Zentrales Analysenlabor Jena

Das Zentrale Flask und Kalibrierlabor für ICOS (ICOS-FCL) wird zurzeit in Verantwortung des Max-Planck-Institut für Biogeochemie (MPI-BGC) in Jena aufgebaut. Es basiert auf den Erfahrungen der Labore für Spurengasmessungen (GasLab) sowie stabilen Isotopenmessungen (IsoLab) am MPI-BGC, die als zentrale Kalibrierlabore der WMO langfristig stabile, hochgenaue Messverfahren etabliert haben. Zentrale Aufgabe und Herausforderung des ICOS-FCL ist es, die sich ändernde Zusammensetzung der Atmosphäre über lange Zeiträume mit höchster Genauigkeit zu erfassen. In Zukunft können dort die Luftproben analysiert werden, die im Rahmen der europaweiten ICOS-Beobachtungs-Messnetze regelmäßig an Atmosphärenobservatorien mit automatisierten Probenahmegeräten in Glasgefäße (sogenannten flasks) abgefüllt werden. Die Analysen der Spurengas- und Isotopen­zusammensetzung im ICOS-FCL ergänzen die kontinuierlichen Messungen an den Beobachtungsstationen um zusätzliche Messgrößen, die Hinweise auf die Herkunft der untersuchten Luftproben geben können. Zur Kalibrierung der kontinuierlichen Messungen an ICOS Stationen wird das ICOS-FCL auch Referenzgase herstellen und deren Vergleichbarkeit mit internationalen Standards sicherstellen. Sehr kleine Konzentrationsunterschiede der Spurengase zwischen atmosphärischen Messstationen enthalten wichtige Informationen über die räumliche Verteilung ihrer Emissionen. Die genaue Kalibration der an den Stationen eingesetzten Messgeräte ist daher von höchster Bedeutung,  um eine Vergleichbarkeit der ICOS Messdaten mit denen anderer internationaler Messnetze zu gewährleisten.

  • Seit 2012 werden Räumlichkeiten im Technologiecenter am Felsenkeller mit Laborinfrastruktur sowie den folgenden präzisen Messinstrumenten ausgeschtattet:
  • Cavity Ringdown Spectrometer (Picarro G2301) zur CO2-, CH4- und H2O- Konzentrationsbestimmung  an Referenzstandards
  • Fourier Transform Infrared Spectrometer (Ecotech Spectronus FTIR) zur N2O-, und CO- Konzentrationsbestimmung an Referenzstandards
  • Isotopenverhältnis-Massenspektrometer (Thermo Scientific MAT 253) und CO2- Extraktionsapparatur für die stabile Isotopenanalytik von atmosphärischem CO2
  • Gaschromatographisches System (Agilent 7890A, Ametek TA3000R, Valco PDD D-4-I) für die CO2, CH4, N2O, CO, H2 und SF6 – Analytik von Luftproben sowie zur H2- und SF6- Konzentrationsbestimmung an Referenzstandards

Weitere Systeme zur hochpräzisen O2/N2-Verhältnismessung an Luftproben sowie zur Isotopenanalytik an atmosphärischem Methan sind vorgesehen.

Daneben werden zusätzliche Installationen etwa zur Befüllung von Druckgasflaschen, oder dem Lecktest von Probenbehältern konzipiert und aufgebaut. Für die automatisierte Datenauswertung und Qualitätskontrolle sowie die Bereitstellung der Daten für das Atmosphärische Themenzentrum werden im FCL eine relationale Datenbank aufgebaut und Softwareapplikationen entwickelt.