Das Projekt "Teilvorhaben: QCL-Pulsstromversorgung und QCL-Überwachung" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von PicoLAS GmbH durchgeführt. Die Kenntnis der genauen Zusammensetzung von Biogas ist zwingende Voraussetzung für die Steuerung der Prozesse im Reaktor und zur Verhinderung von Schäden durch die Verwendung des Gases z.B. in Gasmotoren zur Stromerzeugung. Herkömmliche Methoden neigen zu einer Absättigung oder Messungenauigkeit nach einer Überlast. Im Rahmen dieses Vorhabens sollen Gasmoleküle wellenlängenspezifisch photonisch angeregt werden. Die Konzentration wird dann über eine Quartzstimmgabel erkannt. PicoLAS befasst sich mit der wellenlängenspezifischen Ansteuerung und mit dem Betrieb der Laserdiode. Die Arbeiten von PicoLAS gliedern sich in im Wesentlichen 5 Arbeitspakete. Zuerst werden die genauen Spezifikationen mit den Projektpartnern in Zusammenarbeit definiert. In einem weiteren AP wird dann ein erstes Labormuster realisiert, anhand dessen die Empfindlichkeiten und Ergebnisse von Testgasen charakterisiert werden. Den Schwerpunkt der Arbeiten bilden dann Untersuchungen für einen Demonstrator, der sowohl eine externe Cavity in Bezug auf die Wellenlänge exakt einstellt, als auch die benötigten Ansteuersignale bereitstellt. In den folgenden Arbeitspaketen wird das was unter Laborbedingungen funktioniert in eine Einheit integriert, mit denen die Projektpartner Messungen machen können. PicoLAS begleitet diese Versuchsreihen und wird den Aufbau stets soweit weiter mit erforschen.
Das Projekt "Teilvorhaben: Dual getriebener photoakustischer Gassensor (DuphGas)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technischen Universität Clausthal, Energie-Forschungszentrum Niedersachsen durchgeführt. Bei dem Vorhaben 'Dual getriebener photoakustischer Gassensor' handelt es sich um ein Teilprojekt des Verbundes PHOTOBIOSENSE. Ziel ist die Messung von Majoritäts- und Spurengasen in Biogasanlagen auf Basis photoakustischer Detektion. Um Einflüsse des Hintergrundgases auszuschließen, werden neuartige Modulationstechniken erarbeitet, die eingesetzt werden können, da die verwendete Quarzstimmgabel sowohl photoakustisch als auch über ihre piezoelektrischen Eigenschaften angeregt werden kann. Es werden Untersuchungen von gleichzeitiger und alternierender photakustischer und elektrischer Anregung bei gleicher oder leicht verstimmter Modulationsfrequenz durchgeführt. Dies führt zur Erarbeitung von neuen Auswertemethoden, welche die Relaxationsdynamik der angeregten Moleküle in Abhängigkeit von den umgebenden Stoßpartnern berücksichtigen und somit Einflüsse des Hintergrundgases minimieren. Es wird ein Laborsystem aufgebaut, mit dem grundlegende Messungen durchgeführt werden, das aber auch den Partnern des Verbundprojekts dazu dient, ihre neu erarbeiteten elektronischen Bauteile gegen Laborstandardgeräte zu evaluieren. Weiterhin wird theoretisch erarbeitet, welche Phasenänderungen bei Veränderung der Stoßpartner und somit sich ändernder Relaxationsdynamik zu erwarten sind und diese mit den experimentellen Untersuchungen verglichen.