Eine neue Forschungsmesskampagne zeigt: Emissionsquellen von Treibhausgasen lassen sich aus großer Höhe mittels einer neuen Technologie genau erfassen. Die Messungen erfolgten im Auftrag der europäischen Weltraumbehörde ESA unter der Leitung des Instituts für Umweltphysik (IUP) der Universität Bremen. Sensormessungen von Flugzeugen aus ergaben erstmals, dass sich lokale Emissionen der beiden wichtigen Treibhausgase CO2 und Methan (CH4) aus der Ferne genau bestimmen lassen. Zukünftig sollen auch Messungen aus dem Weltall durchgeführt werden. Die Ergebnisse sind ein wichtiger Meilenstein bei der Entwicklung eines zukünftigen satellitengestützten Sensorsystems („CarbonSat“), um weltweit und unabhängig Treibhausgase zu messen.

Von Forschungsflugzeugen aus wurden im Sommer 2012 intensive Messungen durchgeführt. Die Fragestellung: Können Änderungen des atmosphärischen CO2, beispielsweise verursacht durch Emissionen von Kohlekraftwerken, so genau vermessen werden, dass sie zuverlässig die Emission der CO2-Quelle bestimmen? Die Emissionen deutscher Kohlekraftwerke sind bekannt. Dies gilt nicht für alle Quellen und Länder. Ein wichtiges Ziel des CarbonSat-Projektes ist, die jetzt erprobte Messtechnik später auf unbekannte Quellen anzuwenden. CarbonSat wird zudem erfassen, wie viel Kohlendioxid Pflanzen aus der Atmosphäre aufnehmen. In der Kombination lässt sich dann besser erforschen, wie natürliche und von Menschen verursachte Prozesse das Klima beeinflussen oder auch vom Klima beeinflusst werden.

Im Rahmen der Messkampagne wurde mit dem in Bremen in Kooperation mit dem GeoForschungsZentrum Potsdam entwickelten flugzeuggestützten Sensor MAMAP die CO2-„Wolke“ eines Kohlekraftwerkes „von oben“ – also wie vom Satelliten – vermessen. Des Weiteren wurden Querschnitte durch die CO2-„Wolke“ erfasst. Letzteres geschah mit einem sehr genauen Standardverfahren, so dass die neuartige Messtechnik von MAMAP verlässlich überprüft werden konnte. Neben CO2-Emissionen aus Kohlekraftwerken wurden auch Methanemissionen aus Wetterschächten des aktiven Kohlebergbaus vermessen.

Die Auswertung der mit MAMAP gemessenen Daten belegt:

• Spektroskopische Fernerkundungsmethoden können auch sehr geringe Konzentrationsänderungen in CO2 und CH4 sehr genau feststellen
• Die unabhängigen Messungen des zweiten Kontrollforschungsflugzeuges bestätigen die hohe Qualität der neuen Fernerkundungsmethode.

Nach diesem Erfolg werden Forscher vom IUP gemeinsam mit amerikanischen Kollegen in diesem Jahr eine zweite Forschungsrunde in Kalifornien vornehmen. Neben guten Wetterbedingungen zeichnet sich Kalifornien durch eine Vielzahl interessanter „Hot Spots“ (zum Beispiel durch natürliche Leckagen von Erdgas aus dem Meeresboden) aus. Dieses Projekt wird von der ESA und der NASA unterstützt. Der Bremer Umweltphysiker und Initiator des MAMAP-Projektes Heinrich Bovensmann blickt optimistisch nach vorn: „Wir haben inzwischen so viel gelernt, dass wir die Messtechnik des Flugzeugsensors nochmals drastisch steigern können. Das Projekt ‚MAMAP Next Generation‘ steht bereits in den Startlöchern.“

Weitere Informationen:
Universität Bremen
Institut für Umweltphysik
Heinrich Bovensmann
Tel.: +49 421 218-62102
E-Mail: heinrich.bovensmannprotect me ?!uni-bremenprotect me ?!.de

CarbonSat Universität Bremen
www.iup.uni-bremen.de/carbonsat

Weitere Hintergrundinformationen (Deutsch):www.iup.uni-bremen.de/deu/downloads/CarbonSat_PM_Uni-Bremen_Langversion_mit_Bildmaterial_DE_v4.pdf

ESA Web-Story zu CarbonSat (Englisch):
www.esa.int/Our_Activities/Observing_the_Earth/The_Living_Planet_Programme/Campaigns/Pinpointing_sources_of_greenhouse_gases

METAIR
www.metair.ch/

ESA Earth Explorers
www.esa.int/Our_Activities/Observing_the_Earth/The_Living_Planet_Programme/Earth_Explorers