Klimaforschung über den Wolken
(Text modifiziert nach Vorlage des BMBF)
Das Klima ändert sich – aber wie können wir den Wandel messen? Wie können belastbare Vorhersagen darüber getroffen werden, wie sich das Klima in der Zukunft entwickeln wird? Dazu wurde in den vergangenen Jahren die europäische Forschungsinfrastruktur IAGOS (In-service Aircraft for a Global Observing System) aufgebaut. Das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) finanzierte seit 2012 den Aufbau des deutschen Anteils – IAGOS-D – mit rund 19 Millionen Euro. Am nun beendeten Verbundprojekt IAGOS-D beteiligten sich sieben Forschungsinstitutionen: Forschungszentrum Jülich, Karlsruher Institut für Technologie (KIT), Max-Planck-Institut für Biogeochemie (MPI-BGC), Max-Planck-Institut für Chemie, Leibniz-Institut für Troposphärenforschung e.V. (TROPOS), Universität Heidelberg und das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR).
Das Ziel von IAGOS: Eine spezielle einheitliche Messtechnik für Linien-Flugzeuge zu entwickeln, diese mit Messgeräten auszustatten und somit regelmäßig umfangreiche Daten aus der Atmosphäre vom Boden bis in maximal 13 Kilometern Höhe durch regulär durchgeführte Flüge von internationalen Fluggesellschaften zu gewinnen. Jetzt ist die Entwicklung der Messtechnik abgeschlossen und kommt bereits in acht Flugzeugen zum Einsatz. Zudem wird die Lufthansa im kommenden Jahr einen neuen Langstrecken-Airbus umbauen, um dort das IAGOS-CARIBIC Messlabor integrieren zu können und weltweit weitere Daten für die Klimaforschung zu sammeln. Künftig wird der Betreiberverein IAGOS-AISBL die weitere Koordination der Forschungsinfrastruktur von IAGOS in die Hand nehmen.
Am MPI-BGC wurden unter der Leitung von Dr. Christoph Gerbig ab 2005 mehrere Projekte für die Realisierung der IAGOS-Infrastruktur durchgeführt. Das Team entwickelte in enger Kooperation mit dem Partner enviscope GmbH das System zur gleichzeitigen Erfassung der Treibhausgase Kohlendioxid (CO2), Methan (CH4), Kohlenmonoxid (CO) und Wasser für eine kontinuierliche Anwendung an Linienflugzeugen.
Kontinuierliche Messungen der Atmosphäre – in Fast-Echtzeit
Die IAGOS-Messtechnik ist von der Forschung so entwickelt worden, dass die erhobenen Daten möglichst schnell abgerufen werden können. Dazu ist das System direkt unterhalb des Flugzeugcockpits fest installiert. Eine kurze Verbindung führt von dort zu zwei im Flugzeugrumpf eingebauten Messsonden. Die erfassten Messdaten werden nach jedem Flug automatisch zur zentralen IAGOS-Datenbank und zum Kopernikus-Atmosphärenüberwachungsdienst des Europäischen Zentrums für mittelfristige Wettervorhersage übermittelt. Die dort gesammelten Daten sind frei zugänglich. Insbesondere unterstützt die Datensammlung Forschende dabei, neue Erkenntnisse über die Entwicklung des Klimas und die sich verändernde Zusammensetzung der Atmosphäre zu gewinnen, langfristige Veränderungen festzustellen und Klimamodelle zu präzisieren. Darüber hinaus werden die Daten weltweit von den verschiedenen Wetterdiensten für Wettervorhersagen genutzt.
