RCP-Szenarien

Bevölkerungsentwicklung und Primärenergieverbrauch bis 2100 nach den neuen Repräsentativen Konzentrationspfaden (Representative Concentration Pathways - RCPs)

Neue Szenarien für den 5. IPCC-Sachstandsbericht

RCP-Szenarien für den 5. IPCC-Sachstandsbericht

Außerdem wurden ergänzende Szenarien bis 2300 entwickelt, die als Extended Concentration Pathways (ECPs) bezeichnet werden. Für den 5. Sachstandsbericht des IPCC, der 2013/14 erscheinen wird, werden sogenannte „Repräsentative Konzentrationspfade“ (Representative Concentration Pathways - RCPs) entwickelt, die die früheren SRES-Szenarien ersetzen. Diese neuen sozioökonomischen und Konzentrations-Szenarien werden nicht vom IPCC, sondern von frei arbeitenden Wissenschaftlern erarbeitet und stützen sich auf Ergebnisse der wissenschaftlichen Literatur. Das Ergebnis sind bisher vier Szenarien mit den in Tab. 1 gezeigten Strahlungsantrieben 1850-2100 und Treibhausgaskonzentrationen im Jahr 2100 gegenüber den vorindustriellen Werten von 1850.

Strahlungsantrieb bis 2100 relativ zu vorindustriell (ca. 1765): SRES und RCP-Szenarien im Vergleich

Die Bezeichnung "repräsentativ" weist darauf hin, dass es sich um Repräsentationen für einen größeren Satz an Szenarien handelt. Anders als bei den SRES-Emissionsszenarien wird bei den neuen Szenarien der Schwerpunkt nicht auf die Emission, sondern auf die Konzentration und den Strahlungsantrieb der Treibhausgase gelegt. Nach dem Strahlungsantrieb sind denn auch die Szenarien benannt (RCP6.0 steht für 6,0 W/m² von 1850 bis 2100). Die zugrunde liegenden sozio-ökonomischen Annahmen berücksichtigen die Bevölkerungszunahme, das Bruttosozialprodukt, den Energieverbrauch u.a. Faktoren. So geht RCP8.5 von 12 Milliarden Menschen auf der Erde um 2100 aus, RCP2.6 dagegen nur von 9 Milliarden. Der Primärenergieverbrauch wird von RCP8.5 dreimal so hoch wie heute angenommen, von den anderen Szenarien doppelt so hoch. Unterschiede bestehen auch im Energiemix, z.B. mit einem sehr geringen Öl-Anteil bei RCP2.6 und einem sehr hohen Anteil von fast 50 % von Kohle bei RCP8.5. Die Kohlendioxid-Emissionen werden nach RCP8.5 von fast 10 GtC/Jahr in der Gegenwart auf fast 30 GtC/Jahr am Ende des Jahrhunderts steigen, bei RCP2.6 dagegen um das Jahr 2080 auf Null fallen. Dem Szenario RCP2.6 ähnlich ist RCP3-PD (PD steht für "peak and decline"). Es soll Ende des 21. Jahrhunderts ebenfalls eine globale Mitteltemperatur von unter 2 °C ermöglichen, jedoch über einen Umweg, der auf dem Weg dahin Temperaturen von über 2 °C beinhaltet. Das ist nur möglich über sog. 'negative Emissionen' nach dem Erreichen des Wendepunkts, z.B. durch die CCS-Technik (Carbon Capture and Storage = CO₂-Abscheidung und -Speicherung).

Änderung der globalen Mitteltemperatur bis 2100 nach RCP-Szenarien im Vergleich zum Mittel 1986-2005: RCP8.5 (rot), RCP4.5 (orange), RCP2.6 (grün)

Ergebnisse von Modellrechnungen mit den RCP-Szenarien

Temperatur

Mit dem Hamburger Erdsystemmodell MPI-ESM wurden für den fünften IPCC Bericht (IPCC AR5) Projektionen über den Zeitraum 2001-2100 für die drei RCP-Szenarien 2.6, 4.5 und 8.5 durchgeführt. Bei dem Szenario RCP8.5 beträgt der Anstieg der globalen Mitteltemperatur bis zum Jahr 2100 etwa 4,8 °C im Vergleich mit dem vorindustriellen Zustand bzw. 4 °C gegenüber 1986-2005. Im mittleren Szenario RCP4.5 erreicht die Erwärmung 2,6 °C gegenüber dem vorindustriellen Wert. Bei dem Szenario RCP2.6 bleibt der mittlere globale Temperaturanstieg des Modells dagegen unter dem 2-Grad-Ziel.

Änderung der geographischen Verteilung der 2m-Temperatur bis 2100 nach dem RCP-Szenarien 2.6 im Vergleich zum Mittel 1986-2005.

Änderung der geographischen Verteilung der 2m-Temperatur bis 2100 nach dem RCP-Szenarien 8.5 im Vergleich zum Mittel 1986-2005

Die globalen Mittelwerte sagen jedoch relativ wenig aus über die geographische Verteilung der Temperaturerhöhung. Bei dem Szenario RCP 2.6 erwärmen sich die Temperaturen über den Ozeanen weitgehend nur um 1 °C gegenüber 1986-2005. Deutliche Ausnahmen finden sich im wesentlichen nur über dem Nordpolarmeer. Auch die Kontinente zeigen in weiten Bereichen keine höhere Erwärmung. Im Inneren der Kontinente und in den hohen nördlichen Breiten erhöhen sich die Temperaturen jedoch stärker, insbesondere im nördlichen Sibirien und nördlichen Kanada. Größere Unterschiede zeigen sich allerdings bei dem RCP-Szenario 8.5. Die Werte über den Ozeanen zeigen Erwärmungen bis 4 °C gegenüber dem Zeitraum 1986-2005. Das Nordpolarmeer weicht davon aber stark ab und weist Temperaturerhöhungen von bis zu 11 °C auf. Auf den Kontinenten wird es mit Ausnahme schmaler Küstenstreifen durchgehend wärmer als um 4 °C, im Innern der Kontinente sogar um 6 und mehr Grad.

Niederschlag

Die Niederschläge ändern sich weitgehend nach dem Muster, dass die trockenen Gebiete trockener werden und die feuchten Gebiete feuchter. Das zeigt auch das Szenario RCP2.6, wenn auch in geringem Ausmaße. Für die Suptropen werden Abnahmen des Niederschlgs bis 25 %, in einzelnen Fällen sogar mehr projiziert. In den höheren Breiten nehmen die Niederschläge um maximal 25 % zu, in den Tropen sogar bis über 100 %. Nach dem RCP-Szenario 4.5 verstärkt sich diese Tendenz, so dass Südeuropa im Sommer großräumig von starken Abnahmen des Niederschlags betroffen ist. In dem RCP-Szenario 8.5 betragen diese Abnahmen im Sommer von Südwesteuropa über den Balkan bis nach Mittelasien sogar 50 bis 75 %. Auch Deutschland muss mit bis zu 25 % geringerem Sommer-Niederschlag rechnen.

Weblinks

• Deutscher Wetterdienst (DWD): Die neuen RCP-Szenarien für den 5. IPCC Sachstandsbericht
• E. Kriegler (Klimanavigator): Die neuen RCP-Szenarien für den kommenden 5. IPCC-Sachstandsbericht
• DKRZ: Die Szenarien

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Kontakt: Dieter Kasang