Ein autarkes, kabelloses Sensornetzwerk zur Überwachung natürlicher CO2-Emissionen

Das Börstinger Mofettengebiet zwischen Horb und Rottenburg im Schwarzwald ist seit über einem Jahrhundert für seine natürlichen Emissionen von Kohlendioxid (CO₂) bekannt. Nach aktuellem Wissensstand ist das Kohlendioxid magmatischen Ursprungs und tritt dort in hohen Konzentrationen aus sogenannten Mofetten aus. Bis in die 1980er Jahre wurde dieses Gasvorkommen unter anderem von der Mineralwasserindustrie genutzt.  Obwohl die Förderbrunnen anschließend versiegelt wurden, bilden sich weiter Mofetten bevorzugt entlang einer geologischen Störung in dem Gebiet aus.  Die tatsächlich im Eyachtal austretende Gasmenge wurde bisher lediglich geschätzt und nie wissenschaftlich untersucht.  Die Quantifizierung der Gesamtemission sowie der horizontalen und vertikalen Flüsse hat das vorgestellte DFG-finanzierte Projekt zum Ziel. Dazu wird vor Ort ein modulares Netzwerk aus kostengünstigen Sensorsystemen stetig ausgebaut, mit dem unter anderem die Kohlendioxidkonzentration in der unteren Atmosphäre kontinuierlich vermessen wird.  Durch den Einsatz quelloffener Software und Standards ist das entwickelte Messsystem praktisch um beliebige Komponenten erweiterbar und kann somit auf Gebiete mit ähnlichen Phänomenen übertragen werden. Die Verwendung kostengünstiger Komponenten ermöglicht dabei eine flächendeckende Gebietsvermessung und somit auch die Untersuchung der örtlichen und zeitlichen Variabilität der Kohlendioxidkonzentration. Als punktuelle Referenz dienen eine Eddy-Kovarianz-Station und eine professionelle Kompaktwetterstation. In diesem Vortrag werden die verwendete Infrastruktur, Herausforderungen im Betrieb einer solchen sowie aktuelle Ergebnisse des Projektes vorgestellt.