API src

Found 301 results.

Related terms

Sedimentbewegungen in der Deutschen Bucht

Zur Halbzeit eines BAW-Forschungsprojektes zum 'Aufbau von integrierten Modellsystemen zur Analyse der langfristigen Morphodynamik in der Deutschen Bucht' werden erste Ergebnisse sichtbar. Transportprozesse im Wandel der Zeitläufe: Wie werden sich die Watten und Vorländer der deutschen Nordseeküste anpassen, sollte in Folge des Klimawandels der Meeresspiegel steigen? Eine Antwort auf diese Frage ist nicht nur für die Sicherheit der Seedeiche bedeutsam, sondern auch für die Zufahrten zu den Seehäfen. Einerseits beeinflusst das Flachwasser im Ästuarbereich maßgebend das Tide- und Sedimentregime in den Tideflüssen und hat somit Auswirkungen auf die zukünftige Unterhaltung der Seehafenzufahrten. Zum anderen hat sich gezeigt, dass in einer Betrachtung über Jahrzehnte hinweg die kleinräumigen Transportprozesse in der Deutschen Bucht und in den Außenbereichen der Ästuare auch durch die Transportprozesse, die in der gesamten Nordsee stattfinden, mitgeprägt werden. Die Dimension dieser weiträumigen Transportprozesse in der Nordsee wird in der Satellitenaufnahme der oberflächennahen Ausbreitung der Schwebstofffahnen aus den Ästuarmündungen deutlich (Bild 1). Allerdings entzieht sich dieses Phänomen noch weitgehend der fachwissenschaftlichen Betrachtung, denn über die tatsächlichen Transportprozesse in der Nordsee, zumal in der Deutschen Bucht, ist wenig bekannt: Es fehlen zum Beispiel grundlegende, flächendeckende Informationen über das anstehende Material an der Gewässersohle, über den Bodenaufbau oder über die relevanten Kräfte, die den Transport antreiben, wie Wind und Seegang. Und schließlich fehlen die geeigneten Werkzeuge, um die komplexen Transportprozesse berechnen zu können. BAW hat Federführung bei Forschungsprojekt: Im Rahmen eines im Wettbewerb ausgeschriebenen Forschungsschwerpunktes des Kuratoriums für Forschung im Küsteningenieurwesen (KFKI) konnte sich die BAW mit einem Forschungsantrag zum Thema 'Aufbau von integrierten Modellsystemen zur Analyse der langfristigen Morphodynamik in der deutschen Bucht (AUFMOD)' durchsetzen. An dem Projekt unter Federführung der BAW beteiligen sich weitere neun Kooperationspartner. Gestartet Ende 2009, läuft die Förderung zunächst bis 2012 (siehe: www.kfki.de/prj-aufmod/de).

Was bestimmt die Konzentration von Aerosolpartikeln in der marinen Grenzschicht über dem atlantischen Ozean?

Aerosolpartikel spielen eine wichtige Rolle für das regionale und globale Klima. Weltweit gibt es deshalb zahlreiche Messstationen, von denen allerdings nur ein kleiner Teil die marine Grenzschicht (MBL) erfasst, obwohl etwa 70% der Erdoberfläche mit Wasser bedeckt sind. Dieses Projekt soll dazu beitragen, das Wissen über Quellen und Austauschprozesse von Aerosolpartikeln in der MBL mithilfe einer Messkampagne über den Azoren im Nordostatlantik, welche nahezu unbeeinflusst von lokalen Quellen sind, zu verbessern.Die zentrale Hypothese ist, dass sowohl Ferntransport aus Nordamerika, als auch Partikelneubildung in der freien Troposphäre (FT) und an Wolkenrändern mit anschließendem Vertikaltransport wesentlich zur Anzahlkonzentration der Aerosolpartikel in der MBL beitragen. Das Verständnis der Partikelquellen und Senken zusammen mit dem vertikalen Partikelaustausch zwischen MBL und FT ist daher eine Grundvoraussetzung für die Vorhersagbarkeit der Partikelanzahlkonzentration in den unteren Schichten der MBL wo sie z.B. für die Wolkenbildung von großer Bedeutung ist. Diese Prozesse sind bisher über dem offenen Ozean nur unzureichend quantifiziert. Zur Verifizierung der Hypothese sollen vertikale Austauschprozesse und Partikelquellen über den Azoren mit hoher räumlicher Auflösung untersucht werden. Dazu werden mit einer am TROPOS entwickelten hubschraubergetragenen Messplattform Partikelanzahlkonzentration und Vertikalwind mit einer zeitlichen Auflösung gemessen, die erstmalig eine direkte Bestimmung des vertikalen turbulenten Partikelflusses in verschiedenen Höhen ermöglicht. Die hierfür notwendigen schnellen Partikelmessungen von mind. 10 Hz werden durch den Einsatz eines schnellen Partikelzählers ermöglicht, welcher am TROPOS im Rahmen eines abgeschlossenen DFG-Projektes entwickelt und erfolgreich eingesetzt wurde. Durch dieses Gerät ist es ebenfalls möglich zu prüfen, ob auch in dieser Region regelmäßig die Neubildung von Aerosolpartikeln an Wolkenrändern stattfindet, wie es an Passatwolken auf Skalen von wenigen Dekametern beobachtet wurde. Weiterhin werden Anzahlgrößenverteilungen von Aerosolpartikeln sowie Absorptionskoeffizienten bei drei Wellenlängen bestimmt. Damit sind Rückschlüsse auf die Herkunft der untersuchten Aerosolpartikel möglich.Da die Hubschrauberflüge zeitlich begrenzt sind und damit nur Momentaufnahmen darstellen, werden zusätzlich kontinuierliche Messungen der Partikelanzahlgrößenverteilung an zwei bodengebundenen Stationen installiert. Eine dieser Stationen ist wenige Meter über Meeresniveau gelegen, die andere auf 2200 m und somit in der FT. Damit wird auf der Basis kontinuierlicher Messungen über einen Zeitraum von einem Monat die Untersuchung der Austauschprozesse zwischen MBL und FT ermöglicht. Mit Hilfe der gewonnen Datensätze können Einflüsse globaler Klimaänderungen auf das lokale Klima und mögliche Rückkopplungseffekte über den Einfluss von Aerosol auf Wolken in dieser Region besser eingeordnet werden.

Langfristige Entwicklung der Luftqualität

Die Luftqualität in Berlin hat sich in den letzten Jahrzehnten stark verbessert. Seit 2020 werden die aktuell geltenden Grenz- und Zielwerte für Luftschadstoffe stadtweit eingehalten – ein Erfolg für Umwelt und Gesundheit. Grundlage für den Rückgang der Luftbelastung sind die schrittweisen Verschärfungen von Grenzwerten zum Schadstoffausstoß von Kraftwerken, Industrie, Kleinfeuerungsanlagen und Fahrzeugen, die auf europäischer und nationaler Ebene festgelegt wurden und werden. Zusätzlich beigetragen haben Maßnahmen aus den Berliner Luftreinhalteplänen . Die Luftqualität in Berlin wird seit Mitte der 1970er Jahren kontinuierlich überwacht, um die Immissionsbelastung durch Luftschadstoffe zu dokumentieren. Seit 2002 erfolgen die Messungen gemäß den Vorschriften der Europäischen Luftqualitätsrichtlinien. Zur besseren Einordnung der Messwerte werden drei Belastungsregime unterschieden: Verkehr : Messstationen an Hauptverkehrsstraßen mit hoher Belastung Innerstädtischer Hintergrund : Messstationen in innerstädtischen Wohngebieten mit geringem direktem Verkehrseinfluss Stadtrand : Messstationen am Stadtrand zeigen die quellferne Belastungssituation und erlauben zudem auch die Beurteilung über den Eintrag von Luftschadstoffen von außerhalb des Stadtgebietes Die folgenden Abbildungen zeigen den langjährigen Verlauf der mittleren Luftbelastung einzelner Schadstoffe in diesen Belastungsregimen. Für Stickstoffdioxid NO₂, Feinstaub PM₁₀, PM₂ꓹ₅ und Ozon O₃ werden die langfristigen Entwicklungen basierend auf einem Differenzenmodell ermittelt, wie im Jahresbericht 2019 (PDF, 4,2 MB) beschrieben. Im Kern werden dabei die Differenzen der Jahresmittelwerte von einem zum darauffolgenden Jahr verwendet. Werte für die einzelnen Stationen nach Schadstoffen und sind verfügbar unter: Darstellung von Luftmessdaten | Berliner Luftgütemessnetz Ab 2030 müssen deutlich strengere EU-Grenzwerte gemäß der EU-Richtlinie 2024/2881 eingehalten werden, unter anderem für die Jahresmittelwerte von Stickstoffdioxid (20 statt 40 µg/m³), Partikel PM₁₀ (20 statt 40 µg/m³) und Partikel PM₂,₅ (10 statt 25 µg/m³). Diese künftigen Grenzwerte sind in den Abbildungen zusätzlich zu den derzeit geltenden Grenzwerten eingezeichnet. Stickstoffdioxid Schwebstaub / Partikel PM 10 Partikel PM 2,5 Ozon Polyzyklische aromatische Kohlenwasserstoffe (PAK) Schwefeldioxid Benzol Kohlenmonoxid Entwicklung der NO₂-Belastung in Berlin (1990 bis 2024) Die NO₂-Konzentrationen in Berlin sind in den vergangenen Jahrzehnten insgesamt deutlich zurückgegangen, wenn auch mit zeitweiligen Stagnationen. Seit 2020 werden die Grenzwerte an allen Stationen eingehalten. Die nebenstehende Grafik zeigt die langjährige Entwicklung der NO₂-Belastung der automatischen Messstellen sowie der acht beurteilungsrelevanten Passivsammlerstandorte (Passivsammler = PS). Die sehr kleinen Passivsammler befinden sich überwiegend an Straßen mit einer engen Randbebauung, in denen die Abgase der Fahrzeuge schlechter verdünnt werden. Daher liegt der Mittelwert über diese Passivsammler höher als der Mittelwert über die kontinuierlich messenden Verkehrsstationen. Hohe Stickstoffdioxidkonzentrationen werden überwiegend vom Straßenverkehr verursacht. Die höchsten NO₂-Werte treten an Hauptverkehrsstraßen auf. Dort waren die NO₂-Jahresmittelwerte bis 2019 etwa doppelt so hoch wie im städtischen Hintergrund und liegen heute im Mittel immer noch etwa ein Drittel höher als im städtischen Hintergrund. Überschreitungen der seit 2020 geltenden Grenzwerte traten daher nur an Hauptverkehrsstraßen auf. Der langfristige Verlauf zeigt: In den 1990er- bis 2010er-Jahren kam es zu einem Rückgang der NO₂-Belastung infolge technischer Maßnahmen, wie dem Einsatz von Katalysatoren in Otto-Pkw und die Ausrüstung von Kraftwerken mit Entstickungsanlagen. Auch die Einführung der Berliner Umweltzone – in zwei Stufen 2008 und 2010 – trug zur Verbesserung der Luftqualität bei. Insbesondere reduzierte sie die Zahl der Otto-Fahrzeuge ohne Katalysator im innerstädtischen Verkehr. Zwischen 2000 und 2015 blieben die NO₂-Jahresmittelwerte auf einem annähernd gleichbleibenden Niveau. Dabei kamen zwei Gründe zusammen. Zum einen stieg der Anteil an Diesel-Pkw mit hohen Stickoxidausstoß zulasten der Otto-Pkw mit Katalysator. Zum anderen wurde bei Diesel-Pkw der reale Stickoxidausstoß nicht im gesetzlich vorgeschriebenen Maße vermindert (Dieselabgasskandal von 2015). Erst mit der Einführung neuer Abgasvorschriften (Euro 6d-TEMP und Euro 6d) mit Abgasprüfungen im realen Straßenverkehr sowie Software-Updates und Nachrüstung von Diesel-Fahrzeugen konnte in den folgenden Jahren eine deutliche Reduzierung des Schadstoffausstoßes von Diesel-Pkw erreicht werden. Auffällig sind die erhöhten Jahresmittelwerte von 2006. Vor allem für die Straßenmessstellen zeigen diese hohen Jahresmittelwerte eindrucksvoll den Einfluss von meteorologischen Bedingungen auf die Konzentration von Luftschadstoffen. Denn das Jahr 2006 war geprägt durch eine hohe Anzahl windschwacher Hochdruckwetterlagen und ungünstigen meteorologischen Ausbreitungsbedingungen. Seit 2016 sind die NO₂-Werte insbesondere durch die verschärften Abgasvorschriften Kraftfahrzeuge in allen Belastungsbereichen wieder deutlich gesunken. Konkrete Messdaten belegen: An Hauptverkehrsstraßen gingen die NO₂-Werte zwischen 2016 und 2024 um etwa 55 % zurück. Der stärkste Rückgang wurde zwischen 2019 und 2020 beobachtet – begünstigt auch durch Maßnahmen der Berliner Luftreinhalteplanung wie die Nachrüstung und Modernisierung von Dieselbussen und Einführung von Elektro-Bussen durch die BVG , Tempo 30 auf hoch belasteten Hauptverkehrsstraßen , Ausweitung der Parkraumbewirtschaftung , sowie die Förderung des Umweltverbunds aus öffentlichem Nahverkehr , Rad- und Fußverkehr . Zusätzlich führten Lock-Down-Phasen während der Corona-Pandemie 2020-2022 zu Rückgängen des Verkehrs und verstärkten die Abnahme der NO₂-Belastung. Daraus resultiert weiterhin ein höherer Anteil von Home-Office mit einem dämpfenden Effekt auf den Berufsverkehr. 2023 und 2024 lagen die NO₂-Mittelwerte im Berliner Luftgüte-Messnetz (BLUME) je nach Standort zwischen 8 und 20 µg/m³, während Passivsammler 2024 im Mittel 28 µg/m³ zeigten Der zukünftige EU-Grenzwert von 20 µg/m³, der ab 2030 einzuhalten ist, wird noch an einigen hoch belasteten Straßen überschritten. Es besteht also weiterhin Handlungsbedarf, vor allem in der Verkehrsplanung, beim Umstieg auf emissionsarme Fahrzeuge und der Förderung nachhaltiger Mobilität. Auch die Umsetzung der Berliner Wärmestrategie trägt durch den schrittweisen Ersatz fossiler Heizsysteme zur Reduktion von Feinstaub- und Stickoxid-Emissionen bei. Weitere Informationen zur Definition und Messung von NO₂ bietet das Umweltbundesamt . Entwicklung der TSP- und PM₁₀-Belastung in Berlin (1987 bis 2024) Ende der 1990er Jahre wurde mit der Messung von Partikeln PM₁₀, also von einatembaren Teilchen kleiner als 10 Mikrometer (µm), begonnen. Sie ersetzte die Gesamtstaubmessung (TSP – total suspended particles), bei der auch grobe Teilchen > 10 µm erfasst wurden. Deshalb sind beide Reihen nicht direkt miteinander vergleichbar. Der sehr starke Rückgang der Gesamtstaubbelastung zwischen 1987 und 1997 beruht im Wesentlichen auf dem Umstieg von Kohleeinzelraumfeuerungen („Kachelöfen“) auf Gasheizungen und Fernwärme sowie der Modernisierung oder Stilllegung von Kraftwerken in den Gebieten der ehemaligen DDR. Die langfristige Entwicklung zeigt einen deutlichen Rückgang der PM₁₀-Konzentrationen in Berlin: Seit 2000 sanken die Werte an verkehrsnahen Standorten um ca. 40 %, in Wohngebieten und am Stadtrand um rund 30 %. Seit 2004 wird der gesetzliche Jahresmittelgrenzwert von 40 µg/m³ an allen Messstationen eingehalten. Die Zahl der Tage mit Überschreitungen des Tagesmittelgrenzwerts von 50 µg/m³ ist ebenfalls deutlich rückläufig. Die letzte Überschreitung der zulässigen Anzahl von 35 Überschreitungstagen wurde 2015 registriert (Station MC174 an der Frankfurter Allee mit 36 Tagen). Die Feinstaubbelastung ist stark witterungsabhängig: Kalte Winter mit hohem Heizbedarf führen häufig zu höheren Werten. Hochdruckwetterlagen mit geringen Windgeschwindigkeiten und Inversionswetter verhindern den Abtransport von Schadstoffen. Ferntransporte (z. B. großräumige Verfrachtung von Schadstoffen aus Kraftwerken und Holzfeuerungen, der Landwirtschaft oder Saharastaub ) können zusätzlich zur Belastung beitragen. Beispiele: Günstige Wetterjahre wie 2007, 2012, 2017, 2019, 2020, 2022, 2023 führten zu vergleichsweise niedrigen PM₁₀-Konzentrationen, ungünstige Wetterbedingungen in den Jahren 2003, 2006, 2010, 2011, 2014 und 2018 zu höheren Belastungen. Der langjährig rückläufige Trend der PM₁₀-Belastung ist auf gezielte Maßnahmen zurückzuführen: Rauchgasreinigung bei Kraftwerken und Abfallverbrennung, Ersatz von Kohleheizungen, Partikelfilter für Diesel-Fahrzeuge und Baumaschinen , sowie Förderung des Umweltverbunds aus öffentlichem Nahverkehr und Rad- und Fußverkehr und Tempo 30 auf hoch belasteten Hauptverkehrsstraßen. Der verkehrsbedingte Anteil an der PM₁₀-Belastung wurde seit den späten 1990er Jahren um rund 70 % reduziert. Ab 2030 gelten in der EU strengere Grenzwerte : Der Jahresmittelwert wird auf 20 µg/m³ gesenkt, ein Tagesmittelgrenzwert von 45 µg/m³ darf an höchstens 18 Tagen pro Jahr überschritten werden (bisher: 35 Tage mit 50 µg/m³). An vielen Berliner Messstationen werden diese Werte bereits eingehalten, an verkehrsnahen Standorten jedoch teils noch überschritten. Es besteht somit weiterer Handlungsbedarf – insbesondere im Straßenverkehr und bei häuslichen Emissionen. Weitere Informationen zur Definition und Messung von PM₁₀ bietet das Umweltbundesamt . Entwicklung der PM₂,₅-Belastung in Berlin (2004 bis 2024) Als Partikel PM₂ꓹ₅ werden sehr kleine Partikel bezeichnet, deren aerodynamischer Durchmesser kleiner als 2,5 µm ist. Sie können nachhaltig die Lunge schädigen, da sie tief in die Atemwege eindringen und länger dort verweilen. Außerdem können hohe PM₂ꓹ₅-Belastungen zu Herz- und Kreislauferkrankungen führen. Der enthaltene Ruß gilt als krebserregend. In den vergangenen zwei Jahrzehnten ist die PM₂,₅-Belastung in Berlin deutlich gesunken: An verkehrsnahen Messstationen um rund 45 %, im innerstädtischen Hintergrund um etwa 40 %. Der gesetzliche Jahresmittelgrenzwert von 25 µg/m³ wird seit seiner Einführung im Jahr 2015 an allen Berliner Messstellen zuverlässig eingehalten. Auch der gleitende Drei-Jahres-Mittelwert im städtischen Hintergrund liegt seit Jahren unter dem Zielwert von 20 µg/m³. Die PM₂,₅-Konzentrationen unterliegen jedoch starken witterungsbedingten Schwankungen. Kalte Winter mit erhöhtem Heizbedarf führen zu mehr Emissionen. Inversionslagen verhindern den Luftaustausch, sodass sich Schadstoffe anreichern. Ferntransporte – etwa Abgase aus Kraftwerken, Industrie oder Holzfeuerungen, Saharastaub oder landwirtschaftliche Quellen – tragen zusätzlich zur Belastung bei. Auch die sekundäre Partikelbildung – z. B. aus Stickoxiden, Schwefeldioxid oder Ammoniak – ist wetterabhängig. Günstige Wetterjahre mit viel Wind und Regen wie 2012, 2017, 2019, 2020, 2022 und 2023 führten zu niedrigeren PM₂,₅-Werten. In ungünstigen Jahren wie 2006, 2010, 2014, 2018 und 2024 wurden dagegen teils erhöhte Belastungen gemessen. Der Rückgang der PM₂,₅-Belastung ist auf eine Vielzahl von Luftreinhaltemaßnahmen zurückzuführen: strengere EU-Abgasnormen, der verstärkte Einsatz von Partikelfiltern für Dieselfahrzeuge, u.a. durch die Einführung der Berliner Umweltzone ab 2008, die Modernisierung veralteter Heizungsanlagen, der Umstieg auf emissionsärmere Energieträger und die Reduktion gasförmiger Vorläuferstoffe. Seit 2023 ergänzt die Informationskampagne „Richtig Heizen mit Holz“ das Berliner Maßnahmenpaket. Ab 2030 gelten in der EU deutlich strengere Grenzwerte : Der Jahresmittelgrenzwert für PM₂,₅ wird von 25 µg/m³ auf 10 µg/m³ gesenkt. Dieser Wert wird derzeit an Verkehrsmessstationen und teilweise auch im städtischen Hintergrund nicht eingehalten. Zudem wird ein neuer Tagesmittelgrenzwert von 25 µg/m³ eingeführt, der an höchstens 18 Tagen pro Jahr überschritten werden darf. Zusätzlich gilt ab 2030 eine Minderungsverpflichtung für die PM₂ꓹ₅-Belastung im städtischen Hintergrund. Zur Einhaltung der künftigen Grenzwerte sind zusätzliche Maßnahmen nötig – vor allem in den Bereichen Verkehrsplanung, emissionsarme Wärmeversorgung und umweltfreundliche Stadtentwicklung. Da circa 60 bis 70 % der in Berlin gemessenen Partikeln aus Quellen außerhalb Berlins stammen, muss die Partikelbelastung europaweit gesenkt werden. Weitere Informationen zur Definition und Messung von PM₂ꓹ₅ bietet das Umweltbundesamt . Dieser dreiatomige Sauerstoff ist ein natürlicher Bestandteil der Luft und wird nur selten direkt emittiert. Die Bildung von bodennahem Ozon geschieht über chemische Reaktionen aus Vorläuferstoffe unter dem Einfluss von UV-Strahlung. Der wichtigste Vorläuferstoff ist Stickstoffdioxid (NO₂). Aber auch flüchtige organische Verbindungen (VOC, volatile organic compounds) sind für die Ozonbildung von Bedeutung, da diese zur Umwandlung von Stickstoffmonoxid (NO) zum Ozonvorläuferstoff NO₂ beitragen. Abgebaut wird Ozon wiederum durch NO. Die höchsten Ozonkonzentrationen treten im Sommer während sonnigen Schönwetterperioden auf. Denn dann ist die UV-Einstrahlung hoch und zudem werden von der Vegetation bei hohen Temperaturen mehr VOCs freigesetzt. Entwicklung der O₃-Belastung in Berlin (1988 bis 2024) Die langfristige Entwicklung der Jahresmittelwerte zeigt zwei gegensätzliche Trends je nach Standorttyp: Im innerstädtischen Hintergrund ist seit Ende der 1980er Jahre ein nahezu kontinuierlicher Anstieg der mittleren Ozonkonzentrationen zu beobachten. Eine Regressionsanalyse ergibt eine Zunahme von etwa 0,4 µg/m³ pro Jahr. Am Stadtrand hingegen ist nach einem Rückgang Anfang der 1990er Jahre eine geringere Zunahme um rund 0,1 µg/m³ pro Jahr festzustellen. Die mittlere Ozonbelastung ist damit inzwischen im städtischen Hintergrund genauso hoch wie am Stadtrand. Für die verkehrsnahe Station MC174 liegen seit 2020 eigene Ozon-Messdaten vor, die deutlich niedrigere Werte zeigen – beispielsweise 42 µg/m³ im Jahr 2019, 43 µg/m³ 2020 und 47 µg/m³ 2024. Ursache dafür ist der direkte NO-Ausstoß aus dem Straßenverkehr, der Ozon effektiv reduziert. Die Jahresmittelwerte unterliegen darüber hinaus starken witterungsbedingten Schwankungen. Unterschiede von bis zu 7 µg/m³ zwischen zwei aufeinanderfolgenden Jahren sind nicht ungewöhnlich. Besonders hohe Ozonwerte wurden in den Jahren 2018 und 2019 gemessen – bedingt durch heiße, sonnige Sommer mit stabilen Hochdruckwetterlagen. Die Jahre 2023 und 2024 wiesen mit jeweils 52 bis 53 µg/m³ im innerstädtischen Hintergrund die höchsten je gemessenen Mittelwerte auf und bestätigen damit den langfristigen Trend. Der beobachtete Anstieg der mittleren Ozonwerte lässt sich vor allem auf die Reduktion der NO-Konzentrationen zurückführen, insbesondere im Sommer. Weniger NO bedeutet eine geringere Abbaurate von Ozon, wodurch sich O₃ länger in der Atmosphäre hält. Weitere Einflussfaktoren sind die Trockenheit und der Hitzestress der Vegetation – wie in den Jahren 2018 und 2019. Dies führt zu geringeren VOC-Emissionen, wodurch insbesondere die Bildung extremer Ozonspitzen reduziert wird. Zudem haben Emissionseinsparungen bei den Ozonvorläufern NOₓ und VOCs aus Verkehr, Industrie und privatem Gebrauch (etwa Farben, Lacke, Lösungsmittel) die Häufigkeit hoher Kurzzeitbelastungen deutlich reduziert. Kurzzeitige O₃-Belastungsspitzen sind gesundheitlich besonders relevant, da erhöhte Ozon-Konzentrationen zu Reizerscheinungen der Augen und Schleimhäute sowie Lungenschäden führen können. Deshalb wurden zum Zweck des Gesundheitsschutzes die Informationsschwelle von 180 µg/m³ und die Alarmschwelle von 240 µg/m³, jeweils als Mittelwert über eine Stunde, festgelegt. Diese Belastungsspitzen sind jedoch im Gegensatz zur mittleren O₃-Belastung seit Jahren rückläufig, selbst in Jahren mit eigentlich günstigen Bedingungen für Ozonbildung. So zeigen 2018, 2019, 2023 und 2024: Trotz hoher Temperaturen kam es nicht zu extremen Ozonspitzen, vermutlich infolge niedriger NO₂-Werte und verringerter VOC-Emissionen durch Trockenheit. Weitere Informationen zur Definition und Messung von Ozon bietet das Umweltbundesamt . Ein Zukunftsausblick: Für Ozon gibt es bislang keine EU-Grenzwerte für Jahresmittelwerte, aber die Einhaltung der Informations- und Alarmschwellen bleibt essenziell. Mit dem Klimawandel – mehr Hitzetage und längere Trockenperioden – wird die Bedeutung der Ozonbelastung weiter zunehmen. Eine wirksame Reduktion von Vorläuferstoffen bleibt daher entscheidend, um Gesundheit und Umwelt langfristig zu schützen. Entwicklung der Benz[a]pyren-Belastung in Berlin (1993 bis 2022) Polyzyklische aromatische Kohlenwasserstoffe (PAK) gelten als krebserregende organische Verbindungen. Diese Stoffe entstehen überwiegend bei schlechter (unvollständiger) Verbrennung von Öl, Kohle oder Holz. Wichtige Quellen sind in Berlin Holzverbrennung in Kleinfeuerungsanlagen und Dieselmotoren ohne Filter. Als wichtigste Messgröße wird dabei Benzo(a)pyren (B(a)P) verwendet. Bereits Mitte der 1990er Jahre gab es erste orientierende Messungen von Benzo(a)pyren an der Messstelle Nansenstraße in Neukölln. Seit 2006 werden regelmäßige Messungen an vier verschiedenen Standorten (Hauptverkehrsstraßen, Wohngebiete und städtischer Hintergrund) durchgeführt. Damit wird die Einhaltung des gesetzlich festgelegten Zielwerts für Benzo(a)pyren von 1 ng/m³ als Jahresmittelwert überwacht. Ein Blick auf die langfristige Entwicklung zeigt: Im städtischen Wohngebiet ist die Belastung seit den 1990er Jahren um den Faktor fünf gesunken. In den Jahren 2006 und 2010 wurde an der Messstation im innerstädtischen Wohngebiet Neukölln sowie an der Hauptverkehrsstraße Schildhornstraße der Grenzwert von 1 ng/m³ erreicht. Dieser Anstieg wird unter anderem auf besonders kalte Winter und den damit einhergehenden erhöhten Verbrauch von Kohle und Holz in privaten Feuerungsanlagen zurückgeführt – wie Kohleheizungen, Holzöfen und Kaminen. Seit 2012 liegen die gemessenen PAK-Konzentrationen an allen Messstellen nahe beieinander und deutlich unter dem Grenzwert. Zwischen 2012 und 2021 bewegten sich die Jahresmittelwerte an allen Stationen zwischen etwa 0,3 und 0,5 ng/m³, 2022 sank die Belastung auf den niedrigsten bisher gemessenen Wert von 0,1 ng/m³. Entwicklung der SO₂-Belastung in Berlin (1988 bis 2019) Die Luftbelastung durch die meisten direkt emittierten Schadstoffe ist in den letzten 20 Jahren stark gesunken. Beim Schwefeldioxid, das hauptsächlich aus Kraftwerken, Industrie und Kohleöfen stammte, ist dieser Rückgang am deutlichsten. Die Entwicklung der SO₂-Belastung in Berlin ist in der Abbildung für den Zeitraum von 1976 bis 2019 dargestellt. Die blau gestrichelte Linie beruht auf Daten, welche bis 2000 im Jahresbericht des BLUME (Senatsverwaltung für Stadtentwicklung, 2001) als SO₂-Gebietsmittel veröffentlicht wurden, jedoch nicht in digitaler Form vorliegen. Seit 1989 liegen die als Punkte dargestellten Jahresmittelwerte der einzelnen Messstationen in digitaler Form in der Datenbank des BLUME vor. Auf Grundlage dieser Daten wurde unter Anwendung der Differenzenmethode der mittlere Verlauf der SO₂-Entwicklung aller Messstationen (rote Linie) und der Messstationen des städtischen Raums (innerstädtischer Hintergrund und Verkehr, gelbe Linie) berechnet. Die Emissionen sind durch die Sanierung oder Stilllegung von Industrieanlagen und die Installation von Rauchgasentschwefelungsanlagen in Kraftwerken Ende der 80er Jahre in West-Berlin und nach 1990 auch in den neuen Bundesländern und osteuropäischen Nachbarländern stark gesunken. Auch der fast vollständige Ersatz von Kohleheizungen durch Gasheizungen oder Fernwärme und der Einsatz von schwefelarmem Kraftstoff haben zur Verbesserung der Luftqualität beigetragen. Zwischen 2004 und 2014 lag die Schwefeldioxidimmission im gesamten Stadtgebiet, sowohl in der Innenstadt als auch in den Außenbezirken auf Jahresmittelwerte zwischen 1-4 µg/m³ . Seit 2015 liegt sie im Bereich von 1-2 µg/m³. Damit ist die Konzentration von Schwefeldioxid im Vergleich zu 1989 um fast 99 % zurückgegangen. Das heutige Konzentrationsniveau liegt mit Tagesmittelwerten von maximal 6 µg/m³ an drei Tagen im Jahr 2019 weit unterhalb der unteren Beurteilungsschwelle der 39. BImSchV von 50 µg/m³ an höchstens drei Tagen im Jahr. Die Messungen wurden daher im Jahr 2020 eingestellt. Entwicklung der Benzol-Belastung in Berlin (1993/94 bis 2022) Benzol gehört zu den krebserregenden Stoffen und kann Leukämie (Blutkrebs) verursachen. Benzol wird vorwiegend von Pkw mit Ottomotor emittiert. Durch den Einsatz des geregelten Katalysators, verbesserter Motortechnik, besserer Kraftstoffe und den Einsatz von Gaspendelsystemen an Tankstellen sowie in Tanklagern konnte die Emission dieses Schadstoffes in den letzten Jahren deutlich verringert werden. Entsprechend hat auch die Immissionsbelastung durch Benzol in den vergangenen Jahren in Berlin stark abgenommen. Die Benzolwerte im Jahr 2010 waren an den Hauptverkehrsstraßen nur ein Fünftel und im innerstädtischen Hintergrund nur noch ein Drittel so hoch wie 1993. Zwischen 2010 und 2022 hat sich die Belastung an der Verkehrsmessstation noch mal halbiert. Der seit 2010 einzuhaltende Grenzwert von 5 µg/m³ wird bereits seit dem Jahr 2000 unterschritten. In den letzten drei Jahren lag auch die straßennahe Benzolkonzentration im Jahresmittel unter 2 µg/m³. Ab 2030 gilt für Benzol ein Grenzwert von 3,4 µg/m³. Auch dieser Wert wird bereits deutlich unterschritten. Kohlenmonoxid (CO) entsteht bei der unvollständigen Verbrennung von kohlenstoffhaltigen Brennstoffen, insbesondere in Kleinfeuerungsanlagen (Holz, Kohle), schlecht eingestellten Ölheizungen und Verbrennungsmotoren. In den letzten drei Jahrzehnten nahm die Kohlenmonoxid-Belastung an den Hauptverkehrsstraßen und im innerstädtischen Hintergrund um jeweils ca. 80 % ab. Der starke Rückgang der Kohlenmonoxid-Belastung beruht zum einen auf der Einführung des geregelten Katalysators und effizienterer Motoren in Kraftfahrzeugen. Zum anderen hat auch der fast vollständige Ersatz von Kohleheizungen durch Gasheizungen oder Fernwärme dazu beigetragen. Dadurch wurde auch der seit 2005 einzuhaltende Kohlenmonoxid-Grenzwert zum Schutz der menschlichen Gesundheit von 10 mg/m³ als höchster 8-Stunden-Mittelwert eines Tages an allen Messstationen nie überschritten.

Untersuchung der Photochemie von Sauerstoffspezies in der Mesopausenregion

Atomarer Sauerstoff (O) ist eine der Hauptkomponenten der Mesopausenregion der terrestrischen Atmosphäre. Er spielt für die Energiebilanz der Mesopausenregion eine entscheidende Rolle, da er aufgrund seiner langen Lebensdauer chemische potentielle Energie über große Distanzen transportieren kann und indirekt an der Strahlungskühlung dieser Höhenregion beteiligt ist. Darüber hinaus steht er in direktem Zusammenhang mit Ozon, was wiederum für die diabatische solare Heizung von großer Bedeutung ist. Die Zahl der O Messungen in der Mesopausenregion ist ziemlich begrenzt, insbesondere was Zeitserien über Zeiträume von mehr als einigen Jahren betrifft. Die üblicherweise verwendeten Methoden zur Messung von O in der Mesopausenregion basieren auf Airglow-Emissionen der Spezies O, O2 und OH und erfordern die Kenntnis zahlreicher chemischer Ratenkonstanten. Bisherige Studien zeigen klare Hinweise darauf, dass die existierenden Modelle zur Beschreibung der O2 A-Banden-Emission, der grünen Sauerstofflinie und der OH* Meinel-Emissionen nicht konsistent sind, und O Konzentrationsprofile liefern, die sich signifikant unterscheiden. Im Rahmen dieses Projektes soll die Konsistenz der existierenden photochemischen Modelle für die drei genannten Airglow-Emissionen untersucht werden und unter Verwendung von simultanen Satellitenmessunen aller drei Emissionen, sowie dedizierter Modellrechnungen die Übereinstimmung der Modelle verbessert werden. Bei den Messungen handelt es sich um Nightglow Messungen des SCIAMACHY (Scanning Imaging Absorption spectroMeter for Atmospheric CHArtographY) Instruments, das von 2002 - 2012 auf dem Umweltforschungssatelliten Envisat operierte. SCIAMACHY bietet aufgrund seines breiten Spektralbereichs die einmalige Möglichkeit alle für dieses Projekt relevanten Airglow Emissionen gleichzeitig und spektral aufgelöst zu messen. Die geplanten Modellrechnungen sollen mit einer etablierten Suite an photochemischen und globalen Modellen durchgeführt werden. Mittels eines Inversionsverfahrens sollen photochemische Modellparameter derart optimiert werden, dass die Differenzen zwischen Modellergebnissen und SCIAMACHY Messungen für alle relevanten Emissionen simultan minimiert werden. Darüber hinaus soll im Rahmen des Projekts die räumliche und zeitliche Variabilität von O in der Mesopausenregion charakterisiert werden, insbesondere hinsichtlich solarere Einflüsse und möglicher Langzeittrends über den Zeitraum von 2002 - 2012. Es ist außerdem geplant, die existierende - und bekannte Weise unzureichendem - klimatologischen Modelle (z.B. MSIS) von O in der Mesopausenregion zu verbessern. Die Antragsteller sind anerkannte Experten auf Ihren jeweiligen Hauptarbeitsgebieten und besitzen langjährige Erfahrung im Bereich der Satellitenfernerkundung mittels Airglow-Emissionen, beziehungsweise der atmosphärischen Modellierung.

Entwicklung einer numerischen Pollenflugvorhersage

Die Zahl der von Pollenallergien Betroffenen ist in den letzten Jahren gestiegen. Nach Angaben des Deutschen Allergie- und Asthmabundes e. V. leiden 16 % der deutschen Bevölkerung unter einer Pollenallergie, Tendenz steigend. Vor allem die Pollen der Frühblüher (Hasel, Erle, Birke) sowie Gräser- und Kräuterpollen (Beifuß, Ambrosia) gehören zu den Hauptauslösern einer Pollenallergie. Allergische Reaktionen können unbehandelt zu chronischen Beschwerden und Erkrankungen führen (allergische Rhinitis, Asthma bronchiale). Damit verbunden sind steigende medizinische Kosten, Verringerung der Leistungsfähigkeit und Einschränkungen in der Lebensqualität. Eine gezielte Medikation kann dabei helfen, die allergischen Beschwerden zu begrenzen. Dazu sind Informationen über den zu erwartenden Pollenflug notwendig. Räumlich höher aufgelöste Pollenflugvorhersagen sowie die Vorhersage von Ferntransport (z.B. Ambrosia) können mit dem Ausbreitungsmodell COSMO-ART bzw. ICON-ART gerechnet werden. COSMO-ART und ICON-ART sind online gekoppelte Modelle, die für die Ausbreitung von Aerosolpartikeln und reaktiven Gasen am KIT entwickelt wurden. Die Pollenflugmodellierung umfasst pflanzenbiologische Prozesse (z.B. Blühbeginn) sowie atmosphärische Prozesse (z.B. Transport, Sedimentation).

Aerosol-Variabilität und Interaktion mit Umgebungsbedingungen basierend auf der kleinskaligen vertikalen und horizontalen Verteilung bei Messungen in der Arktis (AIDA)

Im Klimasystem der Arktis spielen Aerosolpartikel eine bedeutende Rolle für das Verständnis der schnellen Erwärmung. Durch die niedrige Hintergrundkonzentration sind lokale Neubildungs-Ereignisse eine wichtige Quelle, und können signifikant zu Wolkenkondensationskeimen beitragen. Aufgrund der schweren Erreichbarkeit gibt es insbesondere wenig Messungen zur vertikalen Verteilung von Aerosolpartikeln in der Arktis. Die Aerosol-Konzentration ist stark variabel in Raum und Zeit, und daher schwierig in Modellen abzubilden. Räumliche Verteilung und zeitliche Variabilität auf kleinen Skalen hängen von den Umgebungsbedingungen ab, wie der Stabilität der Atmosphäre, Wolken, Orographie und Oberflächeneigenschaften. Daher untersucht das Projekt AIDA (Aerosol-Variabilität und Interaktion mit Umgebungsbedingungen basierend auf der kleinskaligen vertikalen und horizontalen Verteilung bei Messungen in der Arktis) die kleinskalige Variabilität am Standort Ny-Alesund in Spitzbergen, einem natürlichen Labor von kleinskaligen Kontrasten in den Umgebungsbedingungen, mit einer Kombination von zeitgleichen Fesselballon- und Drohnen-Messungen, die in die bestehenden, kontinuierlich messenden Observatorien in Ny-Alesund und auf dem Zeppelinberg eingebettet werden. Die Messungen sind für die Übergangszeit zwischen Arktischem Dunst mit überwiegend Ferntransport im Frühling und überwiegend lokal gebildeten Aerosolpartikeln im Sommer geplant. Drohne und Fesselballon sind mit ähnlichen Aerosol-Sensoren ausgerüstet: Die wichtigsten Messgeräte sind dabei jeweils zwei parallel betriebene Kondensationskernzähler mit unterschiedlicher unterer Nachweisgrenze im Größenbereich 3-20 nm, um neu gebildete Aerosolpartikel nachzuweisen. Ein leichtes Aerosol-Größenspektrometer kommt zum ersten Mal auf dem Ballon zum Einsatz, um die Aerosol-Größenverteilung zwischen 8 und 300 nm zu messen. Außerdem sind Sensoren für größere Aerosolpartikel implementiert, um die Neubildung von Aerosolpartikeln in Abhängigkeit von bereits existierendem Aerosol und dem Beitrag von Ferntransport zu untersuchen. Temperatur und Feuchte werden mit hoher zeitlicher Auflösung gemessen, um den Einfluss von Stabilität und vertikaler Durchmischung zu charakterisieren. Der dreidimensionale Windvektor wird gemessen, da das lokale Windfeld sehr stark von der lokalen Orographie geprägt ist. Es wird erwartet, dass die kleinskalige Variabilität der thermodynamischen Bedingungen einen signifikanten Einfluss auf die Neubildung und das Wachstum von neu gebildeten Aerosolpartikeln hat. Die Daten der horizontalen und vertikalen Verteilung der Aerosol-Partikel werden anschließend analysiert in Zusammenarbeit mit den Partnern, die komplementäre Mess-Systeme in Ny-Alesund, auf dem Zeppelin-Berg und an anderen arktischen Standorten betreiben. Die Ergebnisse tragen bei zu einem besseren Verständnis der kleinskaligen Verteilung von Aerosolpartikeln, deren Entstehung, Wachstum und vertikalen Transportprozesse.

Physikalische Limnologie von Teichen

Kleine lentische („stehende“) aquatische Ökosysteme, die oft als Teiche bezeichnet werden, machen zahlenmäßig die Mehrheit der Seen der Welt aus. Sie spielen eine entscheidende Rolle in globalen biogeochemischen Kreislaufen und sind Hotspots der Artenvielfalt. Die hohe mikrobielle Aktivität und die Artenvielfalt in Teichen werden durch extreme Umweltvariabilität herausgefordert, einschließlich erheblicher täglicher Temperaturschwankungen, die das Überleben der Organismen ernsthaft gefährden können. Die thermische Dynamik steht in enger Wechselwirkung mit den vorherrschenden hydrodynamischen Bedingungen, die den Wärmetransport sowie den Transport von gelösten Stoffen und Organismen steuern und deren Exposition gegenüber Licht und trophische Interaktionen beeinflussen. Während Strömungsregime und thermische Schichtung in größeren Seen und Stauseen umfassend untersucht wurden, ist überraschend wenig über die physikalischen Bedingungen in Teichen bekannt, einschließlich der zeitlichen Dynamik, räumlichen Variabilität von Temperatur und Fließgeschwindigkeit sowie deren Abhängigkeit von geografischen und klimatischen Faktoren. Im Gegensatz zu Seen und Stauseen wird erwartet, dass die Strömungen in Teichen vor allem durch horizontale Dichtegradienten angetrieben werden, die durch unterschiedliche Erwärmung und Abkühlung verursacht werden. Diese Gradienten können durch die teilweise Beschattung der Teiche, die unterschiedliche Wassertiefe, Vegetation und Bodeneigenschaften entstehen. Dieses Projekt zielt darauf ab, das mechanistische Verständnis der physikalischen Prozesse in Teichen zu verbessern, indem es die räumliche und zeitliche Dynamik der Wassertemperatur und ihre Rolle bei der Erzeugung von dichtegetriebenen Strömungen und Durchmischungen untersucht. Um die bestehenden Beschränkungen bei räumlich verteilten Messungen von Temperatur und Strömungsgeschwindigkeit in Teichen zu überwinden, werden wir spezielle, kostengünstige Instrumente entwickeln. Durch die Durchführung und Analyse von Messungen in Teichen und in experimentellen Mesokosmen werden wir einen mechanistischen Rahmen entwickeln, um die Größenordnung der räumlichen und zeitlichen Schwankungen der Temperatur und der daraus resultierenden Strömungsgeschwindigkeit als Funktion großräumiger und standortspezifischer Faktoren zu beschreiben. Diese Konzepte erweitert die bestehenden Ansätze zur Bewertung der Schichtungs- und Durchmischungsdynamik in größeren Seen, indem zusätzlich zu den windgetriebenen Strömungen auch konvektive Strömungen berücksichtigt werden. Es wird erwartet, dass das Projekt neuartige quantitative Einblicke in die physikalischen Prozesse in Teichökosystemen liefert. Die abgeleiteten Beziehungen können die Charakterisierung physikalischer Lebensräume in ökologischen Bewertungen unterstützen, biogeochemische Modelle informieren und für bei Planung künstlich angelegten Teiche genutzt werden.

Schwerewellen und Spurengastransport in der arktischen Tropopausenregion im Winter

Im Rahmen des Projektes werden flugzeuggetragene Untersuchungen von Ferntransport und Austauschprozessen an der sogenannten Tropopause durchgeführt, die die Grenzfläche zwischen der turbulenten Troposphäre und der stabil geschichteten Stratosphäre bildet. Die Region spielt eine zentrale Rolle für die Strahlungsbilanz der Atmosphäre, sodass Änderungen der chemischen Zusammensetzung sich direkt auf die Oberflächentemperatur auswirken können. Die flugzeuggetragenen Messungen in der arktischen Tropopause im Winter haben zum Ziel, speziell die Rolle von gebirgsinduzierten Schwerewellen für einen Spurenstoffaustausch zu untersuchen und die Zeitskalen und Effizienz dieser Prozesse zu bestimmen. Hierzu werden mit hoher zeitlicher Auflösung geeignete Marker für den Transport (CO, N2O) gemessen. Insbesondere N2O eignet sich hervorragend zur Untersuchung dieser dynamischen Vorgänge, da es in der Troposphäre chemisch inert und fast homogen verteilt ist. Auf Grund dieser Tatsache und des stratosphärischen Vertikalgradientes eignet es sich damit hervorragend, die dynamische Prozesse und Wellenausbreitung innerhalb der Stratosphäre zu untersuchen. Jedoch ist der N2O Gradient an der Tropopause nur schwach ausgeprägt, was eine hohe Messpräzision erfordert. Das Institut für Atmosphärenphysik der Universität Mainz verfügt seit Sommer 2013 über eine flugfähige Messinstrumentierung, die die notwendige Präzision des N2O Nachweises erreicht. Mit dieser Technik sollen im Rahmen einer Messkampagne des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR) mit dem Messflugzeug Falcon im Januar 2016 in Kiruna / Nordschweden Untersuchungen im Bereich sogenannter Schwerewellen durchgeführt werden, um:1) den Effekt der Wellen auf die Spurengasverteilungen nachzuweisen und turbulente Transportprozesse mit nie dagewesener zeitlicher und räumlicher Auflösung zu vermessen 2) die relevanten Zeitskalen und Wellenlängen für Transport und Mischung zu bestimmen3) Flüsse durch die Tropopause nachzuweisen und zu bestimmen4) die atmosphärischen Prozesse, die zur welleninduzierten Entstehung von Turbulenz und Mischung führen, zu bestimmen Ein in-situ Nachweis von Mischung und Turbulenz war in dieser Form mit N2O und CO Korrelationen bisher nicht möglich und ist mit der erreichten Zeitauflösung und Präzision momentan weltweit einzigartig. Die Kombination mit den Wind- und Turbulenzmessugen der Falcon erlauben es, Austauschflüsse zu quantifizieren und die relevanten Wellenlängen des Spurenstofftransports zu identifizieren. Vergleiche mit dem EULAG Modell erlauben es, die für die Entstehung von welleninduzierter Turbulenz und Mischung relevanten atmosphärischen Bedingungen zu identifizieren.

Schadstoffablagerungen mit dem Niederschlag -Trends vor und nach der politischen Wende; Effekte der Sanierung der Atmosphaere

Qualitaet und Quantitaet der Regenwasserinhaltsstoffe bestimmen Emissionen der Gebiete, welche die ausregnenden Luftmassen bis zu 24 h vorher ueberquerten. Kurzperiodisch (kleiner gleich 4 h) werden Niederschlagsproben gesammelt, alle Hauptkomponenten analysiert und die Wegstrecke durch Backtrajektorien zurueckverfolgt. Zugbahnen aus Regionen mit aehnlichen Emissionscharakteristika werden zu sogenannten Einzugssektoren (EzS) zusammengefasst, zB die ehemalige DDR -auch mehrfach unterteilt -, Tschechien, Polen, Skandinavien und bestimmte Altbundeslaender (aBL). Zusaetzlich wird die Zuggeschwindigkeit im Wolkenlevel beruecksichtigt. Somit wird eine enge Ursache-/Wirkungsbeziehung zwischen Emissionen und der Nassablagerung hergestellt, die jedoch durch chemische, physikalische und meteorologische Prozesse in der Atmosphaere deutlich beeinflusst werden kann. Erste Arbeiten begannen bereits vor der Wende im Norden der DDR, um den Saeuretransport mit Niederschlag nach Skandinavien zu untersuchen. Zusaetzlich wurde der Schadstofftransport von und nach den aBL erfasst. Wichtigste Probenahmeorte waren Seehausen /Altmark (ab 10/1982) und Greifswald (1/84-6/96). Im Projekt SANA (1991-95) wurde an 7 Stationen die Veraenderung relevanter Ionenarten als Folge von Sanierungsmassnahmen bei Emittenten in der ehemaligen DDR erfasst. Im Projekt OMKAS werden jetzt an 3 Orten die Effekte unterschiedlicher Emissionsreduzierungen in Regionen von der ehemaligen DDR, Tschechien und Polen (Schlesien) untersucht; Probenahmestellen sind Carlsfeld und Mittelndorf/Sebnitz ergaenzt durch Seehausen mit der aeltesten Datenreihe. Der nasse Schadstoffim-/export ueber die suedliche Grenze von Sachsen steht im Vordergrund. Die wichtigsten bisher vorliegenden Ergebnisse sagen aus: Die Verfeuerung stark schwefelhaltiger Braunkohlen in der DDR sowie das weitgehende Fehlen effektiver Entschwefelungsanlagen fuehrte zwar zu 2- bis 3-fach hoeheren Sulfatgehalten im Niederschlag aus der DDR bzw den neuen Bundeslaendern (nBL) -charakterisiert durch den EzS H in Seehausen -gegenueber den aBL (EzS I+J), bis zur Wende war jedoch der Saeuregehalt im Niederschlag auch im Ferntransport nicht erhoeht; die Aziditaet aus den EzS nBL und aBL war annaehernd gleich. Ursache war die meist mangelhafte Entstaubung der industriellen Abgase in der DDR. Dadurch war der Calciumanteil im Niederschlag 3- bis 4-fach hoeher und wirkte neutralisierend auf den Saeurebildner SO2. Damit war bewiesen, dass der 'saure Regen' in Skandinavien nicht vorrangig von der DDR verursacht wurde, (Atm Environm 1998, pp 2707). In der ersten Haelfte der 90er Jahre wurde in den jetzt nBL die Atmosphaere vorrangig durch eine zuegige Verbesserung der ...

Charakterisierung, Transport und Deposition von Silica-Polymeren in ausgewählten monocotyledonen und dicotyledonen Holzgewächsen

Si-Einschlüsse in holzbildenden Pflanzen sind vielfach beschrieben und dienen für verschiedene chemische und biologische Fragestellungen als wichtiges Merkmal. Über Aufnahme, Transport und Deposition liegen jedoch nur lückenhafte Kenntnisse vor. Im Vorhaben sollen folgende Themenkomplexe bearbeitet werden: i) Aufnahme und Ferntransport, ii) Primärausscheidung, iii) Struktur und chemische Komposition. Als Objekte sind Bambus (Monocotyledone) sowie tropische Laubbaumarten (Dicotyledone) vorgesehen. Chemische Analysen (IR und Raman, simultane Thermoanalyse/STA, Thermogravimetrie/TG, Differential Thermoanalyse/DTA, Massenspektrometrie/MS, Si K-XANES-Spektroskopie) werden zur Identifizierung der Aufnahme- und Ferntransportform an Wurzelgewebe und Kapillarsaft durchgeführt sowie an Geweben der Deposition. Mit Licht- und Elektronenmikroskopie werden Si-Verbindungen in den Zielzellen lokalisiert, Kompartimenten zugeordnet (intrazellulärer Transport) und mit TEM/EDX und TEM/EELS charakterisiert. Für Bambus wird beispielhaft die extrazelluläre Deposition in der Zellwand untersucht, um Befunde zu Wechselwirkungen zwischen organischer Matrix und Si-Einlagerung zu erhalten. Folgende Ergebnisse werden erwartet: i) Identifizierung der Si-Transportform in Wurzel und Kapillarsaft, ii) Lokalisierung und Identifizierung deponierter Si-Verbindungen, iii) feinstrukturelle Charakterisierung Si-deponierender Zellen und nicht-deponierender Nachbarzellen.

1 2 3 4 5 … 29 30 31