Forschung

Ozon absorbiert die hochenergetische Ultraviolettstrahlung und fungiert so als Schutzschild für Menschen und die Biosphäre. Menschgemachte Chemikalien, v.a. Fluorchlorkohlenwasserstoffe, die ab Mitte des 20. Jahrhunderts in die Atmosphäre freigesetzt wurden, sind hauptverantwortlich für die beobachtete Ausdünnung der Ozonschicht in der Stratosphäre, jener Atmosphärenschicht, in der sich der Großteil des Ozons befindet. Das Montrealer Abkommen und seine Erweiterungen haben zu einem Rückgang der atmosphärischen Konzentration dieser ozonschädigenden Substanzen geführt, allerdings wurde bisher keine signifikante Zunahme in der Mächtigkeit der Ozongesamtsäule (TOC) in den mittleren Breiten festgestellt. Das Fehlen eines signifikanten Erholungssignals ist auch auf Unterschiede in den die Ozonchemie kontrollierenden Faktoren in den verschiedenen Atmosphärenschichten zurückzuführen. Dieses Projekt hat zum Ziel die Trends im TOC sowie in den einzelnen atmosphärischen Schichten seit den 1990er Jahren zu quantifizieren. Dazu wird ein umfassender Beobachtungsdatensatz verwendet, welcher unter anderem die weltweit längste kontinuierliche TOC-Messreihe aus Arosa/Davos und sowie die TOC-Messreihe vom Hohen Sonnblick umfasst. Da beobachtungsbasierte Ansätze allein nicht ausreichen, um Ozontrends quer durch die atmosphärischen Schichten sauber zu quantifizieren, werden Chemie-Klima- sowie Chemie-Transport-Modellsimulationen die Analysen komplementieren und ermöglichen, die Beiträge atmosphärischer Dynamik und Chemie zu den beobachteten Ozonveränderungen zu quantifizieren. Dadurch wird das Projekt ein tiefes Verständnis der vergangenen und zu erwartenden künftigen Ozonentwicklung über den Alpen und in Europa liefern. Das Projekt wird auch unser Prozessverständnis hinsichtlich der unterschiedlichen Entwicklungen in der Troposphäre und Stratosphäre sowie deren Beiträge zur Entwicklung der Ozongesamtsäule maßgeblich erweitern und auch die Unsicherheiten von Beobachtungszeitreihen und Messtechniken neu quantifizieren und bewerten.

Die Verwendung von Biomasse als Heizstoff spielt eine bedeutende Rolle in der Dekarbonosierung des Energie- und Gebäudesektors. Gleichzeitig verursacht die Verbrennung von Holzbiomasse höhere Partikelemissionen als die Verbrennung von Öl und Gas. Da momentan die Grenzwerte für Partikelbelastung vielerorts in Österreich überschritten werden, könnte ein Umstieg in den Heizsystemen hier die Belastungssituation verstärken. Eine Datenbasierte Analyse dieses Zielkonflikts ist für Österreich bis dato nicht vorhanden. Im Rahmen dieses Projekts werden einerseits Regionen die höhere PM Belastungswerte durch einer Veränderung der Wärmeerzeugung erreichen könnten identifiziert und Empfehlungen für weiterführende Überwachung der Luftgüte und Verbesserungsmaßnahmen abgeleitet.

Das Projekt beinhaltet folgende Arbeitsschritte 1.) Simulation eines Jahreslaufes welcher dem aktuellen Klima (Zeitraum 1991-2020) entspricht 2.) Spezialanalyse des Retentionspotenzials von Dachbegrünungen bei unterschiedlichen Stadtstrukturszenarien 3.) Spezialanalyse der Auswirkungen des Klimawandels auf konvektive Starkregenereignisse 4.) Abgabe Endbericht für das Teilleistungspaket nach Projektende in zeitlicher Abstimmung mit dem Auftraggeber.