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Mit Metrologie in die Zukunft - Herausforderung Umwelt und Klima

Klima/Umwelt

Alles im Fluss: Globale Stoffflüsse – lokale Quellen und Senken

Laserhygrometer (TU Braunschweig)
Transfernormal-Laserhygrometer für Flussmessungen auf dem neuen Forschungsflugzeug der TU Braunschweig (Abbildung: Felix Witt, TU Braunschweig)

Wer Klimawandel und die Auswirkungen der Umweltverschmutzung verstehen will, darf nicht nur den Istzustand erfassen, indem er etwa die lokale CO2-Konzentration misst. Nötig ist eine Quantifizierung der Quellen und Senken der problematischen Stoffe: von Wasserdampf, Treibhausgasen (CO2, CH4, N2O), Schadstoffen wie etwa N2O aus der Düngung, NH3/CH4 aus der intensiven Nutztierhaltung oder NOx und Aerosolen/Feinstaub aus dem Verkehr. Es muss gemessen werden, wieviel Substanz wie schnell und wo zwischen Luft/Boden/Ozean/Biosphäre ausgetauscht wird, wie groß diese Stoffflüsse sind und wie sie sich verändern. Essenzielles Werkzeug hierfür ist die Eddy-Covarianz (EC), bei der gleichzeitig und sehr schnell die Fluktuation von Stoffkonzentration, Temperatur und der vertikalen Windgeschwindigkeit bestimmt wird. Hierfür entwickeln PTB und TU Braunschweig ein neues, sehr schnelles Transfernormal-Laserhygrometer für den Einsatz auf ihrem neuen Forschungsflugzeug. In Kooperation mit weiteren Partnern soll beispielsweise untersucht werden, wie sich der Rückgang des polaren Meereises auf den arktischen Wärmehaushalt auswirkt. Auch Projekte zur CH4-Freisetzung aus Deponien oder Mooren sind geplant. Weitere Methoden zur Bestimmung von Stoffflüssen zielen auf die Erfassung räumlicher Konzentrationsgradienten mittels spektroskopischer Methoden in Kombination mit dedizierten Gasfreisetzungs- und -erfassungsstudien, wie sie im Rahmen der IMPRESS- und IMPRESS2-Projekte auf der 600-m-Referenz-Messstrecke der PTB untersucht wurden. Sie sollen noch weiterentwickelt werden.

Beteiligter Fachbereich

Opens internal link in current window3.4 Analytische Chemie der Gasphase