Meteorologie, Umwelt und Luftverkehr
Der Fachbereich
Unsere Mission
Wir sind eine Gruppe hochmotivierter Luftfahrtingenieure, Chemiker und Atmosphären- und Umweltwissenschaftler, die ein interdisziplinäres Team bilden und sich für die Emissionen von Flugzeugtriebwerken und deren Einfluss auf die lokale und globale Luftqualität interessieren. Unser Ziel ist es, unser Verständnis für das Zusammenspiel zwischen Flugzeugemissionen, der Umwelt und der menschlichen Gesundheit zu verbessern. Darüber hinaus arbeiten wir daran, neue Wege hin zu nachhaltigeren Luftfahrttechnologien durch laborbasierte analytische Studien, Optimierung von Prozessengineering und Materialverbesserung zu finden. Außerdem suchen wir nach neuartigen Ansätzen, um das Verständnis von Meteorologie, Umweltschutz und Gesundheitsschutz in der Öffentlichkeit und bei Experten zu fördern.
Wir verfolgen drei Hauptziele:
Erstens möchten wir während des Übergangs von der Verwendung konventioneller zu nachhaltigen Flugtreibstoffen wichtige neue wissenschaftliche Informationen über die Umwelt- und Gesundheitsauswirkungen von Flugzeugtriebwerksemissionen sammeln. Wir sind uns bewusst, dass Verbrennungstriebwerke in den nächsten Jahrzehnten Passagierflugzeuge antreiben werden. Daher analysieren wir mit unserem einzigartigen Flugzeugemissionsmesssystem die Abhängigkeit von Emissionseigenschaften von verschiedenen Faktoren wie Umgebungsbedingungen, Treibstoffzusammensetzung, Triebwerkstechnologie und Triebwerksalter. Trotz vieler Jahre der Forschung sind Flugzeugemissionen und ihre Auswirkungen auf Luftqualität, Klima und Gesundheit immer noch schlecht verstanden. Daher zielen wir durch Mess- und Modellierungsstudien darauf ab, die Auswirkungen der Luftfahrt auf die chemische Zusammensetzung der Atmosphäre detailliert zu quantifizieren und zu verstehen. Wir führen auch Untersuchungen der Umgebungsluftqualität durch Messungen und Modelle durch. Hier identifizieren und quantifizieren wir verschiedene Quellen von Partikelemissionen und die Exposition der Bevölkerung. Diese Arbeit wird durch analytische Laborstudien ergänzt, die die Wechselwirkung zwischen Verbrennungsbedingungen, Partikelzusammensetzung und der in der Umgebungsluft vorhandenen chemischen Stoffe analysieren.
Zweitens adressieren wir die mikrometeorologische Dimension der Atmosphäre, wobei unser Hauptaugenmerk auf der Verbesserung der Wissensbasis zur Minderung von städtischen Hitzeinseln und anderen kleinräumigen meteorologischen Besonderheiten liegt. Im Bereich der Luftfahrtmeteorologie ist unsere Vision, das Bewusstsein von Luftfahrtmitarbeitern und -studenten für wetterbedingte Faktoren durch leicht verständliche Lehrmethoden sowie Simulationen und Visualisierungen meteorologischer Prozesse zu verbessern.
Schließlich fungieren wir als Berater, wenn die Schaffung von Wissensgrundlagen über Umweltschutz oder Klimawandelanpassung und -minderung erforderlich ist. Dies umfasst unter anderem Modellierungsstudien oder redaktionelle Unterstützung.
Wir sind motiviert durch unsere Leidenschaft und Neugierde für Umwelt- und Atmosphärenwissenschaften und dem Drang, den Umweltschutz in allen Bereichen der Mobilität zu fördern.
Dienstleistungen
Der Fachbereich Meteorologie, Umwelt und Luftverkehr bietet folgende Dienstleistungen:
- Vermessung, Analyse und Validierung von Klein- und Grosstriebwerksemissionen (Kolben- und Turbinentechnik) nach SAE E31 mit der SMARTEMIS-Infrastruktur.
- Auftragsmessung von Zapfluftkontamination in Zusammenarbeit mit Empa.
- Windprofilmessungen mit LIDAR, sowohl für Anwendungen in der Luftfahrt, wie auch zur Eignungsabklärung von Standorten für die Windenergienutzung. Meist in Verbindung oder unter Berücksichtigung anderer Messungen und von Wettermodellen.
- Beratungen in Stadtklima-Fragestellungen unter Anwendung von Stadtklima-Modellen und der Durchführung von Messkampagnen
- MINT-Förderung an Schweizer Schulen in den Zyklen 1, 2 und 3 mit Fokus auf das Thema «Der Traum vom Fliegen»
Laboreinrichtungen
Dem Themenschwerpunkt stehen für Dienstleistungen, für Forschung & Entwicklung und für die Lehre folgende Laboreinrichtungen zur Verfügung:
- SMARTEMIS-Infrastruktur für die Messung von Feinstaub- und Gasphasenemissionen von Triebwerken auf Prüfständen oder direkt am Flugzeug.
- Warp-Node (100+ CPU-Kerne) zur Modellierung von Wetterlagen oder Turbulenzfeldern
- Stationäres Wind-LIDAR für die Messung von Windprofilen über einem Standort
Projektbeispiele
Folgende Projekte werden im Fachbereich Meteorologie, Umwelt und Luftverkehr bearbeitet:
- ADVISAR: Quantifizierung der Schadstoffzusammensetzung von kleinen Business-Jet-Triebwerken bei der Verwendung von SAF
- Net4Cities: Generierung von Echtzeit Karten zur Luft- und Lärmbelastung in 11 europäischen Städten
- APPROPRIATE: Suche nach chemischen Indikatoren für von Flughäfen ausgehenden Emissionen, die sich von denen der umliegenden Städte unterscheiden
- SAMPLE IV: Bewertung der Umweltauswirkungen – Untersuchung der Eigenschaften von Flugzeugtriebwerksemissionen
- SLED : Zeitlich-räumliche LDSA-Modellentwicklung
- URBNET: Städtisches Grün und Klima in einem Netzwerk von städtischen Klimanetzwerken
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