Messkampagne Spielberg (Juni 2024)
Bei der Messkampagne in Spielberg im Juni 2024 wurden Vertikalprofile atmosphärischer Spurenstoffe und meteorologischer Parameter bis in ca. 30 km Höhe aufgenommen. Hierzu wurden Wetterballons verwendet, die eine mit einem Fallschirm ausgestattete Nutzlast mit Messinstrumenten trugen. Diese Instrumente messen verschiedene meteorologische und chemische Größen, die später in der Datenanalyse interpretiert werden.
Wenn ein Termin für einen Ballonstart festgelegt wurde, bereitete das Startteam, unterstützt durch zwei Hilfswissenschaftlerinnen, die Messinstrumente und die Seilschaft vor.
Zu den Hauptaufgaben der Hilfswissenschaftlerinnen gehörten, neben dem Zusammenbauen der Messgondel und dem Vorbereiten und Durchführen des Ballonstarts, die Vorbereitung der Ozonsonde und die Bergung der Messinstrumente, deren Fall von einem Fallschirm verlangsamt wird.
Das Messprinzip der Ozonsonde basiert auf einem elektro-chemischen Verfahren. Dieser Prozess lässt sich mittels Spannungsmessung über in einer Lösung platzierte Elektroden quantifizieren. Daraus kann im Anschluss die Ozonkonzentration in der Atmosphäre errechnet und Vertikalprofile erstellt werden. Die Vorbereitung der Ozonsonde ist anspruchsvoll und erfordert eine umfangreiche Vorarbeit, welche die Hilfswissenschaftlerinnen erlernten und selbstständig durchführten.
Das Gerüst der Gondel besteht aus 3D-gedruckten Teilen und Kohlefaser-Stäben, um möglichst leicht und stabil zu sein. Der Zusammenbau erfolgte unter Mithilfe der Hilfswissenschaftlerinnen.
Kurz vor dem Start der Ballonfahrt werden die Messgeräte in das Gondelgerüst eingefügt, der Ballon mit Helium befüllt und die Messungen manuell gestartet. Hierzu bedurfte es mehrerer Personen, um den Ballon zu halten, zu verschließen und die Seilschaft sowie die Nutzlast anzubringen. Dies war vor allem bei windigem Wetter sehr herausfordernd.
Nach der Vorbereitung wird der Ballon und die Nutzlast inklusive Seilschaft durch die Hilfswissenschaftlerinnen auf das benachbarte Fußballfeld gebracht und dort aufsteigen gelassen.
Während der Ballonfahrt wird ein Großteil der Daten per Funk nahezu in Echtzeit empfangen und die Trajektorie sowie wichtige Grundgrößen kontinuierlich überwacht. Das ”Bergungsteam“, mit einer der Hilfswissenschaftlerinnen, machte sich meist schon vor dem Start des Wetterballons auf den Weg. Die Gondel galt es, nicht alleine wegen der zügigen Daten- und Probensicherung, möglichst schnell zu bergen. Der Schutz der Umwelt war uns dabei ebenfalls wichtig.
In regelmäßigen Abständen wurden die aktuelle Position, die Höhe und die Aufstiegsrate des Ballons im Team besprochen sowie durch fortlaufende theoretische Berechnungen der potentiellen Platzposition des Ballons, bzw. des Landeorts der Gondel, die neue Fahrstrecke für das Bergungsauto abgestimmt.
Da der Kurs der Ballongondel nicht gesteuert werden kann, mussten Ballongondeln aus Feldern, Wiesen und Wäldern geborgen werden. Nach der Bergung der Ballongondel wurden die Messgeräte ausgeschaltet und alle Daten gesichert.
Zur Förderung des wissenschaftlichen Nachwuchses und zur Unterstützung bei den umfangreichen Tätigkeiten im Zusammenhang mit einer Feldkampagne wurde die Teilnahme von drei Hilfswissenschaftlerinnen durch die Förderung der Dres. Göbel Klima-Stiftung ermöglicht. Für die Bereitstellung der Finanzmittel zu einer derartigen Nachwuchsförderung dankt das ganze Team des Teilprojektes B02 im Sonderforschungsbereich ”TPChange“ hiermit hochachtungsvoll der Dres. Göbel Klima-Stiftung.
Ein Bericht von Sina Jost, Kristin Röck, Luca Eichhorn, Ralf Weigel.