Das Projekt "Integration of European Simulation Chambers for Investigating Atmospheric Processes (EUROCHAMP)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Wuppertal, Fachgruppe Chemie und Biologie, Arbeitsgruppe Physikalische und Theoretische Chemie durchgeführt. Das EUROCHAMP Projekt ist eine so genannte 'Integrierte Infrastruktur Initiative' (I3 Projekt) der Europäischen Kommission in Brüssel. Ziel des Projektes ist die Schaffung einer europaweiten Infrastruktur aus bereits existierenden atmosphärischen Simulationsanlagen (Smogkammern). In den letzten 15 Jahren wurden in Europa an verschiedenen Standorten Smogkammern errichtet, ohne dass es eine europaweite Koordination aller Arbeiten an diesen Systemen gegeben hätte. Die Europäische Kommission in Brüssel unterstützt seit dem 1. Juni 2004 für einen Zeitraum von zunächst 5 Jahren das Projekt mit ca. 4 Mio. €. An diesem Projekt nehmen 12 Institutionen verschiedener europäischer Partnerländer teil. Das Projekt wird von der Physikalischen Chemie der Bergischen Universität Wuppertal koordiniert. Neben den 12 Partnerinstitutionen sind ca. 30 weitere Gruppen aus Europa, den USA und China als Nutzer der Simulationsanlagen in das Projekt integriert. Langfristiges Ziel des Vorhabens ist die Entwicklung einer europaweiten Infrastruktur, mit dem Ziel einer koordinierten Forschungsweiterentwicklung. Neben der verbesserten Nutzung der Anlagen, z.B. durch Öffnung für Interessenten aus anderen Wissenschaftsbereichen, soll insbesondere die Ausbildung und der Austausch von Nachwuchswissenschaftlern gefördert werden.
Das Projekt "Untersuchungen zur Entwicklung eines chemischen Reaktionsmodells atmosphaerischer Spurengasumsetzungen. Teil I: Durchfuehrung und Analyse der Smogkammer-Messungen. Beschreibung des chemischen Modells" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Bonn, Institut für Physikalische Chemie, Theoretische Chemie und Nuklearchemie durchgeführt. Es wird eine Smogkammer mit 425 Litern Rauminhalt beschrieben, in der Experimente mit gewoehnlicher Aussenluft entweder bei konstanter Lichtintensitaet oder unter Simulation eines Sommer-Tagesganges der Lichtintensitaet durchgefuehrt werden koennen. Die Aussenluft wird durch Analyse der Kohlenwasserstoffe mit einem Siemens U 180 Chromatographen sowie der NO- und NO2-Konzentrationen charakterisiert. Waehrend der Photolysen werden die Konzentrationen von NO, NO2, NOx (= NO + NO2 + andere Stickstoffverbindungen) und die Ozonkonzentration kontinuierlich gemessen. Insgesamt werden 131 Smogkammerexperimente ausgewertet, die - teilweise durch Zusatz von NOx und/oder einem standardisierten Gemisch aus Kohlenwasserstoffen - den zur Konstruktion von Isoplethen wichtigen Bereich von NMHC : NOx-Konzentrationen und Mischungsverhaeltnissen repraesentativ abdecken. - Mit Hilfe der Messdaten wird ein vereinfachtes chemisches Reaktionsmodell optimiert, das eine weitgehend ausfuehrliche anorganische Spurenstoffchemie sowie eine komprimierte organische Radikalchemie enthaelt. Die komplexe Mischung atmosphaerischer Kohlenwasserstoffe wird durch ein Gemisch aus zwei Kohlenwasserstoffen gleicher Struktur, aber unterschiedlicher Reaktionsgeschwindigkeit gegen OH und O3 repraesentiert.
Das Projekt "Experimentelle Untersuchung des Ozonbildungspotentials von Motorabgasen bei Verwendung von Dieselkraftstoff und Rapsoelmethylester" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Fraunhofer-Institut für Toxikologie und Aerosolforschung durchgeführt. Das Ozonbildungspotential der Motorabgase bei Verwendung von Rapsoelmethylester (RME) soll relativ zur Verwendung von Dieselkraftstoff am Fraunhofer-Institut in Hannover untersucht werden. Die Messungen werden in Teflonsaecken, die sich in einer Smogkammer befinden, vorgenommen. Der Reaktionsverlauf wird unter Messung der eingegebenen Kohlenwasserstoff-, Ozon- und Stickoxid-Konzentrationen sowie der Feuchte, Temperatur und Aerosolbildung verfolgt. In ersten Versuchen werden Testmischungen, entsprechend der Zusammensetzung der Hauptabgaskomponenten in Diesel- bzw. RME-Kraftstoffen eingesetzt. Das aus diesen Mischungen (unter bestimmten Verhaeltnissen zum eingesetzten NOx) gebildete Ozon soll in beiden Mischungen mit berechneten Ozonbildungspotentialen verglichen werden. In einer anschliessenden Phase sollen reale Gasmischungen aus den Verbrennungsvorgaengen im Diesel- bzw. RME-Kraftstoff in der Kammer untersucht werden. Das Projekt wird in Zusammenarbeit mit dem Institut fuer Biosystemtechnik an der Bundesanstalt fuer Landwirtschaft in Braunschweig durchgefuehrt.
Das Projekt "Analysis of the chemical composition of nucleating clusters with Atmospheric Pressure Interface Time of Flight Mass Spectrometry" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Paul Scherrer Institut, Labor für Atmosphärenchemie durchgeführt. Aerosole beeinflussen das Klima. Sie absorbieren oder streuen die Sonnenstrahlung und Wolkentröpfchen bilden sich immer durch Kondensation von Wasser an Partikeln. Etwa 40-70Prozent der Wolkentropfen werden durch Partikel gebildet, die durch eine Nukleation entstanden. Dabei klumpen sich gasförmige Moleküle zu Aggregaten zusammen, die dann durch Kondensation von schwerflüchtigen Molekülen zu grösseren Partikeln wachsen. Wie dieser Prozess in der Atmosphäre erfolgt ist weitgehend unbekannt. Inhalt und Ziel des Forschungsprojekts Unsere Arbeit zielt auf ein besseres mechanistisches Verständnis der Bildung von Partikeln aus Gasen in der Atmosphäre (Nukleation). Wir möchten verstehen wie die ersten Schritte der Anlagerung von Molekülen zu Aggregaten erfolgt und welche Moleküle dies in der Atmosphäre bewerkstelligen. Dabei soll auch die Hypothese geprüft werden ob die Nukleation durch Ionen, die in der Atmosphäre durch die kosmische Strahlung entstehen, stark beeinflusst wird. Die gefundenen Prozesse werden wir mit einem physikalischen Modell beschreiben, das in ein Klimamodell integriert werden kann. Grundlage dieser Arbeit ist die Beschaffung eines speziellen Massenspektrometers der Schweizer Firma TOFWERK, das in der Lage ist Ionenkonzentrationen von 100-1000 cm-3 in der Atmosphäre zu messen. Durch Messungen unter kontrollierten Bedingungen im Labor - in sogenannten Smogkammern - als auch in der Aussenluft werden die Nukleationsprozesse untersucht und verglichen Wissenschaftlicher und gesellschaftlicher Kontext des Forschungsprojekts Diese Untersuchungen tragen zu einem besseren Verständnis der atmosphärischen Nukleation und der Wolkenbildung bei. Die Resultate werden die Klimamodelle verbessern und so genauere Vorhersagen des Klimawandels und des anthropogenen Einflusses ermöglichen.