Untersuchungen ueber die Verteilung von Spurenstoffen in der Atmosphaere werden im Institut fuer Chemie (ICH3) durchgefuehrt. Es erfolgt die Aufklaerung der Produktions- und Abbauprozesse und Modellrechnung zur Voraussage von Auswirkungen anthropogener Stoerungen. Folgende Themen werden schwerpunktmaessig bearbeitet: a) Entwicklung von Messverfahren fuer Radikale und Messungen in der Troposphaere und Stratosphaere mit folgenden Methoden: Laserresonanzfluoreszenz (fuer OH), vergleichende Absorptionsspektroskopie auf langen optischen Wegen (fuer OH), Matrix-Isolation und Elektronenspinresonanzspektroskopie (fuer HO2, NO2, RO2). b) Messung von langlebigen Spurengasen in der Atmosphaere mit gaschromatischen Methoden (z.B. CO, CH4, H2, N2O, CFCl3, CF2Cl2, CO2). c) Erarbeitung von chemischen und physikalisch-optischen Methoden zur Messung von kurzlebigen Spurengasen wie SO2, HNO3, NH4, CH2O, NO2 und Bestimmung ihrer Depositionsrate auf natuerliche bewachsene Boeden. d) Untersuchungen zum Isotopengehalt verschiedener Spurengase zur Aufklaerung ihres atmosphaerischen Kreislaufs (z.B. D in H2 und CH4, 13C in CO, CH4). Besondere Bedeutung hat die Messung von 14C im atmosphaerischen CO, weil sie Daten zur mitteleren globalen OH-Radikalkonzentration liefert. e) Entwicklung eines ein- und zweidimensionalen Modells zur Interpretation der Radikalmessungen, zur Untersuchung von Abbauprozessen in der Troposphaere und zur Voraussage der anthropogenen Stoerung der Ozonschicht.
In Arosa (Lichtklimatisches Observatorium) wird die laengste Gesamtozonreihe der Welt (seit 1926) fortgefuehrt. Parallelmessung mit 2 Instrumenten sowie Verwendung einer statistischen Methode zur Ueberwachung der Instrumentenstabilitaet. Seit 1956 auch Messung der vertikalen Ozonverteilung mit der indirekten sog. Umkehrmethode (bis 45 km Hoehe). Beide Reihen sind wichtig im Zusammenhang mit der moeglichen Veraenderung der stratosphaerischen Ozonschicht und deren moeglichen Folgen fuer das Weltklima. In Zusammenarbeit mit dem Lab. f. Atmosphaerenphysik werden in Payerne seit 1968 (vorher 2 Jahre in Thalwil) Sondierungen (elektrochem. Sonde) dreimal woechentlich durchgefuehrt. Mit ihrer gegenueber der indirekten Umkehrmethode verbesserten vertikalen Aufloesung geben sie Einblick in den Zusammenhang zwischen stratosphaerischer Zirkulation und Ozonverteilung und sind ebenfalls fuer Trenduntersuchungen von Bedeutung. 1980 bis 1984 hat ein Doktorand Satelliten-Ozondaten (Nimbus 7, LIMS-Experiment) zur Erklaerung der Transportvorgaenge benuetzt, die im Januar 1979 zu einem extremen Ozonmaximum in 30 km Niveau gefuehrt hatten.
Stratosphärisches Ozon (Ozonschicht) ist ein lebenswichtiger Bestandteil der Atmosphäre, wobei es nicht mehr als einen fein verteilten zarten Schleier darstellt, der zusammengepresst auf Normaldruck lediglich eine Dicke von etwa 3 mm hätte. Es reicht aber aus, um die kurzwellige ultraviolette (UV) Strahlung der Sonne zu absorbieren und so wie ein Sonnenschutz alles Leben auf der Erde vor den zellschädigenden Wirkungen zu schützen. Die stratosphärische Ozonschicht kann durch langlebige chlor- und bromhaltige Verbindungen wie Fluorchlorkohlenwasserstoffen (FCKW) und Halon geschädigt werden. Ausgehend von Fluorchlorkohlenwasserstoffe (FCKW) und Halonen, die als Treibgase, Kühl- und Schäummittel beziehungsweise als Feuerlöschmittel in der Vergangenheit eingesetzt wurden, entstehenden Chlor-Radikale, die nach komplizierten Zwischenschritten vor allem im Bereich der sehr kalten polaren Stratosphäre in der Lage sind, viele Ozonmoleküle zu spalten. In den Bereichen der Pole ist die Ozonschicht teilweise so gering, dass man vor allem während der Wintermonate von einem "Ozonloch" spricht. Zum Schutz der Ozonschicht wurde deshalb im Jahr 1987 das Montrealer Protokoll unterzeichnet. Dies wurde in Europa und Deutschland durch verschiedene Verordnungen umgesetzt. In Europa und in Deutschland sind die Herstellung und die Vermarktung von FCKW und Halonen sowie von Produkten, die diese enthalten (Spraydosen, Kühlgeräte, Feuerlöscher) weitestgehend verboten. Auch die Ersatzstoffe (H-FCKW), die ebenfalls ein Ozonschädigungspotential besitzen, wenn auch in geringerem Umfang, werden nach und nach beschränkt.
Im Rahmen des Verbundvorhabens RE_SORT werden eine Quasikontinuierliche Batch- als auch die Mikrowellen-Pyrolyse entwickelt, die das Recycling von dickwandigen Faserverbundstrukturen wirtschaftlich ermöglichen. In beiden Verfahren wird das Matrixharz durch externe Energiezufuhr in ölige und vor allem gasförmige Kohlenwasserstoffverbindungen überführt. Im vorliegendem Teilvorhaben wird die Entwicklung der quasikontinuierliche Batchpyrolyse (QBP) aus genehmigungsrechtlicher und technischer Sicht beratend unterstützt. Weiterhin wird im Versuchsbetrieb der QBP-Technikumsanlage die für die Verfahrensentwicklung notwendige Analytik der entstehenden Pyrolysegase durchgeführt. Die motorische Umsetzung der Pyrolysegase, die Beurteilung von Emissionen und die Beurteilung der aus den Faserverbundstrukturen gebrauchter Windkraftflügel erzeugten Glas- und Carbonfasern wird unterstützt. Zur Beurteilung des QBP-Verfahrens und der Mikrowellenpyrolyse aus wirtschaftlicher Sicht werden Planrechnungen über die voraussichtliche technische Nutzungsdauer einer jeweils großtechnischen Anlage durchgeführt. Im Rahmen der Planrechnungen werden alle Kosten und Erlöse des Recyclings von gebrauchten Windkraftflügeln und der erzeugten Produkte (Glasfasern, Carbonfasern, Pyrolyseöle, Strom, Wärme) ausgewiesen. Die Beurteilung der Verfahren aus ökobilanzieller Sicht erfolgt für die Mikrowellenanalyse indikativ und das QBP-Verfahren umfänglich, unter Berücksichtigung auch der Anlagentechnik und der für den Betrieb einer großtechnischen QBP-Anlagen erforderlichen Infrastruktur. Die Untersuchungen werden in Anlehnung der DIN 14040 und 14044 für relevante Wirkungskategorien (Klimawandel, Versauerung, photochemische Oxidantienbildung, Abbau der stratosphärischen Ozonschicht und abiotischer Ressourcenverbrauch) durchgeführt.
Neue Studie: Erstmals flächendeckende Informationen zum Anstieg der UV-Strahlung in Europa Maßnahmen für Klimaanpassung und UV-Schutz werden immer wichtiger Ausgabejahr 2026 Datum 17.08.2026 Die neue Studie kombiniert UV-Messdaten von Bodenstationen mit satellitengestützten Daten zur UV-Strahlung in Europa Quelle: BfS/Sebastian Lorenz In Europa nimmt die UV - Strahlung der Sonne, die den Boden erreicht, seit Jahren messbar zu. Langzeit- UV -Messreihen haben das für einzelne europäische Standorte bereits gezeigt. Eine neue Studie belegt nun erstmals, dass solche Ergebnisse auch auf größere Regionen übertragbar sind. Dafür werteten Forscherinnen und Forscher Daten von 40 besonders präzisen UV -Messstationen in 19 europäischen Ländern über einen Zeitraum von zehn Jahren aus, wie das Bundesamt für Strahlenschutz ( BfS ) berichtet. Das BfS war an der Untersuchung beteiligt. Die Messdaten zeigten an 26 Stationen zwischen 2013 und 2022 einen statistisch signifikanten Anstieg der jährlichen UV - Strahlung um 10 bis 20 Prozent. Besonders stark fällt die Zunahme in Mitteleuropa und Westeuropa aus. Für Deutschland wurden UV -Messdaten einer Sonde in Dortmund ausgewertet. Satellitengestützte Daten erhöhen Aussagekraft Messung der UV-Strahlung am Erdboden Quelle: BfS/Sebastian Lorenz Die Studie kombiniert die UV -Messdaten von Bodenstationen mit weiteren satellitengestützten Daten der Globalstrahlung in Europa. Beteiligt war das europäische Zentrum Satellite Application Facility on Climate Monitoring ( CM SAF ), das vom Deutschen Wetterdienst ( DWD ) betrieben wird. Das CM SAF erstellt aus Satellitenmessungen Klimadatensätze, unter anderem zu Wolken und Globalstrahlung. Die kombinierte Analyse zeigt, dass sich lokale UV -Strahlungstrends zuverlässig auf größere Regionen übertragen lassen. Für Deutschland und große Teile Mittel- und Westeuropas ergibt sich ein klarer Anstieg der UV ‑Belastung. Weniger Bewölkung als Hauptursache An der neuen Studie, die im Fachjournal "Photochemical & Photobiological Sciences" erschienen ist, waren neben Wissenschaftler*innen des Bundesamtes für Strahlenschutz über 50 Forschende von Institutionen aus insgesamt 19 europäischen Ländern beteiligt. Die Forschenden identifizierten als hauptsächlichen Treiber für den Anstieg der UV - Strahlung eine Abnahme der Bewölkung über Europa. Einer der Gründe dafür ist der Klimawandel. Veränderungen der Ozonschicht spielten dagegen eine eher untergeordnete Rolle. In Regionen wie der Iberischen Halbinsel, in denen die Bewölkung geringer ist, blieb die UV -Belastung im untersuchten Zeitraum auf einem ähnlich hohen Niveau. Die Erkenntnisse der neuen Studie decken sich mit denen früherer Langzeitanalysen des BfS . Bedeutung von Klimaanpassungsmaßnahmen, auch zum Schutz vor UV - Strahlung Die zunehmende UV -Belastung der Bevölkerung in großen Teilen Europas bedeutet ein steigendes Risiko für die Gesundheit. Ultraviolette ( UV -) Strahlung ist die Hauptursache für Hautkrebs und kann auch die Augen schädigen. Schon heute ist Hautkrebs die häufigste Krebsart in Deutschland. Alleine am schwarzen Hautkrebs (Melanom) erkranken EU -weit etwa 150 000 Menschen jährlich neu. Maßnahmen zur Klimaanpassung sollten daher auch einen besseren Schutz vor UV - Strahlung zum Ziel haben, wie BfS -Präsidentin Inge Paulini fordert: "Die neue Studie ist ein weiterer Beleg dafür, dass der Schutz der Bevölkerung vor UV - Strahlung auch hierzulande immer wichtiger wird. Die Forderungen des Strahlenschutzes haben damit besonderes Gewicht: Wer Schatten sucht, muss Schatten finden. Die Anpassung an diese Klimawirkung ist eine gesamtgesellschaftliche Aufgabe, und die Herausforderungen sind erheblich. Die gute Nachricht dabei: Viele Maßnahmen zur Klimaanpassung wirken mehrfach. Investitionen in Stadtgrün und neue Schattenplätze leisten gleichzeitig einen Beitrag zum Schutz der Menschen vor Hitze und auch für den UV -Schutz." Bundesweites solares Messnetz informiert tagesaktuell über UV -Belastung Die Messstation in Dortmund ist Teil des bundesweiten solaren UV-Messnetzes Quelle: Bundesanstalt für Arbeitsschutz und Arbeitsmedizin Die Studie unterstreiche außerdem die Bedeutung von UV -Messungen in Deutschland sowie ein UV -Monitoring in der gesamten Europäischen Union ( EU ) über längere Zeiträume: "Für die Forschung sind langfristige und kontinuierliche UV ‑Messreihen entscheidend. Nur so lassen sich regionale Unterschiede, Klimawandel‑Effekte und gesundheitsrelevante Trends zuverlässig erfassen" , sagt BfS -Präsidentin Paulini. Deutschland verfügt mit dem bundesweiten solaren UV -Messnetz über eine gut ausgebaute Infrastruktur: Die Stationen liefern von Sonnenaufgang bis Sonnenuntergang Messdaten für die Wissenschaft und für die Information von Bürgerinnen und Bürgern. Die Daten werden zum Beispiel als UV -Index in Form von Tageshöchstwerten und als Tagesverlauf auf den Seiten des BfS veröffentlicht. Weitere Informationen über UV -Schutz sowie UV - Strahlung und Klimawandel bietet das BfS unter http://www.bfs.de/klimawandel-uv-belastung . Stand: 17.08.2026
Klimawandel und das Risiko für UV -bedingte Erkrankungen In den letzten Jahrzehnten haben sich die durch UV -Strahlung verursachten Hautkrebserkrankungsfälle stetig erhöht. Derzeit erkranken laut Statistik jährlich über 300.000 Menschen an Hautkrebs und über 4000 Menschen versterben jährlich daran. In Bezug auf die klimawandelbedingte Temperaturerhöhung ergaben wissenschaftliche Modellrechnungen, dass ein globaler Anstieg der Umgebungstemperatur um 2 °C und die damit einhergehenden Klimaveränderungen, die regional große Hitze und Hitzewellen zur Folge haben können, die Hautkrebsinzidenz bis 2050 um 11 Prozent erhöhen könnte. Auswirkungen des Klimawandels auf nicht-übertragbare Erkrankungen durch veränderte UV-Strahlung, Dr. Baldermann et al. im Sachstandsbericht 2023 des RKI (Klicken auf das Bild führt zum Artikel) Quelle: Robert Koch Institut UV -Strahlung ist Ursache für sofortige und langfristige Wirkungen an Haut und Augen. Sie ist Hauptursache für Hautkrebs , die weltweit häufigste Krebserkrankung hellhäutiger Menschen und, neben Krebserkrankungen an den Augen und der UV -bedingten Linsentrübung ( Katarakt , Grauer Star), die belastendste Folge übermäßiger UV -Strahlungsbelastungen. Natürliche und künstlich erzeugte UV -Strahlung ist von der Internationalen Agentur für Krebsforschung (International Agency for Research on Cancer, IARC ) in die höchste Risikogruppe I als "krebserregend für den Menschen" eingestuft. Risiko Hautkrebs In den letzten Jahrzehnten haben sich die durch UV -Strahlung verursachten Hautkrebserkrankungsfälle stetig erhöht. Die Inzidenz, also die Zahl der Neuerkrankungen, die in einem Jahr pro 100.000 Menschen auftreten, hat sich laut der onkologischen S3-Leitlinie "Prävention von Hautkrebs" für den hellen Hautkrebs in Deutschland in den letzten 30 Jahren vervier- (Männer) bis verfünffacht (Frauen). Laut dem Robert-Koch-Institut hat sich die Inzidenz für das maligne Melanom seit den 1970-er Jahren etwa vervierfacht. Derzeit erkranken entsprechend den Hochrechnungen aus den Daten des Hautkrebsregisters Schleswig- Holstein, die im Gegensatz zu den Daten des Robert Koch-Instituts auch in-situ Melanome und in-situ Plattenepithelkarzinom beinhalten, über 300.000 Menschen pro Jahr neu an Hautkrebs und über 4000 versterben jährlich daran. Sowohl in Bezug auf die Krankenhausbehandlungen als auch in Bezug auf die Sterbefälle stellt das Statistische Bundesamt einen erheblichen Anstieg im Zeitraum von 20 Jahren fest. Aufgrund der Einflüsse des Klimawandels auf die stratosphärische Ozonschicht, auf die Temperatur und auf das Verhalten der Menschen droht sich diese Situation zu verschärfen - nicht nur für den durch UV -Strahlung ausgelösten Hautkrebs, sondern für alle akuten und langfristigen gesundheitlichen Folgen der UV -Strahlung. Wissenschaftliche Abschätzungen weisen aus, dass sich die Hautkrebserkrankungsrate (Inzidenz) mit Abbau der stratosphärischen Ozonschicht um 1 Prozent und daraus folgender Zunahme der UV -Strahlung erhöhen könnte: für den schwarzen Hautkrebs (malignes Melanom) um ein bis zwei Prozent, für das Plattenepithelkarzinom um drei bis 4,6 Prozent und für das Basalzellkarzinom um 2,7 Prozent. Abschätzungen, die von der vollständigen Einhaltung des Montrealer Protokolls (Verbot ozonabbauender Substanzen) ausgehen und den Hauttyp berücksichtigen, ergaben, dass im Mittelmeerraum aufgrund des stratosphärischen Ozonverlusts bis zum Ende des 21. Jahrhunderts mit 90 bis 100 und für Westeuropa mit 30 bis 40 zusätzlichen Hautkrebsfällen (alle UV -bedingten Hautkrebsarten) pro Million Einwohner und Jahr zu rechnen ist. Das wären in Deutschland bei einer Einwohnerzahl von rund 83 Millionen etwa 2.500 bis 3.300 zusätzliche Hautkrebsfälle pro Jahr. Quelle: Christoph Burgstedt/stock.adobe.com In Bezug auf die klimawandelbedingte Temperaturerhöhung ergaben wissenschaftliche Modellrechnungen, dass ein globaler Anstieg der Umgebungstemperatur um 2 °C und die damit einhergehenden Klimaveränderungen, die regional große Hitze und Hitzewellen zur Folge haben können, die Hautkrebsinzidenz bis 2050 um 11 Prozent erhöhen könnte. Studien auf Zellebene unterstützen diese Schätzung. Sie zeigen: Hitze beziehungsweise Hitzestress in Zellen, die mit UV -B-Strahlung bestrahlt worden waren, hemmt den programmierten Zelltod von UV -geschädigten Zellen auf unterschiedliche Weise, so dass diese Zellen länger überleben und damit mehr Zellen in der Haut verbleiben, die zu Hautkrebszellen entarten können. Risikosteigerung durch falsches Verhalten Neben den messbaren Veränderungen der UV -Bestrahlungsstärke aufgrund Ozonverlusten und erhöhter Anzahl an Sonnenstunden, ist ein bedeutender Risikofaktor für klimawandelbedingt ansteigende UV -bedingte Erkrankungen das sogenannte " UV -Expositionsmuster" - also wie lange und auf welche Weise Personen sich wie viel UV -Strahlung aussetzen. Personen, die viel Zeit in der Sonne verbringen, haben ein erhöhtes Hautkrebsrisiko, zum Beispiel im Freien arbeitende Personen. Sonnenbrände in jedem Alter, die nach zu langen beziehungsweise zu intensiven UV-Bestrahlungen auftreten, erhöhen das Risiko für schwarzen Hautkrebs um rund das Zweifache – in der Kindheit um das Zwei- bis Dreifache. Da bereits heute UV -bedingte Erkrankungen, insbesondere UV -bedingte Krebserkrankungen, das Wohl jedes Einzelnen und - aufgrund stetig steigender Kosten - das Gesundheitswesen insgesamt nachhaltig belasten, ist einer Verschlechterung dieser Situation aufgrund des Klimawandels entschieden entgegen zu treten. Dies gelingt mit Hilfe wirkungsvoller Vorbeugemaßnahmen (Präventionsmaßnahmen). Präventionsmaßnahmen zur Vorbeugung UV - und auch hitzebedingter Erkrankungen sollen darum integraler Bestandteil der Anpassungsstrategien an die gesundheitlichen Folgen des Klimawandels sein. Dies wird auch mit hoher Priorität in der onkologischen S3-Leitlinie "Prävention von Hautkrebs" empfohlen. Stand: 04.08.2026
Ozone vertical column density in Dobson Units as derived from Sentinel-5P/TROPOMI observations. The stratospheric ozone layer protects the biosphere from harmful solar ultraviolet radiation. Ozone in troposphere can pose risks to the health of humans, animals, and vegetation. The TROPOMI instrument aboard the SENTINEL-5P space craft is a nadir-viewing, imaging spectrometer covering wavelength bands between the ultraviolet and the shortwave infra-red. TROPOMI's purpose is to measure atmospheric properties and constituents. It is contributing to monitoring air quality and providing critical information to services and decision makers. The instrument uses passive remote sensing techniques by measuring the Top Of Atmosphere (TOA) solar radiation reflected by and radiated from the earth and its atmosphere. The four spectrometers of TROPOMI cover the ultraviolet (UV), visible (VIS), Near Infra-Red (NIR) and Short Wavelength Infra-Red (SWIR) domains of the electromagnetic spectrum, allowing operational retrieval of the following trace gas constituents: Ozone (O3), Nitrogen Dioxide (NO2), Sulfur Dioxide (SO2), Formaldehyde (HCHO), Carbon Monoxide (CO) and Methane (CH4). Daily observations are binned onto a regular latitude-longitude grid. Within the INPULS project, innovative algorithms and processors for the generation of Level 3 and Level 4 products, improved data discovery and access technologies as well as server-side analytics for the users are developed.
Unter Verwendung monatlich gemittelter Wind- und Temperaturfelder wird die troposphaerische Hintergrund-Chemie in ihren wesentlichen Reaktionswegen simuliert. Die allgemeine Windzirkulation mischt stratosphaerisches Ozon in die Troposphaere ein. In der unbelasteten Troposphaere wird dieses Ozon grundsaetzlich photochemisch abgebaut. Das Vorhandensein von Stickoxyden kann aber auf katalytischem Wege im Zuge der Methanoxidation auch zur Produktion von troposphaerischem Ozon fuehren. Das Modell ist in der Lage diese Vorgaenge auf einem 10 Grad mal 10 Grad mal 100 hPa Gitter in 2h-Schritten ueber mehrere Jahre zu simulieren. An der Erweiterung der Modellchemie (auch Wolkenchemie) wird gearbeitet.
Mit dem Projekt 'Klimaschutz' wird die Arbeit von Prof. Dr. Peter Hennicke als Sachverstaendigen in der Enquete-Kommission 'Vorsorge zum Schutz der Erdatmosphaere' wissenschaftlich unterstuetzt. Die Unterstuetzung erfolgt prinzipiell auf den zwei Gebieten 'Energie' (Kohlendioxid) und 'Chemie' (v.a. Ozonabbau/FCKW), jeweils durch Beratung, Teilnahme und Vorbereitung von Anhoerungen und durch Erstellung von Positionspapieren bzw. Klein-Gutachten. Diese werden erst im Laufe des Projektes genauer bestimmt.
| Organisation | Count |
|---|---|
| Bund | 326 |
| Europa | 4 |
| Global | 3 |
| Land | 17 |
| Weitere | 18 |
| Wissenschaft | 106 |
| Zivilgesellschaft | 8 |
| Type | Count |
|---|---|
| Chemische Verbindung | 4 |
| Ereignis | 9 |
| Förderprogramm | 281 |
| Gesetzestext | 1 |
| Text | 44 |
| unbekannt | 19 |
| License | Count |
|---|---|
| Geschlossen | 65 |
| Offen | 292 |
| Unbekannt | 1 |
| Language | Count |
|---|---|
| Deutsch | 295 |
| Englisch | 101 |
| Resource type | Count |
|---|---|
| Archiv | 2 |
| Bild | 6 |
| Datei | 10 |
| Dokument | 23 |
| Keine | 270 |
| Multimedia | 1 |
| Webseite | 76 |
| Topic | Count |
|---|---|
| Boden | 296 |
| Lebewesen und Lebensräume | 330 |
| Luft | 358 |
| Mensch und Umwelt | 357 |
| Wasser | 288 |
| Weitere | 354 |