Weitere Spezifizierung des wasserlöslichen braunen Kohlenstoffes in Aerosolpartikeln (BranKo II)

• Antragsteller: Dr. Dominik van Pinxteren
• Fachliche Zuordnung: Physik und Chemie der Atmosphäre
• Förderung: Förderung von 2013 bis 2019
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 248903411

Im DFG-Projekt "BranKo" (Spezifizierung des wasserlöslichen braunen Kohlenstoffs in Aerosolpartikeln) wurden Konzentrationen und Quellen verschiedener lichtabsorbierender organischer Substanzen (sog. "brauner Kohlenstoff", BrC) in atmosphärischen Aerosolpartikeln untersucht. Im Fokus stand u.a. die Substanzklasse der Imidazole, die durch Lichtabsorption auf den Strahlungshaushalt der Erde wirken kann, sowie chemische Reaktionen in der Atmosphäre durch Photosensibilisierung triggern kann. Über die Bedeutung der Imidazole für solche Prozesse lagen bislang nur Untersuchungen aus Laborexperimenten vor. In BranKo konnten erstmalig Konzentrationen in Realproben von verschiedenen Standorten bestimmt werden. Aufgrund des limitierten Datensatzes sind Aussagen zu typischen Konzentrationeen und möglichen Quellen allerdings noch nicht ausreichend robust. Im Folgeprojekt BranKo II soll daher ein erweiterter Datensatz an atmosphärischen Imidazolkonzentrationen für verschiedene Standorte gewonnen und detailliert ausgewertet werden. Aus den in BranKo gewonnenen vorläufigen Erkenntnissen ist die Biomasseverbrennung eine wichtige Quelle erhöhter Imidazolkonzentrationen in Aerosolpartikeln. Aus den Felddaten konnte jedoch nicht abgeleitet werden, ob und in welchem Umfang sich Imidazole direkt bei der Verbrennung bilden und somit primär emittiert werden, oder ob sie sich überwiegend erst bei der Alterung der Abluftfahne in Sekundärprozessen aus Vorläufergasen bilden, wie in Laborstudien vorgeschlagen. Dies soll in BranKo II durch Experimente in einer Verbrennungskammer unter kontrollierten Bedingungen untersucht werden. Durch die Experimentführung kann hierbei zwischen primären Emissionen und sekundärer Bildung durch nachgelagerte chemische Prozesse unterschieden werden.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Mitverantwortlich: Professor Dr. Hartmut Herrmann