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Forschungszentrum Jülich - Forschen in Jülich 2_2012

Forschen in Jülich 2 | 201210 hofer-Instituts für Lasertechnik aus ­Aachen entstand ein einzigartiges Prä­ zisionsgerät, das nun leicht, kompakt aber auch stabil genug ist, um bei den langen Zeppelin-Messflügen mit dabei zu sein. Gleiches gelang dem Team aus ­Wissenschaftlern und Ingenieuren mit ei- nem Gerät, welches den Verschmutzungs- grad der Luft bestimmt. Dazu misst es die Lebensdauer von OH-Radikalen. In diesen Neuaufbau mit der Bezeichnung AirTauOH wird ein gleichmäßiger Strom Außenluft eingesogen und mit einem ­Laser belich- tet. Daraufhin bilden sich schlagartig OH- Radikale. Je mehr Reak­tionspartner – also Moleküle verschiedenster Art – sich in der Luft befinden, desto kürzer ist die Le- bensdauer der OH-Radikale. Präzise und schnell Der zeitliche Verlauf der Konzentra­ tions­abnahme wird durch eine weitere Messzelle exakt registriert. Das lässt Aus- sagen über den Verschmutzungsgrad der Luft zu, allerdings nicht darauf, ob die Ver- unreinigungen natür­licher Art sind oder menschengemacht. Weitere Geräte an Bord registrieren Schwebeteilchen oder Moleküle wie Formaldehyd in der Luft. Hofzumahaus erklärt: „Wir können auch aus Platz­gründen während der Zeppelin- Mission nicht die gesamte Bandbreite al- ler atmosphärischen Moleküle messen. Aber dank AirTauOH können wir heraus- finden, wie viele reaktive Bestandteile ge- rade in der Luft sind.“ Eine Gruppe von Molekülen ist dabei offensichtlich mitentscheidend für das Klima. Und zwar flüchtige Substanzen, die von Pflanzen abgegeben werden. ­Diese können nach Oxidation in der ­Atmosphäre Schwebeteilchen, sogenann- te Aerosole, und damit Wolkenkeime bil- den. Wolken reflektieren die Sonnen­ einstrahlung und sind somit ein Ge- genspieler der globalen Erwärmung. Da- her gilt ein weiterer Schwerpunkt der PEGASOS-Mission dem Nachweis und der Charakterisierung von Schwebeteil- chen über verschiedenen Landstrichen. Nadelbäume zum Beispiel geben vor- zugsweise Terpene an die Luft ab, die den würzigen Duft in einem Wald ausma- chen. Laubbäume hingegen sondern vor- wiegend eine Substanz ab, die als Iso­ pren bezeichnet wird. Beide Stoffe reagieren unterschiedlich schnell mit den OH-Radikalen, was sich auf die Bil- dung von Aerosolen in der Atmosphäre auswirkt, fanden Jülicher Forscher kürz- lich heraus. In ihrer Studie wiesen sie nach, dass die Aerosolbildung be­ einträchtigt ist, wenn der Isoprengehalt im Verhältnis zum Terpengehalt hoch ausfällt, wie es im Sommer häufig ­vorkommt. Unter diesen Bedingungen schnappen die Isoprenmoleküle den Ter- penen die Reaktionspartner weg. Das hat erhebliche Konsequenzen: Die flüch- tigen Terpene werden von den OH-Radi- kalen nicht mehr oxidiert und dienen schließlich nicht mehr als Vorläufer von Wolkenkeimen. Messungen über den Konstruktionsskizze des AirTauOH-Instru- ments. Es zeigt den Verschmutzungsgrad der Luft an. Die intensiven Vorarbeiten in der Zeppelin-Werft haben sich gelohnt: Alle Messinstrumente und auch die Zusammenarbeit zwischen Technikern, Piloten und Wissenschaftlern funktionieren einwandfrei.

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