CoMet 1.0, die erste Mission der CoMet-Reihe, fand im Frühsommer 2018 in Europa statt. Ein Hauptziel dieser Mission war es, neue Methoden zur Messung von Treibhausgasen zu entwickeln und aktuelle Satellitenmessungen zu validieren. Zudem sollten Instrumentenentwicklungen vorangetrieben werden, die für zukünftige Erdbeobachtungssatelliten erforderlich sind. Das übergeordnete wissenschaftliche Ziel bestand darin, neue Technologien zu erproben, die später in Weltraumanwendungen zum Einsatz kommen sollen. Im Rahmen der durchgeführten Messflügen wurden anhand von atmosphärischen Daten lokale, regionale und subkontinentale Treibhausgasflüsse in Europa abgeschätzt. Ein Schwerpunkt lag auf dem Kohleabbaugebiet des Oberschlesischen Kohlebeckens in Polen. Die flugzeuggetragenen Messungen wurden durch bodengebundene und satellitengestützte Treibhausgassensoren ergänzt. Zum ersten Mal wurde eine Kombination aus Fernerkundungs- und In-situ-Instrumenten eingesetzt, um deren mögliche Synergien auszuschöpfen. Während dieser Kampagne wurden diese Instrumente noch auf verschiedenen Flugzeugen eingesetzt. In späteren CoMet-Missionen wurde die Instrumentierung konsolidiert und für das Forschungsflugzeug HALO optimiert. Die gewonnenen Daten werden verwendet, um mithilfe regionaler und globaler atmosphärischer Transportmodelle sowie inverser Modellierung geografisch aufgelöste CO₂- und CH₄-Flüsse abzuleiten. So konnten beispielsweise die Methanflüsse über das gesamte Oberschlesische Kohlebecken erfolgreich abgeschätzt werden.
Beobachtete Rauchentwicklung bei einem Messflug zur CoMet 1.0 Kampagne. Solche sogenannten Plums enthalten neben CO2 auch Methan, daher ist ihre Quantifizierung für ein besseres Verständnis der Umweltbedingungen von Bedeutung.
Flugruten der FUB Cessna während CoMet 1.0 über Polen.
Die Forschungsgruppe der FU Bremen setzte ihr passives Fernerkundungsinstrument MAMAP auf der Cessna der FU Berlin ein um Methanausgasungen über Kohleschächten in Polen zu vermessen.
CoMet 1.0 war eine internationale, multi-plattformbasierte Messkampagne zur hochaufgelösten Quantifizierung von Methan- und Kohlendioxid-Emissionen aus anthropogenen Quellen. Der Schwerpunkt lag auf dem Oberschlesischen Kohlerevier (Upper Silesian Coal Basin) in Polen und Tschechien, das durch komplexe Emissionsstrukturen aus Untertagebergbau, Ventilationsschächten und industrieller Infrastruktur gekennzeichnet ist.
Ziel der Kampagne war es, Emissionen über einen breiten Skalenbereich – von einzelnen Punktquellen bis hin zu regionalen Flüssen – konsistent zu erfassen und miteinander zu verknüpfen. Hierzu wurde aktive und passive flugzeuggetragene Fernerkundung, In-situ-Messungen in der atmosphärischen Grenzschicht kombiniert. Darüber hinaus wurden vertikale Profile mittels Ballon- und UAV-basierten Luftprobensammler (AirCore) -Systemen sowie bodengebundene und mobile Beobachtungen integriert. Ergänzend wurden gezielte Satellitenunterflüge zur Validierung Treibhausgasmissionen durchgeführt.
Während des Kampagnenzeitraums von Mai bis Juni 2018 kamen insgesamt fünf Forschungsflugzeuge sowie Drohnen zum Einsatz, die von einem dichten Netzwerk bodengebundener Sensoren begleitet wurden. Die enge Koordination der Messplattformen ermöglichte die Ableitung konsistenter Emissionsabschätzungen, die Evaluierung atmosphärischer Transportprozesse sowie den Vergleich unterschiedlicher Messmethoden. CoMet 1.0 stellt damit einen zentralen Referenzdatensatz für die Weiterentwicklung von Emissionsinventaren, Inversionsmethoden und zukünftigen Satellitenmissionen dar.
Luftgestützte Platformen
Plattform
Instrumente
Das deutsche Froschungsflugezg HALO, wurde von seiner Heimatbasis, Oberpfaffenhofen aus vom DLR betreiben. Während des Kampagnenzeitraums wurden 9 wissenschaftliche Flüge mit insgesamt 63 Flugstunden durchgeführt. Der Schwerpunkt lag dabei auf der Messung von großräumigen Gradienten, Vertikalprofilen und der Validierung von Satellitenprodukten.
CHARM-F misst Teilsäulen der zwei wichtigsten Treibhausgase CO2 and CH4 mit Lasern.
JIG - Jena Instrument for Green- house gas measurements zur In-situ Messung von CO2, CH4, CO, and H2O
JAS - Jena Airborne Sampler,Luftprobensammler für das Monitoring von CO2, CH4, CO, N2O, H2, SF6, sowie deren Isotope 13C in CH4, 2H in CH4, 13C in CO2 und 18O in CO2
meterologische Dropsonden
BAHAMAS stellt an Bord von HALO das meteorologische Basissystem
Die Cessna T207A der FU Berlin ist eine einmotorige Propellermaschine und hatte während der Kampagne ihre Basis zunächst in Schöneiche, bei Berlin und später in Katowice, Polen. Mit ihr wurden während 8 wissenschaftlichen Flügen (~25 Flugstunden) regionale und lokale Emissionsmessungen sowie Flüge nahe der Grenzschicht durchgeführt.
MAMAP misst relative Überhöhungen von CH4 or CO2 Konzentrationen
In-situ-Sensoren
Die Cessna 208 Grand Caravan des DLRs war während der Kampagne ebenfalls in Katowice, Polen stationiert und führte von dort aus 10 wissenschaftliche Flüge mit insgesamt 23 Flugstunden. Die Messflüge fandenvor allem innerhalb der Grenzschicht zur Bestimmung von Treibhausgasflüssen statt.
In-situ Treibhausgasanalysatoren
METPOD (meteorologische Daten)
Die DLR DO228-212 führte während der Kampagne von Oberpfaffenhofen zwei Messflüge zu einzelnen Bergwerken durch.
SAFIRE Falcon 20 ist das französische Forschungsflugzeug von CNRS, Météo-France, CNES und startete für die Kampagne von Toulouse, Frankreich.
Es wurde ein koordinierter Flug mit HALO zur Vorbereitung der MERLIN Mission und Instrumentencharakterisierung mit Hilfe bodengebundener Beobachtungen durchgeführt.
FTIR-Spektrometer
In-situ-Profile
DJI Inspire 1 Pro ist eine Drohne, die mit ihrer In-Situ Nutzlast insgesamt 59 Messflüge über folgenden Ventilationsschächten absolvierte:
Pniówek IV (14)
Pniówek V (22)
Borynia VI (12)
Zofiówka V (6)
Brzeszcze IX (5)
Active AirCore (CH₄, CO₂, CO), sowie zusätzlichen Isotopenanalyse im Labor
