1 Einleitung. Wilma Travnicek, Stefan Jacobi & Maria Schmitt 15 Jahre CO 2 -Messung in Hessen

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1 Wilma Travnicek, Stefan Jacobi & Maria Schmitt I2 Wilma Travnicek, Stefan Jacobi & Maria Schmitt 1 Einleitung Die Erde besteht zu einem großen Teil aus Kohlenstoff, der meist in gebundener Form in Sedimenten, Carbonatgesteinen, Kohle, Erdgas, Erdöl oder in Organismen vorkommt. Durch Verbrennungsprozesse mit ausreichender Sauerstoffzufuhr, aber auch bei der Atmung von Organismen, entsteht Kohlendioxid (CO 2 ). CO 2 ist ein Gas, das mit 380 ppmv (entspricht 0,038 Vol.-%) einen zumindest teilweise natürlichen Bestandteil der Erdatmosphäre bildet. Für den Menschen ist das Gas in diesen en gesundheitlich unbedenklich. Sein enormes Treibhauspotential jedoch, bedingt durch die relativ ausgeprägten Absorptionsbanden im langwelligen Infrarotbereich und die lange Verweilzeit in der Atmos phäre, fördert die Erderwärmung und stellt ein erhebliches Risiko für das Klima dar. Die mittlere vorindustrielle CO 2 - der Atmosphäre lag weitestgehend konstant bei Werten von unter 280 ppmv. Mit Beginn der Industrialisierung stieg nicht nur der Verbrauch und die Verbrennung von fossilen Energieträgern, sondern auch die atmosphärische CO 2 - der Erde kontinuierlich an. Die anthropogenen Einflussgrößen spielen eine große Rolle für den CO 2 -Anstieg und damit die Erderwärmung. Gerade die Umwandlung und Freisetzung von Kohlenstoff, der für Jahrtausende in der Erde als fossiler Energieträger gebunden war, ist zum großen Teil verantwortlich für diesen Trend. Charles David Keeling war der erste Wissenschaftler, der auf dem Mauna Loa (Hawaii) ab 1958 den Anstieg der atmosphärischen CO 2 - messtechnisch erfasste und dokumentierte. Später folgten weltweit weitere Messstationen, die den Verlauf der atmosphärischen CO 2 - noch heute weiterverfolgen. Da CO 2 ein globales Problem darstellt, werden diese Messungen bevorzugt an möglichst unbeeinflussten Messstellen durchgeführt, um das Hintergrundsignal zu erfassen und langfristige Trendbetrachtungen durchführen zu können. An zwei Messstationen des hessischen Luftmessnetzes werden seit 1995 () bzw. seit 2002 () Messungen der atmosphärischen CO 2 -en durchgeführt, um genauere Informationen zur Entwicklung dieser CO 2 - auch regional auf Hessen bezogen zu erhalten. Die Station weist insofern eine Besonderheit auf, da dort in Kooperation mit der Universität Gießen auch die sogenannte Umweltbeobachtungsund Klimafolgenforschungsstation betrieben wird. Auf dem Versuchsgelände wird unter anderem das Pflanzenwachstum bei künstlich erhöhter CO 2 - in der Atmosphäre untersucht. Dazu wurden mehrere ringförmig angelegte CO 2 -Begasungsflächen angelegt [1]. Die Station befindet sich im Gipfelbereich der (930 m über NN) und stellt damit den am höchsten gelegenen Messpunkt in Hessen dar. Die Lage der Standorte ist Abbildung 1 zu entnehmen. Die nachfolgenden Auswertungen wurden im Rahmen einer durch das HLUG mitbetreuten Bachelor-Arbeit an der Hochschule RheinMain erstellt [2]. 81

2 Jahresbericht 2011 Bad Arolsen Kassel-Mitte Kassel- Fünffensterstr. Kellerwald Witzenhausen Bebra Marburg-Universitätsstr. Marburg Burg Herzberg Wetzlar Gießen-Westanlage Fulda-Petersberger-Str. Limburg Fulda-Mitte Kl. Feldberg Ffm.-Friedb.- Landstr. Ffm.-Höchst Hanau Wiesbaden- Ringkirche Ffm.-Ost Ffm.-Sindlingen Wiesbaden-Süd Raunheim Darmstadt- Hügelstr. Darmstadt Riedstadt Heppenheim- Lehrstr. Reinheim Michelstadt Fürth/Odenwald Spessart CO 2 -Messstellen Ballungsräume Luftmessstationen Kassel in Städten Rhein-Main temporäre Messung Gebiete an Verkehrsschwerpunkten temporäre Messung Lahn-Dill im ländlichen Raum Mittel- und Nordhessen Südhessen Abb. 1: Geografische Lage der hessischen Luftmessstationen. 2 Ergebnisse Im Folgenden werden charakteristische Eigenschaften der an den beiden hessischen CO 2 -Messstellen zu findenden sverhältnisse gezeigt. Des Weiteren wird ein Vergleich mit CO 2 -Messstellen des Umweltbundesamtes (UBA) sowie mit internationalen Messstellen dargestellt. 2.1 Mittlerer Tagesgang Um einen möglichst repräsentativen mittleren Tagesgang zu erzeugen, wurde der Verlauf der CO 2 - eines Tages über mehrere Jahre gemittelt. Da jedoch davon auszugehen ist, dass sich Tagesgänge 82

3 Wilma Travnicek, Stefan Jacobi & Maria Schmitt im Sommer und im Winter deutlich unterscheiden, wurden die Auswertungen entsprechend differenziert. Ab bil dung 2 zeigt die an der Sta tion zu findenden mittleren Tagesgänge exemplarisch für einen Sommertag (30. Juni) und für einen Wintertag (2. Januar) Im Sommer werden die höchsten CO 2 - en spät in der Nacht bis früh am Morgen erreicht. Das Maximum liegt bei 378 ppmv (ca. fünf Uhr morgens). Danach fällt die mit Einsetzen der pflanzlichen Fotosynthese deutlich ab, bis sie gegen 16 Uhr ihr Minimum von 364 ppmv erreicht. Gegen Nachmittag und Abend hin, wenn die Helligkeit wieder abnimmt und damit die Fotosynthese sowie die Aufnahme von CO 2 durch die Pflanzen zurückgeht, steigt auch die atmosphärische CO 2 - wieder an, bis sie in der Nacht ihr Maximum erreicht. Im Tagesverlauf schwankt die atmosphärische CO 2 - im Sommer dadurch um ungefähr 15 ppmv :00 03:00 06:00 09:00 12:00 15:00 18:00 21:00 Zeit [h] Abb. 2: Mittlerer CO 2 -Tagesgang an der Messstation, exemplarisch für Winter: 2. Januar, exemplarisch für Sommer: 30. Juni, Mittelungszeitraum :00 Im Winter (beispielhaft dargestellt am 02. Januar) hingegen liegen die CO 2 - en im Mittel vegetationsbedingt über den Sommerwerten (30. Juni). Der Tagesverlauf zeigt, dass die CO 2 - über den Tag verteilt langsam ansteigt während sie in der Nacht ihr Minimum erreicht. Dieser Anstieg der CO 2 -en wird durch vermehrtes Heizen während des Tages in der kalten Jahreszeit erklärt. 2.2 Jahreszeitlicher Verlauf Beispieljahr 2004 Um den jahreszeitlichen Verlauf der Messergebnisse zu untersuchen, wurden die Tagesmittelwerte am Beispiel des Jahres 2004 zur Auswertung herangezogen. Das Jahr 2004 bildet das vollständigste Datenkollektiv der beiden Messstationen und und wurde von daher beispielhaft ausgewählt. 300 Jan. 04 Dez. 03 Feb. 04 Mrz. 04 Apr. 04 Mai 04 Jun. 04 Jul. 04 Aug. 04 Sep. 04 Okt. 04 Nov. 04 Abb. 3: Verlauf der CO 2 -Tagesmittelwerte der Messstationen und im Bezugsjahr Dez. 04 Abbildung 3 zeigt den jahreszeitlichen Verlauf der CO 2 -Tagesmittelwerte an den Stationen und für das ausgewählte Jahr Am Kurvenverlauf der Station (untere rote Kurve) ist deutlich zu erkennen, dass die CO 2 - in den Wintermonaten höher ist als in den Sommermonaten. Mit Einsetzen der Vegetationsphase im Frühjahr (März/April) nimmt die CO 2 - ab. Die Pflanzen nehmen CO 2 aus der Atmosphäre auf und wandeln es in Biomasse um. Im Herbst hingegen, wenn die Vegetationsphase zu Ende geht, verringert sich die pflanzliche CO 2 -Aufnahme erheblich und kommt bei Pflanzen die ihr Laub abwerfen völlig zum Erliegen. Gleichzeitig erhöhen sich die CO 2 -Emissionen und erreichen durch die zusätzlich einsetzende Heizperiode im Winter ihr Maximum. 83

4 Jahresbericht 2011 Der jahreszeitliche Verlauf an der Station (blau) unterscheidet sich deutlich von dem auf der. Wie in Abbildung 3 zu sehen ist, liegen die en in ca. 8 % höher und weisen größere tägliche Schwankungen auf. Ein eindeutiger jahreszeitlicher Verlauf ist in nicht ersichtlich. Die Messstation in liegt etwa 760 m niedriger als der Stand ort auf der. Naheinflüsse und anthropogene Störfaktoren (Verkehr, Verbrennung von fossilen Energieträgern) haben dort einen größeren Einfluss. Auch die Hauptwindrichtung an der Messstelle (Südwest) unterstützt den Antransport von Luftmassen aus Richtung der nahe gelegenen Ansiedlungen. Ein weiterer Unterschied zwischen den Messstellen liegt darin, dass die Umgebung in überwiegend landwirtschaftlich geprägt ist, während rund um die Wälder zu finden sind, die offenbar eine besser CO 2 -Senke darstellen Jan. 04 Dez. 03 Feb. 04 Mrz. 04 Neuglobsow Schauinsland Apr. 04 Mai 04 Jul. 04 Aug. 04 Sep. 04 Okt. 04 Nov. 04 Dez. 04 Abb. 4: Jahreszeitlicher Verlauf der CO 2 -Tagesmittelwerte von vier Messstationen im Bezugsjahr Jun. 04 tägliche Schwankungen auf, wobei die von noch ausgeprägter sind. Ein jahreszeitlicher Verlauf lässt sich für beide Stationen nicht klar erkennen. Die Ergebnisse in und Neuglobsow weisen Ähnlichkeiten auf, sie unterscheiden sich jedoch deutlich von den Messungen an den Stationen und Schauinsland. Das Umweltbundesamt (UBA) betreibt seit Jahrzehnten CO 2 -Messungen an einer Reihe der UBA- Hintergrundmesstationen [3]. Um einen Vergleich mit anderen Regionen in Deutschland anzustellen, wurden die Messstationen Schauinsland und Neuglobsow des UBA herangezogen [4]. Die sverläufe sind in Abbildung 4 dargestellt. Dabei fällt auf, dass der jahreszeitliche Verlauf der Messungen auf der (rot) in etwa denselben Verlauf aufweist wie der an der Messstation Schauins land (gelb). Die Kurven des Bezugsjahres 2004 laufen bis auf wenige Ausnahmen mehr oder weniger synchron. Beide Messstellen zeigen große Ähnlichkeit beim jahreszeitlichen Verlauf als auch bezüglich der täglichen Schwankungen. Eine Regressionsanalyse der Messergebnisse der beiden Stationen bestätigt dies. Eine Korrelation der Werte ist mit gewissen Einschränkungen erkennbar. Das Bestimmtheitsmaß R², als Maß für die Streuung des Zusammenhangs, liegt bei 0,61. Die CO 2 -Kurven der Messstationen Neuglobsow (grün) und (blau) verlaufen oberhalb der anderen Kurven ( und Schauinsland), also auf einem höheren sniveau. Die CO 2 - Verläufe in und Neuglobsow weisen ähnliche 2.3 Mittlerer Jahresgang Um allgemeinere Aussagen über den jahreszeitlichen Verlauf treffen zu können, müssen jedoch langfristigere Zeiträume betrachtet werden. Zur Ableitung eines mittleren Jahresverlaufs werden die Monatswerte über möglichst viele Jahre gemittelt. Abbildung 5 zeigt den Verlauf an der Messstation, gemittelt über die Jahre 2002 bis Die höchste ist mit ppmv zwischen Februar und März zu verzeichnen. Danach nimmt die CO 2 - stetig ab, bis sie im August mit 367 ppmv ihr Minimum erreicht. Ab September steigt die wieder langsam an. Im Jahresverlauf weist die CO 2 - an diesem Messpunkt eine Amplitude von ca. 21,5 ppmv auf. Für einen Vergleich mit anderen nationalen und internationalen Messstellen wurden die Messwerte wiederum zu monatlich gleitenden 3-Monatsmittelwerten zusammengefasst. Die CO 2 -Amplitude auf der nimmt aufgrund der zusätzlichen Mittelung über drei Monaten um 2,5 ppmv ab und beträgt somit nur noch 19 ppmv. Abbildung 6 zeigt analog den mittleren Jahresverlauf an der Messsta- 84

5 Wilma Travnicek, Stefan Jacobi & Maria Schmitt tion. Hierbei ist zu sehen, dass die CO 2 - im Verlauf eines Jahres immer wieder ansteigt und abfällt. Dies entspricht nicht dem an anthropogen unbeeinflussten Messstellen typischerweise vorzufindenden Verlauf, welcher idealerweise im Sommer ein deutliches Minimum und im Winter ein Maximum aufweist. In kann dieser idealtypische Verlauf nicht nachvollzogen werden, zusätzliche Stör- bzw. Einflussgrößen müssen hier erheblichen zu Buche schlagen. Für einen überregionalen und auch globalen Vergleich wurden Messungen an den UBA-Stationen Schauinsland, Westerland und Zugspitze sowie von Mauna Loa (Hawai) und vom Südpol herangezogen [4] 1. Die Stationen sind größtenteils Bestandteil des Global Atmosphere Watch (GAW) Netzwerks der World Meteorological Organisation (WMO) zur langfristigen Beobachtung und zum Verständnis der zunehmenden anthropogenen Einflussnahme auf die Erdatmosphäre [5]. Ein Vergleich des mittleren Jahresgangs über die Jahre 2002 bis 2010 mit diesen ausgewählten Stationen (Abbildung 7) zeigt, dass die CO 2 - auf der (rot) zumindest im Winter genau zwischen den Jahresgängen der Messstellen Schauinsland (gelb) und Zugspitze (blau) liegt. In den Sommermonaten fällt die CO 2 - an der steiler ab als an den anderen Messstationen, sodass die im Sommer deutlich niedriger als an den anderen Standorten ist. Daher weist der sverlauf auf der eine sehr ausgeprägte Amplitude von 19 ppmv auf. Die Amplitude an der Messstelle Schauinsland liegt im Vergleich dazu bei nur 14 ppmv und auf der Zugspitze bei ca. 11 ppmv Jan. Feb. März Apr. Mai Juni Abb. 5: Mittlerer Jahresgang der CO 2 - an der Station ; Datenbasis: Monatsmittelwerte; Mittelungszeitraum: Jan. Feb. März Apr. Mai Juni Abb. 6: Mittlerer Jahresgang der CO 2 - an der Station ; Datenbasis: Monatsmittelwerte; Mittelungszeitraum: Westerland: Am. 10,9 ppm Zugspitze: 10,8 ppm Schauinsland: Am. 13,6 ppm : Am. 18,7 ppm Mauna Loa: Am. 5,7 ppm Südpol: Am. 2,2 ppm Jan. Feb. März Apr. Mai Juni Abb. 7: Mittlerer Jahresgang der CO 2 -en an verschiedenen nationalen und internationalen Messstellen; Datenbasis: 3-Monatsmittelwert, monatlich gleitend; Mittelungszeitraum: Juli Juli Juli Aug. Aug. Aug. Sept. Sept. Sept. Okt. Okt. Okt. Nov. Nov. Nov. Dez. Dez. Dez. 1 Daten der nationalen als auch der internationalen Messstellen wurden freundlicherweise durch das Umweltbundesamt zur Verfügung gestellt. 85

6 Jahresbericht 2011 Der Kurvenverlauf von Mauna Loa (Hawaii) ist ver glichen mit den deutschen Messstationen zeitversetzt, das heißt das CO 2 -smaximum ist etwa im Mai zu verzeichnen und nicht bereits zwischen Februar und März (mitteleuropäischer Zeit). Das CO 2 - sminimum ist ebenfalls zeitversetzt und liegt auf Hawaii erst im September. Der zeitliche Versatz des prinzipiell gleichen Jahresverlaufs ist verständlicherweise durch die unterschiedliche geographische Lage der Messstation begründet und deren entsprechend unterschiedlichen Ablauf der Jahres- bzw. Vegetationszeiten. Am Südpol ist die geringste Amplitude (2 ppmv) zu verzeichnen. Dies liegt am fehlenden Einfluss der Vegetation in die ser Region womit schwankende CO 2 - en aufgrund von jahreszeitlich unterschiedlichen Fotosyntheseaktivitäten fast wegfallen. Die Tatsache, dass auch am Südpol eine Amplitude auftritt, ist ein Beleg für die globale Wirksamkeit der Vegetation als CO 2 -Senke und deren zeitliche Schwankung. 2.4 Langzeittrend Trendlinie Abb. 8: Zeitliche Entwicklung der CO 2 - an den Stationen und ; Datenbasis: Monatsmittelwerte y = 0,0068x + 147,82 Trendlinie Trendlinie y = 0,004x + 224, Abb. 9: Zeitliche Entwicklung der CO 2 - an den Stationen und ; Datenbasis: monatlich gleitend 3-Monatsmittelwerte. Erst in sogenannten Langzeitmessreihen lassen sich Trends der CO 2 - über viele Jahre darstellen. Zur Auswertung der Langzeitmessreihen wurden die Tagesmittelwerte der einzelnen Messstationen zu Monatsmittelwerten zusammengefasst. Der Beobachtungszeitraum an den hessischen Messstationen beträgt maximal 15 Jahre. Verglichen mit vielen anderen, insbesondere internationalen CO 2 - Messstellen, ist dies nach wie vor ein kurzer Zeitraum. Aussagen über langfristige Entwicklungen sind dementsprechend nur sehr eingeschränkt möglich. Der Verlauf der CO 2 - der Jahre 1995 bis 2010 (Abbildung 8) zeigt einen Anstieg sowohl in (blau) als auch auf der (rot). Die CO 2 -en nehmen somit von Jahr zu Jahr um einige wenige ppmv zu. So ist die CO 2 - im Durchschnitt in von August 1995 bis Dezember 2010 um ca. 9,3 % ( 2,48 ppmv/a) und auf der von Januar 2002 bis Dezember 2010 um 3,4 % ( 1,44 ppmv/a) gestiegen. Um diesen Trend noch deutlicher auszuarbeiten, wurden die Monatsmittelwerte zusätzlich noch zu monatlich gleitenden 3-Monatsmittelwerten zusammengefasst und separat dargestellt (Abbildung 9). Die Methode dient dazu, die Schwankungen etwas zu dämpfen ohne die zeitliche Struktur zu stark zu verlieren. Trends oder zumindest Tendenzen können dabei deutlicher erkannt werden. Diese Grafik zeigt in der Tat den Anstieg der CO 2 -en an beiden Messstationen noch deutlicher. 86

7 Wilma Travnicek, Stefan Jacobi & Maria Schmitt Wie bereits am beispielhaften Verlauf des Jahres 2004 (Abbildung 3) zu sehen ist, zeigen die Darstellungen, dass die Messwerte an der Station in im Mittel um 8 % höher liegen als auf der. Während die en von Tag zu Tag in wesentlich stärker schwanken können als auf der (Abbildung 3), verhält es sich bei den Monatsmittelwerten (Abbildung 8) und erst recht bei den 3-Monatsmittelwerten (Abbildung 9) um gekehrt. Dies liegt an der ausgeprägten jahreszeitlichen Variation auf der im Vergleich zu. In Abbildung 10 ist der langzeitliche Verlauf der CO 2 - an ausgewählten nationalen und internationalen Messstationen sowie an den beiden hessischen Stationen aufgetragen. Die Zeitreihen reichen von 1958 (Mauna Loa) bis Ende Die Grafik zeigt, dass die CO 2 -en an den einzelnen Messstationen im Mittel generell ähnlich verlaufen und alle einer stetigen Steigung unterliegen. Das schwarz gerahmte Teilstück der Grafik zeigt die Entwicklung seit 1993 und ist in Abbildung 11 separat dargestellt Abb. 10: Internationaler CO 2 -Langzeittrend Hawaii Südpol Schauinsland siehe Abb Hawaii Südpol Schauinsland Zugspitze Zugspitze Der Verlauf an der Station (blau) unterscheidet sich deutlich von den anderen Stationen. Die Kurve der Messstelle verläuft oberhalb der anderen skurven und zeigt größere unregelmäßige Schwankungen. Die Schwankungen an den anderen Stationen sind dagegen wesentlich regelmäßiger und klar durch jahreszeitliche Varia tionen geprägt. Auf der Suche nach Erklärungen für den unterschiedlichen Verlauf der Kurve in wurde unter anderem die Querempfindlichkeit der CO 2 -Messung mittels IR-Fotometrie in Bezug auf andere Gase, speziell Ammoniak (NH 3 ), Stickstoffmonoxid (NO) und Stickstoffdioxid (NO 2 ) überprüft. Die Laboruntersuchungen haben jedoch ergeben, dass keine Querempfindlichkeiten bezüglich der genannten Stoffe bestehen, da die Absorptionsbanden von Ammoniak ( nm), Stickstoffmonoxid (1 800 Abb. 11: Internationaler CO 2 -Langzeittrend von nm) und Stickstoffdioxid ( nm) in anderen Bereichen des IR-Spektrums liegen als die des Kohlendioxid ( nm). Die Messungen in und auf der erfolgen mit identischen Messsystemen. Störungen, die durch Querempfindlichkeiten hervorgerufen werden könnten, würden auch am Standort auftreten. Einen weiteren Denkanstoß zur Erklärung der großen CO 2 -sschwankungen in bildet die Lage der Messstelle. Die Messstation in liegt in der Nähe einer Straße, die verkehrsbedingt eine nicht unerhebliche CO 2 Quelle darstellt. Der Wind kommt vorherrschend aus südwestlicher Richtung und weht die Emissionen aus dem nahe 87

8 Jahresbericht 2011 gelegenen Wohngebiet zusätzlich direkt in Richtung Messstation. Die Messstation liegt in einer Ebene rund 760 m niedriger als die und an dem Versuchsfeld der Universität Gießen, die Freilandversuche mit CO 2 durchführten um nachzuvollziehen, wie Pflanzen langfristig auf ein höheres CO 2 -Angebot reagieren. Diese Naheinflüsse oder auch Störfaktoren haben sicher einen Einfluss auf die gemessenen CO 2 -en und könnten das insgesamt höhere sniveau sowie die größeren unregelmäßigen Schwankungen erklären. Die Kurve der CO 2 - an der Messstation verläuft zumindest in den ersten drei Jahren nach Beginn der Messungen sehr ähnlich zu denen der ausgewählten nationalen und internationalen Messstellen (Abbildung 11). Ab 2005 hingegen fällt eine stärkere Abnahme der CO 2 - im Sommer auf. Zwischen 2004 und 2005 ist die Messstation auf der umgesetzt worden. Dadurch ist sie näher an den Waldrand gerückt und prinzipiell im Sommer stärkeren Naheinflüssen durch die Vegetation ausgesetzt. Im Sommer nehmen die Pflanzen vermehrt CO 2 auf, um Fotosynthese zu betreiben. Im Winter hingegen bleibt die wie in den Jahren zuvor relativ konstant. Dies könnte eine mögliche Erklärung für das veränderte sverhalten sein, wenngleich der sommerliche srückgang sehr ausgeprägt ist. Im Jahr 2010 war die hingegen auch im Sommer relativ hoch, so dass sich der sverlauf insgesamt wieder in den Bereich der UBA-Station Schauinsland eingependelt hat, wie es zu Beginn der Messreihe der Fall war. 3 Diskussion und Ausblick Um den langfristigen sanstieg von CO 2 zu untersuchen, werden Stationen betrieben, die soweit wie möglich das großräumige CO 2 -Hintergrundsignal repräsentieren und nicht durch nahgelegene Faktoren beeinflusst werden. Aus diesem Grund sind die international betriebenen CO 2 -Messstellen bewusst so weit wie möglich von direkten anthropogenen Quellen entfernt. Auf dem dicht besiedelten europäischen Kontinent ist dies eigentlich nicht oder nur mit großen Abstrichen möglich. Zwei Stationen, an denen die angestrebten Reinluftbedingungen vergleichsweise gut anzutreffen sind, sind die Forschungsstationen Mace Head (Irland) und Izaña (Teneriffa). Beide Stationen, die ebenfalls zum GAW-Netzwerk gehören, liegen an der Westküste der jeweiligen Inseln und somit im Einflussbereich von überwiegend westlichen Winden, die gering belastete Luftmassen vom Atlantik heran transportieren. CO 2 -Messstellen in der Mitte des Kontinentes stellen im Bezug auf das Repräsentieren von Reinluftbedingungen zwangsläufig immer Kompromisslösungen dar. Die in Deutschland vom Umweltbundesamt seit Jahrzehnten betriebenen CO 2 -Messstationen sind Beispiele für solche Kompromisslösungen. Die in Hessen eingerichteten CO 2 -Messstellen sollen dazu dienen, zusätzliche regionale Informationen zur Entwicklung der CO 2 -en zu liefern. Die Auswertung der inzwischen teilweise 16-jährigen Messreihen und der Vergleiche mit anderen nationalen und internationalen Messstellen zeigt, dass die Station besser geeignet ist, die CO 2 -Hintergrundkonzentrationen zu repräsentieren. An der Station sind die en sehr viel größeren täglichen Schwankungen unterworfen. Es ist sehr wahrscheinlich, dass die en durch Quellen aus der näheren Umgebung stärker beeinflusst werden. Dies müsste jedoch noch näher untersucht werden. Zum Beispiel bleibt auch zu klären, inwieweit die Begasungen der benachbarten Ringversuche der Umweltbeobachtungs- und Klimafolgenforschungsstation der Universität Gießen einen Einfluss auf die CO 2 -sschwankungen ausüben. An der Station fallen die seit 2006 auffallend niedrigen CO 2 -en im Sommer auf. Der Vermutung, dass dies an einem stärkeren Einfluss des nahegelegenen Waldes als CO 2 -Senke nach dem Versetzen der Messstation liegt, sollte ebenfalls nachgegangen werden. In jedem Fall bleibt aber festzuhalten, dass an beiden Messstellen der langfristige CO 2 -Anstieg realistisch nachvollzogen werden kann. Dies zeigt insbesondere der Vergleich mit anderen renommierten CO 2 -Messreihen. 88

9 Wilma Travnicek, Stefan Jacobi & Maria Schmitt 4 Literaturverzeichnis [1] Faltblatt Umweltbeobachtungs- und Klimaforschungsstation, Hessisches Landesamt für Umwelt und Geologie und Institut für Pflanzenökologie der Justus-Liebig-Universität Gießen, Dezember 2007 [2] Schmitt, M. (2011): Auswertung von CO 2 -Langzeitmessreihen an zwei hessischen Luftmessstationen. Bachelorarbeit an der Hochschule RheinMain, FB Ingenieurwissenschaften, Studiengang Umwelttechnik, 58 S., Wiesbaden [3] Schmidt, M., Graul, R., Sartorius, H., Levin, I. (2003): The Schauinsland CO 2 -record: 30 years of continental observation and their implications for the variability of the European CO 2 budget. J. Geophys. Res., Vol. 108, No. D19, 4619, 2003 [4] Umweltbundesamt, Datenbereitstellung April 2011 [5] World Meteorological Organisation, Global Atmospheric Watch Programm, Abgerufen am 19. April 2011 unter prog/arep/gaw/gaw_home_en.html 89

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