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Institut für Energie- und Klimaforschung

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Stabile Isotope in Aerosolen

Bei unseren Untersuchungen organischer Aerosole liegt das Augenmerk insbesondere auf den natürlichen Beiträgen zur sekundären organischen Aerosolbildung. Sekundäre Aerosole werden im Gegensatz zu primären Aerosolen nicht direkt emittiert sondern bilden sich in der Folge von atmosphärenchemischen Prozessen. Die wichtigste natürliche Quelle sekundärer organischer Aerosole sind Emissionen von Kohlenwasserstoffen durch Pflanzen. In unseren Arbeiten untersuchen wir die Bildung sekundärer organischer Aerosole aus biogenen Emissionen und deren Auswirkungen auf Luftqualität und Klima.

Zentrale Messmethoden für unsere experimentellen Arbeiten sind die Aerosolmassenspektrometrie und die Isotopen Massenspektrometrie. Die Untersuchungen werden hauptsächlich in der Atmosphärensimulationskammer SAPHIR, der Pflanzenkammer SAPHIR Plus und in einer großen Aerosolkammer (250m3) durchgeführt. Dabei werden Bedingungen simuliert, wie sie in der bodennahen Grenzschicht der Atmosphäre herrschen. Diese Arbeiten werden in Zusammenarbeit mit den Gruppen "Heterogene Reaktionen" und "Ecosystem Dynamics - Spurengas Austausch" durchgeführt.

Weiters werden Felduntersuchungen zur Bestimmung der Isotopenverhältnisse von Aerosolen in Quelle- und Umgebungsproben durchgeführt. Ziel ist es, aus den beobachteten Isotopenverhältnissen für einzelne organische Verbindungen, atmosphärischen Aerosolen Herkunft und Transformationsprozesse zuzuweisen. Die Kenntnis der Quellen und atmosphärischen Prozessierung von Aerosolen ist insbesondere in Hinblick auf die Entwicklung von Luftreinhaltungsrichtlinien von Bedeutung.

Aktuelle Projekte der Arbeitsgruppe

Aerosolmassenspektrometer der Firma Aerodyne werden zur online Analyse der chemischen Zusammensetzung von Aerosolen an den Simulationskammern des IEK (SAPHIR, ACCENT, EUCAARI) und im Feld (EUCAARI Cabauw, Pegasos) eingesetzt. Zusammen mit Aerodyne Inc. wird eine Einheit zur online Anreicherung von Aerosolen (ACM) entwickelt. Filterproben von Aerosolen können mit einer Kopplung aus Gaschromatograph und Isotopenmassenspektrometer komponentenspezifisch analysiert werden. Aktuell werden Filter aus verschiedenen Regionen Taiwans und Chinas analysiert. Die Gruppe beteiligt sich an den Zeppelin Aktivitäten des Institutes. Die Arbeitsgruppe wird vom Forschungszentrum Jülich im Rahmen des Nachwuchsgruppen Programms gefördert.

Ehemalige:

  • Dr. Rebeka Fisseha (jetzt bei Los Alamos National Laboratory, NM, USA)
  • Dr. Risto Taipale (jetzt bei der Universität Helsinki, Finnland)
  • Dr. Amewu Mensah (jetzt an der ETH Zürich, Schweiz)
  • Hsun-Chen Wu (jetzt Industrial Technology Research Institute, Taiwan)
  • Dr. Uwe Kuhn (jetzt Max-Planck-Institut für Chemie, Mainz)

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