Potenzial und Grenzen eines neuen Verfahrens zum linienhaften Gasmonitoring in Böden

Stipendiatin/Stipendiat: Dr. Sebastian Ebert

Zur Lösung klimabedingter Probleme besteht dringender Bedarf an einer Repräsentanzverbesserung bei der Messung von Treibhausgasen. Beispielsweise wird vermutet, dass mehr als die Hälfte vulkanogener CO2-Emissionen diffus erfolgen. Bislang fehlen hinreichend repräsentative und kostengünstige Methoden um diese Vermutung verlässlich über hinreichende Zeiträume zu quantifizieren.Bereits die Ermittlung von Emissionen gewöhnlicher unterschiedlich genutzter Böden (Wald, Feldwirtschaft, Brachen ?) stellt enorme Anforderungen an die Messtechnik. Neben der Verfügbarkeit von Wasser und Sauerstoff ist das Bodenleben an Nährstoffe und deren Verteilung gebunden. Wichtige Strukturmerkmale von Böden, die die Bewegung von Stoffströmen bestimmen, variieren auf unterschiedlichen Skalen. In derart hierarchisch-heterogenen Systemen kann einerseits erwartet werden, dass die Verteilungsmuster der vorhandenen Gase und deren Dynamik durch eine Vielzahl von im Detail nicht ermittelbaren Faktoren bestimmt werden. Andererseits fehlen insbesondere für den praktisch relevanten Skalenbereich continuum scale - field scale zuverlässige (d. h. repräsentative) Gasmessungen. Verfahren, die in hinreichender zeitlicher Auflösung ein nichtinvasives Monitoring von Bodengasen in diesem Skalenbereich ermöglichen, sind bislang nicht verfügbar.Am Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung - UFZ wurde ein nichtinvasives Messverfahren entwickelt, dass das Potenzial besitzt, hochaufgelöst und unabhängig von der Phasensättigung die Gasdynamik in porösen Medien zu erfassen. Das viel versprechende Verfahren wurde in unterschiedlichen Laborstudien erfolgreich erprobt.Das Ziel innerhalb der Promotionsarbeit ist dessen erstmalige Felderprobung in dem oben diskutierten Skalenbereich und die experimentelle/theoretische Analyse von Potenzial und Grenzen derartiger Meßsysteme beim Feldeinsatz.

Förderzeitraum:
01.04.2009 - 31.03.2012

Institut:
Brandenburgische Technische Universität Cottbus
Fakultät IV, Umweltwissenschaften
Lehrstuhl Biotechnologie der Wasseraufbereitung

Betreuer:

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