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Der Vertrag über das umfassende Verbot von Nuklearversuchen (Kernwaffenteststopp-Vertrag: CTBT) und seine Überwachung

Der Vertrag über das umfassende Verbot von Nuklearversuchen (Kernwaffenteststopp-Vertrag: CTBT) und seine Überwachung Der Vertrag über das umfassende Verbot von Nuklearversuchen ( CTBT ) ist eines der zentralen internationalen Abkommen zur Verhinderung der Weiterverbreitung von Kernwaffen. Der CTBT wurde 1996 zur Unterzeichnung ausgelegt. Von den 44 Staaten ( sog. Annex 2-Staaten), deren Ratifikation für das Inkrafttreten erforderlich ist, fehlen bis heute neun: drei haben den Vertrag weder unterzeichnet noch ratifiziert, sechs weitere haben ihn zwar unterzeichnet, aber nicht ratifiziert. Die Organisation zur Überwachung des Kernwaffenteststopp-Vertrags ( CTBTO ) überwacht die Einhaltung des Vertrags mit seismischen Messungen, Radioaktivitätsmessungen und Spezialmikrophonen in den Ozeanen und der Atmosphäre. Das BfS beteiligt sich mit Radioaktivitätsüberwachungen an der Kontrolle und betreibt die einzige Station für hochempfindliche Radioaktivitätsmessungen in Mitteleuropa auf dem Schauinsland bei Freiburg. Der umfassende Kernwaffenteststopp-Vertrag ( engl. Comprehensive Nuclear-Test-Ban Treaty , CTBT ) ist eines der zentralen internationalen Abkommen zur Verhinderung der Weiterverbreitung von Kernwaffen. Obwohl er noch nicht in Kraft getreten ist, wird seit 3 Jahrzehnten ein weltweites Messnetz zu Überwachung des Teststopps aufgebaut und erfolgreich betrieben. Das BfS hat zusammen mit der Bundesanstalt für Geowissenschaften und Rohstoffe ( BGR ) für Deutschland die Aufgabe des nationalen Datenzentrums und bewertet die Daten aus dem Messnetz der CTBTO . Der Kernwaffenteststopp-Vertrag Überwachung des Kernwaffenteststopp-Vertrags Der Kernwaffenteststopp-Vertrag Anzahl der weltweit durchgeführten Kernwaffen-Versuche bis 2022. Seit 2017 wurden keine Kernwaffenversuche mehr durchgeführt. Beginn der Kernwaffentests Mit dem sogenannten "Trinity"-Test am 16. Juli 1945 in den USA wurde zum ersten Mal in der Menschheitsgeschichte eine Nuklearwaffe gezündet. Einen Monat später erfolgte der erste militärische Einsatz durch die Abwürfe der Nuklearwaffen über Hiroshima und Nagasaki am Ende des Zweiten Weltkrieges. Trotz früher Überlegungen zu einer internationalen Kontrolle von spaltbarem Material für den Bau von Kernwaffen erlangten weitere Nationen die Fähigkeit zur Herstellung dieser Waffen (Sowjetunion: 1949, Vereinigtes Königreich: 1952). In den 1950er Jahren begannen die USA und die Sowjetunion mit dem Testen sogenannter thermonuklearer Waffen (umgangssprachlich "Wasserstoffbomben"), die eine höhere Sprengkraft besitzen und entsprechend größere Mengen an radioaktivem Fallout produzieren. Partieller Teststopp-Vertrag Unter anderem führte die Kritik an diesen Tests dazu, dass sich 1963 die USA , die Sowjetunion und das Vereinigte Königreich über ein Verbot von Tests in der Atmosphäre, unter Wasser und im Weltraum verständigten. Dies wurde in einem internationalen Vertrag, dem partiellen Teststopp-Vertrag niedergelegt ( engl. Partial Nuclear Test-Ban Treaty , PTBT). Frankreich (erster Test 1960) und China (erster Test 1964) unterschrieben diesen Vertrag jedoch nicht und führten noch bis 1980 Kernwaffentests in der Atmosphäre durch. Vom partiellen zum umfassenden Teststopp Das Internationale Messnetz IMS Quelle: CTBTO https://www.ctbto.org/map/ Die Unterzeichnerstaaten des PTBT hielten sich an die Vertragsregeln, wodurch die Zahl der atmosphärischen (oberirdischen) Tests, und der damit verbundene radioaktive Fallout verringert werden konnte. Die Gesamtzahl aller Kernwaffentests verringerte sich jedoch nicht, sie wurden jetzt nur mehrheitlich unter der Erdoberfläche durchgeführt. Bis heute wurden über 2.000 Kernwaffentests gezählt. Auf diplomatischer Ebene wurde nach dem Inkrafttreten des PTBT über einen umfassenden Teststopp-Vertrag diskutiert und 1976 die sogenannte " Group of Scientific Experts " (GSE) eingerichtet. Ihre Aufgabe war es zu klären, ob und wie die Einhaltung eines solchen Vertrags geprüft werden kann, denn ein verlässliches Verifikationssystem ist eine entscheidende Voraussetzung dafür, dass sich Staaten völkerrechtlich an ein Verbot binden. Über die Möglichkeiten und Grenzen der Verifikation (wissenschaftliche Nachweisführung) liefen die Meinungen zunächst weit auseinander. Umfassender Kernwaffenteststopp-Vertrag Es dauerte bis zum Ende des Kalten Krieges, bis formelle Verhandlungen bei den Vereinten Nationen in der Genfer Abrüstungskonferenz aufgenommen wurden. Die Beratungen, an denen auch Experten des BfS maßgeblich beteiligt waren, konnten bereits zwei Jahre später abgeschlossen und der umfassende Kernwaffenteststopp-Vertrag (Comprehensive Nuclear-Test-Ban Treaty, CTBT ) 1996 zur Unterzeichnung ausgelegt werden. Die Verhandlungsparteien wollten sicherstellen, dass die Unterzeichner des Vertrags erst dann bindende Verpflichtungen eingehen, wenn alle Staaten mit nukleartechnischen Einrichtungen – und damit der theoretischen Fähigkeit zum Kernwaffenbau – beigetreten sind. Daher enthält das Dokument eine Liste mit 44 Staaten ( sog. Annex 2-Staaten), die den Vertrag ratifizieren müssen, bevor er in Kraft tritt. Bis heute fehlen von diesen 44 Staaten drei, die den Vertrag vor Inkrafttreten unterzeichnen und ratifizieren müssen (Indien, Nordkorea, Pakistan) sowie seit 2023, mit der De-Ratifizierung des Vertrages in Russland, sechs Länder, die den Vertrag zwar unterschrieben, jedoch noch nicht ratifiziert haben: Ägypten, China, Iran, Israel, Russland und USA . Umsetzung des Kernwaffenteststopp-Vertrags Wenn der Zeitpunkt des Inkrafttretens erreicht wird, muss die Verifikation des Verbots sofort möglich sein. Daher wurde in Wien die sogenannte Vorbereitende Kommission für den CTBT gegründet, deren Aufgabe insbesondere der Aufbau eines internationalen Monitoring-Netzwerks mit 337 Überwachungseinrichtungen ist. Mit Hilfe dieses Messnetzes kann die Vertragseinhaltung verlässlich überwacht werden. Daneben bereitet die Organisation zur Überwachung des Internationalen Kernwaffenteststopp-Vertrags ( CTBTO ) Vor-Ort-Inspektionen konzeptionell vor, entwickelt dafür Messmethoden und führt Übungen durch. Aktuelle Entwicklungen In den vergangenen Jahren hat sich das sicherheitspolitische Umfeld des Vertrags deutlich verschärft. Mehrere Kernwaffenstaaten haben öffentlich eine mögliche Wiederaufnahme von Kernwaffentests in den Raum gestellt, und Anfang 2026 lief mit dem New-START-Vertrag zwischen den USA und Russland das letzte verbliebene bilaterale Rüstungskontrollabkommen der beiden größten Kernwaffenmächte aus. Gerade in dieser Weltlage kommt einem verlässlichen, unabhängigen Verifikationssystem, wie es die CTBTO mit dem internationalen Messnetz aufgebaut hat, besondere Bedeutung zu. Bisher hat das faktische Testmoratorium aber Bestand und seit 2017 wurde kein Kernwaffentest mehr durchgeführt. Überwachung des Kernwaffenteststopp-Vertrags Die Organisation zur Überwachung des Internationalen Kernwaffenteststopp-Vertrags ( CTBTO ) überwacht die Einhaltung des Vertrages mit seismischen Messungen, Radioaktivitätsmessungen und Spezialmikrophonen in den Ozeanen und der Atmosphäre. Das Bundesamt für Strahlenschutz ( BfS ) beteiligt sich mit Messungen radioaktiver Stoffe in der Atmosphäre an der Kontrolle und unterstützt das Auswärtige Amt durch fachliche Auswertung und Bewertung der Daten. Überwachung des Internationalen Kernwaffenteststopp-Vertrags Die CTBTO ist als internationales Netzwerk darauf ausgerichtet, weltweit geheime Kernwaffentests aufzuspüren. Seismische Messungen können einen ersten Hinweis auf einen unterirdischen Kernwaffentest geben. Mit einer zeitlichen Verzögerung können bei einem Kernwaffentest entstehende radioaktive Edelgase durch das Erdreich in die Atmosphäre gelangen. Wenn dies geschieht, lassen sich diese Gase an den hoch empfindlichen Radioaktivitätsmessstationen der CTBTO nachweisen und auf einen möglichen Kernwaffentest zurückführen. Mehrere Dutzend dieser untereinander vernetzten Messstationen weltweit können geringste Spuren von Radioaktivität in der Luft erfassen. Das Bundesamt für Strahlenschutz betreibt die einzige Station für hochempfindliche Radioaktivitätsmessungen in Mitteleuropa auf dem Schauinsland bei Freiburg. Weltweites Überwachungssystem Die Vertragsorganisation mit Sitz in Wien hat mit Hilfe der Signatarstaaten ein weltweites Überwachungssystem mit einem Netz von 321 Messstationen und 16 Laboren weitgehend aufgebaut. Es ist in der Lage, eine nukleare Explosion an jedem Ort der Erde mit hoher Wahrscheinlichkeit zu entdecken, zu identifizieren und auch zu lokalisieren. Dieses System beruht auf 170 Seismographen in der Erde, 11 Unterwassermikrophonen in den Ozeanen, 60 Infraschallmikrophonen in der Atmosphäre und 80 Spurenmessstationen für Radioaktivität in der Luft Eine dieser Spurenmessstationen ist die Station Schauinsland des BfS (Radionuklidstation RN33). Seine Messsysteme sind zertifiziert: Das Messsystem für den Nachweis an Luftstaub gebundener Radionuklide ist seit 2004 nach den Vorgaben der CTBTO zertifiziert. Dieses Messsystem wurde im Rahmen eines Stationsneubaus ersetzt und im Januar 2019 von der CTBTO revalidiert. Das Edelgasmesssystem, das seit 2004 als Bestandteil des sogenannten internationalen Edelgasexperiments in Betrieb ist, wurde am 11. November 2013 von der CTBTO zertifiziert. Radioaktives Xenon ist ein Edelgas. Es wird im Gegensatz zu Jod-131 weder auf dem Boden abgelagert noch gelangt es in Nahrungsmittel und ist daher für den Strahlenschutz vergleichsweise unbedeutend. Es ist jedoch einer derjenigen radioaktiven Stoffe, die bei einer möglichen Freisetzung - zum Beispiel aus Kernkraftwerken oder aus Isotopenproduktionsanlagen für medizinische Anwendungen - besonders schnell entweichen. Xenon wird aus der Atmosphäre nicht durch Regen ausgewaschen und kann daher leicht über große Entfernungen transportiert werden. Zur Qualitätssicherung werden die 80 Radionuklidstationen durch 16 Radionuklidlaboratorien ergänzt. Die Bedeutung von Radioaktivitätsmessungen Die drei geophysikalischen Techniken - Seismik , Infraschall und Hydroakustik - können zeitnah Explosionen mit einer Stärke über 1 Kilotonne Trinitrotoluol (TNT) Äquivalent (Maßeinheit für die bei einer Explosion freiwerdende Energie) registrieren und lokalisieren. Die Radionuklid -Messtechnik hat anschließend die Aufgabe, den nuklearen Charakter einer Explosion zweifelsfrei nachzuweisen. Detoniert ein nuklearer Sprengkörper, dann entsteht eine Vielzahl radioaktiver Spaltprodukte . Die meisten so gebildeten Radionuklide kommen in der Natur nicht vor und unterscheiden sich auch deutlich in ihrer Zusammensetzung von Radioaktivität aus Kernkraftwerken. Eine Eingrenzung von Freisetzungsort und Freisetzungszeit ist zusätzlich mit Hilfe von atmosphärischen Ausbreitungsrechnungen möglich. Was wird gemessen? An allen im Endausbau des Messnetzes vorgesehenen 80 Radionuklidmessstationen wird die Luft auf Spuren von an Luftstaub gebundenen Gammastrahlern untersucht. An 40 der 80 Stationen, darunter auch auf der Station Schauinsland, wird zusätzlich nach radioaktiven Isotopen des Edelgases Xenon (Xenon-131m, Xenon-133, Xenon-133m und Xenon-135) gefahndet. Mindestanforderungen an die technische Ausstattung der Messstationen Aerosole Edelgase (radioaktives Xenon) Messtechnik Reinstgermaniumdetektor Reinstgermaniumdetektor oder Beta-/Gamma-Koinzidenz Luftdurchsatz mindestens 500 Kubikmeter pro Stunde mindestens 0,4 Kubikmeter pro Stunde Nachweisgrenze 10 bis 30 Mikrobecquerel pro Kubikmeter Luft bezogen auf Barium-140 1 Millibecquerel pro Kubikmeter Luft bezogen auf Xenon-133 Radioaktive Edelgase wurden in das Messnetz einbezogen, weil diese auch bei unterirdischen und verdeckten Kernwaffentests in die Atmosphäre entweichen können und damit das Risiko für einen potentiellen Vertragsbrecher erhöhen, entdeckt zu werden. Wichtig ist hierbei, dass anhand der isotopenspezifischen Messungen zwischen Radioaktivität aus zivilen Quellen und aus eventuellen Kernwaffentests - die eine Vertragsverletzung darstellen würden - unterschieden werden kann. Auswertung der Daten Sämtliche Messdaten werden über VPN oder ein satellitengestütztes Kommunikationssystem an das Internationale Datenzentrum ( IDC ) der CTBTO in Wien übermittelt. Dort werden sie ausgewertet, an die Unterzeichnerstaaten verteilt und archiviert. Die Messstationen der CTBTO zielen nicht auf einen möglichst schnellen Nachweis von Radioaktivität ab, sondern sind darauf ausgelegt, kleinste Spuren von künstlicher Radioaktivität nachweisen zu können. Durch die hierfür eingesetzten zeitaufwändigen Verfahren liegen die Ergebnisse erst mit einem zeitlichen Versatz von etwa drei Tagen nach Ende des Probenahmezeitraums vor. Stand: 04.08.2026

Radon

Radon ist ein radioaktives Gas, das durch radioaktiven Zerfall von natürlich vorkommendem Uran und Thorium in Gesteinen und Böden entsteht. Es hat eine Halbwertszeit von 3,8 Tagen. Radon ist ein Edelgas, es geht kaum chemische Reaktionen ein und kann sich leicht im Boden bewegen. Die Konzentration von Radon in der Bodenluft ist in Deutschland regional stark unterschiedlich. Sie ist abhängig von der Gasdurchlässigkeit des Erdbodens und von lokal vorkommenden Gesteinen, die natürliches Uran oder Thorium enthalten, z.B. manche Granite und Gesteine ähnlicher Zusammensetzung. Je höher das Vorkommen solcher Gesteine dicht unter der Erdoberfläche und je gasdurchlässiger der Boden, desto größer ist das Potential für eine hohe Radonkonzentration in der Bodenluft (Radonpotenzial). Mit Ausnahme vereinzelter Stücke in den eiszeitlichen Geschieben kommen in Berlin derartige Gesteine in den oberen Gesteinsschichten nicht vor. Radon kann in baulich nicht korrekt ausgeführten oder beschädigten Gebäuden aus der Bodenluft durch Fugen, Risse oder auch Kabel- und Rohrschächte ohne Abdichtung in den Keller, oder bei kellerlosen Gebäuden ins Erdgeschoss eines Gebäudes eindringen. Wird dort nicht ausreichend gelüftet, reichert sich Radon in der Raumluft an, es kann dann zu hohen Radonkonzentrationen kommen. Eine hohe Radonkonzentration in Innenräumen kann für Menschen vor allem bei längerer Aufenthaltsdauer eine Gesundheitsgefahr darstellen, denn Radon zerfällt in der Lunge zu weiteren radioaktiven Zerfallsprodukten und setzt dabei Alpha-Strahlung frei. Dadurch erhöht sich das Risiko, an Lungenkrebs zu erkranken. Die Bevölkerung soll deshalb vor hohen Radonkonzentrationen geschützt werden. Die Regelungen zum Schutz vor Radon sind in Kapitel 2 des Strahlenschutzgesetzes festgelegt. Um das Risiko für die Bevölkerung einzuschätzen, mussten die Bundesländer durch geeignete Messungen Gebiete mit erhöhtem Radonpotenzial (Karte, JPG, 631 kB) identifizieren und als Radon-Vorsorgegebiete ausweisen. In diesen gelten z.B. zusätzliche Anforderungen für den Radonschutz bei Neubauten und Messpflichten an Arbeitsplätzen im Erd- oder Kellergeschoss von Gebäuden. Das Land Berlin hat 2020 eine Messkampagne durchgeführt, bei der an 60 Messorten die Radonkonzentrationen in der Bodenluft gemessen wurde. Dabei wurden alle relevanten Typen von oberflächennahen Gesteinsschichten beprobt, hauptsächlich eiszeitliche Sedimente und Geschiebe . Tiefere Gesteinsschichten sind für das Radonpotenzial nicht maßgeblich, da der dort vorliegende Rupelton eine Barriere gegen aufsteigendes Radon bildet. Die Messdaten bestätigten, dass in Berlin keine Ausweisung eines Radonvorsorgegebietes erforderlich ist. Es ist dennoch nicht völlig auszuschließen, dass es in Einzelfällen auch in Berlin zu erhöhter Radonkonzentration in Gebäuden kommen kann z.B. durch Baustoffe oder künstlich aufgeschüttete Erdschichten aus Bauschutt oder Trümmerschutt. Allgemein kann durch gute Belüftung die Radonkonzentration verringert werden. Sollte Zweifel bestehen, ist es ratsam die Radonkonzentration in der Raumluft von einer behördlich anerkannten Stelle messen zu lassen, um im Anschluss geeignete Maßnahmen zum Schutz ergreifen zu können.

Topographie-kontrollierte Vermischung über mittelozeanischen Rücken

Im Rahmen der Maria S. Merian Expedition 25 (MSM25) wurden im Jahr 2013 fast 5% des globalen ozeanischen Rückensystems erstmalig systematisch geologisch und ozeanographisch untersucht. Das Ziel des vorliegenden Antrags ist die Erstinterpretation dieses einmaligen hydrographischen und bathymetrischen Datensatzes entlang des langsam spreizenden Südatlantischen Rückens zwischen 33° und 12°S. Der Schwerpunkt der Analysen wird auf der Berechnung der Verteilung der vertikalen Vermischung aus hydrograpischen Feinstrukturdaten sowie die horizontale und vertikale Ausbreitung der Wolke von primordialen Helium aus Hydrothermalquellen entlang des Rückens sein. Die Ergebnisse der hier vorgeschlagenen Vorstudie sollen zur Konzeption eines weiterführendes Antrags dienen, in dem die zusammengehörenden qualitativ hochwertigen hydrographischen und bathymetrischen Daten zur Entwicklung eines verbesserten Models der vertikalen Vermischung in Abhängigkeit von Rauigkeit der Topographie und Rückenmorphologie genutzt werden sollen.

Geochemische Untersuchungen am Bodensee

Die innere Mischung des Sees, sowie die Wechselwirkung des Sees mit der Atmosphaere und dem Sediment soll mit Hilfe von Spurenstoffmessungen untersucht werden. Geplant sind Messungen von Temperatur, Sauerstoff, Leitfaehigkeit, Phosphat, SO2, Tritium, Helium-3, Radium 226, Radon-222, Blei-210 und Ionium.

Radonvorsorge-Konzept

Radon ist ein natürlich im Boden vorkommendes, radioaktives Edelgas, das auch in das Innere von Gebäuden vordringen kann. Ist es in höheren Konzentrationen in der Atemluft vorhanden, so erhöht es das Risiko, an Lungenkrebs zu erkranken. Zum Schutz der Bevölkerung hat der Gesetzgeber die Bundesländer verpflichtet, so genannte Radonvorsorgegebiete auszuweisen. Das sind Gebiete, in denen ein erhöhtes Vorkommen von Radon nicht ausgeschlossen werden kann. Per Gesetz muss ein Gebiet genau dann als Radonvorsorgegebiet ausgewiesen werden, wenn in mindestens 10% der Gebäude auf einer Fläche von mindestens 75% des auszuweisenden Gebietes der festgelegte Referenzwert von 300 Bq/m³ im Jahresmittel überschritten wird. In diesen Vorsorgegebieten gelten dann bestimmte gesetzliche Anforderungen zum Schutz vor Radon. Das saarländische Umweltministerium hat in Abstimmung mit dem Bundesamt für Strahlenschutz die notwendigen Schritte zur Ausweisung von Vorsorgegebieten sowie begleitende Maßnahmen in einem Konzept festgeschrieben: siehe Verweise!

ArTTA-10mL: Ein Instrument für die 39Ar-Datierung von kleinen Eis- und Wasserproben

Das Edelgasradioisotop 39Ar ist von großem Interesse für die Datierung in Ozeanographie, Glaziologie und Hydrogeologie, da es das einzige Isotop ist, das den wichtigen Altersbereich zwischen ca. 50 und 1000 Jahren abdeckt. Die fundamental neue Messmethode der Atom Trap Trace Analysis (ATTA), welche die 81Kr Datierung zum ersten Mal möglich gemacht hat, besitzt das Potenzial, die Anwendungen von 39Ar zu revolutionieren, indem sie die benötigte Probengröße um einen Faktor 100 bis 1000 reduziert. In einem Vorgängerprojekt haben wir zum ersten Mal gezeigt, dass die Messung von 39Ar an natürlichen Proben mit ATTA möglich ist, allerdings benötigten wir dazu immer noch Tonnen von Wasser. Vor kurzem haben wir anhand von Proben aus ersten Pilotprojekten mit Ozeanwasser und alpinem Eis gezeigt, dass die 39Ar-ATTA (ArTTA) Messung an Proben von ca. 25 L Wasser oder 10 mL Ar oder weniger möglich ist. Dieser Erfolg eröffnet komplett neue Perspektiven für die Anwendung der 39Ar-Datierung, die sehr wertvolle Information ergeben wird, die ansonsten nicht zugänglich wäre. Der Bedarf für solche Analysen, insbesondere im Gebiet der Spurenstoff-Ozeanographie, ist gut etabliert und dokumentiert durch Unterstützungsschreiben von unseren derzeitigen Partnern für ArTTA Anwendungen. Dieser Antrag wird es uns ermöglichen, die weltweit ersten ArTTA Geräte zu bauen, die auf Routinebetrieb mit kleinen Proben ausgelegt sind. Wir streben den Aufbau einer 39Ar-Datierungsplattform an, welche die Anforderungen für die Datierung in den Feldern der Grundwasserforschung, Ozeanographie und Gletscherforschung erfüllt. Um sinnvolle Anwendungen in der Tracerozeanographie zu ermöglichen, wird eine Kapazität von mindestens 200 Proben pro Jahr benötigt. Das neue Gerät für die Forschung wird damit lange angestrebte Anwendungen erlauben, die sonst nicht möglich wären. Basierend auf bisheriger Forschung haben wir einen klaren Plan für den Aufbau einer kompletten Plattform für den Betrieb von ArTTA: Eine neue Probenaufbereitungslinie basierend auf dem Gettern von reaktiven Gasen erlaubt die Abtrennung von bis zu 10 mL reinem Ar aus kleinen (kleiner als 25 L Wasser oder 10 kg Eis) Umweltproben in wenigen Stunden. Diese Proben werden zum ArTTA Gerät transferiert, welches aus zwei Modulen besteht: Das Optik-Modul erzeugt die benötigten Laserfrequenzen und Laserleistung, das Atom-Modul ist der Teil in dem die Atome mit atomoptischen Werkzeugen detektiert werden, die wir im Prototyp aus dem vorherigen Projekt realisiert haben. So weit als möglich wird die Anlage aus zuverlässigen, hochleistungsfähigen kommerziellen Teilen gebaut. Das System wird in einer hochkontrollierten Containerumgebung installiert, was einen modularen Aufbau gewährleistet, der in Zukunft an unterschiedlichen Orten aufgebaut werden kann.

Erkundungen zur Herkunft der Mineral- und Thermalwaesser im Nordschwarzwald

Es ist das wissenschaftliche Ziel der Arbeit, durch Auswertung der geologischen Daten, der geohydraulischen und geotechnischen Kennwerte, der chemischen Inhaltsstoffe, der Kenntnis der Edelgase und der Isotopendaten die Herkunft der Waesser zu klaeren. Die Ergebnisse des Forschungsvorhabens dienen als Grundlage fuer Fragen der quantitativen Bewirtschaftungsmoeglichkeiten, qualitativer Veraenderungen in Abhaengigkeit von der Bewirtschaftung, Gefahr von Verschmutzungen, Ausweisung von Heilquellenschutzgebieten und Erkundungen des Mineralwasserdargebots.

Messung des Radons und seiner Folgeprodukte in Wohnraeumen und im Freien und Abschaetzung der daraus resultierenden Strahlenexposition, Messungen des Radons und seiner Folgeprodukte in Wohnraeumen und im Freien und Abschaetzung der daraus resultierenden Strahlenexposition der Bevoelkerung

Das Institut fuer Biophysik der Universitaet des Saarlandes fuehrt, mit Foerderung durch das BMI, die o.a. Messungen durch. Ziel des Vorhabens ist es, vor allem die Strahlenexposition der Lunge durch Radon zu bestimmen. Bisherige Abschaetzungen haben ergeben, dass die zusaetzliche Strahlenexposition der Lunge vor allem durch die radioaktiven Folgeprodukte des radioaktiven Edelgases Radon bei etwa 1 milli Sievert pro Jahr liegt und damit in der gleichen Groessenordnung wie die unveraenderte natuerliche Strahlenexposition.

Neuartige Altersbestimmung alpiner Gletscher durch 39Ar-ATTA

Das Eis der höchsten Alpengipfel enthält bislang nicht untersuchte, aber überaus wertvolle Klimainformationen. Die interne Altersstruktur der Gipfelgletscher resultiert aus der Reaktion auf Klimabedingungen, die sie Masse gewinnen, verlieren oder stagnieren lassen. Dieses Klimaarchiv ist noch unerforscht, aber akut bedroht von der gegenwärtigen Erwärmung und Extremereignissen. Zum Beispiel ist unzureichend verstanden wie Klimafluktuationen der letzten 1000 Jahre, speziell die so genannte "kleine Eiszeit", die Gipfelgletscher beeinflusst haben. Um diese Frage zu beantworten braucht es Altersinformation über die Gletscherschichtung. Da Abzählen von Jahresschichten nicht möglich ist, muss die Datierung über radiometrische Verfahren erfolgen. Im Altersbereich zwischen 100 und 1000 Jahre vor heute hat nur das Radioisotop des Edelgases Argon, 39Ar, eine passende Halbwertszeit von 269 Jahren, um als Datierungswerkzeug eingesetzt werden zu können. Allerdings ist das Vorkommen von 39Ar in der Natur so gering, dass 1 kg modernes Eis nur etwa 10.000 Atome an 39Ar beinhaltet. Technische Durchbrüche in der Messung von 39Ar in einer Atomfalle (ArTTA) haben es ermöglicht, die benötigte Probenmenge von Tonnen auf ein paar Kilogramm zu reduzieren. Erst dadurch wird die Anwendung zur Gletschereisdatierung durchführbar. Dieses Projekt wird die Methode der ArTTA Datierung für Gletschereis entwickeln, validieren und zur Entschlüsselung neuartiger Klimaarchive anwenden. Bereits bestehende Forschung an der ÖAW und der Uni Heidelberg bieten eine einzigartige Möglichkeit, dieses Vorhaben umzusetzen. Eine in Zusammenarbeit durchgeführte Pilotstudie hat bereits die Machbarkeit des Vorhabens belegt. Daran anschließend soll nun systematisch das Potential der Methode beurteilt werden. Zur Validierung werden Gletscher mit bereits bekannter Altersinformation und zusätzliche radiometrische Datierungen (z.B. über 14C) eingesetzt. Das 39Ar-Datierungsverfahren wird exemplarisch angewendet, um die Klimainformation in der Altersstruktur eines Gipfelgletschers zu rekonstruieren. Die Kenntnis der heutigen Energie- und Massenbilanz ermöglicht die Zuordnung von Akkumulationsänderungen der Vergangenheit zu den ursächlichen Klimaänderungen. Ihre Infrastruktur und hohe Informationsdichte machen die Alpen ein ideales Forschungsfeld für dieses Vorhaben. Schlussendlich wird das 39Ar-Datierungsverfahren für die Paläoklimaforschung erschlossen, mit einem möglicherweise ähnlichen Innovationsschub wie die Anwendung von 14C zur Eisdatierung. Den Einfluss vergangener Klimaschwankungen auf Gipfelgletscher besser zu verstehen wird auch ihre Zukunft besser vorhersagbar machen, mit direkter Relevanz zur Adaption an die sich ändernden Klimabedingungen, aber auch als Beitrag zum Verständnis kleinräumiger Klimaschwankungen und zur Bewusstseinsbildung im Hinblick auf den Klimawandel im Alpenraum.

Impuls/Waerme/Stofftransport zwischen Wasser und Atmosphaere

Messung der Stromdichten von Impuls, Waerme, Wasserdampf und Gasen durch die Phasengrenze Wasser-Luft in Abhaengigkeit von meteorologischen Parametern (Windgeschwindkeit, Feuchte usw.). Simulation der 'Air-Sea-Interaction' an einem ringfoermigen, abgeschlossenen Wind-Wasserkanal. Untersuchung mit Hilfe stabiler Isotope des Wassers, Kohlendioxid, Edelgasen. Massenspektrometrische Bestimmungsmethoden. Entwicklung von Temperatursonden fuer Grenzschichttemperatur. Untersuchung an anderen Modellfluessigkeiten statt Wasser; Untersuchung des Kapillarwellen-Einflusses.

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