Erfolgreiches Treibhausgas-Monitoringsystem ITMS startet Vorbereitung der operationellen Phase
Das vom Bundesministerium für Forschung, Technologie und Raumfahrt (BMFTR) geförderte Verbundprojekt „Integriertes Treibhausgas-Monitoringsystem für Deutschland (ITMS)“ traf sich zur 4. Generalversammlung am Max-Planck-Institut für Biogeochemie in Jena, um aktuelle wissenschaftliche Fortschritte und Ergebnisse zu präsentieren und zu diskutieren. Die dreitägige Veranstaltung endete mit dem offiziellen Start von Phase 2, die nach der erfolgreichen ersten Projektphase die nächsten Schritte für eine operationelles Monitoring der deutschen Treibhausgasquellen und -senken markiert.
Vom 29. September bis 1. Oktober 2026 kamen rund 70 Teilnehmer*innen aus dem ITMS-Konsortium, seinem wissenschaftlichen Beirat und weiteren eingeladenen Institutionen am Max-Planck-Institut für Biogeochemie (MPI-BGC) in Jena zusammen.
Das Integrierte Treibhausgas-Monitoringsystem für Deutschland (ITMS) zielt darauf ab, die Quellen und Senken der drei wichtigsten langlebigen Treibhausgase – Kohlendioxid (CO₂), Methan (CH₄) und Lachgas (N₂O) – unabhängig zu quantifizieren. Dazu kombiniert ITMS verschiedene Informationsquellen: Atmosphärische Messungen der Treibhausgas-Konzentrationen aus Bodenstationen, Flugzeugen und Satelliten werden mit detaillierten Bottom-up-modellierten Daten zu anthropogenen und natürlichen Quellen und Senken sowie mit atmosphärischen Transport- und Inversionsmodellen verknüpft. Dies ermöglicht räumlich und zeitlich hochaufgelöste Schätzungen der Treibhausgasflüsse. Solche zuverlässigen Informationen sind entscheidend, um Emissionsveränderungen zu verstehen und den Fortschritt bei den deutschen Klimazielen zu bewerten.
Vier Jahre wissenschaftliche Entwicklung als Grundlage:
In der ersten Phase wurden bedeutende wissenschaftliche und technische Fortschritte in allen Modulen erzielt, die auf der Versammlung präsentiert und diskutiert wurden. Ein zentrales Ergebnis war die erfolgreiche Implementierung des ITMS-Demonstrators beim Deutschen Wetterdienst (DWD), der die wichtigsten Elemente für ein unabhängiges Treibhausgas-Monitoring zusammenführt.
Konkrete Fortschritte umfassten die Erweiterung und Verbesserung mehrerer Messdatenströme sowie die Entwicklung fortschrittlicher Modellierungswerkzeuge, um konsistente und hochwertige Schätzungen der Quellen und Senken von CO₂, CH₄ und N₂O zu erzeugen. In Kombination mit atmosphärischen Inversionsmodellen ermöglichte dies unabhängige Schätzungen biogener CO₂- und anthropogener CH₄-Emissionen, die regelmäßig mit den nationalen Treibhausgasinventaren Deutschlands abgeglichen werden. Die dabei festgestellten Abweichungen wurden mit den zuständigen Inventarstellen diskutiert, um Unterschiede zwischen den Ansätzen besser zu verstehen und die Datenbasis für die Treibhausgas-Berichterstattung zu stärken.
„In Phase 1 haben wir die zentralen Komponenten von ITMS entwickelt und erfolgreich getestet. Die nächste Herausforderung besteht darin, diese Komponenten zu einem integrierten, robusten System zusammenzuführen, das für den operationellen Einsatz geeignet ist und regelmäßig Informationen zu Treibhausgas-Quellen und -Senken liefern kann. Das ist das Ziel für ITMS der ersten Generation“, erklärt Christoph Gerbig vom MPI-BGC in Jena.
Neben den wissenschaftlichen Fortschritten betonte der wissenschaftliche Beirat die enge Zusammenarbeit verschiedener Institutionen und Disziplinen in Phase 1 als wichtige Stärke von ITMS und als Grundlage für die erfolgreiche Integration der Systemkomponenten in Phase 2.
Phase 2: Entwicklung des ITMS der ersten Generation:
Der offizielle Start von Phase 2 wurde am letzten Veranstaltungstag bekannt gegeben. Nach Begrüßungsworten von Sonja Baron vom Bundesministerium für Forschung, Technologie und Raumfahrt (BMFTR) und einer Ansprache von Alrik Selle vom Bundesministerium für Verkehr (BMV) präsentierte das Konsortium die Ziele der neuen Phase sowie die geplanten Beiträge der einzelnen ITMS-Module.
„Der heiße Sommer in diesem Jahr hat im Parlament zahlreiche Anfragen zu Klimaschutzmaßnahmen ausgelöst. ITMS liefert eine wichtige wissenschaftliche Grundlage für diese Diskussionen und hilft, Entscheidungen über gezielte Maßnahmen mit robusten Treibhausgasdaten zu untermauern“, sagt Sonja Baron vom BMFTR.
In Phase 2 werden die ITMS-Komponenten weiter optimiert und zunehmend in den operationellen Rahmen der ersten Generation integriert. Dazu gehören: i) die Weiterentwicklung des atmosphärischen Inversionssystems hin zu einer reproduzierbaren Verarbeitungskette für den operationellen Einsatz; ii) die Stärkung und der Ausbau von Messdatenströmen, auch durch neue Satellitenmissionen wie Sentinel-5, GOSAT-GW und CO2M; iii) die Weiterentwicklung von Informationen zu Treibhausgas-Quellen und -Senken durch die Bereitstellung harmonisierter, räumlich und zeitlich hochaufgelöster, sektorspezifischer Emissionsschätzungen mit quantifizierten Unsicherheiten; iv) die Entwicklung nutzerorientierter ITMS-Produkte für den langfristigen operationellen Einsatz. Ein zentraler Entwicklungsschritt wird die Etablierung des auf ICON-ART basierenden ITMS-Systems als Community-Forschungstool sein, das verschiedenen Nutzergruppen Zugang ermöglicht und es erlaubt, neue wissenschaftliche Entwicklungen kontinuierlich in das operationelle ITMS einfließen zu lassen.
„In Phase 1 haben wir die technischen Grundlagen des ITMS-Demonstrators geschaffen, indem wir Modellierungswerkzeuge und Infrastruktur aus der numerischen Wettervorhersage genutzt haben. Ein wichtiger Schwerpunkt in der nächsten Phase wird sein, die Verbindung zur Entwicklung des nationalen Treibhausgas-Inventars zu stärken, indem wir die Abstimmung der ITMS-Ergebnisse mit den nationalen Inventaren in enger Zusammenarbeit mit dem Umweltbundesamt (UBA) und dem Thünen-Institut verbessern, und so die nationale Treibhausgas-Berichterstattung zu unterstützen“, sagt Andrea Kaiser-Weiss vom DWD in Offenbach.
Die Entwicklung des ITMS der ersten Generation in den nächsten vier Jahren ist ein wichtiger Schritt zur Einrichtung eines dauerhaften operationellen Treibhausgas-Monitorings in Deutschland. Gleichzeitig sollen das resultierende System und die Datenprodukte langfristig als Ressource für die Forschungsgemeinschaft dienen und weitere wissenschaftliche Entwicklungen sowie neue Forschungsfragen unterstützen.
Mehr Informationen zur 4. ITMS-Generalversammlung und zum Start von Phase 2 finden Sie auch auf der BMFTR-FONA-Website https://www.fona.de/de/aktuelles/nachrichten/2026/10/261002_ITMS_Kick-Off_Phase-II.php.
Wissenschaftlicher Ansprechpartner:
Dr. habil. Christoph Gerbig
Gruppenleiter
Max-Planck-Institut für Biogeochemie
Tel: 03641 57-6373
Email: cgerbig@bgc-jena.mpg.de
Prof. Dr. Sönke Zaehle
Geschäftsführender Direktor
Max-Planck-Institut für Biogeochemie
Tel: 03641 57-6300
Email: szaehle@bgc-jena.mpg.de
Weitere Informationen:
https://www.fona.de/de/aktuelles/nachrichten/2026/10/261002_ITMS_Kick-Off_Phase-II.php BMFTR-FONA-Website
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