Das Projekt "Biogene VOC-Emissionen und Photochemie in den borealen Regionen Europas (BIPHOREP)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der Angewandten Forschung, Fraunhofer-Institut für Atmosphärische Umweltforschung durchgeführt. Objectives: Quantification of emission rates of C5 to C10 hydrocarbons from typical Boreal tree species. - Measurements of environmental and plant physiological parameters possibly controlling the source strength of VOC from vegetation. - Development of a chemical mechanism for the degradation of biogenic volatile organic compounds (BVOC) emitted by plants in the boreal regions of Europe. - Intercomparison of canopy emission rates calculated by enclosure techniques and/or Gradient-/REA-technique. - Parameterisation of C5 to C10 hydrocarbon emission rates from typical Boreal ecosystems on the basis of key environmental and plant physiological parameters. - Application and test of new chemical mechanisms using measurements from the BIPHOREP field campaigns. Main Results Obtained: Pallas Field Experiment: In July/August 1996 3 boreal tree species: (1) Norway spruce (Picea abies L. (Karst.) ssp. obovata) (2) Scots pine (Pinus sylvestris L.), and (3) Downy birch (Betula pubescens Ehrh.) were investigated with respect to VOC emission pattern and the influence of environmental and plant physiological parameters on the source strength of VOC. The following plant physiological parameters were calculated: net photosynthesis A, leaf conductance for water vapour gH20 , transpiration E, and CO2 mixing ratio inside the leaf ci. The following environmental parameters were recorded: photosynthetic active radiation PAR, leaf temperature Tleaf, CO2 mixing ratio outside the leaf ce, leaf to air water vapour pressure deficit DW. In total 22 diurnal cycles during different weather situations typical for the boreal summer were recorded. On warm and sunny days leaf temperatures of up to 35 Grad C and PAR values of up to 1400 MikroE were observed. During that time the sum of monoterpenes emitted by a Norway spruce twig mounted to 300 pmol m-2 total leaf area s-1. Main isoprenoid compounds in the VOC emission pattern were (alpha-pinene, beta-pinene/sabinene and isoprene. Maximum values of the single compounds reached ca. 100 pmol m-2 s-1. Other Monoterpenes such as myrcene, (3-carene, limonene and two unidentified substances were emitted in significant lower amounts by spruce twigs. The sum of monoterpene emission rates for pine twigs were comparable to those of spruce twigs under similar weather conditions. However, only traces of isoprene were emitted by pine twigs (lower 40 pmol m-2 s-1). Birch is a very low emitter of isoprenoids with emission rates lower 20 pmol m-2 s-1. In general the emission rates are correlated to temperature and light. A control of the emission through stomatal movement or a correlation to net photosynthesis is not obvious.
Das Projekt "Entwicklung eines biogenen Emissionskatasters fuer Deutschland und Europa" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der Angewandten Forschung, Fraunhofer-Institut für Atmosphärische Umweltforschung durchgeführt. Kohlenwasserstoffe spielen in der Chemie der Atmosphaere eine grosse Rolle. Sie werden photochemisch abgebaut, wobei Zwischen- oder Endprodukte entstehen, die zum Teil aeusserst toxisch sind und erhebliche Umweltschaeden verursachen koennen. Trotz der Bedeutung der Kohlenwasserstoffe fuer die Chemie der Troposphaere ist die Kenntnis ueber die zeitliche und raeumliche Verteilung der Kohlenwasserstoffemissionen der Biosphaere nur unzureichend. Dies trifft insbesondere fuer die biogenen Kohlenwasserstoffe zu. Im Sommer kann unter bestimmten meteorologischen und pflanzenphysiologischen Bedingungen der biogene Anteil an der gesamten Kohlenwasserstoffemission (BVOC) dem anthropogenen Anteil entsprechen. Mesoskalige Ausbreitungsmodelle benoetigen als Eingabegroesse neben anthropogenen Emissionen auch biogene Emissionen. Ein derartiges BVOC-Emissionskataster ist jedoch in der erforderlichen raeumlichen und zeitlichen Aufloesung fuer Deutschland und Europa derzeit nicht vorhanden. Ziel des Vorhabens ist die Entwicklung, Weiterentwicklung und Bereitstellung von Algorithmen und Eingabedaten fuer die Berechnung von stuendlichen Emissionsraten fuer Isopren, Monoterpene und andere reaktive BVOC in hoher raeumlicher Aufloesung fuer Europa und Deutschland. In einer zweiten Foerderphase ist geplant, nachdem die wesentlichen theoretischen Arbeiten in der ersten Phase abgeschlossen sind, ein Freilandexperiment zur Evaluierung des Emissionskatasters durchzufuehren. Die zu messenden Groessen sowie deren raeumliche und zeitliche Verteilung werden auf die in der ersten Phase erzielten Ergebnisse abgestimmt. Am Experiment werden mehrere Gruppen, die auf dem Gebiet der VOC-Messungen taetig sind, beteiligt. Ein geeigneter Standort wird von diesen Gruppen festgelegt. Ergebnisse: Als Ergebnis der Diskussion zur Bestandsmodellierung ist festzuhalten, dass als geeignetes Bestandsmodell ein Mehrschichtenmodell mit einem K-Ansatz unter Einschluss von Chemie fuer das weitere Vorgehen gewaehlt wird. Auf der Basis einer Literaturrecherche und der Auswertung eigener Arbeiten wurden biogene Emissionsfaktor fuer in Europa typische Baumarten zusammengestellt. Diese Datenbasis wird mit dem Erscheinen von neuen Emissionsfaktoren weiter aktualisiert. Ein erstes Kataster fuer Bayern, enthaelt die Emissionen von Isopren, Monoterpenen und anderen Kohlenwasserstoffen in einer raeumlichen Aufloesung von 1 km x 1 km. Die Emissionen wurden mit einer zeitlichen Aufloesung von einer halben Stunde berechnet. Die Ergebnisse sind als Jahreswerte (einer Vegetationsperiode) und als Halbstundenwerte fuer ausgewaehlte Tage verfuegbar. Bei den Emissionsberechnungen wurden die Monate des Sommerhalbjahres beruecksichtigt, da in diesen Monaten aufgrund der verhaeltnismaessig hohen Temperaturen und starken Sonneneinstrahlung die mit Abstand hoechsten Emissionen zu erwarten sind. Waehrend des Sommers ist mit etwa 90 Prozent der biogenen Emissionen zu rechnen.
Das Projekt "Messung biogener Emissionen aus tropischen und mitteleuropaeischen Graslaendern" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Max-Planck-Institut für Chemie (Otto-Hahn-Institut) durchgeführt. PTR-Messungen mit folgenden Zielen: Quantifizierung biogener Emissionen von tropischen und mitteleuropaeischen Graslaendern. Abschaetzung der globalen Quellstaerke fuer Emissionen dieser Art. Untersuchung von pflanzlichen Emissionen unter Extrembedingungen (water stress, heat stress, CO2 stress). Beobachtung von kurzzeitigen Effekten (z.B. Emissionsspitzen nach dem Oeffnen der Stomata). Erwarteter Nutzen dieser Messungen: In Verbindung mit 3-D Chemie+Transport Modellen kann ein besseres Verstaendnis atmosphaerenchemischer Prozesse wie Oxidationskraft und Ozonbildungspotential der Atmosphaere erreicht werden. Durch die Beobachtung von Emissionen unter speziellen Bedingungen koennen pflanzenphysiologische Prozesse verstanden werden.
Das Projekt "Modellierung der Emission biogener, fluechtiger, organischer Verbindungen in der Kronenschicht europaeischer Waelder (VOCAMOD)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Fachhochschule Nürtingen, Institut für Angewandte Forschung - Landschaftsentwicklung und Landschaftsinformatik - durchgeführt. Es ist allgemein akzeptiert, dass biogene, fluechtige, organische Verbindungen, insbesondere reaktive Verbindungen wie Isoprene und Monoterpene zusammen mit NOx waehrend der Vegetationsperiode chemische Reaktionen in der Troposphaere ausloesen, die sowohl zum Ozonabbau wie -aufbau fuehren koennen. In den USA wurden Modelle entwickelt, die Isoprene und Monoterpene in Abhaengigkeit der beiden Umweltparameter Licht und Temperatur hochrechnen. Waehrend im Vorlaeuferprojekt BEMA insbesondere Emissionsraten fuer im Mittelmeerraum typische Vegetationsarten sowie Informationen zu Vegetationsbestaenden (z.B. Biomasse, Struktur) ermittelt wurden soll jetzt versucht werden, das Geschehen zwischen den auf Astebenen gemessenen Emissionsraten und den ueber Bestand gewonnenen Fluessen durch Modelle zu simulieren. Man verspricht sich davon eine zuverlaessige Modellierung biogener Emissionen im Landschaftsmassstab. Das IAF ist einer von 8 Partnern. Es ist zustaendig fuer eine gemeinsame, strukturierte Datenverwaltung. Nachdem innerhalb von BEMA ein komplexes Geo-Informations-System-basiertes Einstrahlungsmodell entwickelt wurde, soll dieses nun ausgebaut werden, um sowohl raeumlich-zeitlich Temperatur zu korrigieren aus auch anschliessend biogene Emissionen anzutreiben. Das spezielle Interesse liegt in den Effekten, die durch die Dreidimensionalitaet komplexen Gelaendes bzw. lichter Baumbestaende hervorgerufen werden.
Das Projekt "Foerderschwerpunkt: Troposphaerenforschung - Leitthema 2: Anthropogene und biogene Emissionen sowie Deposition von Spurenstoffen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der Angewandten Forschung, Fraunhofer-Institut für Atmosphärische Umweltforschung durchgeführt. Das vorliegende Verbundforschungsvorhaben 'Anthropogene und biogene Emissionen sowie Deposition von Spurenstoffen' (Leitthema 2) hat sich zum Ziel gesetzt, den derzeitigen Kenntnisstand ueber die Emissionen wesentlicher zur Photooxidantienbildung beitragender Spurenstoffe (u.a. VOC, CO, NO,) speziell die Qualitaet und Aufloesung der vorliegenden Datensaetze, zu verbessern und um andere, bisher nicht beruecksichtigte Spurenstoffe zu erweitern. Zusaetzlich geht es darum, die Voraussetzungen fuer die quantitative Erfassung der Senkenstaerken von primaer emittierten und sekundaer in der Atmosphaere gebildeten Schadstoffen durch trockene Deposition zu schaffen. Primaeres Ziel dieses Vorhabens ist es, evaluierte Prozessmodule zur Bestimmung der Emission und Deposition zu entwickeln sowie Emissionsdatensaetze ausgewaehlter Spurenstoffe entsprechend den Vorgaben aus dem Leitthema 1 zu erarbeiten und bereitzustellen. Die Arbeiten konzentrieren sich auf die anthropogenen Stickstoffoxide sowie die biogenen und anthropogenen fluechtigen organischen Verbindungen. Das Programm beinhaltet aufeinander abgestimmte Laborstudien sowie Feldmesskampagnen, die durch Modellierungsaktivitaeten unterstuetzt werden. Die fuer eine Stadt berechneten Emissionsdaten werden durch Messungen er Massenfluesse der betreffenden Spurenstoffe in Luv und Lee der Stadt ueberprueft. Die im Rahmen dieses Leitthemas durchgefuehrten Arbeiten erfolgen in enger Abstimmung mit den Aktivitaeten der anderen Leitthemen innerhalb des TFS. Eine Zusammenarbeit mit dem Aerosolforschungsprogramm (AFS) ist vorgesehen und wird nach der Ausschreibung des AFS konkretisiert.
Das Projekt "Analyse der staedtischen Immissionsstruktur unter besonderer Beruecksichtigung der Luftqualitaet von Gruenflaechen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität-Gesamthochschule Essen, Fachbereich 9 Architektur, Bio- und Geowissenschaften, Institut für Ökologie, Abteilung Landschaftsökologie durchgeführt. Ziel der Arbeit ist die Klaerung der Frage, inwieweit verschiedene staedtische Flaechennutzungstypen durch den Kfz-Verkehr in ihrer Immissionsstruktur beeinflusst werden. Besonderes Interesse gilt dabei der Analyse der Ausbreitung primaerer und der Bildung sekundaerer Schadstoffe in innerstaedtischen Gruenflaechen. Bezueglich sekundaer gebildeter Photooxidantien werden neben anthropogenen Vorlaeufersubstanzen auch biogene, d. h. innerhalb der Gruenflaechen emittiert, Kohlenwasserstoffe quantifiziert. Inhaltliche Ergebnisse: Die Luftqualitaet urbaner Gruenflaechen wird auch bei austauscharmen Wetterlagen nur geringfuegig durch primaere Spurenstoffe von benachbarten Verkehrswegen beeinflusst. Bei strahlungsreichen Wetterlagen im Sommer ist mit hohen O3-Konzentrationen zu rechnen. Welchen Einfluss biogene Kohlenwasserstoffe dabei als Vorlaeufersubstanzen haben, wird momentan untersucht.
Das Projekt "Gemeinschaftliches regionales LBA-Airborne-Experiment (LBA-CLAIRE)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Max-Planck-Institut für Chemie (Otto-Hahn-Institut) durchgeführt. Im Rahmen der deutsch-niederlaendischen Kooperation COACH (International School for Cooperation on Oceanic, Atmospheric and Climate Changes Studies) plant das MPI in Mainz, zusammen mit Kollegen aus Deutschland, Holland, Schweden, Oesterreich und Brasilien einen eigenstaendigen Beitrag zum internationalen IGBP Projekt LBA (Large-Scale Biosphere-Atmophere Experiment in Amazonia). Im Rahmen von LBA-ClAIRE (Cooperative LBA Airborne Regional Experiment) sollen Messungen einer Reihe von Spurengasen und Aerosolparametern an Bord einer Cessna Citation II im Maerz/April 1998 in Surinam, Suedamerika, durchgefuehrt werden, mit dem Ziel, den Einfluss biogener Emissionen aus dem tropischen Regenwald auf die Chemie der Atmosphaere zu untersuchen.
Das Projekt "Qualitative und quantitative Analyse O3-produzierender Vorlaeufersubstanzen in innerstaedtischen Gruenflaechen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität-Gesamthochschule Essen, Fachbereich 9 Architektur, Bio- und Geowissenschaften, Institut für Ökologie, Abteilung Landschaftsökologie durchgeführt. Ziel des Forschungsvorhabens ist es, den Einfluss anthropogener und biogener Vorlaeufersubstanzen auf die Bildung von Ozon in innerstaedtischen Gruenflaechen zu bestimmen. Hierzu werden sowohl Qualitaet und Quantitaet der in Frage kommenden organischen und anorganischen atmosphaerischen Spurenstoffe als auch deren photochemische Reaktionsverhaeltnisse analysiert.
Das Projekt "Foederschwerpunkt: Troposphaerenforschung - Leitprojekt 2C - Teilvorhaben: Messung des Anteils von Photosyntheseprodukten an der Substratversorgung der Isoprenoidbiosynthese" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Tübingen, Botanisches Institut, Lehrstuhl Physiologische Ökologie der Pflanzen durchgeführt. In einem aus 3 Teilprojekten aufgebauten Gesamtvorhaben soll ein prozessorientiertes Modell zur Beschreibung der Quellstaerken von Isoprenoiden bei Charakterarten europaeischer Laubmischwaelder entwickelt werden. Gegenstand des vorliegenden Teilprojektes ist die Erforschung biochemischer Regulationsvorgaenge zwischen der Bildung von Photoassimilaten und deren Bereitstellung fuer die Isoprenoidbiosynthese. Dazu soll in Abhaengigkeit von Episoden erhoehter Isoprenoidemission eine moegliche Umverteilung von photosynthetisch fixiertem CO2, weg von der Staerke (Zwischenspeicherung) und Saccharose-Synthese (Abtransport), hin zur Isoprenoidbiosynthese, unter Einschluss anaplerotischer Reaktionen untersucht werden. Als Parameter werden Poolgroessen regulatorischer Metaboliten, sowie Aktivitaet, Proteinmenge und Expression von Schluesselenzymen bestimmt. Das Teilprojekt ist mit den anderen eng vernetzt, da es ueber Daten zur Bereitstellung von Photoassimilaten fuer die Isoprenoidbiosynthese die direkte Verbindung zwischen den Bestimmungen der in vivo-Photosynthese und der Isoprenoidsynthese/-emission herstellt. Darueberhinaus laesst sich auf der Grundlage der hier gewonnenen Daten die Rolle des Blattstoffwechsels fuer die Isoprenoidbiosynthese im Vergleich zu der alternativer Senken und Quellen abschaetzen. Damit liefert dieses Teilprojekt einen wesentlichen Beitrag zur Entwicklung eines prozessorientierten Modells.
Das Projekt "Emissionsmodul fuer regionale Ausbreitungsrechnungen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Stuttgart, Institut für Energiewirtschaft und Rationelle Energieanwendung durchgeführt. Ziel des Projekts ist die Entwicklung eines EDV-Modulsystems zur Bereitstellung von Emissionsdaten fuer atmosphaerische Ausbreitungs- und Luftchemiemodelle, das direkt an diese Modelle gekoppelt werden kann. Das Modulsystem soll sowohl anthropogene als auch biogene Emissionen in der erforderlichen raeumlichen, zeitlichen und stofflichen Aufloesung berechnen bzw. bereitstellen und fuer verschiedene Chemie-Transport-Modelle, variable Untersuchungsgebiete und beliebige Episoden eines Jahres einsetzbar sein. Die von meteorologischen Einfluessen abhaengigen Emissionen werden unter Verwendung von Ergebnissen der Meteorologiemodelle berechnet, die uebrigen Emissionen werden durch Auswertung einer Emissions-Cachedatenbank ermittelt, deren Eingangsdaten von den im TFS-Projekt 'Emissionsdaten fuer Deutschland und Europa' (TFS, Leitthema 2, Projekt A.1) vorgesehenen Emissionsmodellen und -berechnungen geliefert werden. Mit dem Modulsystem koennen Emissionsdaten quasi zeitgleich mit der numerischen Simulation des Transports und der Umwandlung von Luftverunreinigungen berechnet und als Eingabedaten fuer das jeweils verwendete Chemiemodell bereitgestellt werden. Dadurch entfaellt zum einen die bisherige besonders zeit- und speicherintensive Uebertragung von raeumlich, zeitlich und stofflich hochaufgeloesten Emissionsdaten aus Emissionsmodellen, zum anderen wird die redundante Speicherung von meteorologischen Daten vermieden. Ein derart gekoppeltes System aus Emissions- und Atmosphaerenmodellen kann sowohl zur Erstellung von kurzfristigen Ozonprognosen fuer Sommersmogepisoden dienen, als auch zur Simulation der Auswirkungen von Emissionsszenarien in zukuenftigen Jahren verwendet werden.
| Origin | Count |
|---|---|
| Bund | 10 |
| Type | Count |
|---|---|
| Förderprogramm | 10 |
| License | Count |
|---|---|
| open | 10 |
| Language | Count |
|---|---|
| Deutsch | 10 |
| Englisch | 1 |
| Resource type | Count |
|---|---|
| Keine | 10 |
| Topic | Count |
|---|---|
| Boden | 10 |
| Lebewesen & Lebensräume | 10 |
| Luft | 10 |
| Mensch & Umwelt | 10 |
| Wasser | 10 |
| Weitere | 10 |