{"id":278005,"date":"2021-03-10T17:00:25","date_gmt":"2021-03-10T16:00:25","guid":{"rendered":"http:\/\/innovationorigins.com\/?p=278005"},"modified":"2021-03-10T17:00:25","modified_gmt":"2021-03-10T16:00:25","slug":"genaue-messung-stadtischer-treibhausgasemissionen-dank-neuer-prazisionstechnik","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/ioplus.nl\/archive\/de\/genaue-messung-stadtischer-treibhausgasemissionen-dank-neuer-prazisionstechnik\/","title":{"rendered":"Genaue Messung st\u00e4dtischer Treibhausgasemissionen dank neuer Pr\u00e4zisionstechnik"},"content":{"rendered":"\n

Die Luft in M\u00fcnchen ist im Vergleich zu anderen deutschen Gro\u00dfst\u00e4dten in vielen F\u00e4llen zwar nicht ganz so “dick”, dennoch lag sie im Jahr 2019 rund 6% \u00fcber Richtwert der Weltgesundheitsorganisation (WHO) von 10 \u00b5g\/m\u00b3 f\u00fcr Feinstaub. Forscher der der Arbeitsgruppe von Jia Chen, Professorin f\u00fcr Umweltsensorik und Modellierung an der Technischen Universit\u00e4t M\u00fcnchen (TUM)<\/a> haben nun das Sensornetzwerk MUCCnet (Munich Urban Carbon Column network) entwickelt. Es besteht aus f\u00fcnf hochpr\u00e4zisen optischen Instrumenten, die die Konzentration von Kohlenstoffdioxid (CO2<\/sub>), Methan (CH4<\/sub>) und Kohlenstoffmonoxid (CO) in der Luft messen, indem sie das Spektrum des Sonnenlichts analysieren. <\/p>\n\n\n\n

Da jedes Gas seinen ganz speziellen spektralen “Fingerabdruck\u201c besitze, k\u00f6nnten durch die Analyse der entsprechenden Wellenl\u00e4ngen die Konzentrationen dieser Gase in der Lufts\u00e4ule zwischen dem Messger\u00e4t und der Sonne ermittelt werden, erkl\u00e4ren die Erfinder. “Durch die Messung einer vertikalen S\u00e4ule der Atmosph\u00e4re k\u00f6nnen lokale St\u00f6rungen, zum Beispiel der \u00fcberproportionale Einfluss eines benachbarten Schornsteins, beseitigt werden”, sagt Prof. Jia Chen. “Daher gilt diese Art der Treibhausgasbilanzierung als besonders robust und genau.\u201c<\/p>\n\n\n\n

F\u00fcnf Messger\u00e4te and verschiedenen Standorten in und um M\u00fcnchen<\/h3>\n\n\n\n

Eines der Messger\u00e4te von MUCCnet steht auf dem Gel\u00e4nde der TUM und misst die innerst\u00e4dtischen Konzentrationen. Die weiteren vier wurden in allen Himmelsrichtungen an der Stadtgrenze aufgebaut: Im Norden in Oberschlei\u00dfheim, im Osten in Feldkirchen, im S\u00fcden in Taufkirchen und im Westen in Gr\u00e4felfing. “Wir stellen einen Sensor in Windrichtung vor der Stadt auf und den zweiten hinter der Stadt”. Erl\u00e4utert Chen das Prinzip. “Alle Treibhausgase, die vom zweiten Sensor, nicht aber vom ersten gemessen werden, m\u00fcssen also innerhalb der Stadt generiert worden sein.”<\/p>\n\n\n\n

Um m\u00f6glichst alle Windrichtungen abdecken zu k\u00f6nnen, gebe es in jeder Himmelsrichtung einen Sensor. “Mithilfe eines Computermodells f\u00fcr Hochleistungsrechner kann aus diesen Daten zusammen mit meteorologischen Parametern eine r\u00e4umlich aufgel\u00f6ste Emissionskarte der Stadt erstellt werden.” Laut dem Pariser Klimaschutzabkommen seien zur Einhaltung der Emissionsvorgaben keine atmosph\u00e4rischen Messungen n\u00f6tig, betont die Wissenschaftlerin. “Stattdessen beruhen die Emissionszahlen, die wir in den Nachrichten h\u00f6ren, auf Berechnungen.\u201c<\/p>\n\n\n\n

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\u00a9 TUM <\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n

Da es somit unter anderem nicht m\u00f6glich sei, bisher unbekannte Quellen wie etwa undichte Stellen in Gasleitungen zu quantifizieren, habe das Team mit MUCCnet die M\u00f6glichkeit geschaffen, “die Emissionen hochpr\u00e4zise zu messen, womit die Ungenauigkeiten in den Berechnungen verringert werden k\u00f6nnen”.<\/p>\n\n\n\n

Corona-Lockdown als nat\u00fcrliches Experiment f\u00fcr die Messdatenreihe<\/h3>\n\n\n\n

Die Auswirkungen der Coronakrise und die dadurch ausgel\u00f6sten Einschr\u00e4nkungen liefern den Forschern die idealen Bedingungen f\u00fcr ein n\u00fctzliches nat\u00fcrliches Experiment. Durch die beiden Lockdowns im Fr\u00fchjahr 2020 sowie Winter 2020\/21 und die starke Einschr\u00e4nkung des Flugverkehrs waren die Emissionen geringer. Das erm\u00f6glicht es den Forschern, die Messungen sowie die atmosph\u00e4rischen Transportmodelle zu validieren. Wie die Messergebnisse zeigen, konnte der j\u00e4hrliche Anstieg der CO2<\/sub> Konzentration in der Atmosph\u00e4re allerdings nicht einmal durch die Pandemie gestoppt werden. Grund daf\u00fcr ist, dass CO2<\/sub> ein Gas mit einer sehr langen Lebensdauer von mehreren hundert Jahren ist.<\/p>\n\n\n\n

Damit alle M\u00fcnchner und M\u00fcnchnerinnen die M\u00f6glichkeit haben, sich selbst \u00fcber die Entwicklung der gemessenen Treibhausgaskonzentrationen zu informieren, wurde eine eigene Webseite <\/a>erstellt. Hier werden nicht nur das Messprinzip und die verwendeten Messger\u00e4te erkl\u00e4rt, es sind auch s\u00e4mtlice Daten aller Stationen seit September 2019 f\u00fcr alle einsehbar.<\/p>\n\n\n\n

“Da der Klimawandel ein globales Problem ist, soll das M\u00fcnchner Netzwerk nur der erste Schritt sein\u201c, sagt Chen. In Zukunft wollen sie und ihr Team die in M\u00fcnchen entwickelten Methoden und Modelle mithilfe von Messungen existierender Treibhausgassatelliten weltweit ausbauen. So wollen sie einen “entscheidenden Beitrag zum Verst\u00e4ndnis und der L\u00f6sung der Klimaproblematik leisten.”<\/p>\n\n\n\n

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