung 01.10.2019 – Finanzwirtschaft und Finanzierung des Dialogs zur und Forschung / Deutsches Luft- 31.10.2022 Klimaökonomie im Rahmen der Begleitaktivitäten des und Raumfahrtszentrum Förderschwerpunktes Ökonomie des Klimawandels SHAPE Nachhaltige Entwicklungspfade zur Förderung menschlichen 91173 3 Bundesministerium für Bildung 01.09.2019 – Wohlergehens bei gleichzeitigem Schutz des Klimas und des und Forschung / Deutsches Luft- 31.08.2022 Planeten Erde und Raumfahrtszentrum RECEIPT remote climate effects and their impact on European 96127 3 & 4 Europäische Union 01.09.2019 – sustainability, policy and trade 31.08.2023 BYMARKA Environmental Footprints of Cities: A New Approach 9486 4 Norges teknisk-naturvitenskapelige 01.07.2019 – universitet (NTNU) 31.12.2021 CAFE Climate Advanced forecasting of sub-seasonal extremes 96123 4 Europäische Union 01.03.2019 – 28.02.2023 TiPES Tipping Points in the Eath System 96124 4 Europäische Union 01.09.2019 – 31.08.2023 elena Electricity Networks Analysis 9484 4 Leibniz-Gemeinschaft 01.01.2019 – 31.12.2022 Complex networks Dynamical Phenomena in Complex Networks 9751 4 Humboldt-Universität Berlin 01.01.2019 – 31.12.2019 Condynet 2 Kollektive Nichtlineare Dynamik Komplexer Stromnetze: 91159 4 Bundesministerium für Bildung 01.01.2019 – Stabilität, Effizienz und Risiken und Forschung / Forschungszentrum 30.12.2021 Jülich OPTES Optimierung von Testdesigns zur Darstellung der Freiheit 91163 4 Bundesministerium für Bildung 01.03.2019 – von Populationen von Infektionen und Forschung / Deutsches Luft- 28.02.2022 und Raumfahrtszentrum PostDocPreis PostDoc Preis des Landes Brandenburg 90102 4 Ministerium für Wissenschaft, 2019/2020 Forschung und Kultur des Landes Brandenburg RECAM Real Estimate Climate Asset Mapping Project 9829 4 EIT – European Institute of Innova- 01.10.2019 – tion & Technology 31.12.2019 SEM of ISIE Conference of the Section Socio-economic metabolism of ISIE 9094 4 Deutsche Forschungsgemeinschaft 13. – 15.05.2019 Synchronisation Generalisierte Synchronisation auf komplexen Netzwerken 9777 4 Deutsche Forschungsgemeinschaft 01.08.2019 – und dynamische Stabilität in künftigen Stromnetzen 31.07.2022 NEMACS Nichtlineare Empirical Mode-Analyse komplexer Systeme: 9778 4 Deutsche Forschungsgemeinschaft 01.06.2019 – Entwicklung eines allgemeinen Ansatzes und Anwendung 31.05.2022 in der Klimaforschung HMCCC Report HMCCC Baseline Report Publication 95204 FL Deutsche Gesellschaft für 11.10.2019 – Metab Internationale Zusammenarbeit 30.11.2019 Cambridge Services for Cambridge University Press 95202 VB Cambridge University Press 2019 – 2020 CI-Collaboration Strategic Collaboration between Conservation International 9485 VB Conservation International 01.04.2019 – and PIK 30.06.2021 Food System Operationalizing Food System Targets for Health 9830 VB EIT – European Institute of Innova- 01.10.2019 – Targets and Sustaibability tion & Technology 31.12.2019 Lenkungskreis Lenkungskreis der Wissenschaftsplattform Klimaschutz 95206 VB Deutsches Luft- und 18.12.2019 – Raumfahrtzentrum Projektträger 04.03.2022 Nobel Summit Nobel Summit 2020 9098 VB div. 2019/2020 2020

RD – Research Department, VB – Vorstandsbereich, FL Metab – FutureLab Social Metabolism Anhang 84 Drittmittelprojekte

Akronym Projektname Ref. Nr. RD* Mittelgeber Laufzeit

Laufende Projekte 2019

AntBase Systematische Untersuchung der Rolle der Bodentopographie 9765 1 Deutsche Forschungsgemeinschaft 01.08.2016 – für die Marine Eisschild – Inatabilität 30.12.2020 BIBS BIBS-Verbund: Bridging in Biodiversity Science – 91119 1 Bundesministerium für Bildung 01.03.2016 – Teilprojekt 4: Modellierung Pflanzen-Boden Interaktionen und Forschung / Deutsches Luft- 28.02.2019 und Raumfahrtszentrum BioCAP-CCS Globales Biomasse-CCS zur Erreichung des 1,5°-Ziels: 91132 1 Bundesministerium für Bildung 01.04.2017 – Analyse von Potenzialen, Nebenwirkungen und Synergie- und Forschung / Deutsches Luft- 30.09.2019 effekten für atmosphärischen C-Entzug und C-Sequestrierung und Raumfahrtszentrum durch Biomasse-Karbonisierung CE-Land II Gerten Klima-Engineering über Land: Umfassende Evaluierung 9766 1 Deutsche Forschungsgemeinschaft 01.09.2016 – von Auswirkungen terrestrischer Carbon-Dioxide-Removal- 31.8.2019 Methoden auf das Erdsystem CLIMAX_AmaMP Die Rolle des Amazonasbeckens für den Feuchttransport zur 91121 1 Bundesministerium für Bildung 01.08.2016 – Verbesserung der Niederschlagsvorhersage in Südamerika und Forschung / Deutsches Luft- 31.07.2020 und Raumfahrtszentrum CO-MICC Unterstützung des Risikomanagements und der Anpassung 91145 1 Bundesministerium für Bildung 18.09.2017 – auf mehreren räumlichen Skalen: Ko-Entwicklung von Meth- und Forschung / Deutsches Luft- 17.09.2020 oden zur Nutzung unsicherer multimodellbasierter Informa- und Raumfahrtszentrum tionen zu süsswasserbezogenen Gefahren des Klimawandels GIS-Tip Die Rolle schneller dynamischer Prozesse für die Stabilität 9775 1 Deutsche Forschungsgemeinschaft 01.07.2018 – des Grönländischen Eisschildes 30.06.2021 NAGRA Modeling of long-term future climate evolution using a 9480 1 National Cooperative for the Disposal 01.11.2018 – hierarchy of Earth systems models of Radioactive Waste 31.11.2021 PalMod-1-1-TP5 Kopplung von Eisschildmodellen für Paläo-Simulationen 91116 1 Bundesministerium für Bildung 01.09.2015 – und Forschung / Deutsches Luft- 31.07.2020 und Raumfahrtszentrum PalMod-1-3-TP4 Transiente Klimasimulationen zu glazialen Zyklen 91115 1 Bundesministerium für Bildung 01.09.2015 – und Klimaereignissen und Forschung / Deutsches Luft- 31.08.2019 und Raumfahrtszentrum PalMod-2-1-TP7 Transienste glaziale Simulationen mithilfe des Modells 91114 1 Bundesministerium für Bildung 01.09.2015 – CLIMBER-2 mit einem verbesserten 3-D-Ozean-Kohlen- und Forschung / Deutsches Luft- 31.12.2019 stoffkreislauf und Raumfahrtszentrum PalMod-2-2-TP2 Terrestrischer Kohlenstoffkreislauf: Modellierung des 91111 1 Bundesministerium für Bildung 01.08.2015 – Permafrostkohlenstoffs mithilfe des Modells CLIMBER-2 und Forschung / Deutsches Luft- 31.07.2019 und Raumfahrtszentrum PalMod-2-3-TP2 Methankreislauf: Modellierung der Methanemmissionen 91112 1 Bundesministerium für Bildung 01.08.2015 – von Feucht- und Permafrostgebieten mithilfe von LPJmL und Forschung / Deutsches Luft- 31.07.2019 und Raumfahrtszentrum PISM-FESOM Abschätzung des zukünftigen Antarktischen Eisverlustes 9773 1 Deutsche Forschungsgemeinschaft 01.08.2017 – mit dem gekoppelten Modell PISM-FESOM 31.07.2019 Planetary One Planet Appoaches – Operationalisierung der Planetaren 9473 1 WWF 26.03.2018 – Boundaries Leitplanken (Planetary Boundaries) für und mit der 31.03.2021 Wirtschaft und Unternehmen SacreX Stability of atmospheric circulation and its relation 91104 1 Bundesministerium für Bildung 01.03.2014 – to extreme weather und Forschung / Deutsches Luft- 28.02.2019 und Raumfahrtszentrum SustainCBW Towards a future sustainable world where climate, biodiversity, 9469 1 Leibniz-Gemeinschaft 01.08.2017 – natural resources and human well-being are safeguarded 31.12.2019 Umweltprogramm Den ökologischen Wandel gestalten – Umsetzung und 95196 1 Öko-Institut Freiburg 01.11.2018 – 2030 Fortschreibung des Integrierten Umweltprogramms 2030 28.02.2021 DOMINOES Domino effects in the Earth system: can Antartica tip 9467 1 & 4 Leibniz-Gemeinschaft 01.01.2017 – climate policy 31.12.2019 GOTHAM Global beobachtete Telekonnektionen und ihre Rolle und 91122 1 & 4 Bundesministerium für Bildung 01.08.2016 – Darstellung in verschiedenen Atmosphären-Modellen und Forschung / Deutsches Luft- 30.06.2020 und Raumfahrtszentrum 85

Akronym Projektname Ref. Nr. RD* Mittelgeber Laufzeit

ADAPT Ökonomie des Klimawandels: Unterstützung mongolischer 91162 2 Bundesministerium für Bildung 01.12.2018 – Haushalte bei der Anpassung an den Klimawandel und Forschung / Deutsches Luft- 30.11.2021 und Raumfahrtszentrum AdaptAgrica Climate risk analysis for identifying and weighting adaption 9481 2 Deutsche Gesellschaft für 01.09.2018 – investments in Africa Internationale Zusammenarbeit 31.12.2019 AgRATI Agricultural Risk Assessment Tool for Insurances in East Africa 9824 2 EIT – European Institute of Innova- 01.09.2017 – tion & Technology 28.02.2019 AgRATI India Agricultural Risk Assessment Tool for Insurances in India 9825 2 EIT – European Institute of Innova- 01.03.2018 – tion & Technology 31.12.2019 ASCI-Unilver Adding Simulations of new Crops to the ISIMIP archive 95192 2 Unilever bis 06/2019 CAREC 2 Climate Adaption and Mitigation Program for the Aral Sea 95191 2 Institution Regional Environmental 02.05.2018 – Basin Centre for Central Asia 30.06.2019 CIREG Klimainformation zur integrierten Nutzung erneuerbarer 91146 2 Bundesministerium für Bildung 01.02.2018 – Energien in Westafrika und Forschung / Deutsches Luft- 31.01.2021 und Raumfahrtszentrum CLIMASTEPPE Lösungsansätze für klima-smarte Landnutzung in Russlands 91153 2 Bundesministerium für Bildung 01.11.2018 – Trockensteppen, Teilvorhaben: Dynamik der Treibhausgas- und Forschung / Deutsches Luft- 28.02.2021 Emissionen und landwirtschaftlichen Erträge sowie deren und Raumfahrtszentrum Austauschbeziehungen CLIMOD Integrating climate impact and spatial microsimulation model- 96121 2 Europäische Union 02.04.2018 – ling for improved climate change adaptation decision-making 31.03.2020

ClimSec Sahel Abschätzung von klimabedingten Auswirkungen auf die Was- 9482 2 Auswärtiges Amt 01.11.2018 – serverfügbarkeit, landwirtschaftliche Produktion, Ernährungs- 31.12.2020 sicherheit und Migration in Burkina Faso und Mali CLIM4Vitis Climate change impact mitigation for European viticulture: 96122 2 Europäische Union 01.09.2018 – knowledge transfer for an integrated approach 31.08.2021 COACCH CO-designing the Assessment of Climate Change costs 96120 2 Europäische Union 01.12.2017 – 31.05.2021 C2P2 A Symbolic Agent-Based Network Platform Linking Expert 95199 2 Columbia University 01.12.2018 – Knowledge and Machine Learning for Systemic Risk Mitigation 30.06.2020 DENDROKLIMA Jahrringanalysen auf dem Telegrafenberg (Potsdam) – 91124 2 Bundesanstalt für Landwirtschaft 01.09.2016 – Nutzung dendrochronologischer Daten Deutschlands zur und Ernährung 31.08.2019 modellbasierten Analyse der Wirkung von Klimaänderungen auf Waldökosysteme EUCalc EU Calculator: pathways and trade-offs towards a sustainable 96117 2 Europäische Union 01.11.2016 – low-carbon Energie Union 28.02.2020 FORMASAM Forest management scenarios for adaptation and mitigation 9475 2 European Forest Institute 01.04.2018 – 31.03.2020 GeoCare Geoinformationstechnologie für landwirtschaftlichen 95174 2 Universität Kiel 01.01.2017 – Ressourcenschutz und Risikomanagement 30.09.2019

HyFly Effektive Stratgien zur Kontrolle und Umgang mit 91123 2 Bundesministerium für Bildung 01.07.2016 – Ausbreitungswegen von Erregern im Luftverkehr und Forschung / Forschungszentrum 31.08.2019 Jülich IKI OASIS Oasis Platform for Climate and Catastrophe Risk 9478 2 OASIS Loss Modelling Framework 01.07.2018 – Assessment – Asia Limited/BMBUB 30.06.2020 IMpeTUs Climate Change Impacts on Migration and Urbanization 9472 2 Leibniz-Gemeinschaft 01.03.2018 – 28.02.2021 Insurance Oasis Innovation Hub for Catastrophe and Climate Risk 96118 2 Europäische Union 01.05.2017 – Assessment 30.04.2020 KNOW Kohlenstoff- und Holzvorräte des Deutschen Waldes – 91187 2 Fachagentur Nachwachsende 01.03.2020 – Verbesserung der Projektionen des aktuellen und künfigten Rohstoffe e.V. 28.02.2022 CO2-Vorrates mittels ökophysiologischer und empirischer Wachstumsmodelle

RD – Research Department, VB – Vorstandsbereich, FL Metab – FutureLab Social Metabolism Anhang 86 Drittmittelprojekte

Akronym Projektname Ref. Nr. RD* Mittelgeber Laufzeit

MACMIT Mitigation von Klimawandel in der Landwirtschaft durch 91106 2 Bundesministerium für Bildung 01.08.2014 – nachhaltiges Ressourcenmanagement und Forschung / Deutsches Luft- 30.11.2019 und Raumfahrtszentrum NICCSA Unterstützung des National Institute for Climate Change 9477 2 Deutsche Gesellschaft für 01.07.2018 – Studies and Actions Internationale Zusammenarbeit 31.08.2020 OptAKlim Optimierung von Anbaustrategien und -verfahren zur 91151 2 Bundesanstalt für Landwirtschaft 21.08.2018 – Klimaanpassung – Analyse und Bewertung auf Landschafts- und Ernährung 20.10.2021 ebene unter besonderer Berücksichtigung von Interaktionen mit dem Pflanzenschutz, der Produktivität, der Fruchtarten- verteilungen und den THG-Emissionen PIKeeBB Etablierung des Themas Klimawandel und Anpassungs- 91142 2 Bundesministerium für Umwelt, 01.09.2017 – strategien in die berufliche Bildung auf Basis der Online- Naturschutz, Bau und 31.12.2019 Plattform KlimafolgenOnline-Bildung.de Reaktorsicherheit/FZ Jülich ProgRAMM Anpassung an langfristige Risiken durch klimasensitive 91150 2 Bundesanstalt für Landwirtschaft 15.08.2018 – Schadorganismen: Proaktive Pflanzengesundheitliche und Ernährung 14.10.2021 Risikoanalyse durch Modellierung und Monitoring REFORCE Resilience mechanisms for risk adapted forest management 91133 2 Bundesanstalt für Landwirtschaft 01.04.2017 – under climate change und Ernährung 31.03.2020 SIM4NEXUS Sustainable integrated management for the nexus of water- 96115 2 Europäische Union 01.06.2016 – land-food-energy-climate for a resource efficient Europe 31.05.2020 SLICE Short- and Long-Term-Impacts of Climate Extremes – identify- 91154 2 Bundesministerium für Bildung 01.11.2018 – ing key impact channels and effective strategies for long-term und Forschung / Deutsches Luft- 31.10.2021 economic development under climate change und Raumfahrtszentrum STADTGRÜN Stadtgrün wertschätzen: Bewertung, Management und Kom- 91127 2 Bundesministerium für Bildung 01.11.2016 – munikation als Schlüssel für eine klimaresiliente und natur- und Forschung / Deutsches Luft- 31.10.2019 nahe Grünflächenentwicklung – Modellierung von Klimaef- und Raumfahrtszentrum fekten durch Stadtgrün Stocktake Der Global Stocktake unter dem Übereinkommen von Paris: 95187 2 Umweltbundesamt 01.01.2018 – Ausgestaltung, Methodik und Prozess 30.09.2019 SusFood Nachhaltige Nahrungsmittelproduktion während des 91137 2 Bundesministerium für Bildung 01.07.2017 – Klimawandels in Südasien und Forschung / Deutsches Luft- 30.06.2019 und Raumfahrtszentrum SUSTAg Bewertung von Handlungsoptionen für eine nachhaltige 91120 2 Bundesministerium für Bildung und 01.04.2016 – Intensivierung der Landwirtschaft und eine integrierte Forschung / Forschungszentrum 31.08.2019 Produktion von Nahrungs- und Nichtnahrungsmitteln auf Jülich verschiedenen Skalen Tourismus Folgen des Klimawandels für den Tourismus in den deutschen 95185 2 Umweltbundesamt/Fresh- 17.08.2017 – Alpen- und Mittelgebirgsregionen und Küstenregionen sowie Thougts-Consulting GmbH 31.07.2020 auf Badetourismus und flussbegleitende Tourismusformen (z.B. Radwander- und Wassertourismus) TransformAdapt Vom Mainstreaming zur transformativen Anpassung an den 95188 2 Umweltbundesamt 15.02.2018 – Klimawandel 15.12.2020 WAPO Nachhaltige Wasserpolitik 95197 2 adelphi consult GmbH 01.09.2018 – 31.05.2019 Wetlands 3 Adapt to climate change in the Upper Niger Basin and the 95190 2 Wettlands International bis 02/2019 Inner Niger Delta AHEAD Unilateral Action to Make a Global Difference: 9219 3 Stiftung Mercator 01.01.2016 – Towards Horizontal Leadership and Vertical Latitude for 30.04.2019 Germany & California BeSmart Intelligente Strommessung und dynamische Tarife: 91155 3 Bundesministerium für Bildung 01.11.2018 – Konsumentscheidungen, rechtliche Rahmensetzung und und Forschung / Deutsches Luft- 31.10.2021 Wohlfahrtseffekte und Raumfahrtszentrum CD-LINKS Linking Climate and Development Policies – Leveraging 96111 3 Europäische Union 01.09.2015 – International Networks and Knowledge Sharing 31.08.2019 CDR-MIA Modellvergleichende Analyse von CDR Methoden 9767 3 Deutsche Forschungsgemeinschaft 01.01.2017 – 31.12.2019 87

Akronym Projektname Ref. Nr. RD* Mittelgeber Laufzeit

CEMICS 2 Climate Engineering im Kontext von Emissionsminder- 9769 3 Deutsche Forschungsgemeinschaft 01.03.2017 – ungsstrategien: Illusion, Komplement oder Substitut 28.02.2020 (TP Edenhofer) CEMICS 2 Climate Engineering im Kontext von Emissionsminder- 9768 3 Deutsche Forschungsgemeinschaft 01.04.2017 – ungsstrategien: Illusion, Komplement oder Substitut 31.03.2020 (TP Kriegler) COMMIT Modelling of national greenhouse-gas emission mitigation 95193 3 PBL Netherlands Environmental 22.12.2017 – policies and the relationship with global low emission Assessment Agency 21.06.2020 pathways CRESCENDO Coordinated Research in Earth Systems and Climate: 96112 3 Europäische Union 01.11.2015 – Experiments, Knowledge, Dissemination and Outreach 30.10.2020 DEEDS Dialogue on European decarbonisation strategies 96119 3 Europäische Union 01.10.2017 – 30.09.2020 DIPOL Entwicklung von Transformationspfaden zu einer emissions- 91149 3 Bundesministerium für Bildung 01.09.2018 – neutralen Gesellschaft und Forschung / Deutsches Luft- 31.08.2021 und Raumfahrtszentrum Elektromobilität Transformation Towards Sustainable Transport Systems – 9474 3 Volkswagen AG 01.06.2018 – VW The Next Generation Policies 31.05.2020 ENavi Systemintegration und Vernetzung der Energieversorgung 91126 3 Bundesministerium für Bildung 01.10.2016 – und Forschung / Forschungszentrum 30.09.2019 Jülich ENGAGE Economic-Growth Impacts of Climate Change 9462 3 Leibniz-Gemeinschaft 01.01.2016 – 29.02.2020 FINFAIL Finanzielle Marktversagen, das Verhalten von Investoren 91135 3 Bundesministerium für Bildung 01.07.2017 – und Implikationen auf den Klimawandel und Forschung / Deutsches Luft- 30.06.2022 und Raumfahrtszentrum IF Finanzinstrumente für Investitionen in emissionsarme 91157 3 Bundesministerium für Bildung 01.07.2018 – Infrastruktur und Forschung / Deutsches Luft- 30.06.2021 und Raumfahrtszentrum IMPACT Entwicklungsländer der kleinen Inselstaaten mit Fokus auf die 9466 3 BMUB/Climate Analytics 01.10.2016 – Regionen Karibik und Pazifik und am wenigsten entwickelte 30.12.2020 Länder mit Fokus auf Subsahara Afrika IMPREX Improving predictions and management of hydrological 96113 3 Europäische Union 01.10.2015 – extremes 30.09.2019 INNOPATH Innovation pathways, strategies and policies for the 96116 3 Europäische Union 01.12.2016 – Low-Carbon Transition in Europe 30.11.2020 ISIMIP2b Klimafolgenabschätzung nach Paris 91128 3 Bundesministerium für Bildung 01.11.2016 – und Forschung / Deutsches Luft- 31.03.2019 und Raumfahrtszentrum KLIF Integrierte Finanz- und Klimapolitik: Handlungsspielräume 9771 3 Deutsche Forschungsgemeinschaft 01.01.2018 – für Nationalstaaten unter Wettbewerbsdruck 31.12.2020 LFV-Krisen Modellierung internationaler Migration unter Klimawandel 9471 3 Leibniz-Forschungsverbund Krisen 01.11.2017 – und veränderlichen Einwanderungspolitiken – Entwicklung 31.03.2019 eines Grundmodells PEGASOS Die politische Ökonomie eines globalen Kohleausstiegs – 91158 3 Bundesministerium für Bildung 01.12.2018 – Modellierung und Szenarienanalysen und Forschung / Deutsches Luft- 30.11.2021 und Raumfahrtszentrum PEP1p5 IPCC-Sonderbericht zu 1,5 Grad – Verbundprojekt: 91134 3 Bundesministerium für Bildung 01.05.2017 – Klimapolitische Maßnahmen und Transformationspfade zur und Forschung / Deutsches Luft- 30.10.2019 Begrenzung der globalen Erwärmung auf 1,5°C – Teilprojekt 1: und Raumfahrtszentrum Koordination und 1,5°C-konsistente Entwicklungspfade ROCHADE Klimapolitik und Vermeidungsstrategien in global vernetzten 91160 3 Bundesministerium für Bildung 01.10.2018 – und in sich entwickelnden Volkswirtschaften: Die Rolle von und Forschung / Deutsches Luft- 30.09.2021 Strukturwandel und Verteilungseffekten und Raumfahrtszentrum START Strategische Szenarienanalyse 91144 3 Bundesministerium für Bildung und 01.10.2017 – Forschung / Forschungszentrum Jülich 30.04.2020

RD – Research Department, VB – Vorstandsbereich, FL Metab – FutureLab Social Metabolism Anhang 88 Drittmittelprojekte Veröﬀ entlichungen

Akronym Projektname Ref. Nr. RD* Mittelgeber Laufzeit

Triple F Die Zukunft fossiler Energieträger im Zuge von Treibhausgas- 91152 3 Bundesministerium für Bildung 01.10.2018 – neutralität und Forschung / Deutsches Luft- 30.09.2021 und Raumfahrtszentrum ISIpedia Die offene Klimafolgen-Enzyklopädie 91140 3 & 2 Bundesministerium für Bildung 18.09.2017 – & 1 und Forschung / Deutsches Luft- 17.09.2020 und Raumfahrtszentrum SENSES Angewandte Klimaszenarien: Perspektiven und 91141 3 & 2 Bundesministerium für Bildung 18.09.2017 – Handlungsoptionen und Forschung / Deutsches Luft- 17.09.2020 und Raumfahrtszentrum Challenge 2018 Restoring land use to support cities 9483 4 ARUP 22.10.2018 – 31.03.2019 CLIC Klima-Wirkungsketten in einer globalisierten Welt: 91156 4 Bundesministerium für Bildung 01.11.2018 – Eine Herausforderung für Deutschland und Forschung / Deutsches Luft- 31.10.2021 und Raumfahrtszentrum CoSy-CC2 Complex Systems Approach to Understanding Causes and 91103 4 Bundesministerium für Bildung 01.03.2014 – Consequences of Past, Present and Future Climate Change und Forschung / Deutsches Luft- 30.09.2019 und Raumfahrtszentrum Health Footprint Carbon footprint of the Austrian health sector 9468 4 Universität Klagenfurt 01.04.2017 – 31.03.2019 Hybride Konsistente Modellierung, Auslegung und Analyse von mehr- 9774 4 Deutsche Forschungsgemeinschaft 01.10.2017 – Energiesysteme schichtigen hybriden Energiesystemen mit verteilter Regelung 30.09.2020 ImpactEE Impact of intensified weather extremes on Europe’s economy 9223 4 VW-Stiftung 01.10.2018 – 31.10.2022 IUCliD Einfluss von Unsicherheiten auf die Analyse von Klimadaten 9770 4 Deutsche Forschungsgemeinschaft 01.09.2017 – (IUCLiD): Ansätze zur Analyse von Messergebnissen, die als 31.08.2020 zeitabhängige Wahrscheinlichkeitsverteilungen vorliegen KLiB NKI: Klimaneutral Leben in Berlin 91129 4 Bundesministerium für Bildung 01.01.2017 – und Forschung / Deutsches Luft- 31.08.2019 und Raumfahrtszentrum Networked Images Neue Potentiale zur Analyse vernetzter Bilder: Ähnlichkeit 9221 4 VW-Stiftung 01.10.2017 – als Kriterium von Bildvergleichen in den Bildwissenschaften, 31.03.2020 in der Visualisierung und in der Informatik am Beispiel von Klimabildern im Internet QUEST Quantitative paleoenvironments from speleo thems 96114 4 Europäische Union 01.01.2016 – 31.12.2019 Wiederkehranalyse Wiederkehranalyse von Regimeänderungen in dynamischen 9772 4 Deutsche Forschungsgemeinschaft 01.12.2017 – Systemen 30.11.2020 zeean [zi:n] – ein algorithmen-gestütztes Modell zur Analyse und 91139 4 Bundesministerium für Bildung 01.09.2017 – Modellierung von Warennetzwerken und Lieferketten und Forschung / Forschungszentrum 31.08.2020 Jülich/VDI-VDE BePerfekt Entwicklung eines Instrumentes zur Befähigung von Personen 91138 VB Bundesministerium für Bildung 01.08.2017 – und Teams in Transferstrukturen und Forschung / Deutsches Luft- 31.07.2020 und Raumfahrtszentrum EPICC East Africa Peru India Climate Capacities 91147 VB Bundesministerium für Umwelt, 01.11.2017 – Naturschutz und nukleare Sicherheit 31.12.2020 GIZ-HMCCC Nachhaltiger Umgang mit menschlicher Mobilität im Kontext 95195 VB Deutsche Gesellschaft für 31.10.2018 – des Klimawandels Internationale Zusammenarbeit 30.06.2019 KK Sahel Klimafolgen als Konfliktursachen? Qualitative Länderstudie 9476 VB HSFK/Leibniz-Gemeinschaft 23.05.2018 – in der Sahelregion ausgehend von einer klimamodellbasierten 22.05.2019 Fallauswahl Sektorale Professionalisierung und Verstetigung des Verwertungs- 91125 VB Bundesministerium für Bildung 01.10.2016 – Verwertung II konzeptes für das Potsdam-Institut für Klimafolgenforschung und Forschung / Deutsches Luft- 30.09.2019 und Raumfahrtszentrum WBGU Wissenschaftlicher Beirat Globale Umweltveränderungen 9336 VB Alfred-Wegener-Stiftung aktuell bis 31.10.20

RD – Research Department, VB – Vorstandsbereich, FL Metab – FutureLab Social Metabolism 89

[ 6.6 ] Veröffentlichungen 2019

Web of Science indizierte Artikel / Avrami, L., Sprinz, D. F. (2019): Mea- Biswas, D., Banerjee, T., Kurths, J. (2019): Artikel in ISI-Zeitschriften 2019 suring and explaining the EU’s effect on Effect of filtered feedback on birhythmicity: national climate performance. – Environ- Suppression of birhythmic oscillation. – Agarwal, A., Caesar, L., Marwan, N., Ma- mental Politics, 28, 5, 822-846. – DOI: Physical Review E, 99, 6, Art. 062210. – DOI: heswaran, R., Merz, B., Kurths, J. (2019): 10.1080/09644016.2018.1494945 10.1103/PhysRevE.99.062210 Network-based identification and characterization of teleconnections on different scales. Bagnara, M., Gonzalez, R. S., Reifenberg, S., Boaretto, B. R. R., Budzinski, R. C., Prado, T. – Nature Scientific Reports, 9, Art. 8808. – Steinkamp, J., Hickler, T., Werber, C., Dor- L., Kurths, J., Lopes, S. R. (2019): Protocol DOI: 10.1038/s41598-019-45423-5 mann, C. F., Hartig, F. (2019): An R package for suppression of phase synchronization facilitating sensitivity analysis, calibration in Hodgkin–Huxley-type networks. – Phys- Aghdassi, S. J. S., Schwab, F., Hoffmann, P., and forward simulations with the LPJ-GUESS ica A: Statistical Mechanics and its Appli- Gastmeier, P. (2019): Assoziation von Kli- dynamic vegetation model. – Environmental cations, 528, Art. 121388. – DOI: 10.1016/j. mafaktoren mit Wundinfektionsraten. Daten Modelling & Software, 111, 55-60. – DOI: physa.2019.121388 aus 17 Jahren Krankenhaus-Infektions-Sur- 10.1016/j.envsoft.2018.09.004 veillance. – Deutsches Ärzteblatt, 116, 31-32, Bodirsky, B. L., Pradhan, P., Springmann, 529-536. – DOI: 10.3238/arztebl.2019.0529 Barfuss, W., Donges, J. F., Kurths, J. (2019): M. (2019): Reducing ruminant numbers Deterministic limit of temporal difference re- and consumption of animal source foods Algar, S. D., Stemler, T., Small, M. (2019): inforcement learning for stochastic games. – are aligned with environ-mental and public The active selfish herd. – Journal of Theo- Physical Review E, 99, 4, Art. 043305. – DOI: health demands. – Landbauforschung – retical Biology, 471, 82-90. – DOI: 10.1016/j. 10.1103/PhysRevE.99.043305 Journal of Sustainable and Organic Agricul- jtbi.2019.03.021 tural Systems, 69, 1, 25-30. – DOI: 10.3220/ Beckmann, J., Perrette, M., Beyer, S., Calov, LBF1581688226000 Arp, C. D., Whitman, M. S., Jones, B. M., Ni- R., Willeit, M., Ganopolski, A. (2019): Model- gro, D. A., Alexeev, V. A., Gädeke, A., Fritz, ing the response of Greenland outlet glaciers Boers, N., Goswami, B., Rheinwalt, A., S., Daanen, R., Liljedahl, A. K., Adams, F. J., to global warming using a coupled flow line- Bookhagen, B., Hoskins, B., Kurths, J. (2019): Gaglioti, B. V., Grosse, G., Heim, K. C., Bea- plume model. – The Cryosphere, 13, 9, 2281- Complex networks reveal global pattern of ver, J. R., Cai, L., Engram, M., Uher-Koch, 2301. – DOI: 10.5194/tc-13-2281-2019 extreme-rainfall teleconnections. – Nature, H. R. (2019): Ice roads through lake-rich 566, 7744, 373-377. – DOI: 10.1038/s41586- Arctic watersheds: Integrating climate un- Behnisch, M., Schorcht, M., Kriewald, S., 018-0872-x certainty and freshwater habitat responses Rybski, D. (2019): Settlement percolation: into adaptive management. – Arctic, Antarc- A study of building connectivity and poles Braakhekke, M. C., Doelman, J. C., Baas, P., tic, and Alpine Research, 51, 1, 9-23. – DOI: of inaccessibility. – Landscape and Urban Müller, C., Schaphoff, S., Stehfest, E., Vuuren, 10.1080/15230430.2018.1560839 Planning, 191, Art. 103631. – DOI: 10.1016/j. D. P. van (2019): Modeling forest plantations landurbplan.2019.103631 for carbon uptake with the LPJmL dynamic Asseng, S., Martre, P., Maiorano, A., Rötter, global vegetation model. – Earth System Dy- R. P., O’Leary, G. J., Fitzgerald, G. J., Gir- Belesova, K., Gornott, C., Milner, J., Sié, A., namics, 10, 4, 617-630. – DOI: 10.5194/esd- ousse, C., Motzo, R., Giunta, F., Babar, M. Sauerborn, R., Wilkinson, P. (2019): Mor- 10-617-2019 A., Reynolds, M. P., Kheir, A. M. S., Thorburn, tality impact of low annual crop yields in a P. J., Waha, K., Ruane, A. C., Aggarwal, P. K., subsistence farming population of Burkina Bras, T. A., Jägermeyr, J., Seixas, J. (2019): Ahmed, M., Balkovič, J., Basso, B., Biernath, Faso under the current and a 1.5 °C warmer Exposure of the EU-28 food imports to ex- C., Bindi, M., Cammarano, D., Challinor, A. climate in 2100. – Science of The Total En- treme weather disasters in exporting coun- J., De Sanctis, G., Dumont, B., Rezaei, E. E., vironment, 691, 538-548. – DOI: 10.1016/j. tries. – Food Security, 11, 6, 1373-1393. – DOI: Fereres, E., Ferrise, R., Garcia-Vila, M., Gay- scitotenv.2019.07.027 10.1007/s12571-019-00975-2 ler, S., Gao, Y., Horan, H., Hoogenboom, G., Izaurralde, R. C., Jabloun, M., Jones, C. Bera, B. K., Rakshit, S., Ghosh, D., Kurths, J. Breitenbach, S. F. M., Plessen, B., Waltgen- D., Kassie, B. T., Kersebaum, K.-C., Klein, C., (2019): Spike chimera states and firing regu- bach, S., Tjallingii, R., Leonhardt, J., Jochum, Koehler, A.-K., Liu, B., Minoli, S., Montesino larities in neuronal hypernetworks. – Chaos, K. P., Meyer, H., Goswami, B., Marwan, N., San Martin, M., Müller, C., Kumar, S. N., 29, 5, Art. 053115. – DOI: 10.1063/1.5088833 Scholz, D. (2019): Holocene interaction of Nendel, C., Olesen, J. E., Palosuo, T., Porter, maritime and continental climate in Central J. R., Prisack, E., Ripoche, D., Semenov, M. Biemans, H., Siderius, C., Lutz, A. F., Ne- Europe: New speleothem evidence from A., Stöckle, C., Stratonovitch, P., Streck, T., pal, S., Ahmad, B., Hassan, T., Bloh, W. von, Central Germany. – Global and Planetary Supit, I., Tao, F., Van der Velde, M., Wallach, Wijngaard, R. R., Wester, P., Shrestha, A. 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