Alpen & Klimawandel In Luft und Stein

Der Mann will nach unten. Über 23 Stunden hat Stefan Schwarzer im zweiten Stock der Zugspitz-Wetterwarte gehockt, 2962 Meter und 89,8 Zentimeter über dem Meeresspiegel. Jetzt reicht's ihm. Doch draußen tobt ein Sturm über die Besucherterrasse, die ersten Bierbänke kippen um. Wenn Schwarzer Pech hat, fährt die Seilbahn nicht mehr. Und solange sein Kollege nicht raufkommt, muss er oben bleiben.

Die Zugspitze ist nicht nur Deutschlands höchster Berg, sondern wohl auch der mit der höchsten Forscherdichte. Während in der Wetterwarte auf dem Gipfel nur ein Beobachter sitzt, versammeln sich 300 Meter weiter unten zeitweise Dutzende Wissenschaftler. Hier klebt ein ganzes Institut am Südhang des Berges, das Schneefernerhaus. Dort erkunden Forscher das, was auf die Dauer aus dem Wetter wird, das auf dem Gipfel protokolliert wird: das Klima. Unter anderem wollen sie wissen, was der Klimawandel mit der Zugspitze und anderen Bergen macht. Werden sie zerkrümeln, wenn der dauergefrorene Fels auftaut?

Dass der Ort so viele Forscher anzieht, liegt zum einen daran, dass hier oben kaum etwas ihre Messungen stört. Zum anderen ist die Zugspitze fast so gut erschlossen wie die Münchner Innenstadt. Zwei Seilbahnen führen hinauf. Schon 1897 eröffnete auf dem Gipfel das Münchner Haus, dessen Bestandteile noch Maultiere herbeischleppten. Später wurde auf der Zugspitze gesprengt und betoniert, so dass es jetzt aussieht, als trüge sie eine dilettantisch angepasste Zahnkrone. Und das Wetter wird hier bereits seit dem Sommer 1900 beobachtet, fast ununterbrochen. Nur nach dem Zweiten Weltkrieg saß drei Monate lang niemand in dem metallverkleideten Turm. Seit Beginn der Messungen ist die Jahresmitteltemperatur auf der Zugspitze um 0,8 Grad Celsius gestiegen, das entspricht ziemlich genau dem weltweiten Durchschnitt.

Vom Hotel zur Forschungsstation

Die Wetterwarte selbst hat sich nur wenig verändert. Vor zwölf Jahren wurde eine Toilette eingebaut, und vor kurzem hat ein riesiger Computer die Wetterdienstler aus dem dunkel getäfelten ersten Stock vertrieben. Vorher hatte Schwarzer hier sein Bett aufgestellt, unter dem Bild von Joseph Enzensperger, dem ersten Wetterbeobachter auf der Zugspitze. Der hatte noch ein ganzes Jahr lang auf dem Gipfel ausgeharrt, allein, im Winter monatelang eingeschneit. Jetzt wechselt sich Schwarzer mit sieben Kollegen im Schichtdienst ab. Alle halbe Stunde notiert er Sichtweite, Wolkenart, Bedeckungsgrad und ob es regnet oder schneit. Das können die Sensoren noch nicht, den Rest aber messen sie vollautomatisch: Temperatur, Luftdruck, Niederschlag.

Schwarzer schaut besorgt aus dem Fenster, eben hat das Anemometer eine Bö von 28 Metern pro Sekunde registriert. Er fährt mit dem Finger eine Umrechnungsskala entlang: "Macht hundert Stundenkilometer, eigentlich noch gar nichts." Schwarzer saß hier auch 1999 während des Weihnachtssturms Lothar. "270 Stundenkilometer, da schwankt das hier wie auf einem Schiff." Auf der Treppe sind Schritte zu hören. Die Ablösung, endlich. Schwarzer darf runter.

Im Netzwerk der Messstationen

In den 1930ern wollten viele rauf. Kaum war die Zahnradbahn fertig, wurde an der Endstation oberhalb des Schneefernergletschers ein Hotel an den Hang gesetzt, neun Stockwerke hoch. Die Bergbegeisterung ließ nach, als 1965 eine Lawine über die Sonnenterrasse fegte und zehn Gäste tötete. Anfang der Neunziger wurde das Gletscher-Hotel geschlossen. Doch der Abriss am Berg wäre enorm teuer geworden. Der Freistaat Bayern entschied: Es werde eine Forschungsstation.

Einer der Stammgäste ist Ludwig Ries vom Umweltbundesamt, er ist auch der stellvertretende Koordinator des Instituts. Jetzt sitzt er am Küchentisch und lässt sich Steak und Lambrusco schmecken. Heute Nacht wird er hier oben bleiben, das spart Zeit. Mit den vielen Etagen und den verzweigten Gängen, in die kein Tageslicht fällt, wirkt das Schneefernerhaus wie ein Containerschiff, das aus Versehen auf der Zugspitze geparkt wurde. "Im Winter, wenn wir nicht raus können, fühlt es sich tatsächlich so an, als wären wir auf hoher See."

Ries hat allerhand Gerätschaften auf den Terrassen der Station aufgestellt. Er misst Treibhausgase: Kohlendioxid, Methan, Lachgas, Schwefelhexafluorid. Die Messstation auf der Zugspitze gehört zusammen mit einer weiteren am Hohen Peißenberg zum Netzwerk Global Atmosphere Watch, an dem weltweit 24 Stationen beteiligt sind. Sie sollen möglichst früh chemische und physikalische Veränderungen in der Atmosphäre registrieren, auch um zu bestimmen, wie sich Klimapolitik tatsächlich auswirkt.

Grüner Laser auf dem Gipfel

Damit Ries die Konzentration der einzelnen Gase bestimmen kann, stehen in seinem Labor Druckflaschen mit Luft aus Amerika. Dort wird eine Standardluft gemixt und in alle Welt verschickt. Aus den Werten, welche die Geräte für die Zugspitz-Luft ausspucken, und denen, die sie für die Normluft aus der Flasche messen, kalkuliert der Rechner die Gaskonzentrationen. "Um sieben Prozent ist der CO2-Gehalt seit der ersten Messung 1995 gestiegen", sagt Ries. "Ein erheblicher Aufwärtstrend."

Über das wichtigste Treibhausgas wird indes seltener geredet: den Wasserdampf. "Wenn die Konzentration in einigen Kilometern Höhe um fünf bis zehn Prozent steigt, hätte das die gleiche Wirkung wie eine Verdopplung des CO2-Gehalts", sagt Hannes Vogelmann vom Forschungszentrum Karlsruhe. Der Effekt verstärkt sich selbst: Eine Erwärmung durch den Treibhauseffekt lässt mehr Wasser verdunsten, die Dampfkonzentration steigt und kurbelt die Erwärmung weiter an. Gleichzeitig kann mehr Wasserdampf auch kühlen, weil er Wolkenbildung und Niederschlag beeinflusst. Es wäre also gut zu wissen, was in der Höhe los ist.

Die Karlsruher haben dafür ein Lidar-Messsystem entwickelt. Im Labor auf der Zugspitze macht Vogelmann in einer komplizierten Apparatur aus einem grünen Laser einen Infrarot-Laser. Den schickt er aus einer weißen Kuppel auf der Experimentierterrasse in den Himmel. Aus dem zurückgestreuten Licht berechnet er den Wasserdampfgehalt in mehreren Kilometern Höhe. Manchmal schießt der Physiker zu Testzwecken statt des unsichtbaren Lasers auch einen leuchtend grünen Strahl in den Nachthimmel. Das kann für Verwirrung sorgen, erzählt sein Kollege Ries: "Der Hausmeister auf dem Gipfel hat schon mal besorgt nachgefragt, was das für ein grünes Licht ist. Der dachte, er hätte ein Bier zu viel getrunken."

Wenn der Fels wärmer wird

Die Forscher im Schneefernerhaus untersuchen aber nicht nur die Ursachen des Klimawandels, sondern auch seine Folgen. Für die eindeutigsten müssen sie eigentlich nur aus dem Fenster gucken: Vom Gletscher vor ihrer Haustür ist nur noch ein kümmerlicher Rest übrig. "Um 1820 hat der Schneeferner eine Fläche von 300 Hektar bedeckt, heute ist es gerade noch ein Zehntel", sagt Jucundus Jacobeit von der Universität Augsburg. "Etwa 2020 oder 2030 wird er ganz verschwunden sein."

Etwas subtiler sind die Folgen des Klimawandels, die Annette Menzel erforscht. Die Forstwissenschaftlerin von der TU München untersucht, wie Tiere und Pflanzen auf Klimaänderungen reagieren. "Wenn man mit der Seilbahn hier hochfährt, kann man schon sehen, dass sich die Waldgrenze langsam verschiebt", sagt Menzel. Mit einem Netz von Messstationen rund um die Zugspitze will Menzel herausfinden, wie genau sich welche Veränderungen auswirken. Dass Bäume und Sträucher nicht mit dem Klimawandel Schritt halten können, ist schon jetzt klar. "Wenn in den nächsten hundert Jahren die Temperaturen um drei Grad steigen, dann müssten die Pflanzen in der gleichen Zeit 500 Meter in die Höhe klettern, damit sie die gleichen Bedingungen haben", erklärt Menzel. "Das geht gar nicht."

Was aber passiert mit dem Berg selbst, dem Fels, wenn es wärmer wird? Die Antwort suchen die Forscher in einem eiskalten Stollen. Er wurde in den dreißiger Jahren in den Fels gesprengt, um die Bergstation der Tiroler Seilbahn mit dem Schneeferner-Hotel zu verbinden. Andreas von Poschinger vom Bayerischen Landesamt für Umwelt leuchtet mit seiner Taschenlampe an den Wänden des Tunnels entlang. Dort stecken Sensoren, die Temperatur und die Verteilung des Permafrosts, des dauergefrorenen Felses also, ermitteln. "Das ist ein guter Anhaltspunkt, aber man kann hier natürlich nur an der Oberfläche messen", sagt der Geologe. Und selbst in dem heute unbenutzten Tunnel gebe es zu viele störende Einflüsse. "Letztens hat mal jemand die Tür ein Jahr lang offenstehen lassen, da war die Messung natürlich im Eimer."

Verschobene Temperaturkurven

Um ganz ungestört die Temperatur messen zu können, haben von Poschinger und seine Kollegen ein weiteres Loch in die Zugspitze bohren lassen. Unterhalb der Bergstation setzte der Bohrer an, nach 44 Metern stieß er auf der anderen Seite aus dem Fels. Elf Zentimeter misst der Mini-Tunnel im Querschnitt. "Da konnte man sogar durchgucken", erzählt von Poschinger. Die Forscher deponierten Sensoren für Temperatur und Längenausdehnung im Berg und steckten einen Stöpsel aufs Loch.

Zwei Jahre lang haben die Messgeräte nun die Temperaturschwankungen in der Zugspitze registriert. "Die Kurve ist im Vergleich zur Temperatur draußen um mehr als ein halbes Jahr verschoben", sagt von Poschinger. Der Fels drinnen ist am kältesten, wenn die Sommersonne auf die Zugspitze knallt; im Winter ist es im Berg dagegen einigermaßen warm, das heißt maximal minus 3,15 Grad Celsius.

Über die Veränderung des Permafrosts in der Zugspitze kann der Geologe aber noch nicht viel sagen. "In fünf Jahren wird man Tendenzen erkennen können", meint er. Mindestens 15 Jahre lang sollen die Messungen laufen. Eins aber ist heute schon klar: Die Alpen werden auf Dauer krümeln, Klimawandel hin oder her. "Das ist die normale Verwitterung. Der Klimawandel kann das allerdings beschleunigen, wenn öfter starke Niederschläge runterkommen."

Auftauender Permafrost aber wird höchst selten der Grund fürs Bergbröseln sein, allein schon, weil er in Deutschland nur an ganz wenigen Stellen vorkommt: im Allgäuer Hauptkamm, im Watzmannstock und eben im Wettersteinmassiv rund um die Zugspitze. Um die ist es von Poschinger aber nicht bange. "Im Moment sieht es nicht so aus, als ob das Auftauen hier zu Felsstürzen führen wird."

Stefan Schwarzers Arbeitsplatz ist also vorerst sicher. Der Wetterdiensttechniker schwebt inzwischen in der Gondel der Eibsee-Seilbahn zu Tal; Glück gehabt, der Sturm hat sich beruhigt. Aber am liebsten würde Schwarzer ganz runter vom höchsten deutschen Berg, für immer. "Da oben im Turm ist man schon ziemlich allein und abgeschieden", meint er. "Die Wetterwarte auf dem Hohen Peißenberg würde mir reichen." Die liegt nur 977 Meter hoch.