Das Schiller in Space-Team wurde im Rahmen Dialog Schule-Chemie vom Verband eingeladen, die Messergebnisse ihrer bisherigen Stratosphärenflüge vor einem breiten Fachpublikum zu präsentieren.
Das Schiller-Gymnasium macht seit 2012 Stratosphärenflüge mit dem Projekt „Schiller in Space“.
Das Projekt, das in Zusammenarbeit mit dem Institut für Unmanned Aerial Systems [IUAS] der Hochschule Offenburg durchführt wird, beruht darauf, dass täglich an jeder europäischen Wetterstation Wetterballons zur Erfassung von troposphärischen Daten gestartet werden. Die stratosphärischen und physikalischen Daten bleiben allerdings unberücksichtigt.
Wir stellten uns deshalb die folgenden Aufgaben:
- Lassen sich die Kosten der Troposphärenüberwachung durch autonom gesteuerte Messflieger, die zum Startplatz zurückkehren und erneut eingesetzt
werden können, reduzieren. - Lässt sich, durch gezielte Stratosphärenflüge mit modular ausgestatteten Messboxen, die Informationsdichte über die Zusammensetzung der stratosphärischen Atmosphärengase erhöhen.
- Aerosole in der Stratosphäre mittels Laserstrahlstreuung ermitteln
Wenn nun in festgelegten Zeitintervallen zusätzlich zu den physikalischen Daten, wie Druck-, Temperatur- und Luftfeuchte, der Troposphäre auch klimarelevante Daten der Stratosphäre, wie Spurengase oder Aerosol-Konzentrationen in einer „MessBox“ erfasst werden, ließen sich sowohl aktuelle meteorologische, als auch langfristige Klima-Daten erfassen.
Vor dem Hintergrund der von uns in 2013 und 2014 gemessenen O3 und NOx Konzentrationen (siehe unser Projekt-Blog) sollen nun in den beiden folgenden Jahren 2015 und 2016 Messeinrichtungen konzipiert und gebaut werden, mit der wir die stratosphärischen Spurengase, sowie die Aerosol-Konzentration erfassen können.
Letztere sind wesentlich verantwortlich dafür, dass in die Stratosphäre gelangtes NO2 sich als PSC (Polar Stratospheric Clouds) oder NAT (Nitric Acid Trihydrate) überwintern kann und so, mit steigendem Sonnenstand ab Frühjahr wieder mobilisiert, die Ozonkonzentration erneut nachteilig beeinflussen kann.
Wir beabsichtigen eine Mikrocontroller gesteuerte Lasermesseinrichtung zu entwerfen, die in der Lage ist, den stratosphärischen Aerosolgehalt über die Mie-Laserstrahlstreuung zu erfassen.
Spurengase im GasSampler einfangen
Eine Drohne und ein Wetterballon werden mit Messboxen ausgestattet, die der tropo- und stratosphärischen Atmosphäre Gasproben entnehmen.
Seit 2013 testen wir Gassensoren und haben dabei festgestellt, dass Differenzen zwischen der Gasmessensorik und der Summenkonzentration Gassensoren die extremen Bedingungen der Stratosphäre bestehen.
Mit Hilfe der Sensoren sind wir in der Lage die Sensor-Daten mit den eingesammelten Daten zu vergleichen.
Wir werden dabei mikrokontroller- und GPS- gesteuert in einer Messbox über einen zuvor erzeugten Unterdruck der Atmosphäre Gasproben entnehmen. Die gaschromatographische Auswertung mit dem Fokus auf klimarelevante Spurengase erfolgt mit Unterstützung des Instituts für Umwelt- und Verfahrenstechnik der Hochschule Offenburg.