Zielsetzung und Anlass des Vorhabens<\/p>\n
Die Zielsetzung dieses Vorhabens liegt in der Entwicklung, Installation und Erprobung eines integrierten Me\u00dfsystems zur Erfassung wichtiger umweltrelevanter Schadstoffe in der Troposph\u00e4re f\u00fcr das Umwelth\u00f6henobservatorium Zugspitze. Das Me\u00dfsystem soll f\u00fcr die \u00dcberwachung der chemischen Zusammensetzung der Atmosph\u00e4re und ihrer zeitlichen Ver\u00e4nderung eingesetzt werden. Das Gesamtsystem soll wichtige umweltrelevante Schadstoffe und deren zeitliches Verhalten in der Troposph\u00e4re und Stratosph\u00e4re vom H\u00f6henobservatorium aus erfassen.<\/p>\n
Darstellung der Arbeitsschritte und der angewandten MethodenDurch die Weiterentwicklung bereits vorhandener und Erg\u00e4nzung durch die in diesem Vorhaben entwickelten Me\u00dfger\u00e4te gilt es, ein modernes Umweltbeobachtungssystem bereitzustellen, das auch die Untersuchung des komplexen Verhaltens der belasteten und unbelasteten Troposph\u00e4re erm\u00f6glicht und damit die Voraussetzung f\u00fcr die Definition von effizienten und kosteng\u00fcnstigen Ma\u00dfnahmen zur L\u00f6sung atmosph\u00e4rischer Umweltprobleme schafft. Das System beinhaltet<\/p>\n
– ein Fourier-Transform-Infrarot-Spektrometer (FTIR)
\n– ein Lidarsystem,
\n– ein hochaufl\u00f6sendes UV-Spektrometer
\n– eine differentielle optische Absorptions-Me\u00dfstrecke (DOAS)
\n– ein automatisch arbeitende gaschromatographischen (GC) Anlage
\n– ein automatisch arbeitende GC-Anlage\/Massenspektrometer (GCMS)
\n– ein Datenerfassungssystem.<\/p>\n
Alle Einzelkomponenten werden zu einem Integrierten Me\u00dfsystem zusammengefa\u00dft.<\/p>\n
Ergebnisse und Diskussion<\/p>\n
Im Rahmen dieses Vorhabens wurde ein integriertes Me\u00dfsystem zur Erfassung wichtiger umweltrelevanter Schadstoffe in der Troposph\u00e4re als Bestandteil des Umweltobservatoriums UHOZ entwickelt und erfolgreich erprobt. Das System dient in erster Linie der Erfassung der chemischen Zusammensetzung der Atmosph\u00e4re und ihrer zeitlichen Ver\u00e4nderung. Besondere Aufmerksamkeit wird solchen Parametern gewidmet, die klimarelevant sind und die Oxidationskapazit\u00e4t der Atmosph\u00e4re beeinflussen. <\/p>\n
Durch die aufeinander abgestimmte Kombination der in diesem Vorhaben entwickelten Me\u00dfger\u00e4te wurde ein modernes Umweltbeobachtungssystem geschaffen, das die Erfassung von Trends erlaubt und wichtige Daten f\u00fcr weiterf\u00fchrende Untersuchungen \u00fcber das komplexe Verhalten der belasteten und unbelasteten Troposph\u00e4re erm\u00f6glicht. Das System beinhaltet ein Fourier-Transform-Infrarot-Spektrometer (FTIR) zur Bestimmung der S\u00e4ulendichten klimawirksamer Spurengase in der Atmosph\u00e4re, ein Lidarsystem zur Bestimmung der vertikalen Verteilung des troposph\u00e4rischen Ozon, ein hochaufl\u00f6sendes Spektrometer zur Aufzeichnung der solaren UV-B-Strahlung, ein differentielles optisches Absorptions-Spektrometer (DOAS) zur \u00dcberwachung der Konzentrationen verschiedener Spurengase entlang einer horizontalen Trasse, eine automatisch arbeitende gaschromatographische (GC) Anlage zur Bestimmung von Nicht-Methan-Kohlenwasserstoffen und eine GC-Anlage in Verbindung mit einem Massenspektrometer (GC-MS) zur Bestimmung vollhalogenierter Substanzen und deren Substitute, sowie Me\u00dfger\u00e4te zur kontinuierlichen Messung von Aerosol, Kohlenmonoxid, Peroxiden und Formaldehyd. Die Daten werden \u00fcber ein Rechnernetzwerk erfa\u00dft und vom Schneefernerhaus und dem Zugspitz-Gipfel zur Archivierung in das IFU \u00fcbertragen. Die Subsysteme und Komponenten des Gesamtme\u00dfsystems wurden von mehreren Herstellern in Zusammenarbeit mit dem Fraunhofer Institut f\u00fcr Atmosph\u00e4rische Umweltforschung entwickelt und dabei f\u00fcr die speziellen Anforderungen im Umwelth\u00f6henobservatorium optimiert.<\/p>\n
Das Me\u00dfsystem stellt in Anbetracht der Anzahl der erfa\u00dften Parameter und der Qualit\u00e4t der eingesetzten Einzelger\u00e4te ein weltweit einmaliges Umweltbeobachtungssystem dar und kann als Kern f\u00fcr zuk\u00fcnftige Weiterentwicklungen dienen. Dar\u00fcber hinaus wird das UHOZ f\u00fcr andere wissenschaftliche Projekte, die nicht in unmittelbarem Zusammenhang mit der Klima- und Atmosph\u00e4renforschung stehen, aber auf den am UHOZ gewonnenen Daten aufbauen, zunehmend an Interesse gewinnen. Dazu geh\u00f6ren u.a. Projekte aus den Bereichen Materialforschung und Solartechnik, die ihre Produkte unter extremen Witterungsbedingungen (z. B. zur Korrosionsforschung) bei bekannten atmosph\u00e4rischen Bedingungen testen m\u00fcssen und bei der Interpretation der Ergebnisse auf die am UHOZ gewonnenen luftchemischen und meteorologischen Daten zur\u00fcckgreifen k\u00f6nnen.<\/p>\n
\u00d6ffentlichkeitsarbeit und Pr\u00e4sentation<\/p>\n
Das integrierte Me\u00dfsystem wurde auf dem Klimagipfel in Berlin der \u00d6ffentlichkeit vorgestellt.<\/p>\n
Fazit<\/p>\n
Das Umwelth\u00f6henobservatorium Zugspitze soll als l\u00e4ngerfristig verf\u00fcgbare Me\u00dfplattform f\u00fcr die Durchf\u00fchrung wissenschaftlicher Untersuchungen vor allem im Bereich der Klima- und Atmosph\u00e4renforschung dienen. Diese Me\u00dfplattform wird f\u00fcr operationelle Messungen der zeitlichen Ver\u00e4nderungen der chemischen Zusammensetzung der Atmosph\u00e4re genutzt und der wissenschaftlichen Gemeinschaft f\u00fcr die Durchf\u00fchrung von Forschungsprojekten zur Verf\u00fcgung stehen. Auf der Basis des derzeitigen Kenntnisstandes l\u00e4\u00dft sich die wissenschaftliche Nutzung des UHOZ generell in drei Teilgebiete aufgliedern:<\/p>\n
(1)\tBetrieb einer Globalstation im Rahmen von GCOS-GAW (Global Climate Observing System – Global Atmosphere Watch) zur \u00dcberwachung der chemischen Zusammensetzung der Atmosph\u00e4-re,
\n(2)\tAktivit\u00e4ten zur Qualit\u00e4tssicherung der im Rahmen von GCOS-GAW erzielten Daten,
\n(3)\tDurchf\u00fchrung von Proze\u00df-Studien (in Form von kontinuierlichen Untersuchungen oder zeitlich befristeten Me\u00dfkampagnen) zur Verbesserung des Kenntnisstandes hinsichtlich des chemischen Verhaltens der Atmosph\u00e4re und ihrer St\u00f6rung durch den Menschen.<\/p>\n
Diese Verbindung von Langzeitmessungen luftchemischer und meteorologischer Komponenten im Rahmen des GAW-Programms und Me\u00dfkampagnen von begrenzter Zeitdauer im Rahmen nationaler und internationaler Forschungsprogramme ist eine Besonderheit des Umwelth\u00f6henobservatoriums auf der Zugspitze, durch die sich das UHOZ von vergleichbaren Observatorien unterscheidet.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
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