Der Klimawandel stellt eine erhebliche Bedrohung für viele Gebirgsökosysteme dar. Nicht nur das Abschmelzen der Gletscher, auch das Auftauen des Permafrosts – einer dauerhaft gefrorenen Bodenschicht – bedroht heute alpine Lebensräume. Wenn der Permafrost, der das Gestein wie ein natürlicher Kitt „verklebt“, verschwindet, kommt es zu Bodenerosion und Schäden an Infrastrukturen und Gebäuden im Gebirge. Im Rahmen des Projekts „Rescue Permafrost“ haben Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler in den Ampezzaner Dolomiten eine erste dynamische Analyse der Auswirkungen einer möglichen technologischen Lösung zur Kühlung der Bodentemperatur durchgeführt. An diesem wegweisenden Projekt beteiligt sich auch ein Forschungsteam der Fakultät für Ingenieurwesen der Freien Universität Bozen.

Als Testgebiet dient die Bergstation der Sesselbahn Pian Ra Valles – Bus Tofana. Hier sollen Lösungen getestet werden, die das Auftauen des Permafrosts verhindern oder verlangsamen. Ein mögliches Instrument ist ein innovativer Kühlkreislauf, mit dem Wärme von kälteren in wärmere Gebiete verschoben wird. Mit einer geothermischen Anlage kann dem Permafrost durch Abkühlung Wärme entzogen und an die Umgebung abgegeben werden. Diese Anlage funktioniert in Kombination mit einer von PV-Modulen gespeisten Wärmepumpe.

Dieser Prozess wird hauptsächlich mit erneuerbaren Energiequellen betrieben, weshalb das Projekt „Rescue Permafrost“ nicht nur sehr innovativ, sondern auch ökologisch nachhaltig ist. In einem ersten Schritt überprüfte das Forschungsteam die Effizienz des Systems und seinen Beitrag zur Erhaltung des Permafrosts und der geologischen Stabilität des Gebiets. Am Anfang stand eine Simulation, in der die Reaktion des Bodens auf externe klimatische Belastungen untersucht wurde. Es folgte die Analyse der Auswirkungen der vorgeschlagenen Lösung, also des geothermischen Systems, auf das Temperaturprofil des Bodens. Zu diesem Zweck wurde ein Sensorsystem im Boden und in den Sonden der geothermischen Anlage installiert. Dies hilft die thermischen Bedingungen zu überwachen und sicherzustellen, dass die Anlage unter optimalen Bedingungen betrieben werden kann.“

Ein Extremjahr folgt auf das andere. 2022 schrumpften die Gletscher in der Schweiz um sechs Prozent und 2023 um vier Prozent. Damit verschwanden in nur zwei Jahren zehn Prozent des Eisvolumens, wie die Schweizerische Kommission für Kryosphärenbeobachtung berichtet. Die Schweizer Gletscher-Messreihen sind die längsten der Welt. Die Position mancher Gletscherzunge wird seit 140 Jahren ununterbrochen gemessen, die Schneemenge und die Eisschmelze seit mehr als hundert Jahren. Wenn das Pariser Abkommen eingehalten wird und sich die Temperaturen nach 2050 stabilisieren, dürfte etwa ein Drittel des Schweizer Gletschereis erhalten bleiben. Bei ungebremster Erwärmung verschwindet bis 2100 das ganze Eis der Alpen, bis auf kleine Reste über 4000 Metern.

Der massive Eisverlust in der Schweiz ist auf den sehr schneearmen Winter und hohe Temperaturen im Sommer zurückzuführen. Die Gletscherschmelze betraf die gesamte Schweiz. Im Süden und Osten der Schweiz schmolz das Gletschereis fast gleich stark wie im Rekordjahr 2022. Im südlichen Wallis und Engadin wurde auf über 3200 Metern eine Eisschmelze von mehreren Metern gemessen. Dies ist eine Höhe, in der Gletscher bis vor kurzem noch im Gleichgewicht waren. Der mittlere Eisdickenverlust beträgt dort bis zu drei Meter und liegt deutlich über den Werten des Hitzesommers 2003. Etwas weniger dramatisch ist die Situation zwischen Berner Oberland und Wallis. Dort lag im Winter nicht ganz so wenig Schnee. Dennoch ist der Verlust mit über zwei Metern an mittlerer Eisdicke immer noch sehr hoch.

Im Winter 2022/2023 fiel in den Schweizer Alpen kaum Niederschlag und es war sehr warm. In der Folge lag an allen Mess-Stationen deutlich weniger Schnee als früher üblich. Oberhalb von 1000 Metern stechen die Bedingungen im Februar und Anfang März heraus: In der ersten Februarhälfte waren die gemessenen Schneehöhen meistens noch etwas höher als in den schneearmen Wintern 1964, 1990 oder 2007. In der zweiten Februarhälfte aber sanken die Schneehöhen auf neue Rekorde und betrugen nur noch 30 Prozent des langjährigen Mittelwerts. Auch oberhalb 2000 Metern zeigten mehr als die Hälfte der automatischen Stationen mit mindestens 25-jährigen Messreihen niemals zuvor ermittelte Mindestwerte an.

Gletschereis ist die größten Süßwasserspeicher der Welt. Die Gletscher tragen vor allem während der Sommermonate durch ihr Schmelzwasser wesentlich zum Wasserstand der Flüsse bei. Der Weltklimarat IPCC hatte schon 2019 in einem Sonderbericht über die Ozeane und die Eis- und Schneevorkommen prognostiziert, dass niedrig gelegene Gletscher wie in den Alpen bis zum Ende dieses Jahrhunderts rund 80 Prozent ihrer Masse einbüßen. In seinem 2022 veröffentlichten Sachstandsbericht stufte der IPCC das weltweite Abschmelzen von Eis und Schnee als eine der zehn größten Bedrohungen durch den Klimawandel ein.

Wird das angekündigte Ende des geschützten Grundversorgungsdienstes schon wieder verschoben? Wie auch immer: Verbraucherinnen und Verbraucher in Südtirol, die ihren Strom noch immer im geschützten Grundversorgungsdienst beziehen, werden – wenn sie nicht vorher in den freien Markt wechseln – früher oder später von einem Stromversorger, der ein Versteigerungsverfahren gewonnen hat, automatisch wie eine Handelsware übernommen.

Das bedeutet: Der Strom kommt in diesem Fall von einem neuen Anbieter, der auch die Stromrechnung ausstellt. Dieses Unternehmen wird seinen Sitz möglicherweise nicht in der Region Trentino-Südtirol haben, keine zweisprachigen Dienste anbieten und – mit großer Wahrscheinlichkeit – über keine Servicestellen in unserem Land verfügen. Wer nicht weiß, ob er im freien Markt oder im Grundversorgungsdienst mit elektrischer Energie beliefert wird, kann das anhand der Angaben auf seiner Stromrechnung überprüfen. Noch einmal: Als Genossenschaft und mit fairen Preisen ist Ötzi-Strom – immer – eine sehr gute Alternative!

Der Hintergrund: Seit dem 1. Juli 2007 ist der Energiemarkt in Italien liberalisiert. Das bedeutet, dass alle Kunden frei entscheiden können, von welchem Lieferanten und zu welchen Bedingungen sie den Strom einkaufen wollen. Im geschützten Grundversorgungsdienst für Haushaltskunden legt die Regulierungsbehörde ARERA die Lieferungsbedingungen – und damit auch den Strompreis – verbindlich fest. Diese Kunden beziehen ihren Strom vom so genannten Acquirente Unico. Dieser kauft die elektrische Energie für den geschützten Grundversorgungsdienst auf dem nationalen und internationalen Strommarkt ein. Die lokalen oder regionalen Verteilerbetriebe leiten diese Energie durch ihre Netze zu den Kunden und stellen die Stromrechnungen aus. Auf dem freien Markt kaufen Kunden ein, die ihren Stromhändler – etwa als Mitglieder von Ötzi Strom – selbst ausgewählt haben. In diesem Fall werden die Lieferungsbedingungen von den Vertragsparteien vereinbart. Achtung: Das Ende des Grundversorgungsdienstes wurde schon oft angekündigt– und dann verschoben. Sollte es wieder einen Aufschub geben, werden wir euch zeitnah informieren.

„Unsere Energieversorgung wird besser, gerechter und nachhaltiger, wenn die Menschen mehr Kontrolle darüber haben und selbst mitmachen können“: So lautet das Motto von Energie Samen. Diese Dachorganisation und Interessenvertretung mit Sitz in Utrecht vertritt seit 2018 alle Energiegenossenschaften und kollektiven Energieinitiativen in den Niederlanden. 2022 gab es in diesem Land 705 Energiegenossenschaften mit mehr als 120.000 Mitgliedern. Das Wachstum des Genossenschaftssektors im Energiebereich war in den vergangenen Jahren deutlich rückläufig. Mittlerweile ist in den Niederlanden offenbar ein Sättigungspunkt erreicht, da in fast 86 Prozent aller Gemeinden eine Energiegenossenschaft aktiv ist. Alle Daten zu den niederländischen Energiegenossenschaften stehen online: Der von Samen betreute  Local Energy Monitor gibt einen detaillierten und aktuellen Überblick.

Neben der Interessenvertretung unterstützt Samen die Mitgliedsgenossenschaften mit Dienstleistungen – von der Kreditvergabe über das Management und den Netzanschluss bis zu den Versicherungen –, fördert neue Genossenschaftsprojekte mit wirtschaftlichem und technischem Know-how und leitet den Projektentwickler „Get Together Academy“ mit den Bereichen Netzverwaltung, Wärme, Wind und Sonne sowie Energiesparen und Energiearmut. Energie Samen ist eine Genossenschaft, was bedeutet, dass die angeschlossenen Energiegenossenschaften und Verbände auf der Jahreshauptversammlung stimmberechtigt sind. Das neueste Vorhaben ist ehrgeizig. Das Projekt „Unser Noordzeestroom“ möchte den ersten kooperativen Windpark in der Nordsee bauen. Mit der Windenergie für und von Bürgern und Unternehmen wäre Nordseestrom zu einem stabilen und fairen Preis für alle verfügbar.

Übersetzungsprogramme, Sprachassistenten oder Spamfilter: Künstliche Intelligenz ist schon heute allgegenwärtig und verbraucht,  wie auch das Bitcoin-Mining, sehr viel Energie. Das trifft besonders auf Textgeneratoren wie ChatGPT oder Bard zu. 

Laut einer aktuellen Studie der University of Massachusetts Amherst in den USA emittiert das Trainieren von künstlicher Intelligenz so viel CO2 wie fünf konventionelle PKW mit Verbrennungsmotor. Konkret: Die Forscherinnen und Forscher untersuchten in ihrer Studie vier verschiedene Modelle, die Sprache verarbeiten. Solche NLP-Modelle (natural language processing) kommen im Bereich der Spracherkennung und in der maschinellen Online-Übersetzung zum Einsatz. Um den Energieverbrauch der CPU und des Grafikprozessors zu messen, genügt es jedes dieser Modelle nur einen Tag lang zu „trainiert“. Das bedeutet: Man lädt riesige Datensätze in ein neuronales Netz. Die Verbrauchswerte der Arbeitsschritte konvertiert man dann auf der Basis eines Umrechnungsschlüssels der US-Umweltbehörde EPA in Emissionswerte. 

Die Entwicklung der Vorreiter von ChatGPT-3 verdeutlicht das Problem. 2018 erzielte das BERT-Modell die beste Leistung, nach einem Training mit einem Datensatz von drei Milliarden Wörtern. XLNet übertraf BERT mit einem Trainingssatz von 32 Milliarden Wörtern. Kurz danach trainierte man GPT-2 an einem Datensatz von 40 Milliarden Wörtern. Ein Datensatz von ungefähr 500 Milliarden Wörtern (45 TB an Informationen aus unterschiedlichen Quellen wie elektronischen Büchern, Web-Texten, Wikipedia und Common-Crawl-Daten aus den vergangenen acht Jahren) wurde verwendet, um GPT-3 zu trainieren. Das Training von GPT-3 soll laut ersten Studien zirka 550 Tonnen CO2 erzeugt haben. Schon eine kurze Interaktion mit ChatGPT kann zu einem großen Ressourcenverbrauch führen. Nur zwanzig Text-Nachrichten mit dieser Art von künstlicher Intelligenz verbrauchen laut aktuellen Berechnungen einen halben Liter Wasser zur Kühlung der Server, auf denen das Modell läuft.

Das Datenmanagement und die künstliche Intelligenz verbrauchen schon lange enorme Mengen elektrischer Energie. Ein Beispiel: Schon 2017 wurden in deutschen Rechenzentren 13,2 Milliarden Kilowattstunden Strom benötigt, was dem jährlichen Stromverbrauch Berlins entspricht. Insgesamt ist der Energiebedarf deutscher Rechenzentren in den vergangenen zehn Jahren um mehr als 25 Prozent gestiegen. Der weltweite Stromverbrauch stieg im gleichen Zeitraum um 70 Prozent.

Nicht nur Menschen und Tiere – auch die Pflanzenwelt reagiert – schon seit vielen Jahren – auf den Klimawandel. Um sich vor den Folgen der globalen Erwärmung zu schützen, sind die Pflanzen im Alpenraum in den vergangenen vierzig Jahren etwa 200 Meter in die Höhe gewandert. Wie passen sich Pflanzen an diese veränderten Lebensbedingungen an? Ein Team von Eurac Research Pflanzenproben und untersucht deren Reaktionen in mehreren Höhenlagen. Dies wird zusammen mit den Universitäten von Verona und Innsbruck gemacht.

In den hypobaren Kammern des Zentrums für Extremklimasimulation terraXcube der Eurac in Bozen werden verschiedene Pflanzenarten künstlich in höhere Lagen versetzt, wo der Klimawandel simuliert wird. Diese Pflanzen komme aus dem Matschertal und wachsen auf rund 1.500 Höhenmetern. Dabei bleiben wichtige Faktoren wie die Temperatur, die Luftfeuchtigkeit und die Lichtverhältnisse unverändert. Nur der Luftdruck ändert sich. Der Grund: Die Auswirkungen der höheren Temperatur und der intensiveren Sonneneinstrahlung sind bekannt.

Wie sich der veränderte Luftdruck auf das Pflanzenwachstum auswirkt, ist aber weitgehend unbekannt. In den Klimakammern stellen die Forscher somit unterschiedliche – für den Alpenraum typische – Umweltbedingungen nach. Eine der Kammern ändert den Luftdruck und simuliert jenen des Matschertals auf 1.500 Höhenmetern. In einer anderen bleiben die Organismen auf Bozner Höhe (200 Meter). In der dritten Klimakammer bringt das Forscherteam die Pflanzen und Organismen in 2.500 Meter Höhe. Diese Höhenlage wurde nicht zufällig gewählt: Laut Klimamodellen für das Jahr 2100 werden viele Pflanzen aufgrund der Erderwärmung um 600 bis 1.000 Meter in die Höhe steigen. Die vierte Klimakammer simuliert 4.000 Höhenmeter, um zu untersuchen, wie Pflanzen in diesem extremen Lebensraum auf geringen Luftdruck reagieren.

Mikrobiologen der Universität Innsbruck untersuchen im Bozner terraXcube wie sich die Höhenlage auf die Mikroorganismen im Boden auswirkt. Dabei werden diese Organismen sowohl unabhängig wie auch in enger Wechselwirkung mit den benachbarten Pflanzen untersucht. Die Forscher züchten einen Teil der Pflanzen in sterilisiertem Boden, den anderen Teil im Boden des Matschertals, mit den dort lebenden Mikroorganismen. Außerdem testet das Forscherteam die physiologische Reaktion mikrobieller Reinkulturen. Damit wollen die Forscherinnen und Forscher verstehen, welche Mikroorganismen sich in höheren Lagen am besten anpassen und welche Organismen in der Lage sind, die negativen Auswirkungen der Höhenlagen auf die Pflanzen zu reduzieren.

Die Südtiroler Landesregierung hat den Klimaplan Südtirol 2040 mit den spezifischen Handlungsvorgaben verabschiedet. Der Plan umfasst 157 Maßnahmen in 17 Aktionsfeldern, drei übergeordnete Ziele ziehen sich als roter Faden durch das gesamte Planungsdokument. So sollen die Kohlendioxid-Emissionen (CO2) bis 2030 um 55 Prozent und bis 2037 um 70 Prozent reduziert werden. Das Referenzjahr dazu ist 2019. Bis 2040 soll Südtirol demnach klimaneutral sein.

Laut Klimaplan Südtirol soll der Anteil erneuerbarer Energien von derzeit 67 Prozent bis zum Jahr 2030 auf 75 Prozent steigen. Für das Jahr 2037 sind 85 Prozent vorgesehen. Auch die Treibhausgasemissionen aus der Land- und Forstwirtschaft will das Land reduzieren. Bis 2023 soll ist eine Reduktion von zehn Prozent und bis 2040 um 40% vorgesehen. Die drei Südtiroler Sektoren die heute besonders hohe Treibausgasemissionen produzieren sind der Verkehr (44 %), die verschiedenen Verbrennungsprozesse von Energie (29 Prozent) und die Landwirtschaft (17 Prozent).
Der Südtiroler Energieverband SEV stimmt vielen Vorhaben im „spezifischen Teil“ des Klimaplans zu. Zum Teil werden diese mit Vorschlägen in den Bereichen Wasserkraft, Fernwärme, Biogas, Windenergie und Photovoltaik ergänzt. Noch nicht ausgeschöpfte Potentiale der Wasserkraft seien die Optimierung und Modernisierung bestehender Anlagen sowie die Errichtung von neuen Kraftwerken an noch nicht erschlossenen Fließstrecken. Die Solar-Offensive des Landes sei durch die ausschließliche Nutzung von Dach- und Fassadenflächen nur „schwer erreichbar“. Die Nutzung von Freiflächen und eine landschaftsschonende Agro-Photovoltaik könnten hier einen „ausschlaggebenden Beitrag“ leisten. Damit könnten landwirtschaftliche Betriebe unterstützt und auch die ökologische Vielfalt geschützen werden.

Im Zentrum des Klimaplans Südtirol sollten vor allem die bevorzugte Nutzung einheimischer erneuerbarer Energieträger stehen. Auch der Aufbau von regionalen und eng miteinander vernetzten Wirtschaftskreisläufen darf nicht zu kurz kommen. SEV- und Ötzi-Direktor Rudi Rienzner: „Je mehr Strom und Wärme wir mit den eigenen Ressourcen wie Wasser, Sonne, Wind oder Biomasse erzeugen, desto größer wird unsere Energieautonomie sein“. Beispielhaft für die Erreichung dieses Zieles seien kleine und mittlere Energiebetriebe sowie Energiegenossenschaften. Diese versorgen die Südtiroler Dörfer und Talschaften seit Jahrzehnten zuverlässig mit „grüner“ Energie. Daher müsse eine zeitgemäße Klimapolitik dezentral und demokratisch angelegt sein. „Nur wer die Menschen wirklich anhört und mitnimmt, erreicht etwas“. Kurz gesagt: Effizienter Klimaschutz entsteht vor Ort und nicht in den Planungsabteilungen der Bozner Landhäuser.

Ohne Strom kein Tourismus. Dazu ein Beispiel aus dem Wipptal: In der K&K Monarchie war Gossensass ein europaweit bekannter Kurort. Ludwig Gröbner errichtete dort ein bekanntes Grand Hotel für den bürgerlichen Nobeltourismus. 1886 baute er dort, in der sogenannten „Wielandschmiede“ (heute Billinghaus), ein eigenes Elektrizitätswerk. Es ging als eines der ersten Kraftwerke Südtirols in Betrieb. Wenige Stunden danach startete auch das Kraftwerk der Rössler Mühle in Bozen. Die Nachbargemeinde Pflersch war damals noch von wenigen Landwirten besiedelt und es dauerte noch viele Jahre bis dort elektrische Energie verfügbar war. 1922 baut das Elektrokonsortium Pflersch das Kraftwerk Boden und legt damit den Grundstein für die eigenständige und genossenschaftliche Elektrifizierung des Tals. Am 14. November 1923 fließt dort der erste Strom von daheim.

100 Jahre später betreibt die Elektrizitätsgenossenschaft Pflersch nicht nur vier Wasserkraftwerke, sondern führt auch das Stromnetz und das lokale Glasfasernetz. Am 20. August feierte Pflersch den 100. Jahrestag des ersten eigenen Kraftwerksbaus. „Vor 100 Jahren war es die Not. Aus der Not entstand Mut, aus Mut wurde Ehrgeiz. Der Ehrgeiz führte zum Zusammenhalt und zur Einigkeit, die Dinge umzusetzen“, sagte der Obmann der Elektrizitätsgenossenschaft Pflersch Paul Röck in seinen Grußworten. Sicher ist: Dieser Mut und dieser Ehrgeiz würden uns heute sehr guttun!