Der Globale Klima- und Umweltwandel - Was bedeutet er für uns? - Alumni-Netzwerk & Universitätsgesellschaft Bonn - Nees Institut
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Alumni-Netzwerk & Universitätsgesellschaft Bonn Der Globale Klima- und Umweltwandel - Was bedeutet er für uns? DR. JENS MUTKE Nees-Institut für Biodiversität der Pflanzen Universität Bonn 25.10.2021
Der globale Klima- und Umweltwandel - was bedeutet er für uns? Biologische Vielfalt & Klimawandel Ökosysteme Global © Oxfam East Africa, CC BY 2.0 Foto: J. Mutke, Brunei 2011 © NASA Goddard Space Flight Center, Public Domain Wir Mittel- Europa Foto J. Mutke, Siebengebirge 08/2020 Foto: J. Mutke, Felder bei Niederkassel Mondorf PIK Juni 2021 im Auftrag der DB 2
Die letzten 7 Jahre waren die 7 wärmsten Jahre seit Beginn der Wetteraufzeichnung! Abweichung der weltweiten Mitteltemperatur (°C) zum Durchschnitt 1951-1980 https://climate.nasa.gov/news/2241/why-so-many-global-temperature-records/ https://www.climate.gov/news-features/understanding-climate/climate-change-global-temperature 3
Deutschland ist inzwischen bereits fast 2° wärmer als Ende des 19. Jahrhunderts https://scilogs.spektrum.de/klimalounge/deutschland-ist-schon-2c-waermer-geworden/ 4
An immer neue https://ga.de/news/wissen-und-bildung/ueberregional/dwd-2020-war-auch-weltweit-zweitwaermstes-jahr_aid-56692429 Nachrichten zu immer neuen Klimarekorden haben wir uns langsam gewöhnt, oder? …. Sind ja auch nur Zahlen, oder? 5
https://www.tagesschau.de https://www.tagesschau.de https://www.tagesschau.de https://www.tagesschau.de 6
https://www.tagesschau.de https://www.tagesschau.de www.worldweatherattribution.org [Link to PDF] https://www.tagesschau.de 7
https://www.dwd.de/DE/klimaumwelt/aktuelle_meldungen/191126/ dwd_bmu_uba_monitoringbericht.html https://www.umweltbundesamt.de/presse/pressemitteilungen/klima https://www.umweltbundesamt.de/presse/pressemitteilungen/neue-analyse-zeigt-risiken-der-erderhitzung-fuer wandel-in-deutschland-neuer-monitoringbericht 8
Der Klimawandel wird sichtbar – mit ‚Hilfe‘ des Borkenkäfers Blick vom Drachenfels in Siebengebirge IUCN Red List spatial data, CC BY-SA 4.0, commons.wikimedia.org Foto J. Mutke, Siebengebirge 08/2020 9
Der Klimawandel wird sichtbar – mit ‚Hilfe‘ des Borkenkäfers „Sollten, wie es die Prognosen für den Klimawandel sagen, zukünftig extreme Jahre wie 2018 und 2019 mit längerer Trockenheit und großer Hitze zum Normalfall werden, ist von gewaltigen Veränderungen in unseren Wäldern auszugehen, mit Folgen für Arten, Lebensräume und die Forstwirtschaft, die https://www.bfn.de/fileadmin/BfN/service/Dokumente/skripten/S kript600.pdf derzeit kaum absehbar sind. Dann wären die aktuellen Bilder von Beständen, die in ihrer Vitalität stark geschwächt sind (Abb. 12), nur ein kleiner Vorgeschmack auf das Kommende.“ MANFRED GROSSMANN, Nationalpark Hainich 10 Foto J. Mutke, Siebengebirge 08/2020 10
Der Klimawandel wird sichtbar – überall rund um Bonn Kottenforst Wahner Heide Foto J. Mutke, Kottenforst 2021 Foto J. Mutke, Wahner Heide 2020 11
Dabei haben die Wälder bei Bonn nur eine eher geringere Dürreempfindlichkeit Foto J. Mutke, Siebengebirge 08/2020 * Hitzesommer und Borkenkäfer: In mehreren Bundesländern sind zwischen 2017 – 2020 mehr als 50% aller Fichten gestorben. *Generalanzeiger vom 19.3.21: Im Königsforst bei Köln sind mehr als 90% der Fichten tot! http://www.klimaanpassung-karte.nrw.de 12
Durchschnittliche Dauer von Dürren in Europa Prognose für Prognose für Aktuell / Historisch Erderwärmung um 1,5° Erderwärmung um 3,0° 9 Jahre 7 Jahre 5 Jahre 3 Jahre Samaniego et al. Nature Clim Change 8, 421–426 (2018) vgl. auch Dürrefolgen: Wie unser Wald leidet | SWR Wissen - Sven Plöger Hintergrundfoto: Mimikry11 CC BY-SA 3.0, commons.wikimedia.org 13
Potsdam-Institut für Klimafolgenforschung, PIK (Juni 2021): Analyse des Klimawandels für die Deutsche Bahn: Studie zur räumlichen Ausprägung in Deutschland 14
Entwicklung der mittleren jährlichen Anzahl von Heißen Tagen mit Höchstwerten von mindestens 30 Grad Celsius https://www.umweltbundesamt.de/daten/umweltindikatoren/indikator-heisse-tage 14-tägige Hitzeperiode mit mittlerem Tagesmaximum der Lufttemperatur von ≥ 30 °C www.dwd.de/DE/klim aumwelt/aktuelles/17 0619_markante_hitze wellen.html DWD 2020: Stand der Wissenschaft zu extremen Wetterphänomenen im Klimawandel in Deutschland https://www.dwd.de/DE/presse/ewk_hamburg/downloads/ewk_papier.html 15
Ein komplexes und umstrittenes Thema – verlässliche Quellen? 1. International Welt-Klimarat Welt-Biodiversitätsrat The The Intergovernmental Science-Policy Intergovernmental Platform on Biodiversity and Ecosystem Panel Services on Climate Change 1988ff 2012ff www.ipcc.ch www.de-ipcc.de https://interactive-atlas.ipcc.ch www.ipbes.net | www.de-ipbes.de | http://biodiversity.de/ 2001ff 1964ff 1997ff www.iucnredlist.org www.unenvironment.org/global-environment-outlook 2005 www.millenniumassessment.org www.cbd.int/gbo 16
Ein komplexes und umstrittenes Thema – verlässliche Quellen? 2. National Bundesamt für Naturschutz www.bfn.de Umweltbundesamt www.uba.de Deutscher Wetterdienst www.dwd.de www.deutschesklimaportal.de Die vollständige Präsentation mit allen Quellen: LANUV NRW www.lanuv.nrw.de https://www.nees.uni-bonn.de/staff/pages/jens-mutke Biodiversitäts- bericht Stadt Bonn 2008 (link) BION-Bericht: Natur der Region Bonn/Rhein-Sieg 2019 (=> NHV) 17
„the temperature in the arctic regions would rise about 8 to 9 C, if the carbonic acid increased to 2.5 Svante Arrhenius or 3 times its present value “ Schwedischer Physiker und Chemiker, Nobelpreis 1903 18
Die Kenntnis des Klimawandels ist bei weitem nicht neu… Ein interner Bericht des US-amerikanischen Mineralölkonzern Exxon (!) Aktuell 2021: sagte schon 1982 wichtige Trends des ca. 420 ppm CO2 Klimawandels relativ genau voraus…. ca. 1.2°Celsius über vor- industriellem Niveau (ca. 1° über Mittel 1950-80) “Exxon’s private prediction of the future growth of carbon dioxide levels (left axis) and global temperature relative to 1982 (right axis). Elsewhere in its report, Exxon noted that the most widely accepted science at the time indicated that doubling carbon dioxide levels would cause a global warming of 3°C.” Illustration: 1982 Exxon internal briefing document [available at theguardian.com and https://insideclimatenews.org] 19
Je länger wir warten, desto drastischer müssen die Einschnitte werden. https://scilogs.spektrum.de/klimalounge/zwei-grafiken-zeigen-den-weg-zu-15-grad Stefan Rahmstorf (PIK) am 20.4.21 auf Spektrum.de John McColgan - Gemeinfrei, commons.wikimedia.org https://www.unep.org/resources/global-environment-outlook-6 20
https://www.umweltbundesamt.de/sites/default/files/medien/2186/dokumente/praesentation_uba-webinar_fuer_multiplikatoren_vom_05.04.2019.pdf 21
Der Verkehr hat als einziger Sektor in Deutschland in den letzten 30 Jahren nichts zur Reduktion der Treibhausgase beigetragen. 450 427 400 350 1990 300 250 220 187 165 200 150 97 100 79 38 38 50 0 450 400 350 295 2018 300 250 200 164 123 130 150 100 65 64 50 10 9 0 © Christoph Meyer, CC BY-SA 4.0 https://www.umweltbundesamt.de/themen/klima-energie/treibhausgas- Datenmaterial: www.umweltbundesamt.de/themen/klima-energie/treibhausgas- emissionen/emissionsquellen#energie-stationar 22 emissionen/emissionsquellen#energie-stationar , Kategorienbezeichnungen vereinfacht.
Umweltwandel ist weit mehr als nur Klima Die „planetaren Grenzen“ https://www.stockholmresilience.org/research/planetary-boundaries www.bmu.de https://www.nature.com/articles/461472a Fotos J. Mutke Rockström et al. 2009.A safe operating space for humanity. Nature 23
Vermutete Kippelemente des Erdsystems https://www.stockholmresilience.org research/planetary-boundaries https://www.pik-potsdam.de/de/produkte/infothek/kippelemente vgl. auch https://wetter.tagesschau.de/wetterthema/2021/10/25/kann-das-klima-kippen.html 24
Kippelement: Permafrost Permafrost-Böden bedecken >20% der Landoberfläche und speichern 1600 Milliarden Tonnen CO2 – doppelt so viel wie die Atmosphäre Emma Pike - Public Domain, commons.wikimedia.org Boris Radosavljevic, CC BY 2.0, commons.wikimedia.org Turetsky et al. 2019. Permafrost collapse is accelerating carbon release. Nature.com doi: https://doi.org/10.1038/d41586-019-01313-4 25
Kippelement: Korallenriffe Korallenriffe sind seit 1870er-Jahren bereits +/-50% zurückgegangen. Vorhersage: Bei globaler Erwärmung von 1.5°C: Rückgang auf 10-30% der ursprünglichen Ausdehnung! bei 2°C: auf weniger als 1%! (Weltklimarat,IPCC SR15_Chapter3) “Tropische Koralleniffe haben den Kipppunkt überschritten an dem chronische Korallenbleiche viele Riffe abgetötet hat. Eine Erholung ist unwahrscheinlich selbst in Zeitrahmen von mehreren Hundert Jahren (gut gesicherte Erkenntnis)” Eigene Übersetzung nach Chapter 7, UNEP GEO 6, März 2019 https://www.unenvironment.org/resources/global-environment-outlook-6 J. Hutsch - CC BY-SA 3.0, commons.wikimedia.org Elapied, CC BY-SA 2.0 fr, commons.wikimedia.org 26
Seit Mitte des 20. Jahrhunderts hat sich der anthropogene Umweltwandel in vielen Aspekten massiv beschleunigt http://www.igbp.net 27
Beispiele für die weltweite Umweltprobleme Fläche u. Zustand der Ökosysteme Ursache („Treiber“) Rückgang um 47% im Vergleich zum vermuten ursprünglichen Zustand Direkte Treiber Aussterben der Arten 25 % der Arten vom Aussterben bedroht in den untersuchten Gruppen von Pflanzen und Tieren Landlebensräume Ökosysteme Ursprünglichkeit: die Abundanz der natürlicherweise Süßwasser vorkommenden Arten in Landökosystemen um 23% gesunken Biomasse / Populationen Meere/Ozeane Die Biomasse von wildlebenden Säugetieren ist weltweit um 82% zurückgegangen. Rückgänge besonders seit 1970 Landnutzungswandel Direkte Nutzung Natur für Indigene Völker und lokale Klimawandel Bevölkerung Verschmutzung Invasive Arten 72% der von Indigenen und lokalen Gruppen entwickelten anderes Indikatoren zur sie umgebenden Natur zeigen anhaltende Verschlechterung Übersetzt nach https://www.ipbes.net/global-assessment-report-biodiversity-ecosystem-services , Fig. SPM.2 28
Unter der Oberfläche – auf unserem Teller Lämpel, CC BY-SA 4.0, commons.wikimedia.org Biomasse genutzte Fische (Tonnen / km2) www.millenniumassessment.org 29
Mangrovenwälder SO Asien Karte J. Mutke nach WWF Ökoregionen (Olsen et al. 2001) Foto: J. Mutke, Mangroven-Wald Brunei 2012 30
Leer von Fisch – voll mit Plastik „226,5 Kilogramm an Verpackungsmüll verbrauchte jeder Deutsche im Jahr 2017. Laut Umweltbundesamt ein neuer Rekord. Die Verbraucher könnten den Müllberg leicht verkleinern. [..] Gründe [..] unter anderem Trends zum Online-Versand, kleinen Portionen und Essen „Die gesamte Exportmenge von Plastikmüll 2019 und Trinken zum beträgt 1,05 Millionen Tonnen. Mitnehmen.“ Der größte Teil mit 17 Prozent ging nach Malaysia.“ https://www.zdf.de/nachrichten/panorama/deutschland-abfall-in-zahlen-100.html Foto: J. Mutke, Mangroven-Wald Brunei 2012 18.11.2019 31
Die Haupt-Agrarlandschaften >70% der Erdoberfläche sind unserer Erde vom Menschen verändert Foto: J. Mutke, Felder bei Niederkassel Mondorf Wälder und Waldverlust Foto: J. Mutke, Brunei 2011 https://www.millenniumassessment.org/documents/document.356.aspx.pdf32 32
Hören Sie auf Ihren Ärztin….. Vegetarische Ernährung ist nicht nur gut für die eigene Gesundheit. • Landnutzung (inkl. Agrar und Forst) verursacht 24% der Treibhausgas- Emissionen • 70% der Landwirtschaftsfläche weltweit wird für Nutztiere und ihr Futter gebraucht • Die Erzeugung von 1 kg Rindfleisch benötigt 20 kg Futter • Wir produzieren jetzt schon genug Kalorien, um 13 Milliarden Menschen zu ernähren. 33
Umweltwandel in Deutschland Umweltprobleme in Deutschland (aus einem Vortrag des BfN 2011) • Zerschneidung der Landschaft • Flächenverbrauch • Intensive Landwirtschaft • Überschwemmungen Vortrag von Prof. B. Jessel, BfN auf dem Sino-German Workshop on Biodiversity Conservation 2011 34
Umweltwandel in Deutschland Umweltprobleme in Deutschland • Zerschneidung der Landschaft • Flächenverbrauch Joadl - Eigenes Werk, CC BY-SA 3.0 at, • Intensive commons.wikimedia.org Foto: J. Mutke Landwirtschaft • Überschwemmungen ..inzwischen auch… • Klimawandel Lite-Trac, CC BY-SA 3.0, commons.wikimedia.org Foto J. Mutke, Siebengebirge 08/2020 35
Etwa die Hälfte Deutschlands ist landwirtschaftliche Fläche Weitere 12% sind bebaut (Siedlungen, Verkehr etc) J. Mutke Quelle: BfN 2016 Jeden Tag (!) Verbrauch von Von Matthias Zepper, CC BY-SA 3.0, commons.wikimedia.org > 50 Hektar* (= ca. 75 Fußballplätze) weitere Flächen für Siedlungs- und Verkehrszwecke! Laubwald Landwirtschaft Siedlung *bereits reduziert von >120 ha Nadelwald/-forst Grünland Gewässer in den frühen 2000ern Global Landcover 2000 Datensatz 36 J. Mutke
Intensive Landwirtschaft resultiert in hohen Einträgen von Düngern und Pestiziden und Verlust von Landschaftsstrukturen Landwirte als “Manager” von >50% der Landesfläche müssen aber auch als Partner für Naturschutz einbezogen werden. Fotos: J. Mutke [Günter Haaf 1981: Rettet die Natur] 37
Intensive Landwirtschaft resultiert in hohen Einträgen von Düngern und Pestiziden und Verlust von Landschaftsstrukturen Landwirte als “Manager” von >50% der Landesfläche müssen aber auch als Partner für Naturschutz einbezogen werden. Foto: J. Mutke 34,8 % aller Grundwasserkörper (GWK) sind in einem schlechten chemischen Zustand. Hauptursache sind diffuse Belastungen durch Nitrat (27,1 % der GWK überschreiten die Qualitätsnorm) und Pflanzenschutzmittel (2,8 % der GWK überschreiten die Qualitätsnorm) aus der Landwirtschaft (LAWA 2016b).“ Quelle: LAWA – Bund/Länder-Arbeitsgemeinschaft Wasser (2016b): Daten der Bund/Länderarbeitsgemeinschaft Wasser zum Bericht nach Art. 13 der EG- Richtlinie 2000/60/EG. Umweltbundesamt (2017): Gewässer in Deutschland: Zustand und Bewertung. Dessau-Roßlau. https://www.umweltbundesamt.de/sites/default/files/medien/1968/publikatione n/170829_uba_fachbroschure_wasse_rwirtschaft_mit_anderung_bf.pdf 38 38
Intensive Landwirtschaft resultiert in hohen Einträgen von Düngern und Pestiziden und Verlust von Landschaftsstrukturen Landwirte als “Manager” von >50% der Landesfläche müssen aber auch als Partner für Naturschutz einbezogen werden. „Brachflächen wirken sich positiv auf die Artenvielfalt z.B. bei Vögeln aus. Der Anteil der Brachen an der Ackerfläche schwankt jedoch über die Zeit stark. Ursache hierfür sind Änderungen in der europäischen Agrarpolitik.“ Leopoldina, acatech & Union der deutschen Akademien der Wissenschaften (2020) Biodiversität und Management von Agrarlandschaften – Umfassendes Handeln ist jetzt wichtig. Halle (Saale) [Günter Haaf 1981: Rettet die Natur] 39
Insektensterben – die Trends sind deutlich, die Datenlage lückig https://www.leopoldina.org/uploads/tx_leopublication/2018_3Akad_ Stellungnahme_Artenrueckgang_web.pdf https://ipbes.net/assessment- reports/pollinators https://journals.plos.org/plosone/article?id=10.1371/journal.pone.0185809 psu.edu www.sciencedirect.com Die Populationen der Insekten in der Roten Liste der gefährdeten Arten Deutschlands https://www.vbio.de/themenspektr https://www.eea.europa.eu/publicatio um/biodiversitaet/insektenschwund ns/the-european-grassland-butterfly- indicator-19902011 sind in den letzten 50-150 Jahren um durchschnittlich 45% zurück gegangen (in einigen Gruppen bis zu 96%) 4040
Die Region Bonn/ Rhein-Sieg Mutke, Klement, Terlau, Freund & Weigend (2019):Die Natur der Region Bonn/Rhein-Sieg. Decheniana Beihefte 41: 1-167. [unter der Mitwirkung von 23 weiteren Kapitel-Autoren] www.naturhistorischerverein.de Vollständige Publikation als PDF Foto J. Mutke, Siebengebirge 08/2020 41
Die Region Bonn / Rhein-Sieg Bonn: 327.000 Einwohner RSK: 600.000 Einwohner 42
Die Schutzgebiete der Region Bonner Stadtgebiet: Etwa 50% unter Landschafts- oder Naturschutz. Bonn 9 NSG (32,07 km² = 22,71% ) Quelle: Stadt Bonn 2015 Rhein-Sieg 118 NSG (171,94 km² = 14,91 % ) Quelle: RSK 2016 NRW 7,1 % BRD 3,5 % 43
Mutke, Weigend, et al. (2019): Die Zahlen der Wirbeltierarten Die Natur der Region Bonn/Rhein-Sieg. Decheniana Beihefte 41: 1-167. haben sich lokal mehr als halbiert! •Intensive Landwirtschaft (Eutrophierung, Pestizide, intensive Bearbeitung, Struktur-Armut etc) •Bedarf an naturnahen Wäldern mit ausreichend Totholz, Baumhöhlen und insgesamt Struktur-Reichtum (siehe aber z.B. EU-Projekt Villewälder durch Regionalforstamt und Biologische Station) • Früherer Gewässerausbau und Umweltverschmutzung • Störung/„Freizeit-Druck“/hohe Hunde-Dichte etc Bonn Region NRW BRD Bonn/RSK Arten 56 63 84 96 gesamt Bedrohte 27 % 24% 40% 38,5% Arten (15) (15) (34) (37) Quelle Stadt Bonn www.saeuger www.saeuger Rote Liste 2008 atlas- atlas- Deutschlands. nrw.lwl.org nrw.lwl.org BfN 44
Auch viele Pflanzenarten der roten Listen sind lokal deutlich zurück gegangen. 135 der etwa 1250 „altheimischen“ Sippen von Gefäßpflanzen sind lokal in der Region ausgestorben. (ca. 11 %) Vor allem auch Arten Nährstoff-armer Standorte gehen stark zurück. Mutke, Weigend, et al. (2019): Die Natur der Region Bonn/Rhein-Sieg. Decheniana Beihefte 41: 1-167. 45
Der heiße Stein mag zum Pizza-Backen praktisch sein – aber für das Klima Ihres Vorgartens…? • Bodenbedeckung hat starke mikroklimatische Effekte! Zusätzlich sind solche Steinflächen leblose Wüsten. • Städtische Grünanlagen verbessern die Luftqualität, haben lärm- mindernde Effekte, können positive psychische Wirkung haben und sind wichtig für Freizeit und Erholung. • Tagestemperaturen unter Stadtbäumen >3°C niedriger. https://www.zdf.de/nachrichten/video/panorama-gaerten-des-grauens-100.html www.bonn.de/zures Stadt Bonn: Projekte zur Klimaanpassung 46
Beispiele für Erfolge in der Umweltpolitik: Das „Waldsterben“: großes Thema in den 1980er-Jahren u.a. durch schwefelhaltige Abgase aus Industrie und Kohlekraftwerken Von bdk, CC BY-SA 3.0, commons.wikimedia.org 47 www.umweltbundesamt.de/daten/luft/luftschadstoff-emissionen-in-deutschland
Beispiele für Erfolge in der Umweltpolitik: Die Verschmutzung unserer Gewässer mit Abwasser aus Industrie und Siedlung sind deutlich zurück gegangen – nach wie vor ein Problem: u.a. Eutrophierung IKSR – Internationale Kommission zum Schutz des Rheins http://iksr.bafg.de/iksr/lj_auswahl.asp?S=0 48
www.nasa.gov Auch international kann die Staatengemeinschaft erfolgreich handeln: Beispiel FCKW/FKW und Ozonloch In den 1980er Jahren wurde deutlich, dass Chlor und Brom u.a. aus Kühlmitteln (u.a. FCKW) zum Abbau des stratosphärischen Ozons führen. (=>Ozonloch v.a. über der Antarktis) NASA.org Dies führt zu höherer UV-Belastung, trägt aber auch zur Erderwärmung bei. Wiener Übereinkommen zum Schutz der Ozonschicht (1985) San Jose – basierend auf Generic Mapping Tools, CC BY-SA 3.0, commons.wikimedia.org Montrealer Protokoll über Stoffe, die zu einem Abbau der Ozonschicht führen (1987) => Reduzierung und schlussendlich vollständige Abschaffung der Emission von chlor- und bromhaltigen Chemikalien Seit den 2000er-Jahren stabilisiert sich das Ozonloch – tatsächlich schließen wird es sich erst in Jahrzehnten. www.esrl.noaa.gov/gmd/hats/graphs/graphs.html 49
Es mangelt nicht an fundierten Handlungsempfehlungen auf wissenschaftlicher Grundlage https://de.scientists4future.org/ https://www.natur-und- landschaft.de/de/news/naturbasierter- klimaschutz-und-biodiversitatspolitik-mussen- leitlinien-der-bundespolitik-werden-1842 https://www.leopoldina.org/uploads/tx_l eopublication/2020_Diskussionspapier_Bi odiversitaetskrise_web.pdf 50
Die vollständige Präsentation mit allen Quellen: https://www.nees.uni-bonn.de/staff/pages/jens-mutke Alumni-Netzwerk & Universitätsgesellschaft Bonn Der Globale Klima- und Umweltwandel - Was bedeutet er für uns? Dr. Jens Mutke Nees-Institut für Biodiversität der Pflanzen Universität Bonn 25.10.2021 Lanzerath, Mutke, Barthlott, Baumgärtner, Becker & Spranger: Biodiversität. DRZE Bonn. Mutke, Klement, Terlau, Freund & Weigend: Die Natur der Region Bonn/Rhein-Sieg. Decheniana Beihefte 41.
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