Stefanie Kiemle verbrachte einen 10-wöchigen Forschungsaufenthalt in den USA

Die Reduzierung von Treibhausgasen ist eine der Herausforderungen unserer Generation im Kampf gegen den Klimawandel. Eine Quelle von Treibhausgasemissionen, die begrenzt werden könnte, ist die Freisetzung von Methan aus Erdgasleitungen. Prof. Dr. Kathleen Smits und ihre Gruppe von der Southern Methodist University arbeiten daran, die Prinzipien der Methanausbreitung und deren Nachweis über und unter der Erde zu verstehen. In meiner Arbeit konzentriere ich mich auf verschiedene Anwendungen von Verdunstungsprozessen an der Schnittstelle zwischen Boden und Atmosphäre. Die Forschungsarbeit von Prof. Smits ergänzt meine bisherige Arbeit, da sich ein Teil ihrer Arbeit darauf konzentriert, wie sich unterschiedliche Komponenten während der Verdunstung in Böden und in der nahen Atmosphäre ausbreiten.

Ich besuchte Prof. Smits von Ende Mai bis Anfang August im Rahmen des Integrierten Graduiertenkollegs des SFB 1313 "Grenzflächengetriebene Mehrfeldprozesse in porösen Medien" und des SFB 1313-Projekts CX5 (Visionsthema "Salzausfällung"). Ich hatte die Gelegenheit, ihren Lehrstuhl an der Southern Methodist University (SMU) in Dallas, Texas, zu besuchen und meine eigenen Experimente am Methane Emission Test Center (METEC) an der Colorado State University (CSU) in Fort Collins, Colorado, durchzuführen. Ziel meines Forschungsaufenthalts war es, die Methan- und Wasserdampfmigration an der Grenzfläche zwischen Boden und Atmosphäre während der Verdunstung unter Freilandbedingungen zu untersuchen.

Das METEC-Testgelände ist mit einem Rohrleitungssystem ausgestattet, das die kontrollierte Freisetzung von Methan in den Untergrund ermöglicht. So kann der Methan-Nachweis über und unter der Erde unter gesicherten Bedingungen durchgeführt werden. Auf dem Testgelände installierte die Gruppe von Prof. Smits unterirdische Methangassensoren (Typ: Integrated Infrared (INIR)) in verschiedenen Tiefen, um die Bildung der Methanfahne zu erfassen. Wir erweiterten diesen Versuchsaufbau, indem wir Methangassensoren auch an der Bodenoberfläche anbrachten und die atmosphärische Methangaskonzentration mit einem tragbaren Treibhausgasanalysator erfassten und analysierten. Ziel dieser Erweiterung war es, auch die Entstehung der Methanfahne über dem Boden zu verstehen, wobei der Schwerpunkt auf der Schnittstelle zwischen Boden und Atmosphäre lag. Wir haben die Methankonzentration in verschiedenen Höhen um und an der Methanfreisetzungsstelle gemessen. Um die Bildung der Methanfahne über dem Boden zu verstehen, installierten wir mehrere Wetterstationen (Typ: Meter Group ATMOS-41, TriSonica Mini Wind), um den Einfluss von Windgeschwindigkeit und Windrichtung auf die Gasfahne zu erfassen. In Kombination mit den Ergebnissen der Wetterstationen konnten wir in einer ersten Analyse sehen, wie die Windgeschwindigkeit und die Windrichtungen die Bildung der Methanfahne über- und unterirdisch beeinflussen.

Ich danke dem SFB 1313 für die finanzielle Unterstützung, die mir den mehrwöchigen Forschungsaufenthalt in den USA ermöglichte. Es war für mich eine großartige Erfahrung, in Sichtweite der Rocky Mountains zu wohnen und zu arbeiten. Des Weiteren danke ich Prof. Dr. Kathleen Smits und ihrer Gruppe für ihre Gastfreundschaft und für die Einführung in die experimentelle Welt.