Plastic debris in the environment is a significant global problem. Through river transport, plastic particles become part of the water cycle and ultimately reach the ocean. Increasingly, micro- and nano-plastics are found in our food, drinking water, and even in human bodies. Prof. Mario Franca, professor of Hydraulic Engineering and Water Resources Management at KIT, is today’s podcast guest. His research focuses on the transport of plastic in rivers, a topic which is surprisingly poorly understood. Welcome to our first edition in English.

further informations:

Institute for Water and Environment
The key role of surface tension in the transport and quantification of plastic pollution in rivers
Microplastic and natural sediment in bed load saltation: Material does not dictate the fate

Um dem Klimawandel entgegenzuwirken, werden verschiedenartige Maßnahmen vonnöten sein. So gibt es nicht nur technische Lösungen um CO2 zu reduzieren, verstärkt rücken auch naturbasierte Lösungen (nature based solutions) in den Vordergrund. Prof. Almut Arneth vom Institut für Meteorologie und Klimaforschung – Atmosphärische Umweltforschung am Campus Alpin des KIT in Garmisch-Partenkirchen spricht heute mit Joshua Bayless darüber, welche natürlichen CO2-Senken es gibt. Wie kann man diese Senken ausbauen oder reaktivieren und gleichzeitig einen ökologischen und ökonomischen Mehrwert schaffen? Und wie können technologische und naturbasiert Lösungen am gewinnbringendsten kombiniert werden?

weiterführende Links:   Prof. Arneth im Profil
                                         Leibnitz-Auszeichnung
                                         SWR-Beitrag "Almut Arneth forscht an den Auswirkungen des Klimawandels"

Carbon Capture and Storage, kurz CCS, ist das Thema der heutigen Ausgabe des Podcasts. Deutschland hat es sich als Klimaziel gesetzt, bis zum Jahr 2030, 65 % seiner Treibhausgase im Vergleich zu 1990 zu reduzieren. Um dieses Ziel zu erreichen, brauchen wir Technologien wie CCS. Aber wie kann man sich diesen Prozess vorstellen und welche Herausforderungen bringt er mit sich? Prof. Dr. Frank Schilling, Leiter Technische Petrophysik am Karlsruher Institut für Technologie sowie Leiter des Landesforschungszentrums für Geothermie, klärt auf; erläutert, warum die Autofahrt zum Arbeitsort meist sein größtes Risiko im Berufsalltag darstellt und gibt einen positiven Ausblick für die nächste Generation. Die Generation, die seiner Meinung nach, Wärme-und Energiewende schaffen wird.

Heute geht es um Beton. Er ist vielseitig einsetzbar und unverzichtbar beim Bau von Brücken, Straßen und Gebäuden. Aber er hat auch einen großen CO2-Fußabdruck. Prof. Frank Dehn vom Institut für Massivbau und Baustofftechnologie des KIT und Leiter der Materialprüfungs- und Forschungsanstalt (MPA) Karlsruhe erklärt heute warum das so ist und wie man die CO2-Emissionen bei der Herstellung von Beton verringern kann. Doch nicht nur die Reduzierung der Emissionen ist wichtig, auch die Nachhaltigkeit hat Prof. Dehn im Blick und erforscht, welche Ressourcenoptimierung beim Betonbau möglich ist, um die natürliche Gesteinskörnung zu vermindern. Und wie fügt sich das alles in die Stadtforschung des KIT ein?

weiterführende Links:   Expertinnen und Experten des KIT - Nachhaltige Baustoffe – Prof. Frank Dehn
                                         https://www.researchgate.net/profile/Frank-Dehn
                                         https://www.solid-unit.de/baden-wuerttemberg/

Der Erhalt unseres Lebensstandards braucht Rohstoffe. Rohstoffe, die zur Produktherstellung verwendet wurden, können durch Recycling nach Erreichen der Produktlebensdauer wiederverwendet werden. Clever wäre es aber, auch die hergestellten Einzelteile weiter zu verwenden, meint Prof. Volker Schulze im heutigen Gespräch mit Josh Bayless. Warum das Zahnrad einschmelzen, wenn es als Zahnrad erneut verbaut werden kann? Prof. Schulze vom Institut für Produktionstechnik, Institutsleiter Fertigungs- und Werkstofftechnik, erläutert, was Kreislaufwirtschaft und Recycling eigentlich sin, welche Chancen, aber auch Herausforderungen beide mit sich bringen und warum uns das alle angeht.

Der heutige Podcast öffnet uns den Blick in die Vergangenheit und zieht gleichzeitig Parallelen in der Gegenwart. Marcus Popplow ist Professor für Geschichte mit Schwerpunkt Kulturgeschichte der Technik und ordnet für uns Themen der Umwelt- und Klimawissenschaften aus historischer Sicht ein. Am Beispiel „Bergbau“ wird erläutert, wie gesellschaftlich wichtiger technischer Fortschritt mit großen Eingriffen in die Umwelt einhergeht. Was bedeutet das für uns als Gesellschaft? Wie können wir damit umgehen?

weiterführende Links:   https://www.geschichte.kit.edu/mitarbeiter_Popplow.php
                                          https://www.bergbaumuseum.de/

Im heutigen Podcast der Karlsruher Beiträge zur Umweltforschung geht es um Rohstoffe. Welche haben wir in Deutschland selbst? Welche gewinnen wir? Ist Deutschland wirklich ein rohstoffarmes Land? Wie sieht die deutsche Rohstoffstrategie aus? Prof. Jochen Kolb vom Institut für Angewandte Geowissenschaften – Professur für Geochemie und Lagerstättenkunde weiß Antworten auf diese Fragen und viele weitere rund um das Thema Rohstoffe.

Institutsseite: https://egg.agw.kit.edu/21_80.php

Mineralische Rohstoffaufbereitung, was ist das? Wie bekommt man das Kupfer aus dem Gestein? Welche Mengen Abraum können entstehen? Welche anderen Rohstoffe können „nebenbei“ gewonnen werden? Damit beschäftigt sich Bernd Fränkle im Kontext seiner Dissertation am Institut für Mechanische Verfahrenstechnik und Mechanik am KIT. Er spricht heute mit Josh Bayless über cut off trades, den Abbau von Erzen und die Auswirkungen des Abbaus auf Umwelt und Gesellschaft.

Bernd Fränkle: https://www.mvm.kit.edu/Mitarbeiter_MVM_5739.php

Der erste Gast von Joshua Balyess in der neuen Podcast-Reihe ist Dr. Benjamin Dietrich vom Institut für Thermische Verfahrenstechnik am KIT. Er ist der Koordinator des vom BMWK geförderten -Projekts NECOC (Schaffung negativer Emissionen durch Auftrennung von atmosphärischem CO2 in wirtschaftlich verwertbaren Kohlenstoff und Sauerstoff), in dem klimaschädliches CO2 aus der Atmosphäre abgetrennt und in festen, reinen Kohlenstoff umgewandelt wird. Eine Nutzung des Kohlenstoffs könnte z.B. in der Elektromobilität, im Leichtbau, im Bausektor oder der Kunststoffindustrie erfolgen. Am KIT wurde dazu eine Versuchsanlage zur Demonstration des weltweit einzigartigen Prozesses aufgebaut und in Betrieb genommen. Dr. Dietrich erläutert die Wirkweise dieses zukunftsweisenden, hoch-innovativen Ansatzes.

Was ist Paläoklima und warum wird es erforscht? Was ist ein natürliches Klimaarchiv und gibt es welche in der Nähe? Was verraten Baumringe -neben dem Alter des Baumes- noch? Und warum hat der Feldberg eigentlich keine Spitze? Und was hat das alles mit Permafrost in Frankreich zu tun? Diese und weitere spannende Fragen beantwortet Kim Stadelmaier, Doktorandin am Institut für Meteorologie und Klimaforschung - Department Troposphärenforschung (IMK-TRO) des KIT, die heute bei Joshua Bayless zu Gast ist.

Heute schaut Josh Bayless mit seinem Gast Christoph Braun (IMK-TRO) sehr weit zurück in der Erdgeschichte. Es geht um das Cryogenium, eine Periode im Proteroziokum, vor rund 700 Millionen Jahren. Die große Frage unter den Wissenschaftlern lautet: Waren die Ozeane der Erde zu dieser Zeit komplett mit Eis bedeckt (Schneeball-Erde) oder gab es einen Gürtel mit flüssigem Wasser um den Äquator (Jormungand-Hypothese), in dem das damalige Leben diese Kaltzeit überdauern konnte? Für beide Hypothesen gibt es Belege, aber auch Widersprüche. Christoph Braun will in seiner Doktorarbeit ein bisschen mehr Licht ins Dunkle bringen.

Joshua Bayless unterhält sich heute mit Marie Hundhausen aus dem Institut für Meteorologie und Klimaforschung - Department Troposphärenforschung über ihre Dissertation. Frau Hundhausen arbeitet im Projekt IASP, in dem Anpassungsstrategien für Wachstumsregionen (in diesem Fall Stuttgart) entwickelt werden. Wie ändert sich das regionale Klima, wie ändern sich die Häufigkeit von Extremereignissen wie Hitzeperioden und Starkniederschlägen? Und was bedeutet das für die Stadtplanung im 21. Jahrhundert?

Deutschland hat kein Trinkwasserproblem. Oder doch? Der überwiegende Anteil unseres Trinkwassers kommt aus Grundwasservorräten. Und die sind vom Klimawandel betroffen. Noch gibt es höchstens lokale und zeitlich begrenzte Knappheiten. Aber bleibt das auch so? Andreas Wunsch, Doktorand am Institut für Angewandte Geowissenschaften - Hydrogeologie spricht heute mit Joshua Bayless über seine Dissertation zum Thema Grundwasser im Kontext des Klimawandels.

Heutiger Gast von Joshua Bayless ist Frau Julia Thomas aus der Arbeitsgruppe "Wolkenphysik" am Institut für Meteorologie und Klimaforschung des KIT, die im März 2022 ihre Masterarbeit abgeschlossen hat. Darin hat sie untersucht, wie sich Niederschläge in Gebirgsregionen durch den Klimawandel verändern. Entstehen mehr Fluten? Wo treten sie auf? Wie man so etwas untersucht, was es mit der "Huckepack" Methode auf sich hat und wieso warme und kalte Wolken eine wichtige Rolle spielen, erklärt uns Julia in dieser Folge.

Im zweiten Podcast dieser Staffel unterhält sich Josh Bayless mit Eva Pauli, die am KIT im Institute für Meteorologie und Klimaforschung - Atomsphärische Spurengase und Fernerkundung an ihrer Dissertation arbeitet. Frau Pauli beschäftigt sich mit Nebel und niedrigen Wolken, die einerseits wichtig für die Ökosysteme, andererseits eine potentielle Gefahr für Autofahrer sind. Welche Faktoren sind verantwortlich für das Vorkommen, die Bildung und die Auflösung von Nebel? Zur Beantwortung dieser Frage analysiert Frau Pauli Satellitendaten mit Hilfe maschinellen Lernens.

Heute startet die zweite Staffel der Karlsruher Beiträge zur Klimaforschung. Im Podcast erzählen Doktorandinnen und Doktoranden des KIT Josh Bayless, woran sie forschen, was sie bei ihrer Forschung besonders spannend finden und was sie antreibt. Den Auftakt macht Dr. Christian Scharun vom Institut für Meteorologie und Klimaforschung - Atmosphärische Spurengase und Fernerkundung. Er hat sich in seiner Dissertation mit der Quantifizierung und Modellierung von Methanaustritt aus Bohrinseln in der Nordsee beschäftigt.

Welche erneuerbaren Energien gibt es? Was ist Mikroverfahrenstechnik? Was ist Power-to-X und welches visionäre Projekt gibt es aktuell am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) dazu? Was passiert, wenn wir keine fossilen Energieträger mehr haben? Was hat das alles mit Klimawandel, Forschung und Politik zu tun? Und: Ist Abwarten und Tee trinken eine Lösung? Prof. Dr.-Ing. Roland Dittmeyer, Institutsleiter am Institut für Mikroverfahrenstechnik des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT) diskutiert diese und weitere spannende Fragen im heutigen Podcast mit Joshua Bayless.

In der aktuellen Podcast Folge gibt der heutige Gast von Joshua Bayless, Professor Dr. Thomas Leisner Einblicke in seine spannende Forschungsarbeit. Prof. Dr. Leisner ist Institutsleiter am Institut für Meteorologie und Klimaforschung - Atmosphärische Aerosol Forschung (IMK-AAF) des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT) sowie stellvertretender wissenschaftlicher Sprecher des KIT-Zentrums Klima und Umwelt. Er befasst sich in seiner Arbeit unter anderem mit Geo- und Climate Engineering und betreibt die weltweit größte Wolkensimulationskammer AIDA. Der neueste IPCC-Bericht vom August 2021 belegt: die Erwärmung des Klimasystems ist menschgemacht. Kann Climate Engineering dem entgegenwirken? Ist Skepsis angebracht oder übertrieben? Und welche Rolle spielt überhaupt Staub?

Seit wann gibt es eine problematische Zunahme von Starkregenereignissen? Sind aufgrund der erhöhten Anzahl der vorkommenden Ereignisse die aktuellen Schutz- und Prognosekonzepte noch zeitgemäß? Warum ist es eigentlich so schwer vorherzusagen, wann und wo es zu Starkregenereignissen kommt und was hat das chaotische System der Atmosphäre damit zu tun? Warum sind auch die angeschwemmten Sedimente nach einer Sturzflut so problematisch? Und: Wie kann die Natur oder die Landnutzung bei der Entwicklung von Schutzkonzepten helfen? Diese und weitere Fragen beantwortet der heutige Gesprächspartner von Joshua Bayless Professor Dr.-Ing. Erwin Zehe vom Institut für Wasser und Gewässerentwicklung - Lehrstuhl für Hydrologie des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT) und wissenschaftlicher Sprecher des KIT-Zentrums Klima und Umwelt.

Die heutige Gesprächspartnerin von Joshua Bayless ist Prof. Dr. Dr. Rafaela Hillerbrand, Leiterin der Forschungsgruppe „Philosophie der Technik, Technikfolgenabschätzung und Wissenschaft“ am Institut für Technikfolgenabschätzung und Systemanalyse (ITAS) und Leiterin der KIT Academy for Responsible Research and Innovation (ARRTI)am Karlsruher Institut für Technologie (KIT). Sie untersucht Fragestellungen wie: Wie sind Technik, Philosophie und Ethik miteinander verknüpft? Und: Wo liegen die ethischen Probleme zukünftiger Forschung? Weitere spannende Aspekt der aktuellen Podcast-Folge ist der Umgang mit dem Thema Unsicherheit in der Wissenschaft. Politische Entscheidungen stützen sich oft auf wissenschaftliche Prognosen über erwarteten Nutzen und erwartete Schäden - aber wie verlässlich sind eigentlich wissenschaftliche Aussagen? Sind angewandte wissenschaftliche Aussagen trotz oder gerade wegen der Wissenschaft unsicher?

Wie ökologisch sind Staudämme als Quelle regenerativer Energie? Welche klimatologischen Auswirkungen hat die dauerhafte Überschwemmung der Vegetation in Folge der Stauung? Was ist der Sandwich-Effekt? Prof. Dr. Florian Wittmann vom Institut für Geographie und Geoökologie des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT) und Leiter des Auen-Institutes in Rastatt diskutiert in der heutigen Folge diese und weitere Fragen mit Josh Bayless. Das Auen-Institut in Rastatt arbeitet eng mit dem Nationalen Institut für Amazonas Forschung (INPA) zusammen und untersucht unter anderem wie Staudämme Klima und Umweltwandel beeinflussen.

Wie wirkt sich der Klimawandel auf Landökosysteme aus? Und anders herum: welche Rolle spielen Landökosysteme überhaupt im Klimasystem? Prof. Almut Arneth vom Institut für Meteorologie und Klimaforschung - Atmosphärische Umweltforschung und dort Leiterin der Arbeitsgruppe Ökosysteme - Atmosphäre Interaktionen widmet sich diesen Fragen. Sie betrachtet regionale bis globale Skala und verliert dabei auch den Einfluss des Menschen nicht aus dem Blick. Sie ist der heutige Gast von Joshua Bayless.

Heute geht es um Hagel, ein seltenes Wetterphänomen, dessen Entstehung in Gewitterwolken äußerst komplex ist. Wann, wo und unter welchen Bedingungen Hagel entsteht ist noch immer nicht richtig verstanden und aktuell Gegenstand der Forschung. Diese Informationen sind wichtig für die Schadenprävention, denn Hagelstürme führen trotz ihrer geringen räumlichen Ausdehnung immer wieder zu erheblichen Schäden an Gebäuden, Fahrzeugen und in der Landwirtschaft - mit zunehmender Tendenz. Welche Voraussetzungen braucht es, um Hagel entstehen zu lassen? Welche Rolle spielt der Klimawandel bei der beobachteten Zunahme der Hagelschäden? Und was sind die brennenden Fragen in der Hagelforschung? Die Fragen diskutiert Josh Bayless mit Prof. Michael Kunz vom Institut für Meteorologie und Klimaforschung - Forschungsbereich Troposphäre am Karlsruher Institut für Technologie. Prof. Kunz ist auch Sprecher von CEDIM - dem Center for Distaster Management and Risk Reduction Technology am KIT.

Wie geht es den Pflanzen im Klimawandel? Der heutige Gesprächspartner von Josh Bayless ist Prof. Peter Nick vom Botanischen Institut des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT) und Leiter des Nick-Labors für molekular Zellbiologie. Er untersucht Pflanzen auf verschiedenen Ebenen. Es beginnt mit zellulärer Biotechnologie, wo erforscht wird, wie Pflanzenzellen auf Veränderungen reagieren und sich verändern, und wie die Pflanzenzellen miteinander kommunizieren. Im Bereich Pflanzenstress geht es um die Fragen: Wie reagieren sie auf Stress in Form von Hitze, Kälte, Salz oder Trockenheit? Was kann die Pflanzen resilienter (widerstandfähiger) gegenüber diesen Stressfaktoren machen? Und im Bereich angewandte Biodiversität wird untersucht, wie neue Pflanzenarten entstehen, wie wir sie unterscheiden können und wie wir Biodiversität für uns Menschen nutzbar machen können.

Was weiß man über die Zusammensetzung von Wolken? Wie viel Eis und wie viel Wasser ist in den Wolken? Wie kann man das messen und modellieren? Welchen Einfluss hat die Zusammensetzung der Wolken auf Wetter und Klima? Diese und weitere Fragen diskutiert Josh Bayless in der heutigen Podcast-Folge mit Prof. Corinna Hoose, Professorin für Theoretische Meteorologie am Institut für Meteorologie und Klimaforschung und Leiterin der Arbeitsgruppe Wolkenphysik am Karlsruher Institut für Technologie (KIT).

Der erste Gesprächspartner von Josh Bayless ist Prof. Dr. Jan Cermak vom Institut für Klimatologie und Meteorologie - Atmosphärische Spurengase und Fernerkundung sowie Institut für Photogrammetrie und Fernerkundung des KIT. Er erforscht die Rolle von Wolken im Klimasystem aus der Satellitenperspektive. Wolken können je nach Situation die Erderwärmung verstärken oder abschwächen - weltweite Beobachtungen vom Satelliten aus helfen dabei, diese Zusammenhänge besser zu verstehen und Veränderungen über die Zeit zu erfassen.