Von der GASAG Berliner Gaswerke Aktiengesellschaft wird zur Deckung von Bedarfsspitzen in der Gasversorgung der Stadt Berlin ein Erdgas-Untertagespeicher betrieben. Bei diesem Speicher handelt es sich um einen Porenspeicher. Das Erdgas wird in einem porösen Sandsteinpaket in rund 900 Meter Tiefe unter hohem Druck gespeichert und bei Bedarf in das Gasleitungssystem der GASAG eingespeist.
Für den Menschen zählt das Sehen zu den wichtigsten Sinnen. Das Interesse am Auge ist daher groß. Durch neuerliche Entwicklungen wird es nicht nur als Sinnesorgan benutzt, sondern unter kontrolliertem Einsatz der Augenmotorik auch zur Steuerung von technischen Geräten. Die Untersuchung des okulomotorischen Systems (Augenbewegungssystem) ist somit Bestandteil intensiver Forschungen in der Medizin und Biologie.
In der vorliegenden Arbeit wird die Entwicklung eines Messsystems zur Erfassung von Augenbewegungen beschrieben. Solche Messsysteme werden Eyetracker genannt.
Eyetracker sind für verschiedene Forschungsbereiche interessant. So stehen Störungen im okulomotorischen System in direktem Zusammenhang mit einer Vielzahl neurologischer Erkrankungen. Für deren Diagnose sind entsprechende Untersuchungen notwendig. Ein anderes Anwendungsgebiet ist die Interaktion Mensch-Maschine. So werden Eyetracker aktuell auch dazu eingesetzt, z. B. Computer mit den Augen zu bedienen.
Die Zunahme des bodennahen Ozons sowie die unter bestimmten meteorologischen Bedingungen immer häufiger auftretende Überschreitung des Schwellenwertes von 180 µg/m³ für Ozon haben unter Fachleuten, den politisch Verantwortlichen und in der Bevölkerung zu großem Interesse und einer lebhaften Diskussion dieser Problematik geführt, weil hohe Ozonwerte einmal zu gesundheitlichen Beeinträchtigungen des Menschen führen und zum anderen einen schädlichen Einfluß auf das Wachstum bestimmter, auch für den Menschen wichtiger Pflanzenarten haben. Im Mittelpunkt der Diskussion steht immer wieder die Frage der Möglichkeiten und Maßnahmen zur Verminderung der Emission der Vorläuferstoffe für die Ozonbildung.
Aus diesem Grunde wurden von den Ländern Berlin und Brandenburg Mittel zur Verfügung gestellt, um in einem bis zum gegenwärtigen Zeitpunkt einmaligen Projekt umfangreiche Flugzeug- und Bodenmessungen durchfuhren zu können. Die Messungen haben das Ziel, einmal die Kenntnisse über den Zusammenhang zwischen Schadstoffemissionen, den meteorologischen Bedingungen, dem Schadstofftransport und der Ozonbildung zu verbessern, zum anderen mit Hilfe von photochemischen Modellrechnungen die Auswirkungen verschiedenster Maßnahmen, die zur Reduktion der Emission von Ozonvorläuferstoffen im Raum Berlin/Brandenburg, aber auch großräumig denkbar sind, unter verschiedenen konkreten Wetterbedingungen und damit nachvollziehbar zu simulieren.
The frequent overstepping of ozone boundary thresholds and the ensuing discussions as to whether and in what way regional measures designed to limit emissions of ozone precursers could contribute to a reduction in ozone production were to starting point for a measuring project initiated by the governments of the two federal states in the Berlin-Brandenburg region. The structure of emissions in the region and the latter's weak orographic structure, with comparatively simple air current patterns, make this region a nearly ideal area for an investigation of the links between ozone formation and emission of ozone precursors.
The purpose of the project was in the first instance to improve knowledge of the chemical and meteorological processes which cause the formation of high ozone concentrations, and also to assess the effectiveness of regional emissions-reducing measures by means of photochemical model calculations.
Ethylen (C2H4) gehört chemisch Zu den Alkenen und ist ein farbloses, erdölartig riechendes Gas. Es ist gekennzeichnet durch eine "ungesättigte" Kohlenstoff-Kohlenstoff-Bindung, die verantwortlich ist für seine hohe Reaktivität. Ethylen kommt in der Atmosphäre in einem Mischungsverhältnis vor, dessen Bereich sich von der Nachweisgrenze bei ca. 2 ppb in eher ländlichen Gebieten bis zu Spitzenkonzentrationen von mehr als 50 ppb in Stadtkernen erstreckt.
Seine Herkunft ist sowohl natürlicher als auch anthropogener Natur. Natürlich entsteht Ethylen als Reifegas beim normalen Stoffwechselvorgang in Früchten und Pflanzen. Anthropogen wird es in die Atmosphäre als Hauptkomponente der Abgase von Verbrennungsmotoren emittiert.
Das Problem des optimalen Transportes von Südfrüchten auf Schiffen ist eine Frage der Bereitstellung einer geeigneten Transportatmosphäre (controlled atmosphere-CA) auf Kühl- und Kühlcontainerschiffen. Das wiederum ist mit sehr energieintensiven Maßnahmen verbunden und damit eine Frage der Wirtschaftlichkeit.
Um einen optimalen Transport der Früchte über einen längeren Zeitraum zu gewährleisten, ist eine kontinuierliche bis quasi kontinuierliche Messung der Ethylenkonzentration der Kühlcontainerluft bzw. der Atmosphäre in den Kühlschiffen im Sinne einer optimalen Einstellung des Ethylengehaltes der Luft erforderlich. Dazu ist eine Meßtechnik nötig, die kontinuierlich im Spurenbereich Meßdaten liefert. Diese Meßtechnik muß außerdem robust und unter extremen Bedingungen, wie z.B. hohen Temperaturen und hoher Luftfeuche, einsatzfähig und dazu von Personal bedienbar sein, das nicht für den Umgang mit dieser Meßtechnik ausgebildet ist. Eine weitere wesentliche Forderung an die Meßtechnik besteht darin, daß das Gerät auch über einen längeren Zeitraum wartungsfrei und zuverlässig im Rahmen der geforderten Genauigkeit funktioniert. In der vorliegenden Arbeit wird ein Ethylen-Meßgerät vorgestellt, das auf dem Prinzip der Chemilumineszenz beruht und selektiv und kontinuierlich die Messung der Ethylen-Konzentration gestattet. Dazu ist dieses Gerät weitgehend den auf Kühlschiffen herrschenden Bedingungen angepaßt.
Die Deutsche Bundesstiftung Umwelt (DBU) fördert seit 1998 in einem Großverbund „Atmosphärische Diagnostik“ die Entwicklung neuer Analysenmesstechniken, die kommerziell nicht verfügbar sind. Unter anderem wird in diesem Rahmen auch ein Projekt zur Entwicklung eines Messsystems zur „Dreidimensionalen Aufnahme von Aerosolverteilungen“ gefördert. Die Leitung dieses Projektes wurde der Technischen Fachhochschule Wildau übertragen. Kooperationspartner sind das Institut für Lasertechnik der Fachhochschule Ostfriesland Emden und die Firma deka Sensor & Technologie Teltow.
Ziel des Projektes ist die Entwicklung eines mobilen Messgerätes, das nach einem holographischen Verfahren dreidimensionale Momentaufnahmen der Partikelverteilung in schneller Folge und damit auch Untersuchungen der Partikeldynamik gestattet. Das Projekt findet im Oktober 2000 bei einer Felderprobung des Messsystems auf dem Kleinen Feldberg im Taunus unter rauen Umweltbedingungen im Rahmen des Verbundes „Atmosphärische Diagnostik“ seinen Abschluss.
Über die Grundlagen der Entwicklung des Projektes „Dreidimensionale Aufnahme von Aerosolverteilungen“ und das Ergebnis der Arbeiten soll im Folgenden berichtet werden.

