Florian Späth vom Institut für Physik und Meteorologie an der Uni Hohenheim geht auf dem Dach des Land-Atmosphäre Feedback Observatoriums (LAFO). Foto: dpa/Marijan Murat

Mit der lasergestützten Lidar-Technik erkunden Wissenschaftler auf Versuchsfeldern den Einfluss von Feldfrüchten aufs Klima. Das ist nicht nur wichtig für Klimamodelle, auch Bauern profitieren davon.

Hohenheim - Große Forschung findet oft in bescheidenem Ambiente statt. Drei Blechcontainer bei den Versuchsfeldern der Uni Hohenheim am Heidfeldhof beherbergen moderne Messtechnik, mit der die Universität die Auswirkungen des Klimawandels auf Feldfrüchte erforschen will.

Das Herzstück ist ein Laserstrahl für die so genannte Lidar-Technik. Lidar steht für Light Detection and Ranging. Archäologen setzten dieses System erfolgreich von Flugzeugen aus ein. Dabei tastet der Laserstrahl, der auch Laubdächer der Wälder durchdringt, den Boden ab und erzeugt ein Relief der Erdoberfläche, auf dem sich Grundmauern antiker Gebäude, keltische Grabhügel oder Eingänge mittelalterlicher Bergwerksstollen zeigen.

Die Hohenheimer Agrarforscher drehen das Verfahren um: Sie richten den Laser-Strahl himmelwärts. Auf diese Weise erhalten sie Aufschlüsse über Luftfeuchtigkeit und Wolkenbildung, Temperatur und Windgeschwindigkeiten. Die Temperatur auf dem Boden und die Feuchtigkeit im Erdreich messen herkömmliche Messgeräte, die auf dem Versuchsgelände verstreut stehen.

„Wir wollen besser verstehen, welchen Einfluss die Bodenoberfläche auf das lokale Klima hat, denn die Verdunstung ist der Antrieb für die Wolkenbildung, die eventuell zu Unwettern mit sintflutartigem Regen oder Hagel führt“, sagt Florian Späth Institut für Physik und Meteorologie. Man sammele Messdaten, um zu untersuchen, welche Wechselwirkungen es zwischen dem Boden mit seiner Vegetation und der Atmosphäre gebe. „Dieses Prozessverhältnis nutzen wir für Wetter- und Klimamodelle. Durch die großen Versuchsfelder haben wir die Chance, die Feldfrüchte, die uns interessieren, anzubauen, um zu sehen, wie sie das lokale Wetter beeinflussen“, sagt Späth. Daraus könnten Bauern ableiten, welche Pflanzen an welchem Ort am besten gedeihen.

Die Laserstrahlen sind für das menschliche Auge nicht sichtbar. „Man darf nicht hineinschauen, sonst kann man erblinden“, sagt der Wissenschaftler. Große Verkehrsmaschinen, sagt er, fliegen nicht über das Gelände, bisweilen aber Sportmaschinen. Deshalb sei man mit der Flugsicherung im Gespräch, um zu verhindern, dass diese in Zeiten, in denen mit Lasern gemessen werde, das Gelände überfliegen. „Den Laserstrahl würde der Pilot erst bemerken, wenn er blind geworden ist“, kommentiert Florian Späth trocken.

Die Auswirkungen des Klimawandels, führt der Experte aus, würden an der Universität auch simuliert: „Setzt man Weizen der doppelten Menge an CO2 aus, dann wächst er schneller, aber seine Qualität sei nicht mehr gut. Außerdem setzen wir Feldfrüchte unter Trockenstress oder wir setzen sie Starkregen aus.“ So lasse sich ihr Gedeihen in den Extremwetterlagen der globalen Erderwärmung beobachten. Diese Ergebnisse und diejenigen der Klimastation am Heidfeldhof flössen für die Klimamodelle zusammen. Den Unterschied zwischen Klimamodellen und Wettervorhersagen fasst Florian Späth folgendermaßen zusammen: „Wettervorhersagen sind detaillierter als Klimamodelle. Bei Wettervorhersagen sieht man einzelne Tage, bei Klimamodellen Tendenzen. Das Wetter ist nur ein Ist-Zustand.“

Mit Ergebnissen können die Wissenschaftler erst in einiger Zeit aufwarten. 2017 haben sie mit dem Aufbau begonnen, dieses Jahr soll es erste Messungen über Land und Vegetation geben. Die Forschung ist ein Uniprojekt, das über Jahre oder Jahrzehnte ausgelegt ist. Weil es die Lidar-Technik früher nicht gab, ist kein Blick in die Vergangenheit möglich. Mit dem Wetter jedoch befasst sich Hohenheim schon lang. „Wir haben seit 1878 eine Wetterstation. Sie gibt uns Aufschlüsse über Wettertrends der Vergangenheit.“

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