VerfahrensartVerhandlungsverfahren ohne vorherige BekanntmachungErläuterung:
Am Institut für Umweltphysik der Universität Heidelberg soll ein Atmosphärenobservatorium aufgebaut werden, um die Zusammensetzung der Atmosphäre zu vermessen. Zu diesem Zweck wird ein hochauflösendes Spektrometer für den UV/VIS/NIR/SWIR Spektralbereich mit
Aktiver Sonnenverfolgung und Langpfadaufbau benötigt. Durch die Messungen molekularer Absorptionsstrukturen entlang wohldefinierter Lichtwege in der Atmosphäre sollen die Konzentrationen von langlebigen Treibhausgasen wie Kohlendioxid und Methan sowie von
Kurzlebigeren Gasen wie Wasserdampf, Wasserdampisotopologen, Kohlenmonoxid, Schwefeldioxid, Stickstoffdioxid, Formaldehyd sowie Halogenoxiden beobachtet werden.
Die spektrale Auflösung des Spektrometers muss besser als 0.02 cm-1 sein, um überlappende Gasabsorptionsstrukturen trennen und hohe Genauigkeiten beispielsweise für die Treibhausgase erreichen zu können. Der Spektralbereich soll mindestens 300 bis 2 600 nm
Lückenlos umfassen und von den Detektoreinheiten simultan erfasst werden. Zum kurzwelligen hin wird der Bereich durch die Absorptionsstrukturen von Schwefeldioxid, zum langwelligen durch die Absorption von Kohlenmonoxid definiert. Die Simultanität der Erfassung ist notwendig, um alle Gaskonzentrationen zeitgleich in Korrelation zu messen und Einflüsse des Luftmassentransports auszuschließen. Eine Messkonfiguration wird mit direktem Sonnenlicht arbeiten, um vertikale Säulendichten der Gase mit höchsten Genauigkeiten abzuleiten. Vertikalsäulenmessungen werden zum einen benötigt, um das Observatorium an globale Satellitendatensätze anzuschließen, und zum anderen, um höchste Genauigkeiten durch die hohe Lichtintensität und den wohldefinierten Lichtweg durch die Atmosphäre zu erreichen.
Deshalb muss das Spektrometer mit einem Sonnenverfolger gekoppelt sein, der die Sonne verlässlich über den Tag mit einer Winkelgenauigkeit von besser als 0.05o (ca. ein Zehntel der scheinbaren Sonnenscheibe) gegenüber der Sonnenmitte verfolgt. Eine weitere Messkonfiguration soll ein Langpfadaufbau sein, bei dem ein künstlicher Lichtstrahl horizontal durch die Atmosphäre geschickt, an einem Reflektorenfeld reflektiert und dann wieder vom Spektrometer aufgenommen wird.
Diese Konfiguration ermöglicht die Vermessung von Emissionsvorgängen entlang des offenen Probenweges durch die bodennahe Atmosphäre. Um mit künstlichen Lichtquellen arbeiten zu können, muss das Spektrometer über einen hohen Lichtdurchsatz verfügen.