Abteilung Atmosphärische Spurenstoffe (ATS)

Spurengase bestimmen die Physik und Chemie der Atmosphäre über chemische Reaktionen, Phasenänderungen und Wechselwirkung mit Strahlung. Die Arbeiten der Abteilung zielen darauf ab, die Verteilung von klimarelevanten Spurengasen in der Atmosphäre zu bestimmen und die dafür maßgeblichen Prozesse zu verstehen. Dazu gehören sowohl die Charakterisierung anthropogener und natürlicher Emissionen ausgewählter Quellen, als auch die Vermessung von Transport und Transformation der Emissionen. Die Abteilung entwickelt dazu in-situ Messmethoden für Spurengase und Ionen und setzt diese weltweit auf verschiedenen mobilen Plattformen (Forschungs- und Verkehrsflugzeuge, Helikopter-Schleppsonde, Drohnen) ein.

DLR-Forschungsflugzeug HALO, eine  von der Abteilung Atmosphärische Spurenstoffe genutzte Plattform.

Aktuelle Forschungsschwerpunkte sind:

  • Quantifizierung und Charakterisierung der Methanemissionen aus verschiedenen anthropogenen und natürlichen Quellen (fossiler Sektor, Müll, Feuchtgebiete, Schlammvulkane)
  • Quantifizierung und Charakterisierung der Lachgasemissionen aus dem landwirtschaftlichen Sektor
  • Bestimmung von Emissionen der Luftfahrt, insbesondere für alternative Kraftstoffe und fortschrittliche Triebwerkstechnologien  
  • Validierung von Satellitendaten mittels sensitiver in-situ Methoden
  • Untersuchungen zum Nachweis von Treibhausgasen mittels Satellitenfernerkundung
  • Durchführung von Modellsimulationen zur Ausbreitung von Spurengas-Emissionen und Unterstützung der Interpretation von Feldmessungen

Dazu werden folgende in-situ Messinstrumente eingesetzt:

  • Quantenkaskadenlaser – verschiedene Spektrometer für Kohlendioxid (CO2), Methan (CH4), Lachgas (N2O), Kohlenmonoxid (CO), Stickoxide (NO, NO2), Ozon (O3), Schwefeldioxid (SO2), Ammoniak (NH3), Wasserdampf (H2O)
  • Cavity-Ring-Down-Spektrometer für Kohlendioxid (CO2), Methan (CH4), Methan-Isotopologe (13CH4) und Ethan (C2H6)
  • Massenspektrometer zur Detektion von Spurengasen und Ionen
  • Chemilumineszenz-Detektoren für Stickoxide (NOx) und reaktiven Stickstoff (NOy)
  • UV- und IR-Absorptionsphotometer für Ozon (O3) und Kohlendioxid (CO2)
  • Vakuum-UV-Fluoreszenzdetektor für Kohlenmonoxid (CO)

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Forschungsgruppen

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Kontakt

Dr. Anke Roiger

Abteilungsleiterin
Institut für Physik der Atmosphäre
Atmosphärische Spurenstoffe
Münchener Straße 20, 82234 Oberpfaffenhofen-Wessling