17.08.2021 • Atmosphärenphysik

Genauere Vorhersagen von Luftqualität, Wetter und Klima

Neue Infrastruktur zur Erforschung von Feinstaubpartikeln, Wolken und Spurengasen.

Deutschland erhält eine neue Infrastruktur zur Erforschung von Feinstaub­partikeln, Wolken und Spuren­gasen. Verteilt auf elf Einrichtungen wird dieser Beitrag zur EU-Forschungs­infra­struktur ACTRIS künftig bessere Vorhersagen von Luft­qualität, Wetter und Klima ermöglichen. Der Aufbau von ACTRIS-D wird vom Bundes­ministerium für Bildung und Forschung im Rahmen der Strategie „Forschung für Nach­haltig­keit" mit zunächst insgesamt etwa 75 Millionen Euro begonnen. Mit diesen Mitteln werden in den nächsten fünf Jahren zahlreiche feste und mobile Mess­stationen sowie Labore und Simulations­kammern ausgebaut oder neu errichtet. Eine zweite Förder­phase zum voll­ständigen Aufbau von ACTRIS-D mit einer Förderung von etwa 11 Millionen Euro ist für den Zeitraum 2026 bis 2029 geplant. Das Forschungs­zentrum Jülich ist mit seiner Atmosphären­simulations­kammer SAPHIR und seiner Expertise in der Kalibrierung von Spuren­gas­messungen beteiligt. Koordiniert wird ACTRIS-D vom Leibniz-Institut für Tropo­sphären­forschung in Leipzig.

Abb.: Teil der Forschungs­platt­form ACTRIS-D: Die Jülicher...
Abb.: Teil der Forschungs­platt­form ACTRIS-D: Die Jülicher Atmo­sphären­simu­la­tions­kammer SAPHIR. (Bild: S. Kreklau, FZ Jülich)

ACTRIS steht für "Aerosol, Clouds and Trace Gases Research Infra­structure". Diese grund­legende europäische Forschungs­infra­struktur für kurz­lebige Atmo­sphären­bestand­teile, 2016 in die europäische Roadmap für Forschungs­infra­strukturen aufgenommen, hat die Aufgabe, die Erdsystem­beobachtung und -forschung auszubauen und der Gesell­schaft das Wissen zur Entwicklung nach­haltiger Lösungen bereit­zu­stellen.

Die kurzlebigen Klimatreiber sind in der Regel nur wenige Stunden bis Wochen in der Atmosphäre unterwegs – im Gegensatz zu den langlebigen Treibhaus­gasen wie Kohlen­dioxid. Deshalb ist über die Wirkung letzterer deutlich mehr bekannt als über die kurz­lebigen Bestand­teile, obwohl auch diese das Klima deutlich beeinflussen. Die Auswirkungen der mensch­lichen Aktivitäten auf die Atmosphäre vom einzelnen Auto bis hin zu riesigen Waldbränden können jedoch nur dann abgeschätzt werden, wenn Messungen kontinu­ier­lich und großflächig an vielen Punkten erfolgen.

Das Jülicher Institut für Tropo­sphären­forschung wird im Rahmen von ACTRIS-D mit der großen Atmo­sphären­simulations­­kammer SAPHIR den Abbau kurz­lebiger Spuren­stoffe studieren und die dabei auftretende Produktion sekundärer Schadgase und Partikel unter­suchen. Darüber hinaus soll das Institut das ACTRIS-Kalibrier­zentrum für die Vor-Ort-Messung kurz­lebiger Spuren­gase in der Atmosphäre aufbauen und leiten. Dieses Kalibrier­zentrum soll die präzise und europaweit vergleich­bare Messung von Stickoxiden und organischen Spurengasen in der Atmosphäre sicher­stellen. Das BMBF fördert die Maßnahmen mit fünf Millionen Euro aus dem Gesamt­budget.

An ACTRIS beteiligen sich europaweit weit über hundert Forschungs­einrich­tungen aus 22 Ländern. Sie haben über Europa ein Netz aus mehr als siebzig Observa­torien gespannt, das durch Stationen in den Polar­regionen, den Tropen und in Asien ergänzt wird. Dazu kommen 18 Simulations­kammern und Labore in Europa, in denen Prozesse in der Atmosphäre im Experiment nach­ge­stellt werden, sowie 17 mobile Mess­platt­formen, die an unter­schied­lichen Stand­orten eingesetzt werden können.

FZ Jülich

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