In 1929, the Institute was founded at the Technical University of Karlsruhe under the name of “Meteorological Institute”. Within the framework of an institutionalized cooperation with the Kernforschungszentrum Karlsruhe (Karlsruhe Nuclear Research Center) as it was called at that time, the Meteorological Institute merged in the newly founded Institute of Meteorology and Climate Research – Troposphere Research Division (IMK/TRO) in 1985.
Ch. Kottmeier The development of the subject areas of today's Research University of Karlsruhe is closely related to historical events and personalities that have guessed far anticipatory the knowledge needs and the importance of new disciplines (Hotz, 1975). This also applies to the atmospheric and climate research, which today is more than ever in the focus of public and political interest by the discussion on climate change and natural disasters. In a brief history of meteorology in Baden some of the most important pioneers of the subject in the region will be introduced . Basis of this review is mainly the collection of historical records in the library collection of the Institute of Meteorology and Climate Research. Prof. F. Fiedler provided other important documents , Dr. Lähne from Mannheim deserves thanks for his research on the history of meteorology in several libraries in southern Germany. The opening speech at the German-Austrian-Swiss meteorological meeting in 2004 in Karlsruhe (Fiedler and Kottmeier, 2004) contained a first summary view of the results. The development of meteorology in the room southwestern Germany, as in other areas of Germany and France, was characterized by three very different periods. Early meteorological observations and records began at the end of the 18th Century and were worn to about 1870 by the initiative of individuals and societies.In the second phase until about 1930 institutions of the countries took over the responsibility. They built on systematic monitoring networks with similar instrumentation and provided for the periodic evaluation and publication of results. By the demands of the emerging aviation and certainly in connection with the growing interest in all scientific and technical methods, in addition to the reunion (especially from 1933) and operation of meteorological services, academic institutions were located and developed further at universities . The beginnings of meteorology from 1778 to 1868 Today´s Institute for Meteorology and Climate Research in Karlsruhe has its origin in a very long tradition of meteorological work. Already in 1778 a monitoring network of meteorological stations was established and the "Badische Witterungsanstalt" was founded at the instigation of the Karlsruhe professor Johann Lorenz Böckmann. This is noteworthy, because it was one of the first meteorological measurement networks at all and existed before the monitoring network of the better known "Societas Meteorologica Palatina". From France the observations of the "Société royale de médecine" are known. At the end of the 1770´s a meteorological monitoring network was initiated there, and a cooperation and exchange with individual observers in other European countries and academies such as the "Societas Meteorologica" was maintaind (Cotte, 1788). The monitoring network of the "Societas Meteorologica Palatina" was founded in 1780 by the scientifically minded Elector Karl Theodor of Bavaria and the Palatinate, led by J. Hemmer in Mannheim, and on the basis of proposals from Boeckmann. This was the first large-scale monitoring network with 39 stations, stretching from North America to the Urals and from Greenland to the Mediterranean. Regular meteorological observations with similar devices of the Societas began on 1 January 1781 and the results were compiled in 12 annual volumes, called ephemeris. After only 12 years, however, the monitoring network collapsed after the death of J. Hemmer, probably because of the French Revolution. Cooperation across national borders subsequently were made almost impossible because of the Revolutionary War until 1815. The first observation series of Karlsruhe includes due to the efforts of Boeckmann, however incomplete, the years 1779 - 1789. This first observation series however didn´t belong to the network of the Societas. In 1798 the son of Boeckmann, Karl Wilhelm Böckmann, resumed the observations and continued it without interruption until 1821. Physics professor Gustav Friedrich Wucherer from the Karlsruhe Polytechnikum that has today become the university continued the observation from 1821 - 1841. Wucherer also had a major role in the founding of the Polytechnikum. With the help of agricultural associations he tried to resurrect a measurement network of voluntary observing stations. As a result at least in Württemberg such an observating network with 15 - 20 meteorological stations existed that were maintained by the Württemberg Agricultural Association. The Karlsruhe observations were continued until 1868 with great initiative of the physics teachers and professors Stieffel (until 1849), W. Eisenlohr and Heckmann. Thus the relevant physics professor took care of the meteorological measurements
Thus since 1799 until end of 1944 in Karlsruhe itself measurements were performed almost without interruption. Including the break at the end of the 2nd World War II, there is a more than two-hundred year series of measurements, which is one of the longest meteorological series in Germany, particularly regarding the precipitation data. The longest temperature series is from Basel, where the records similarly to Frankfurt were recorded already in 1755, however the Frankfurt series initially only had been continued until 1784.
The period 1868 – 1929 About 1870 in many countries began the establishment of meteorological observation networks under state jurisdiction. In Baden Baden this was the central meteorological station, which was established and chaired by the respective physics professor at the Polytechnic in 1868. After it´s establishment in 1868 the observational network of the Baden meteorological central station consisted of 14 stations second order. As in 1882 difficulties arose at the succession for the Head L. Sohnke, finally the central station was seperated from the Physical Cabinet (and thus from the Polytechnic).
Together with a hydraulic engineering institute it was united to a central bureau of meteorology and hydrography by the Chief Directorate of the ministry for water and street. This change removed the subject from science and research, but this turned out to be extremely important and positive for the further development. Namely, the building officer Max Honsell became director. Honsell later rose to be the finance minister of Baden and still had an important role in the development of the monitoring network and the meteorology in Karlsruhe at all. Under his leadership, the measurement network was expanded to 16 stations of second and third order, 32 rain monitoring stations with Hellmann devices, 22 snow level-, 70 thunderstorm- and several hail hotlines. The instrumentation of the stations was enlarged significantly, the results were published in annual reports and comprehensive evaluations in "contributions to the hydrography of Baden ". During this time (1887) also one of the first meetings of the German Meteorological Society took place - this was the fourth after its founding on 18 November 1883 in Hamburg and meetings in Magdeburg and Munich. Max Honsell from Karlsruhe was a founding member of the DMG. At the DMG meeting in Karlsruhe one of the greatest scientists of Karlsruhe took part, namely Heinrich Hertz. Hertz had a Chair in Karlsruhe from 1885 - 1889 and discovered here the electromagnetic waves that had far-reaching consequences in the development of communications technology. Heinrich Hertz himself was very interested in meteorological matters and has held his inaugural lecture in Karlsruhe about issues of the energy balance of the atmosphere. A few years ago the manuscript has reached in the possession of the Institute. In his presentation, Hertz has estimated some of the components of the mean global energetics surprisingly close to today's textbook information. Hertz developed inter alia a thermodynamic chart paper and presented it at the DMG meeting 1883 in Karlsruhe. In an interesting arcticle by H.Hertz in the meteorological journal (1887, 4th year) a reference is made to recovered illustrations of J.L. Böckmann (the so called ,,Meteorographia Universalis auctore Boeckmann’’). Also in the letters of Johann Wolfgang von Goethe there is a repeated reference to this work of Boeckmann.
After Honsells further ascent to the Minister C. Schultheiss and his assistant J. Krauth continued the work of Honsell at the central bureau succesfull but obviously in difficult conditions from 1906 to 1918 . Shurely it is thanks to the perseverance of Schultheiss that during this period the meteorology in Karlsruhe continued to exist and continued to develope. After a short lead of Stoll in 1919 Albert Peppler, born in Hessen, became the new director of the renamed institution national weather center, which was located on the present area of the State Insurance in Karlsruhe. Peppler was interested in synoptic meteorology. With his brother Wilhelm he established a private weather service at the age of 21. Later this weather service became the ,,Hessische landwirtschaftliche Wetterdienst“ at the university of Gießen. Er nahm an Freiballonhochfahrten teil und wurde nach erfolgreicher Arbeit im Marinewetterdienst im ersten Weltkrieg 1919 zum außerplanmäßigen Professor ernannt. Peppler kam somit aus der Forschung und er entwickelt die badische Landeswetterwarte zielstrebig weiter. Er bearbeitet insbesondere aerologische Fragen und er beteiligt sich an internationalen Programmen zur Erforschung der höheren Atmosphäre mit registrierenden Ballonen. Auch das Strahlungsklima in der Region beschäftigte ihn sehr.
Er erreicht, dass die Landeswetterwarte 1921 neue Räume an der Durlacher Allee beziehen kann und gründet die Badische Gesellschaft für Wetter- und Klimaforschung. Seine Begeisterung für die Lehre wird sich als sehr wichtig erweisen. Seine Lehrtätigkeit findet nämlich auch an der Technischen Hochschule Resonanz und er wird dort 1925 zum Honorarprofessor ernannt, wobei gleichzeitig die Stelle eines Hilfsassistenten für Meteorologie geschaffen wird. Auf diese Weise entsteht in engster räumlicher und persönlicher Bindung somit das Meteorologische Institut der Technischen Hochschule, das dann 1929 formell durch Erlass des Ministers für Kultus und Unterricht gegründet wird. Das Meteorologische Institut unter Leitung von A. Peppler 1929 - 1942 Albert Peppler war somit erster Institutsleiter des Meteorologischen Instituts. In enger Verbindung von Landeswetterwarte und Hochschulinstitut arbeitet er auch in den kommenden Jahren weiter auf dem Gebiet der Synoptik und Aerologie. Er sucht Wege zur mittelfristigen Wettervorhersage und nutzt zunehmend statistische Methoden. Daneben befasst er sich ausführlich mit klimatologischen Fragen, z.B. mit Untersuchungen von Schneehöhen, Sichtweiten und Lufttrübung sowie auch bereits mit der UV-Strahlung. Die Ergebnisse wurden ausführlich in den Mitteilungen der Badischen Landeswetterwarte publiziert.
Da Albert Peppler 1934 darauf verzichtet, in den Reichswetterdienst übernommen zu werden, wird die Landeswetterwarte 1934 aufgelöst und es bleibt nur das kleine Hochschulinstitut, das zudem vom Gebäude Durlacher Allee 56 (1. Stock), wo im 2. Stock die Landeswetterwarte untergebracht ist, in das Gebäude des Botanischen Instituts umziehen muss. Mit Ausnahme der Forschungsgeräte und der Bücher aus dem Polytechnikum fehlt nun wichtige Ausstattung. Der Sachetat ist sehr gering und es steht nur noch ein technische Hilfskraft zur Verfügung. Nach Kriegsanfang 1939 bestand andererseits ein großer Bedarf an jungen Meteorologen. Peppler wehrte sich nun dagegen, Meteorologen unter Konzessionen an die Breite und Tiefe des Fachwissens auszubilden. (Linke, 1942; Schmauß, 1942). 1941 erkrankt Albert Peppler schwer und er stirbt am 19. Mai 1942. Der Sohn von Albert Peppler, Herr Dr. Wilhelm Peppler und seine Frau stehen bis heute in gutem Kontakt zum Institut. Das Meteorologische Institut unter Leitung von Max Diem 1943 - 1978 Max Diem wird 1943 vom Kultusminister im Alter von 30 Jahren zum neuen Leiter des Meteorologischen Instituts berufen. Das Institut wurde nach Kriegsschäden am bisherigen Gebäude zunächst in der Westhochschule untergebracht, wo Arbeiten zur Wolken- und Niederschlagsphysik und auf dem Gebiet der Luftreinhaltung aufgenommen wurden. Diem hatte bei F. Linke promoviert und sich bei August Schmauss habilitiert. Diem verstand es offenbar sehr gut, finanzielle Mittel von der Industrie bzw. Energieversorgungsunternehmen einzuwerben und verfügte somit über Sachmittel zur allmählichen Erweiterung der instrumentellen und personellen Ausstattung. Seit etwa 1950 konnte das Studium in Karlsruhe mit dem Diplom in Meteorologe abgeschlossen werden, und es gelang Diem 1962, das Gebiet Meteorologie durch einen eigenen Lehrstuhl zu verankern. Die räumliche Unterbringung des Instituts wurde 1968 durch den Umzug in die oberste (13. Ebene) des neu errichteten Physikhochhaus auf dem großen Campusgelände entscheidend verbessert. Die Themengebiete unter Diem waren die Angewandte Meteorologie, Technische und Regionale Klimatologie, Wolken- und Niederschlagsphysik, Schadstoff- und Staubausbreitung, die Grenzschicht der Atmosphäre und Messmethoden. Als zentrales Thema führte Diem ausführlichste spektral aufgelöste Messungen von Regentropfen mit speziellen Filtern durch. Als begeisterter Flieger nahm er auch Wolkentropfenmessungen in Wolken mit
Ölfilmen auf, die bereits im Fluge mikroskopisch ausgewertet werden. Er erprobte dabei neue Verfahren und entwickelte vorhandene weiter. In den letzten Jahren seines Schaffens befasste er sich auch mit der Eiskristallbildung im Laborversuch. Diem hat somit Pionierarbeit auf einem Gebiet geleistet, dass auch heute in Karlsruhe und anderen Orten unter Anwendung wesentlich weiter entwickelter Methoden hochaktuell geblieben ist. Auch die Einrichtung einer 2. Professur, ab 1973 mit Karl Höschele besetzt, kann als wesentliches Verdienst Diems in einer dafür günstigen Umgebung zählen. Max Diem wurde 1978 emeritiert und er verstarb im Jahr 1996. Das Meteorologische Institut unter Leitung von Franz Fiedler 1978 – 2003 Franz Fiedler wird 1978 als Nachfolger von Max Diem zum Lehrstuhlinhaber berufen. Unter seiner Leitung erweitert das Institut das Spektrum seiner Forschungsarbeiten. Ausgehend von Fragen der atmosphärischen Turbulenz und Grenzschicht wurden vor allem Prozesse auf der Mesoskala, d.h. Vorgänge mit typischer Horinzontalstreckung von ca. 2 km bis 2000km untersucht. Das Institut beteiligte sich, mehrfach auch federführend, an größeren Forschungsprogrammen im Dreiländereck Deutschland, Schweiz, Österreich, zur Untersuchung des grenzüberschreitenden Transports von Luftschadstoffen und der Windsysteme über der komplexen Orographie der Region. Größere Messprogramme fanden auch in Spanien zur Desertifikation, in Brasilien und Chile zu regionalen Klimaprozessen und in Südfrankreich zum Luftschadstofftransport statt. Die Entwicklung des numerischen, nichthydrostatischen Modellsystems KAMM (Karlsruher Mesoskaliges Modell) und der vollkompressiblen Version KAMM 2 sowie die Modellanwendung begleiten die Durchführung der Messprogramme. Das Trinationale Regio-Klima-Projekt REKLIP im Oberrheingraben und der "Klimaatlas Oberrhein Mitte-Süd“ realisierten eine regionale Klimastudie mit großer Informationstiefe und hoher räumlicher Auflösung. (Fiedler, 1999).
Die Arbeiten von Prof. Höschele richteten sich vor allem auf stadtklimatische Untersuchungen und Schadstoffprobleme in dicht besiedelten Räumen. Als gefragter Fachmann auf diesem Gebiet war er für viele städtebauliche Planungsmaßnahmen als Klimagutachter tätig und auch an internationalen Kooperationen, z.B. mit japanischen Großstädten maßgeblich beteiligt. Als Stellennachfolger von Prof. K. Höschele wurde 1996 Prof. Dr. Klaus Dieter Beheng berufen. Er vertritt seitdem die Theoretische Meteorologie in der Lehre und in der Forschung. Seine Forschungsgebiete sind vor allem die Wolkenphysik und die Radarmeteorologie. Er entwickelt hierzu numerische Wolkenmodelle weiter, überprüft sie anhand von Wolken- und Niederschlagsradardaten und nutzt die Ergebnisse zur Verbesserung der Wetterprognosen, insbesondere des Niederschlags. Eine dritte Professur wurde 1997 mit dem Verfasser (Prof. Ch. Kottmeier) erstmals besetzt. Die Arbeiten mit experimentellem Arbeitschwerpunkt richten sich auf Prozesse im Wasserkreislauf und hierbei insbesondere auf konvektive Systeme. Hierzu werden Messgeräte vom Boden und Flugzeug aus eingesetzt und neue Messverfahren entwickelt. Ein wichtiges Ereignis während der Zeit der Leitung des Instituts durch Prof. Fiedler war 1985 die Zusammenlegung des Meteorologischen Instituts der Universität mit passenden Arbeitsfeldern im Forschungszentrum Karlsruhe zum "Institut für Meteorologie und Klimaforschung". Hierdurch und durch die Berufung von Prof. Herbert Fischer an das Forschungszentrum erfolgte eine Erweiterung der Arbeitsschwerpunkte um einen neuen Institutsbereich "Atmosphärische Spurengase und Fernerkundung", dem 1995 der Aufbau eines dritten Institutsbereiches des IMK " Atmosphärische Aerosolforschung“ unter Leitung von Prof. U. Schurath folgte. Die Eingliederung des "Instituts für Atmosphärische Umweltforschung“, unter Leitung von Prof. W. Seiler und mit Sitz in Garmisch-Partenkirchen im Jahre 2002 (vorher Fraunhofer-Gesellschaft) in das Forschungszentrum Karlsruhe führte zu der heute gültigen Struktur. Schlussbemerkung und Struktur des heutigen Instituts Die gemeinsame Trägerschaft des Instituts für Meteorologie und Klimaforschung, durch das Forschungszentrum Karlsruhe und die Universität Karlsruhe war eine Keimzelle der heute vollständigen Fusion beider Trägereinrichtungen zum Karlsruher Institut für Technologie. Der Bereich "Troposphärenforschung" steht unter der Leitung des Verfassers Prof. Dr. Ch. Kottmeier, und der Bereich "Atmosphärische Spurengase und Fernerkundung" unter der Leitung von Prof. J. Orphal. Weitere Professorenstellen haben Frau Prof. S. Jones, die sich mit der Dynamik der Atmosphäre und hierbei besonders mit tropischen und aussertropischen Wirbelstürmen befasst, und Prof. K. Beheng mit einer Professur für Theoretische Meteorologie. Der Bereich "Atmosphärische Aerosolforschung" wird vom Forschungszentrum Karlsruhe in Kooperation mit der Universität Heidelberg betrieben und steht seit 2006 unter Leitung von Prof. T. Leisner. Der Bereich "Atmosphärische Umweltforschung in Garmisch-Partenkirchen wird von Prof H.P. Schmid geleitet und hat weitere enge Anbindungen an die TU München und die Universität Augsburg durch Prof. H. Kunstmann. Die Struktur und die Aufgaben des heutigen Instituts wurden an andere Stelle ausführlich beschrieben (Kottmeier und Fischer, 2004), so dass hier keine detailierte Darstellung erfolgt. Im Karlsruher Institut für Technologie (KIT) kann das Institut für Meteorologie und Klimaforschung als Prototyp in kleinem Maßstab gelten. Die enge Verbindung in der Forschung durch ein gemeinsames Forschungsprogramm, der Zugang der Universitätsforscher zu den Großgeräten des Forschungszentrums und der Einbindung seiner erfahrenen Wissenschaftler in die Lehre hat sich bereits mehr als zwei Jahrzehnte lang bewährt.
Literatur
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