Abschlussbericht des Graduiertenkollegs (pdf) - Zentrum für ...

tien auf unterschiedliche Luftschadstoffe wird besonders deutlich, wenn der Quotient aus Ascorbat und
α-Tocopherol gebildet wird. Somit ist die Bestimmung des Verhältnisses von Ascorbat zu α-Tocopherol in
Fichtennadeln vielversprechend hinsichtlich einer Differentialdiagnose zwischen den genannten Schadgasen.
Abschließend wird darauf hingewiesen, daß die ermittelten Zusammenhänge zwischen Putrescin und Kalium,
sowie zwischen den Antioxidantien und der Schadstoffbelastung in älteren Bäumen (> 60 Jahre) und an
höhergelegenen Standorten (> 600 m ü.NN) besonders ausgeprägt sind.
8.1.7 Planung und Aufbau computergesteuerter Expositionskammern zur Umweltsimulation für
Pflanzen
Bearbeiter: Dipl.-Biol. Dieter Peuser
Hauptbetreuer: Univ.-Prof. Dr. A. Wild
Durch die anthropogen veränderte Zusammensetzung der Atmosphäre ist in den kommenden Jahrzehnten
mit einer Klimaveränderung zu rechnen, die drastische Auswirkungen auf die Vitalität und Zusammensetzung
von Ökosystemen haben wird. Insbesondere steigende Kohlendioxidkonzentrationen in der Atmosphäre
und ein möglicherweise verändertes Niederschlagsmuster sind dabei von Bedeutung. Vor dem Hintergrund,
daß Langzeitstudien zur Erforschung der Akklimation von Pflanzen immer wichtiger werden, wurde am Institut
für Allgemeine Botanik beschlossen, eine Expositionskammeranlage zur Umweltsimulation für Pflanzen
zu entwickeln.
Zur Durchführung des oben genannten Projektes waren umfangreiche Vorarbeiten notwendig, die vor allem
in der Planung des Aufbaus der Expositionskammern, der Auswahl, Beauftragung und Koordination der
beteiligten Firmen sowie in der Beschaffung der notwendigen Geld- und Sachmittel lagen. Hinzu kamen
die erforderliche Sanierung und der Umbau des Gewächshauses zur Aufnahme der Klimakammern. Parallel
dazu erfolgte die Ausarbeitung eines Konzeptes zur computergestützten Regelung der Versuchsanlage und
eine Erprobung einzelner Bauelemente an einem selbstkonstruierten Kammermodell im Maßstab 1 : 1. Bei
den oben genannten Aufgaben und beim Aufbau der elektronischen Regelungsanlage erforderte der Umfang
der Arbeiten eine intensive Zusammenarbeit mit den beauftragten Firmen und universitären Fachkräften.
Neben der wissenschaftlichen Betreuung verlangte das Projekt eine Einarbeitung in die technischen Bereiche
des Anlagenbaus.
Die nach unseren Bedürfnissen von einem Ingenieurbüro entworfene Wasseraufbereitungsanlage ermöglicht
nicht nur die Herstellung von Reinstwasser, sondern bietet auch die Möglichkeit der kontrollierten
Nährstoffgabe über eine Dosiereinrichtung. Darüber hinaus dient sie im Regelkreis der computergesteuerten
Bewässerung zur Erzeugung von definierten Bodensaugspannungen. Insgesamt besteht die Möglichkeit, Klimaelemente
wie Temperatur und Luftfeuchte gezielt zu kontrollieren, wie dies beispielsweise für Tagesgänge
erforderlich ist. Besondere Berücksichtigung fand das Belüftungs- und Luftverteilungssystem, mit dem
in den Kammern für natürliche Windgeschwindigkeiten bei gleichzeitiger homogener Verteilung der Luft
und der von ihr getragenen Klimaelemente gesorgt werden kann. Eine völlige Neuentwicklung stellt das
Beleuchtungssystem dar, dessen Abwärme über eine Warmluftabsauganlage entsorgt wird. Durch die besondere
Konstruktion der Leuchtfelder und der reflektierenden Wirkung der Absaughauben war es erstmals
möglich, mit Leuchtstofflampen Quantenflußdichten um 900 µE·m −1 ·s −1 (PAR) in Expositonskammern
zu erreichen. Mit der geschützten Eigenentwicklung (Gebrauchsmusterschutz) des CO2-Analysators zur
Regelung der CO2-Konzentration konnte eine funktionsfähige Alternative zu den sonst verwendeten, teuren
Meßgeräten (IRGA bzw. URAS) geschaffen werden.
Mit der computergestützten Regelung der Anlage in Verbindung mit der von uns konfigurierten Software
DIA/DAGOO konnte die Kontrolle und Handhabung der Expositionskammern vereinfacht werden. Diese
Regelung ermöglicht darüber hinaus, eingegebene lang- oder auch kurzfristige Klimaänderungen nachzufahren,
sofern sie mit der zur Verfügung stehenden Kammertechnik realisierbar sind.
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