LUBRI-FIRE-Tracers - Untersuchung des Vorkommens, der molekularen Zusammensetzung und der Auswirkungen von Turbinenschmieröl aus der Luftfahrt und von Waldbrand Aerosol in der oberen Troposphäre und unteren Stratosphäre

• Antragsteller: Professor Dr. Alexander Vogel
• Fachliche Zuordnung: Physik und Chemie der Atmosphäre
• Förderung: Förderung seit 2026
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 564680853

Organische Aerosole (OA) stellen einen bedeutenden Anteil atmosphärischer sub-mikrometer Partikel dar, die sowohl auf Bodenhöhe als auch in der oberen Troposphäre und unteren Stratosphäre (UTLS) vorkommen. Die Quellen und die molekulare Zusammensetzung von UTLS-OA sind jedoch noch wenig verstanden und unterscheiden sich von denen in der unteren Atmosphäre. Das Ausmaß anthropogener Emissionen auf die Zusammensetzung von UTLS-OA und deren natürlichen Hintergrund sind weitgehend unbekannt. Zwei wichtige Quellen für UTLS-OA sind Emissionen aus der Luftfahrt und Waldbrände, die jeweils signifikanten Einfluss auf den Strahlungshaushalt der Erde haben. Es gibt erhebliche Wissenslücken sowohl hinsichtlich der direkten Wechselwirkungen zwischen Aerosolen und Strahlung, wie etwa der durch Ruß und braunen Kohlenstoff, als auch der indirekten Wechselwirkungen, wie der Bildung von Kondensstreifen an partikulären Emissionen moderner Triebwerke, neuartiger Kraftstoffe und Turbinenschmieröle. Das LUBRI-FIRE-Tracers-Projekt zielt darauf ab, organische Verbindungen in UTLS-Aerosolen während der HALO-Missionen AEROCLOUD-FIRE und CONTANGO-FIRE zu quantifizieren. Diese Kampagnen werden den Einfluss von Flugzeugemissionen auf die Bildung von Kondensstreifen und Cirruswolken sowie den Einfluss von Waldbrandemissionen auf die atmosphärische Chemie, Wolken und das Klima untersuchen. Im Rahmen des Projekts werden organische Aerosolfilterproben für die Offline-Analyse mittels des Probensammlers Hera4HALO gesammelt. Diese Filter werden durch Flüssigkeitschromatographie – Massenspektrometrie analysiert um die organische molekulare Zusammensetzung von UTLS-Aerosolen zu bestimmen. Marker für Flugzeug-Schmieröle werden aus Proben von Kondensstreifen, Cirruswolken und Hintergrundaerosolen über dem Nordatlantik, über Kanada und Deutschland quantifiziert. Biomasseverbrennungsmarker in UTLS-Aerosolen werden während der beiden HALO-Kampagnen über Nordamerika und Argentinien quantifiziert. Zusätzlich wird eine Non-target Analyse molekulare Unterschiede zwischen organischen Aerosolen in der bodennahen Grenzschicht, der freien Troposphäre, der oberen Troposphäre und der unteren Stratosphäre aufzeigen, was neue Entdeckungen und Einblicke in die komplexe chemische Zusammensetzung der UTLS-Aerosole ermöglichen wird.

• DFG-Verfahren: Infrastruktur-Schwerpunktprogramme
• Teilprojekt zu: SPP 1294: Bereich Infrastruktur - Atmospheric and Earth system research with the "High Altitude and Long Range Research Aircraft" (HALO)