Integriertes Treibhausgas-Monitoringsystems für Deutschland (ITMS)

  • Ansprechperson:

    Roland Ruhnke
    Christian Scharun

  • Förderung:

    BMBF

  • Projektbeteiligte:

    MPI-M, DWD, Universität Heidelberg

  • Starttermin:

    2022

  • Endtermin:

    2026

Das ITMS Projekt

Ziele des Verbundprojektes

Die Entwicklung eines operationellen ITMS erfordert die operationelle Implementierung von Datenflüssen, Datenassimilations- und Inversionssystemen, die auf bestmöglichen Modelldarstellungen aller beteiligten Prozesse aufbauen. Im Rahmen des Verbundprojektes ITMS-M wird die Anwendung und der weitere Aufbau eines Datenassimilationssystems umgesetzt, das das zentrale Element des ITMS ist. Es wird unabhängige Unsicherheitsabschätzungen liefern, die auf sektorspezifische  Informationen abzielen und die vom UBA gemeldeten Inventarunsicherheiten als Benchmark verwenden. Die Forschung des ITMS-M konzentriert sich auf die Schlüsselaspekte der beiden wichtigsten anthropogenen Treibhausgase, CO2 und CH4. Es ist ein gemeinsamer Aufbau von Datenflüssen, Assimilations- und Inversionssystemkomponenten geplant, da dies der effektivste Ansatz für den
geplanten operationellen Einsatz ist.

Das übergeordnete Ziel ist es, beim DWD eine operationelle Fähigkeit zur Assimilation von Treibhausgasdaten zu etablieren, um regelmäßige Quelle-Senke-Schätzungen von Treibhausgasen auf national relevanten Skalen zu liefern. Zudem soll das System in der Lage sein, die weiter zunehmende Leistungsfähigkeit von atmosphärischen Beobachtungen vom Boden und aus dem Weltraum, sowohl Bottom-up-Flußmodellierung als auch atmosphärische (inverse) Modellierung für die Überwachung und Dokumentation von Treibhausgas-Quellen und -Senken in
hoher räumlich-zeitlicher Auflösung zu kombinieren und zu nutzen, um so die Anforderungen der Nutzer zu erfüllen und die Implementierung eines unabhängigen Monitoring-, Reporting- und Verifizierungssystems (MRV) für Treibhausgas-Emissionen aus diffusen Quellen wie z.B. landwirtschaftlichen Aktivitäten zu ermöglichen.

Die Forschung innerhalb des ITMS-M hat also folgende Hauptziele:
1) Bereitstellung von räumlich und zeitlich aufgelösten Informationen über Treibhausgasemissionen in Deutschland unter Nutzung der atmosphärischen Datenprodukte von ICOS und anderer verfügbarer Datenströme
2) Entwicklung eines Treibhausgas-Datenassimilations- und Inversionssystems unter Verwendungdes vom DWD verwendeten Modell- und Assimilationssystems ICON
3) Einbeziehung von Grenzschichthöhenbeobachtungen in atmosphärische Transportmodelle
4) Vorbereitung der Inversionssysteme zur optimalen Nutzung der verschiedenen Datenströme von ICOS, IAGOS und insbesondere Satelliten.