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10-minütige Stationsmessungen der Globalstrahlung in J/cm² für Deutschland

Diese Daten stammen von den Stationen des DWD und qualitativ sowie rechtlich gleichgestellten Partnernetzen. Umfangreiche Stationsmetadaten (Stationsverlegungen, Instrumentenwechsel, Wechsel der Bezugszeit, Änderungen in den Algorithmen) werden beim Download über das CDC-Portal mitgeliefert. Die Messungen sind einem Zeitstempel in UTC zugeordnet, welcher das Ende des 10-min Intervalls markiert. Die Globalstrahlung umfasst den direkten und diffusen Anteil der solaren Strahlung bezogen auf die Horizontalfläche. Manchmal wird "Globalstrahlung" auch mit der Bezeichnung "kurzwellig" verknüpft, dabei ist bis zu 2.8 Mikrometer gemeint, denn in diesem Zusammenhang bezieht sich "kurzwellig" auf das solare Spektrum, im Gegensatz zu "langwellig" als Bezeichnung des Spektrums der Wärmestrahlung der Atmosphäre.

Untersuchungen des Tagesgangs verschiedener Spurengase mit Hilfe der solaren Absorptionsspektroskopie im infraroten Spektralbereich im tropischen Westpazifik (TROPAC)

Der Ozean im Westpazifik ist mit Temperaturen von ganzjährig 30°C der wärmste Ozean der Welt. Im tropischen Westpazifik ist die Lufttemperatur der Grenzschicht weltweit am höchsten und die Ozonkonzentration am niedrigsten. Aufgrund der allgemeinen Advektion der Luftmassen in der unteren und mittleren Troposphäre aus dem Osten durch die Walker-Zirkulation über den Pazifik befindet sich die Luft über dem tropischen Westpazifik für längere Zeit in einer sauberen, warmen und feuchten Umgebung. Der Abbau von reaktiven Sauerstoff- und Ozonvorläufern wie NOx findet daher länger als anderswo in den Tropen, was zu sehr niedrigen Ozonkonzentrationen führte. Dies erhöht die Lebensdauer von kurzlebigen biogenen und anthropogenen Spurengasen. Darüber hinaus begünstigen hohe Meeresoberflächentemperaturen eine starke Konvektion im tropischen Westpazifik, was zu niedrigen Ozonmischungsverhältnissen in den konvektiven Ausflussgebieten in der oberen Troposphäre führen kann. Der Warmpool im Westpazifik ist auch eine wichtige Quellregion für stratosphärische Luft. Daher fallen die Region, in der die Lebensdauer kurzlebiger Spurengase erhöht ist, und die Quellregion der stratosphärischen Luft zusammen. Somit bestimmt die Zusammensetzung der troposphärischen Atmosphäre in dieser Region in hohem Maße auch die globale stratosphärische Zusammensetzung.Ozon ist aufgrund von Rückkopplungsprozessen zwischen Temperatur, Dynamik und Ozon ein wichtiges Spurengas in der Klimaforschung. Da der Warmpool im Westpazifik die Hauptquellenregion für stratosphärische Luft ist, ist die Kenntnis von Ozon und anderen kurzlebigen Spurengasen auch wichtig, um den Transport von Spurengasen in die Stratosphäre zu verstehen.Ziel unseres Projektes ist die Messung des Tagesgangs von Ozon und anderen Spurengasen mit Hilfe der hochauflösenden solaren Absorptions-FTIR-Spektroskopie. Die Messungen liefern die Gesamtsäulendichten von bis zu 20 Spurengasen. Für einige Spurengase erlaubt die Analyse der Spektrallinienform die Ableitung der Konzentrationsprofile in bis zu etwa vier atmosphärischen Höhenschichten. Ergänzt werden die Beobachtungen durch Ozonballonsondierungen, kontinuierliche Messungen der UV-Strahlung, und Modellrechnungen mit einem Chemie-Transport-Modell. Die Messungen sind für den Zeitraum August bis Oktober 2022 geplant, die Auswertung und Interpretation von November 2022 bis Januar 2023.

Einsatz einer energieeffizienten Pfannenaufheizstation bei der Herstellung von Edelstahl

Die Gießerei Edelstahlwerke Schmees GmbH gehört international zu einem der bedeutendsten Anbieter von gegossenen Edelstahlprodukten in den Bereichen Pumpen- und Turbinenbau sowie für die Nahrungsmittel- und Pharmaindustrie. Das Unternehmen produziert an zwei Standorten in Pirna und Langenfeld (Rheinland) mit insgesamt 380 Mitarbeitern jährlich rund 4.000 Tonnen Gussprodukte. In Gießereien ist nach dem Erschmelzen des metallischen Werkstoffs in der Regel ein Transport des flüssigen Metalls vom Schmelzofen zur Gießhalle notwendig. Für den Transport der zwischen 1500°C und 1730°C heißen Schmelze werden Transportpfannen verwendet, die mittels konventioneller Flammenbrenner von unten mit offener Flamme vorgewärmt werden. Dabei werden große Mengen an Erdgas verbraucht, weil die Erwärmung der Oberflächen nur sehr inhomogen erfolgt. Die notwendige Einsatztemperatur von 850°C kann nur erreicht werden, wenn die Pfannen mind. 5 Stunden vorgeheizt werden, wobei die Temperaturführung unbefriedigend und wenig präzise ist. Gleichzeitig sind die benutzten Brenner sehr laut und wartungsintensiv und durch die offene Flamme wird das Feuerfestmaterial der Pfanneninnenauskleidung stark beansprucht. Hierdurch werden die Standzeiten der Pfannen erheblich verkürzt. Im Rahmen dieses Projektes sollte eine neuartige, energieeffiziente Pfannenaufheizstation errichtet werden, bei der statt Flammenbrennern flammenlose Gas-Porenbrenner Verwendung finden. Ziel war es, die Pfannen künftig so vorzuheizen, dass für die Vorwärmung rund 50 Prozent weniger Gas benötigt wird und darüber hinaus noch die Standzeiten der eingesetzten Pfannen verlängert werden. Bisher verfügte das Unternehmen im Bereich des Schmelzbetriebes über 4 konventionelle Erdgas-Brenner, welche zur Pfannenbeheizung dienten. So wurden jährlich rund 95.000 Kubikmeter Erdgas benötigt, was 8,4 Prozent der gesamten Energiekosten entsprach. Um den hohen Brennstoffverbrauch und damit die Energiekosten zu reduzieren, wurde in eine, für die Gießereibranche vollkommen neuartige, hocheffiziente Technologie für die Vorwärmung von Transportpfannen investiert. Die errichtete Pfannenaufheizstation besteht insgesamt aus 5 Pfannenparkplätzen und 3 Beheizungssystemen für Pfannen mit Fassungsvermögen zwischen 1-2 Tonnen Schmelze. Als Herzstück jedes einzelnen Beheizungssystems fungiert ein flammenloser Gas-Porenbrenner der Firma promeos GmbH. Dieser besteht aus einer Hochtemperaturkeramik und gibt die Verbrennungswärme über ein Strahlrohr im Deckel mittels Infrarotstrahlung sowie über Konvektion durch Strömung der heißen Abgase an die Innenwand der Pfanne ab. So wird die Oberfläche sehr gleichmäßig und um den Faktor 2-3 schneller erwärmt als bisher. Der Energieverbrauch der neuen Pfannenaufheizstation wurde über einen Zeitraum von über einem Monat täglich erfasst, wobei die ermittelten Messdaten eine Durchschnittseinsparung von rund 280 Kubikmeter Erdgas pro Tag aufzeigen. Das Unternehmen spart so jährlich rund 61.400 Kubikmeter Erdgas, was einer Einsparung von rund 60 Prozent im Vergleich zum alten System entspricht. Somit wurde das zu Beginn definierte Einsparungsziel deutlich übererfüllt und es werden insgesamt jährlich rund 114 Tonnen CO 2 -Äquivalente durch die neue Technik vermieden. Gleichzeitig erhöhen sich die Gussstückqualitäten und die Standzeiten der Pfannen verdoppeln sich. Auch der Lärmpegel halbierte sich und sank von 78,7 Dezibel auf 67,4 Dezibel. Zusätzlich können die Transportpfannen nun mit rund 1.000 Grad Celsius auf deutlich höhere Einsatztemperaturen aufgeheizt werden, wodurch die Abstichtemperatur am Schmelzofen um rund 20 Grad Celsius reduziert werden kann. So kann weitere Energie beim Erschmelzen eingespart werden. Die Projektergebnisse zeigen, dass durch die Einführung neuer, hocheffizienter Techniken erhebliche Energieeinsparungen für konventionelle Aufgaben in der industriellen Fertigung erzielt werden können. Aufgrund der sehr guten Übertragbarkeit des Anlagenkonzepts auf andere Betriebe und weiter steigender Energiekosten, ist künftig von einer Adaption der Anlage und somit einer Multiplikatorwirkung der genannten positiven Umweltaspekte auszugehen. Branche: Metallverarbeitung Umweltbereich: Klimaschutz Fördernehmer: Edelstahlwerke Schmees GmbH Bundesland: Nordrhein-Westfalen Laufzeit: 2010 - 2011 Status: Abgeschlossen

Infrarotmessungen auf Biofiltern

Im Bereich der biologischen Abluftreinigung werden zur Desodorierung von geruchsbeladenen Abluftstroemen u.a. Biofilter eingesetzt, in denen die Umwandlung geruchsintensiver Verbindungen in geruchlich nicht mehr wahrnehmbare Verbindungen mittels Mikroorganismen erfolgt. Um die biologische Reinigungsleistung optimal auszunutzen ist es notwendig, dass die Durchstroemung von Biofiltern gleichmaessig erfolgt. Allerdings ist dies in der Realitaet oft nicht der Fall und als Folge ungleichmaessiger Durchstroemung treten lokal ueberlastete Zonen mit hohen Stroemungsgeschwindigkeiten, in denen der Filter durchbricht, sowie kaum durchstroemte Zonen auf. Liegen die Rohgastemperaturen ueber den Temperaturen der Umgebung, sind Inhomogenitaeten der Durchstroemung bereits an der Temperatur erkennbar. Derzeit wird die Eignung von Infrarotmessungen zur Erfassung der Waermezonen und der Durchstroemung von Biofiltern untersucht. Waehrend ueblicherweise die Messung der Temperatur und der Durchstroemung nur lokal begrenzt mit Hilfe eines Messpunkterasters erfolgt, bietet die Thermographie die Moeglichkeit, die Temperaturverteilung ueber eine Flaeche zu ermitteln In experimentellen Untersuchungen werden Infrarotmessungen von Biofiltern durchgefuehrt sowie zusaetzlich die Durchstroemung und die Geruchsemissionen ermittelt. Die Messergebnisse werden dargestellt und ausgewertet sowie hinsichtlich ihrer Korrelation untersucht.

Aerosole aus dem asiatischen Monsun in der oberen Troposphäre: Quellen, Alterung, Auswirkungen

Die Asian Tropopause Aerosol Layer (ATAL), eine Schicht mit erhöhtem Aerosolgehalt, tritt jedes Jahr von Juni bis September in 14-18 km Höhe in einem Gebiet auf, das sich vom Mittelmeer bis zum westlichen Pazifik erstreckt. Hinsichtlich der Zusammensetzung der Partikel, sowie ihrer Bedeutung für die Strahlungsbilanz in dieser klimasensitiven Höhenregion bestehen große Unsicherheiten. Die bisher einzigen Flugzeugmessungen aus dem Zentrum der ATAL wurden 2017 im Rahmen der StratoClim Kampagne von Kathmandu aus gewonnen. Dabei entdeckten wir mit Hilfe des Infrarotspektrometers GLORIA auf dem Forschungsflugzeug Geophysica, dass feste Ammoniumnitrat (AN) â€Ì Partikel einen beträchtlichen Teil der Aerosolmasse ausmachen. Diese zählen zu den effizientesten Eiskeimen in der Atmosphäre. Zudem zeigte die gleichzeitige Messung von Ammoniakgas (NH3) durch GLORIA, dass dieses Vorläufergas durch starke Konvektion in die obere Troposphäre verfrachtet wird. Im Rahmen der PHILEAS-Kampagne schlagen wir eine gemeinsamen Betrachtung von atmosphärischen Modellsimulationen und Messungen vor, um die Zusammensetzung, Ursprung, Auswirkungen und Verbleib der ATAL-Partikel zu untersuchen â€Ì insbesondere im Hinblick auf ihre Prozessierung sowie ihren Einfluss auf die obere Troposphäre und die untere Stratosphäre der nördlichen Hemisphäre. Messungen von monsunbeeinflussten Luftmassen über dem östlichen Mittelmeer sowie über dem nördlichen Pazifik werden es uns erlauben, Luft mit gealtertem Aerosol- und Spurengasgehalt zu analysieren und damit die StratoClim-Beobachtungen aus dem Inneren des Monsuns zu komplementieren. Um dabei die wahrscheinlich geringeren Konzentrationen an Aerosol und Spurengasen zu quantifizieren, schlagen wir vor, die GLORIA-Datenerfassung von NH3 und AN u.a. durch die Verwendung neuartiger spektroskopischer Daten zu verbessern. Ferner werden wir die Analyse der GLORIA-Spektren auf Sulfataerosole sowie deren Vorläufergas SO2 auszudehnen. Auf der Modellseite werden wir das globale Wetter- und Klimamodellsystem ICON-ART weiterentwickeln, um die ATAL unter Einbeziehung verschiedener Aerosoltypen (Nitrat, Ammonium, Sulfat, organische Partikel, Staub) zu simulieren â€Ì unter Berücksichtigung der hohen Eiskeimfähigkeit von festem AN. Modellläufe werden durchgeführt, um einerseits einen globalen Überblick über die Entwicklung der ATAL 2023 zu gewinnen und zudem detaillierte, auf die relevanten Kampagnenperioden zugeschnittene, wolkenauflösende Informationen über die Aerosol-Wolken-Strahlungs-Wechselwirkungen zu erhalten. Über die direkte Analyse der PHILEAS-Kampagne hinausgehend wird diese Arbeit die Grundlage für eine verbesserte Analyse von Aerosolparametern aus GLORIA-Beobachtungen früherer und zukünftiger HALO-Kampagnen sowie aus Satellitenbeobachtungen legen. Darüber hinaus wird sie ICON-ART, einem der zentralen Klimamodellsysteme in Deutschland die Simulation von Aerosolprozessen sowie Aerosol/Wolken-Wechselwirkungen im Zusammenhang mit der ATAL ermöglichen.

10-minütige Stationsmessungen der diffusen Himmelsstrahlung in J/cm² für Deutschland

Diese Daten stammen von den Stationen des DWD und qualitativ sowie rechtlich gleichgestellten Partnernetzen. Umfangreiche Stationsmetadaten (Stationsverlegungen, Instrumentenwechsel, Wechsel der Bezugszeit, Änderungen in den Algorithmen) werden beim Download über das CDC-Portal mitgeliefert. Die Messungen sind einem Zeitstempel in UTC zugeordnet, welcher das Ende des 10-min Intervalls markiert. Die Globalstrahlung umfasst den direkten und diffusen Anteil der solaren Strahlung bezogen auf die Horizontalfläche. Manchmal wird "Globalstrahlung" auch mit der Bezeichnung "kurzwellig" verknüpft, dabei ist bis zu 2.8 Mikrometer gemeint, denn in diesem Zusammenhang bezieht sich "kurzwellig" auf das solare Spektrum, im Gegensatz zu "langwellig" als Bezeichnung des Spektrums der Wärmestrahlung der Atmosphäre.

10-minütige Stationsmessungen der atmosphärischen Gegenstrahlung in J/cm² für Deutschland

Diese Daten stammen von den Stationen des DWD und qualitativ sowie rechtlich gleichgestellten Partnernetzen. Umfangreiche Stationsmetadaten (Stationsverlegungen, Instrumentenwechsel, Wechsel der Bezugszeit, Änderungen in den Algorithmen) werden beim Download über das CDC-Portal mitgeliefert. Die Messungen sind einem Zeitstempel in UTC zugeordnet, welcher das Ende des 10-min Intervalls markiert. Die Globalstrahlung umfasst den direkten und diffusen Anteil der solaren Strahlung bezogen auf die Horizontalfläche. Manchmal wird "Globalstrahlung" auch mit der Bezeichnung "kurzwellig" verknüpft, dabei ist bis zu 2.8 Mikrometer gemeint, denn in diesem Zusammenhang bezieht sich "kurzwellig" auf das solare Spektrum, im Gegensatz zu "langwellig" als Bezeichnung des Spektrums der Wärmestrahlung der Atmosphäre.

Selbstkühlende Bekleidung für den heißen Außenbereich

openSenseMap: Sensor Box Station

Datenupload alle 5 Minuten. Die Beleuchtungsstärke kann aufgrund der umliegenden Bebauung vom realen Wert abweichen. Schnee wird als Niederschlag erkannt (Beheizter Kippzähler). Die Niederschlagsmenge wird jeden Tag um 0 Uhr auf 0mm gesetzt.

Parametrisierung des Strahlungstransports in einem Zirkulationsmodell des Deutschen Wetterdienstes

Es wird eine zeitlich sehr schnelle Routine zur genauen Berechnung des Transports solarer und infraroter Strahlung in der bewoelkten Erdatmosphaere entwickelt. Die Rechenzeit wird nicht mehr als 15 Millisekunden pro Profilbetragen. Das Verfahren beruht auf einer modifizierten Zweistromloesung der Strahlungstransportgleichung, in der durchbrochene Bewoelkung durch Modifizierung der Randbedingungen beruecksichtigt worden ist.

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