Methan ist ein besonders wirksames Treibhausgas sowie ein Vorläufer von bodennahem Ozon, einem Schadstoff, der die menschliche Gesundheit und Ökosysteme belastet. Die Methankonzentrationen sind derzeit etwa dreimal höher als in vorindustriellen Zeiten und steigen weiter an. Eine genaue Abschätzung der Folgen erfordert hochwertige Modellierungswerkzeuge und gute Emissionsdaten. Wir haben die Behandlung von Methan in einer Auswahl von repräsentativen und verbreitet benutzten Modellen untersucht. Drei Modellen im regionalen Maßstab und einem Modell im globalen Maßstab wurden ausgewählt, mit einem besonderen Fokus darauf, wie die Behandlung von Methan die Ozonproduktion beeinflusst. Die weltweiten Methanemissionen, insbesondere aus natürlichen Quellen, sind nach wie vor mit erheblichen Unsicherheiten behaftet. Die hier untersuchten Modelle stützen sich nur begrenzt auf Methanemissionsdaten, sondern passen die modellierten Methankonzentrationen so an, dass sie mit den Beobachtungen übereinstimmen. Aufgrund der relativ langen Lebensdauer von Ozon in der Troposphäre müssen alle Modelle Informationen über die Ozonproduktion aus Methan im globalen Maßstab enthalten. Basierend auf vorhandenen Modelldatensätzen haben wir den Beitrag von Methan zum jährlichen durchschnittlichen bodennahen Ozon in Deutschland auf 20 ÎÌg/m3 quantifiziert, wobei nur 3,2 ÎÌg/m3 davon auf die Oxidation von Methan im europäischen Raum zurückzuführen sind. Zukünftige Arbeiten sollten sich auf den Vergleich alternativer Methoden zur Quellenzuordnung von Ozon konzentrieren, einschließlich des Beitrags verschiedener Ozonvorläufer zu politisch relevanten Expositionsmetriken. Bei der Simulation von bodennahem Ozon bestehen weiterhin große Unterschiede zwischen den Modellen. Ein besseres Verständnis dieser Unterschiede ist für eine genauere Simulation von bodennahem Ozon weiterhin erforderlich. Quelle: Forschungsbericht
Das Projekt "Einfluss von Stickstoffduengung, pH-Wert, Bodenbearbeitung und Landnutzung auf die Oxidation von Methan im Boden" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Gießen, Fachbereich 19 Ernährungs- und Haushaltswissenschaften, Institut für Pflanzenernährung durchgeführt. Methan ist das zweitwichtigste Treibhausgas nach dem CO2 und traegt zu etwa 20 Prozent zur globalen Erwaermung bei. Aerobe Boeden sind biologische Senken fuer atmosphaerisches CH4, da es dort durch methanotrophe Bakterien oxidiert und somit abgebaut wird. Es gibt viele Hinweise dafuer, dass dieser Abbau durch die Landbewirtschaftung beeinflusst wird. Auf einem Gruenlandboden wurde ein deutlicher Langzeiteffekt der Stickstoffduengung festgestellt, wobei NH4(+) die CH4-Oxidation vollstaendig hemmte und NO3(-) keinen Einfluss ausuebte (Huetsch et al. 1994). Auch von frisch appliziertem NH4(+) ging unmittelbar ein hemmender Effekt aus (Huetsch et al. 1996). Versauerung von Ackerboeden mit neutralem pH-Wert verursachte eine starke Hemmung der CH4-Oxidation. Ziel der Untersuchungen ist die Identifikation der wichtigsten Einflussfaktoren, um durch gezielte Massnahmen den Boden als CH4-Senke zu erhalten bzw. auszubauen.
Das Projekt "Steuerung der Freisetzung klimarelevanter Spurengase aus Boeden einer Agrarlandschaft" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von GSF - Forschungszentrum für Umwelt und Gesundheit GmbH, Institut für Bodenökologie durchgeführt. Boeden sind massgebliche Quellen und Senken fuer die klimawirksamen Spurengase N2O und CH4, wobei hauptsaechlich die Landwirtschaft fuer den gegenwaertigen Konzentrationsanstieg dieser beiden Gase verantwortlich gemacht wird. Mit dem Ziel, die Belastung der Atmosphaere durch N2O und CH4 zu minimieren, wird untersucht, welche Boden-, Klima- und Bewirtschaftungsfaktoren die Spurengasfluesse beeinflussen. Folgende Messkampagnen werden durchgefuehrt: Von Juli 1992 bis Juli 1994 wurden fuer 5 repraesentative Bodentypen innerhalb des Untersuchungsgebietes Scheyerns woechentlich folgende Parameter gemessen: Flussraten fuer N2O, CH4 und CO2 (Gassammelhauben, je 5 Wiederholungen), Wassergehalt (0-25 cm), Bodentemperatur (2 cm, 5 cm, 10 cm), Nitrat- und Ammoniumkonzentrationen (CaCl2-Extrakt). Von April 1995 bis April 1996 wurden begleitend zu bodenzoologischen und bodenmikrobiologischen Erhebungen auf einem brachgelegten ehemaligen Acker und einer benachbarten intensiv bewirtschafteten Ackerflaeche woechentlich Messungen der Spurengasemissionen durchgefuehrt. Seit Maerz 1995 werden in vier verschiedenen landwirtschaftlichen Kulturen mit unterschiedlicher N-Duengungsintensitaet ebenfalls woechentlich die Spurengasemissionen sowie o.g. begleitende Bodenparameter erhoben (Datensaetze 08/96 nicht vollstaendig). Seit Sommer 1995 werden die Spurengasfluesse sowie diverse Klimadaten an einem ausgewaehlten Acker mit einer kontinuierlich messenden Anlage erfasst, um durch die hoehere zeitliche Aufloesung eine bessere Bilanzierung erreichen zu koennen (Datensaetze 08/96 nicht vollstaendig). Die erhobenen Daten ermoeglichen Aussagen zur raeumlichen und zeitlichen Variabilitaet der Spurengasfluesse sowie zu den Einflussfaktoren.
Das Projekt "Oekoeffizienter Duengerentwicklung zur Minimierung der N-Emissionen - Teilprojekt: Einfluss neuer Nitrifikationsinhibitoren auf die Lachgas-Emission, potentielle Denitrifikation und Methanoxidation von Boeden in Feld- und Modellversuchen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Gießen, Institut für Angewandte Mikrobiologie, Professur für Mikrobiologie der Recycling-Prozesse durchgeführt. Im Rahmen eines Verbundprojektes wird der Einfluss neuer Nitrifikationsinhibitoren auf die Lachgas-Emission und Methanoxidation in Feld- und Modellversuchen untersucht. Dabei wird die Bedeutung wiederholter Anwendungen der gleichen Substanzen besonders geprueft.
Das Projekt "Teilprojekt 1: Prozessanalyse Methanoxidation; Analyse Rekultivierungsschicht; Koordination" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Hamburg, Fachbereich Erdsystemwissenschaften, Institut für Bodenkunde durchgeführt. Mit dem Vorhaben soll für die abfallwirtschaftliche Praxis ein Instrument zur nachhaltigen Verringerung von Methanflüssen durch Deponie-Rekultivierungsschichten für verschiedene Anwendungsbereiche (Altdeponien, MBA-Deponien) entwickelt und damit eine größere Planungssicherheit bei Deponiebetreibern geschaffen werden. Durch die Entwicklung und Validierung einer Methode zur Bilanzierung der Methanbildung und -oxidation ganzer Deponien sollen die Voraussetzung für die Teilnahme von Deponien am Emisisonshandel geschaffen werden. Das Teilvorhaben 1 bearbeitet dabei im Schwerpunkt die bodenkundlichen und mikrobiellen Fragestellungen. In der ersten Projektphase werden durch Detailuntersuchungen die Grundlagen für die Optimierung des Aufbaus von Rekultivierungsschichten erarbeitet. Aus diesen Untersuchungen werden Entwicklungsziele abgeleitet, die in einer zweiten Projektphase mittels großmaßstäbiger Pilotanlagen in die praktische Anwendung überführt werden sollen. Zum Ende beider Phasen erfolgt ein Transfer der Ergebnisse des Gesamtvorhabens in die Fachpraxis. Für die Deponiebetreiber ergeben sich Einsparpotentiale durch verminderte Nachsorgekosten und durch die Teilnahme am Emissionshandel.