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Fortlaufende Messung von Luftschadstoffen in Staedten und Waldgebieten von Rheinland-Pfalz mit dem telemetrischen Immissionsmessnetz ZIMEN zur Ermittlung von Grenzwertueberschreitungen und von Ursachen neuartiger Baumschaeden

Zur Untersuchung der Ursachen, des Standes und der Entwicklung von Luftschadstoffen in den Untersuchungsgebieten und sonstigen Stadtgebieten und zur Ermittlung des Antransports von Luftschadstoffen in die Waldregionen im Rahmen der Ursachenanalyse des neuartigen Waldsterbens werden mit zZ 25 Luftmessstationen die Luftschadstoffe landesweit in Rheinland-Pfalz gemessen: Erfasst werden SO2, NO, NO2, Schwebstaub, Ozon, CO, CnHm-CH4, CH4 (letzte 3 nur in Untersuchungsgebieten). Ferner werden an 19 Messstationen die meteorologischen Komponenten Windrichtung, Windgeschwindigkeit, Temperatur, Feuchte, Luftdruck, Niederschlag und Globalstrahlung gemessen. Alle Komponenten werden als Halbstundenmittelwerte gewonnen, Schwebstaub als Stundenmittelwert. Die Messdaten werden telemetrisch zentral gesammelt und ausgewertet. Untersucht wird der Ferntransport von Schwefeldioxid und Schwebstaub, die Entwicklung und Ausbreitung von Oxidantien waehrend sommerlicher Hochdruckwetterlagen, das Verhalten der verkehrsrelevanten Schadstoffe CO, NO, NO2 und Kohlenwasserstoffe (methanfrei) bei austauscharmen Wetterlagen in Stadtgebieten und das Verhalten von Methan im Einflussbereich von Klaeranlagen. Ferner dient das System zur Ueberwachung von Grenzwertueberschreitungen von Smog-Grenzwerten waehrend grossflaechiger austauscharmer Wetterlagen. Die Analyse der Messwerte dient der Erforschung von Ausbreitungverhalten und Abbaumechanismen der gasfoermigen Luftschadstoffe als Grundlage fuer moegliche Massnahmen weiterer Schadstoffreduktionen an den Quellen Hausbrand, Industrie und Verkehr.

Abhaengigkeit der Lungenfunktion von Schulkindern von den Schadstoffkonzentrationen in der Umgebung

Durch Messung am Vitalographen wird die Lungenfunktion von Schulkindern ermittelt. Zur Untersuchung stehen ca. 2000 Schulkinder im Belastungsgebiet Mannheim und ca. 2000 Schulkinder im Hochschwarzwald (Reinluftgebiet) zur Verfuegung. Von jedem Kind wird eine Anamnese erhoben. Die anfallenden Daten werden mit gemessenen Schadstoffkonzentrationen verglichen.

Regionalanalysen zur Schadstoffbelastung der Luft (Immissionen)

Daten zur Luftschadstoffbelastung in Form von Immissionskonzentrationen sollen aktualisiert, analysiert und bewertet werden. Bislang wurde die Belastung durch Schwefeldioxid in den Vordergrund gestellt. Verhaeltnismaessig lange Zeitreihen (z.T. 10 Jahre und mehr) und eine raeumlich fast zufriedenstellende Anordnung von Messnetzen ermoeglichen jetzt erste Aussagen ueber die raeumliche und zeitliche Entwicklung der Belastungssituation. Die weiteren wichtigen Schadstoffkomponenten wurden - abgesehen vom Stickstoffdioxid in Reinluftgebieten - noch nicht so gruendlich untersucht wie das Schwefeldioxid. Die Stickoxide sollen daher zusammen mit Schwebstaub in den kuenftigen Analysen ein staerkere Beruecksichtigung finden als bisher. Ueber diese Schadstoffe liegen zwar weniger dichte Messnetze vor; trotzdem werden raeumlich gut differenzierte Aussagen erwartet. Forschungsfragen sind: Entwickelt sich die Belastung durch NO2 und Schwebstaub parallel zu der durch SO2 verursachten Belastung ? Wie sind Schwankungen der Belastung innerhalb der einzelnen Regionstypen zu bewerten ? Lassen sich die Zeitreihen meteorologisch bereinigen, um die Wirkungen von Massnahmen der Luftreinhaltung zu erkennen und zu bewerten ? Koennen mit Hilfe der Belastungsdaten der verschiedenen Schadstoffkomponenten regional differenzierte Belastungstypen herausgearbeitet werden ? Diese Frage ist unter raumplanerischen Aspekten von groesstem Interesse, da sie die Verbindung zur raeumlichen Emissionsstruktur herstellt. Vervollstaendigung und Aktualisierung der Immissionsdaten aus den Laendermessnetzen; Zeitreihenanalysen der NO2- und Schwebstaubbelastung im Vergleich zur SO2-Belastung; ...

Verwitterungsverhalten und Verwitterungstiefe bei Molasse-Sandsteinen im Hochschwarzwald

Die an der Kirche in Todtnau benutzte Molasse wurde hinsichtlich ihrer Verwitterungstiefe untersucht. Die Verwitterungserscheinungen wurden nach Schadensbildern und Verwitterungsablaeufen klassifiziert. Diese wurden mit den Schadensbildern von gleichen Gesteinen in staerker belasteter Grossstadtluft verglichen.

Mineralogische Untersuchungen der Natursteinverwitterung an der katholischen Pfarrkirche in Todtnau

Erfassung der Mineralbildungsvorgaenge bei der Bausteinverwitterung in einem Reinluftgebiet.

Identifizierung und Messung von Kohlenwasserstoffen natuerlicher und anthropogener Herkunft in Luft

Entwicklung eines Probenahme- und Anreicherungsverfahrens; Verbesserung der gaschromatographischen Nachweismethodik; Versuch der Identifizierung moeglichst vieler vorkommender Kohlenwasserstoffe natuerlicher und anthropogener Herkunft; Zusammenhang der in Reinluft und belasteter Luft gefundenen Konzentrationen einzelner Kohlenwasserstoffe mit meteorologischen Faktoren und anderen Luftbeimengungen.

Geodatenbasierte Erarbeitung eines repräsentativen Messnetzes für die Bewertung der Wirkungen bodennahen Ozons auf die Vegetation in Deutschland

In einem Guidance-Dokument für die Berichterstattung zum Wirkungsmonitoring nach der NEC-Richtlinie wird empfohlen, bei der Erhebung der Wirkungen Gebiete mit hoher Luftschadstoffbelastung aber auch Hintergrundgebiete, die unterschiedliche Empfindlichkeit der Ökosystemtypen und Faktoren, die die Wirkung beeinflussen, wie z. B. Klimazonen, zu berücksichtigen, um die Wirkungen repräsentativ zu erfassen. In dem Vorhaben soll zunächst allein aufgrund wissenschaftlicher Aspekte ein Messnetz für Ozon entwickelt werden, das den Anspruch der räumlichen Repräsentativität in Bezug auf oben genannte Aspekte sehr gut erfüllt. Mit Hilfe geostatistischer Verfahren sollen Raumeinheiten identifiziert werden, die hinsichtlich der Wirkungen bodennahen Ozons auf die Vegetation ähnliche Voraussetzungen bieten und auf dieser Grundlage die erforderliche Mindestprobenzahl bestimmt werden. Im Anschluss soll ein Optimierungsvorschlag, basierend auf dem derzeitigen Messnetz mit Fokus auf die Anforderungen an das Wirkungsmonitoring nach der NEC Richtlinie, erarbeitet werden.

Minimierung von Alterseffekten an PEM-Brennstoffzellen durch Luftschadstoffe

Ziel des Vorhabens ist zunächst die weitergehende Analyse der Alterungsmechanismen und -effekte anhand von Testzellen und Komplettsystemen unter realen Luftbedingungen. Dabei wird ein Langzeitbelastungstest an einer stark schadstoffbelasteten Durchgangsstraße durchgeführt und mit einem Langzeitbelastungstest in einem Reinluftgebiet verglichen. Zentraler Baustein ist die Entwicklung sowie der Einsatz eines Teststands der die parallele Vermessung von ca. 30 Testzellen unter automotiven Betriebsbedingungen bei unterschiedlichen und ggf. auch dynamischen Lastanforderungen erlaubt. Das Projekt wird in drei Projektphasen unterteilt: 1) Entwicklung der Messmethodik 2) Durchführung der Degradationsuntersuchungen und 3) Wissenschaftliche Analyse der Messergebnisse.

Einfluss von Luftschadstoffen auf die Induktion von Entzuendungsmediatoren in Keratinozyten - In vitro-Untersuchung zu hautirritations- und allergiefoerdernden Luftinhaltsstoffen

Ziel der Studie, ist es festzustellen ich welchem Umfang Luftschadstoffe eine irriative und/oder allergisierende, d.h. entzuendungsinduzierende Potenz fuer die Haut haben. Dazu werden Keratinozyten in vitro mit Luftproben aus einem Ballungsgebiet und einem Reinluftgebiet Baden-Wuerttembergs exponiert. Die Luftproben wurden in verschiedenen Jahreszeiten und Belastungssituationen gesammelt. Als Parameter der Entzuendungsinduktion wird die Freisetzung proinflammatorischer Zytokine (IL-1a, IL-6. IL-8 und GM-CSF) bestimmt und das erhaltene Aktivierungsmuster mit dem irritativer bzw. allergiesierender Mustersubstanzen verglichen. Es wird erwartet, dass die Studie Aufschluss darueber gibt, ab welchen Konzentrationen Luftschadstoffe irritierende und/oder allergisierende Veraenderungen bewirken.

Foerderschwerpunkt: Troposphaerenforschung - Leitthema 3, Leitprojekt 3: Untersuchung der OH-Radikalkonzentration, Zeitprofile in einer Tageslicht-Atmosphaere, Simulationskammer mittels gefalteter Laser-Langwegabsorption

In diesem Vorhaben soll die durch atmosphaerisch chemische Modelle vorhergesagte Abhaengigkeit der OH-Konzentration von der NOx-Konzentration in einem chemisch einfachen System erstmalig experimentell nachgewiesen werden. Hierbei wird die Ozonbildungsrate in einem ersten Schritt in Abhaengigkeit von der NOx-, CO-, CH4-Konzentration und den Photolyseraten untersucht. Die Experimente werden in der Tageslicht-Atmosphaerensimulationskammer des Institutes fuer Atmosphaerische Chemie ueber einen weiten Konzentrationsbereich (NOx groessergleich 3 ppt, CO groessergleich 20 ppb, CH4 groessergleich 0.2 ppm), der die natuerlich vorkommenden Konzentrationsverhaeltnisse einschliesst, und bei natuerlicher Beleuchtung durch die Sonne durchgefuehrt. Die am Institut fuer Atmosphaerische Chemie entwickelte Laser-Langwegabsorptionstechnik (gefalteter Lichtweg) zur Messung von OH Radikalen wird an die Atmosphaerensimulationskammer adaptiert und eingesetzt. Es werden Tagesgaenge der Spurengaskonzentrationen gemessen. Das atmosphaeren-chemische Reaktionssystem wird durch Messung aller wichtigen photochemischen Spurengase und Photolyseraten nahezu vollstaendig charakterisiert und mit Modellrechnungen verglichen. Die in situ Messungen der Radikalkonzentrationen von OH sind hierbei von grosser Bedeutung und werden den detaillierten Vergleich mit Modellrechnungen ermoeglichen.

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