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Anwendung und Überprüfung neuer Methoden zur flächenhaften Bewertung der Auswirkung von bodennahem Ozon auf die Biodiversität terrestrischer Ökosysteme

Unter den Spurengasen in der ⁠ Atmosphäre ⁠ ist O3 ein hoch phytotoxischer Luftschadstoff, dessen Konzentration weiter ansteigt. Die potenziell schädigende Wirkung des bodennahen O3 bei höheren Pflanzen ist vielfach belegt. Während die Schadensbewertung bisher meist unter Aspekten der nutzbaren Leistungen der Pflanzen erfolgte, sind weitergehende Folgen für die ⁠ Biodiversität ⁠ insgesamt und für die von ihr abhängigen Ökosystemfunktionen und –dienstleistungen derzeit schwer abzuschätzen. Ziel des vorliegenden Berichts ist eine Bewertung des Risikos von O3-Belastungen für die Vegetation und die Biodiversität terrestrischer Ökosysteme in Deutschland mit Hilfe von Modellierungs- und Kartierungsansätzen und in Form einer Literaturstudie. Veröffentlicht in Texte | 70/2015.

Umweltsatellit Sentinel-5P ist im All

Am 13. Oktober 2017 startete der jüngste Satellit des Europäischen Erdbeobachtungsprogramms Copernicus Sentinel-5P um 11.27 Uhr Mitteleuropäischer Sommerzeit an Bord einer Rockot-Trägerrakete vom nordrussischen Weltraumbahnhof in Plesetsk ins All. Der rund 820 Kilogramm schwere Sentinel-5P beobachtet aus 824 Kilometern Höhe die Spurengase der Erdatmosphäre. Mit seinem Messinstrument TROPOMI (Tropospheric Monitoring Instrument) ist der Satellit in der Lage, Tag für Tag wichtige Information über die Luftverschmutzung, den Zustand der Atmosphäre sowie die Änderung des Klimas zu liefern. Mit einem Sichtfeld von 2600 Kilometern, knapp 1000 hochauflösenden Spektralkanälen und einer hohen räumlichen Auflösung wird Sentinel-5P jeden Tag unseren gesamten Planeten kartieren und setzt auch technisch neue Standards: TROPOMI misst im ultravioletten, sichtbaren, nahen und kurzwelligen infraroten Wellenlängenbereich und kann einen weiten Bereich an Luftschadstoffen wie Stickoxide, Ozon, Formaldehyd, Schwefeloxide, Methan und Kohlenmonoxid beobachten. Die Produkte zu diesen Spurengasen werden im Copernicus Atmosphärendienst eingesetzt, um Daten auch zu regionaler Luftverschmutzung zur Verfügung zu stellen. Die Mission soll aber auch andere Daten bereitstellen wie zum Beispiel für die Überwachung von Vulkanasche für die Flugsicherheit oder für Warnungen vor zu hoher UV-Strahlung. Bedeutend ist die Fortsetzung der Zeitreihen der Messinstrumente GOME, SCIAMACHY, GOME-2 und MIPAS durch Sentinel-5P: Langjährige Klimadatensätze werden damit fortgeschrieben und finden Eingang in den Copernicus Klimadienst.

Klimaforschungsprojekt mit Lufthansa unterstützt Aufbau einer weltweiten Messinfrastruktur

Das Projekt IAGOS ging am 8. Juli 2011 in seine operative Phase: Das Forschungszentrum Jülich startet gemeinsam mit Lufthansa und europäischen Partnern eine für die Klimaforschung in ihrem Umfang neuartige Langzeitbeobachtung der Erdatmosphäre per Linienflug. Dazu werden eigens dafür entwickelte Messgeräte an Bord des Lufthansa Airbus A340-300 "Viersen" während des Fluges routinemäßig atmosphärische Spurenstoffe und in Zukunft auch Aerosole und Wolkenteilchen erfassen – weltweit und auf breiter Basis.

Genfer Luftreinhaltekonvention der UNECE

Die Depositionsgeschwindigkeit reaktiver Spurengase und Aerosole ist eine fundamentale Eingangsgröße für eine Vielzahl von Depositionsmodellen. Wenngleich es sich dabei um eine starke konzeptionelle Vereinfachung mit bekannten Schwächen - insbesondere im Hinblick auf bidirektionale Austauschflüsse - handelt, so ist sie dennoch für die flächenhafte Modellierung mit limitierter messtechnischer Datengrundlage ein derzeit nahezu alternativloser Modellparameter. Traditionell finden zu diesem Zweck in Deutschland Referenzwerte aus der VDI-Richtlinie 3782 Blatt 5 aus dem Jahr 2006 Anwendung. In den vergangenen Jahren gab es jedoch wichtige methodische Weiterentwicklungen sowie eine steigende Anzahl internationaler Großmesskampagnen. Ziel der vorliegenden Studie ist daher eine Literaturrecherche aktueller Messungen zur Depositionsgeschwindigkeit von Ammoniak (NH3). Auf Basis von insgesamt 46 einzelnen Quellen, die überwiegend in den Jahren 2004-2013 veröffentlicht wurden, sind nach objektiven Qualitätskriterien gewichtete Mittelwerte und, als robustere Statistik, Mediane der NH3-Depositionsgeschwindigkeit für die drei Landnutzungsklassen "Wald", "Semi-natürlich" und "Sonstige" errechnet worden. Die auf der vorliegenden Recherche basierenden gewichteten Mittelwerte sind sowohl für die Kategorie Wald (1,7 cm s-1) als auch für Grünland (Kategorie "Semi-natürlich": 1,0 cm s-1) etwas niedriger als die aus der oben genannten VDI-Richtlinie bekannten Werte von 2,0 cm s-1 für Wald und 1,5 cm s-1 für Grünland. Zur weiteren Differenzierung, beispielsweise in Laub- und Nadelwald, wurden darüber hinaus aus den drei Hauptkategorien insgesamt acht Unterklassen gebildet. Um ein möglichst realistisches Bild regionaler und landesweiter Depositionsraten zu bekommen, wird eine Differenzierung in diese Unterklassen vorgenommen, da teilweise erhebliche Unterschiede innerhalb einer Hauptklasse beobachtet wurden.<BR>Quelle:Forschungsbericht

Hot gas-cleaning

Das Projekt "Hot gas-cleaning" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von DMT-Gesellschaft für Forschung und Prüfung mbH durchgeführt. General Information: Descriptions of the individual parts of the project are given below. Removal of trace elements in hot gas cleaning systems (CSIC). Study of the capture of trace elements by a range of different sorbents - mainly metal mixed oxides, clay materials and alkaline-earth carbonates but also some alumina and siliceous materials - in two laboratory scale reactors (a fixed bed and a fluidised bed) at temperatures between 550 and 750 degree C. Different compositions of the simulated coal gas stream will also be tested. Different sorbents, temperatures and stream gas composition will be studied during each of three periods of six months in each of the three years of the programme. Hot H2S Removal by using waste products as solvents (TGI). Testing of red mud (a residue from aluminium manufacture) and electric arc furnace dust (a residue from steel making) as sorbents for hot dry desulphurisation of coat derived fuel gas. These materials have been chosen as containing potential sorbents including calcium, iron, zinc and manganese oxides. Tests will be carried out in a laboratory-scale pressurised reactor. Use of carbon materials and membranes for hot gas clean up (DMT). Study of the potential use of carbon materials for removing trace metals and sulphur compounds from hot gasification gases (also potentially the separation of light gases such as hydrogen), taking advantage of the stability of carbon at high temperature and in corrosive atmospheres. A bed of carbon (or, where appropriate, another material) alone or in combination with a carbon filtering membrane installed in a laboratory gas circuit will be used: - to study the effect on composition of passing gas from a gasifier through a bed of activated carbon or a carbon molecular sieve at various temperatures, pressures and flow rates. - to repeat the studies as above with a filtering membrane made from carbon added. - to study the combination of sorption/filtration and catalytically active materials (i.e. using catalysts for the CO shift and for hydrogenation). The use of other compounds such as zeolitic membranes or granular beds will also be considered and the advantages of using combined gas clean up systems will be reviewed in the light of the data obtained. Development of improved stable catalysts and trace elements capture for hot gas cleaning in advanced power generation (CRE Group). Studies will be carried out on existing equipment to improve and assess catalysts based on iron oxide on silica and titania with mixed metal oxides to remove ammonia, hydrogen cyanide, hydrogen chloride, arsine, hydrogen sulphide and carbonyl sulphide. Selected catalysts will be tested at pressures up to 20 bar and temperatures in the range 500 - 800 degree C using simulated atmospheres. ... Prime Contractor: Deutsche Montan Technologie, Gesellschaft für Forschung und Prüfung mbH (DMT); Essen; Germany.

Einfluss der Pflanzen auf die Gase CO, H2, CH4, N2O, Hg, H2CO, CFCl3, CF2Cl2 und CCl4

Das Projekt "Einfluss der Pflanzen auf die Gase CO, H2, CH4, N2O, Hg, H2CO, CFCl3, CF2Cl2 und CCl4" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Max-Planck-Institut für Chemie (Otto-Hahn-Institut) durchgeführt. Zielsetzung: Bestimmung des Einflusses der Pflanzen auf die oben angegebenen Gase. Bestimmung Abbau- bzw. Produktionsraten, die dann zur Abschaetzung des globalen Abbaus bzw. Produktion dieser Gase durch Pflanzen herangezogen werden. Methode: Messungen an freiwachsenden Pflanzen (in situ Messungen) und Laboruntersuchungen. Einsatz selbstentwickelter Messverfahren.

Phase-B-Studie fuer das SL-Experiment SGA

Das Projekt "Phase-B-Studie fuer das SL-Experiment SGA" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Erwin Kayser - Threde GmbH durchgeführt. Entwicklung eines Spektro-Radiometers zur Messung der Absorption der Solarstrahlung in der hohen Atmosphaere. Die Geraete sind fuer den Einsatz auf Ballons, Raketen, Flugzeugen und in Spacelab geeignet. Das Geraet wurde bisher dreimal erfolgreich in Ballonfluegen eingesetzt.

Entwicklung von Messverfahren zur Bestimmung von CO, H2, H2CO, Hg und N2O in Luft und Wasser

Das Projekt "Entwicklung von Messverfahren zur Bestimmung von CO, H2, H2CO, Hg und N2O in Luft und Wasser" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Max-Planck-Institut für Chemie (Otto-Hahn-Institut) durchgeführt. Zielsetzung: Erforschung der Kreislaeufe der o.g. Gase in der Atmosphaere. Dazu gehoert u.a. die Bestimmung der Verteilung dieser Gase in der Atmosphaere, die Erfassung moeglicher Quellen und Senken sowie Bestimmung der Abbau- bzw. Produktionsraten. Da kommerziell verfuegbare Geraete, die zu diesen Untersuchungen benoetigt werden, nicht ueber die ausreichende Empfindlichkeit verfuegen, muessen Nachweismethoden und Messgeraete selbst entwickelt werden.

Sub project: Geochemistry of gases in spring waters along the Alpine Fault, South Island of New Zealand

Das Projekt "Sub project: Geochemistry of gases in spring waters along the Alpine Fault, South Island of New Zealand" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Helmholtz-Zentrum Potsdam Deutsches GeoForschungsZentrum durchgeführt. The Alpine Fault on the South Island of New Zealand is a major feature, showing a NE movement of 27 mm/yr and rapid uplift although no major earthquakes have occurred in historic time. In the context of the ICDP project for scientific drilling into the Alpine Fault, we propose a regional investigation of the composition of gases emanating from spring waters on both sides of the fault. The study aims at characterizing the gas sources in both the mantle and the crust and at revealing the processes that may have modified the gas compositions. In particular, we plan to explore whether there are any systematic compositional differences on the northwest and southeast sides of the Alpine Fault, respectively. To do this, we will determine the abundances of major and trace gas components (CO2, N2, CH4, Ar, He etc.) and the elemental and isotopic compositions of the noble gases (He, Ne, Ar, Kr, Xe) in free or dissolved spring gases. Our data will serve as a basis of comparison for results obtained during drilling.

Greenhouse gas emissions from farmed organic soils

Das Projekt "Greenhouse gas emissions from farmed organic soils" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von GSF - Forschungszentrum für Umwelt und Gesundheit GmbH, Institut für Bodenökologie durchgeführt. Objective: To assess the present role of farmed organic soils as sources and sinks of the greenhouse gases N2O, CH4 and CO2 by direct measurements at core sites along three transects through Europe. General Information: The farmed organic soils differ from mineral soils in several ways: (i) They are strong emitters of CO2 due to the net degradation (oxidation) of the parent material. This carbon loss results in measurable lowering of the surface level of the soils by about 0.5-3.0 cm per year. The estimated emission contributes remarkably to the total national anthropogenic CO2 emission in spit of small land areas. However, the estimates are uncertain, and needs to be determined by direct net flux measurements. (ii) They also appears to emit exceptionally large quantities of N2O to the atmosphere. (iii) The emissions are likely to be strongly enhanced by global warming. Thus, farmed organic soils are obvious targets for policy makers in search for social and economically cost efficient measures to mitigate climate gas emissions from agriculture. Main tasks of the project are: 1. To compile, unravel and quantify the major events and factors determining total annual gas emissions from organic soils, based on each participating laboratory special skills and equipment, and by linking experimental and modelling studies at different levels of integration. 2. To study both short and long term processes (via the chronosequence contained in the transects) to come up with the best estimations of the ecosystem behaviour under changed management practice and changed climate, both in the short and in the long run. 3. To compile a data base of the measurements and models to make these available to other research groups and to decision makers. 4. To disseminate this new knowledge to other scientific groups by post graduate courses on measuring and modelling techniques. Prime Contractor: Swedish Environmental Research Institute Ltd.; Stockholm; Sweden.

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