Beim Thema Treib­haus­gase ist das spe­zi­fi­sche Ver­hal­ten bestimm­ter Gase eine der gro­ßen Unbe­kann­ten in den Kli­ma­mo­del­len. Oft rie­chen diese stark und las­sen Was­ser kon­den­sie­ren. Die TU Wien lie­fert dazu nun neue Erkenntnisse.

Mensch­ge­machte Treib­haus­gase ver­än­dern das Klima – das ist bekannt. Aber noch immer gibt es wich­tige Details des Kli­ma­wan­dels, die nicht gut ver­stan­den wer­den. Dazu gehört das Ver­hal­ten win­zi­ger Teil­chen, die sich ganz von selbst aus Mole­kü­len der Luft bil­den und zur Ent­ste­hung von Wol­ken füh­ren kön­nen. „Bei einem Wald­spa­zier­gang atmet man tief ein, und es riecht schön nach Wald. Das liegt an flüch­ti­gen orga­ni­schen Sub­stan­zen, die aus dem Harz der Bäume, aber auch von Blät­tern und Baum­na­deln abge­ge­ben wer­den“, sagt Domi­nik Stol­zen­burg vom Insti­tut für Mate­ri­al­che­mie der TU Wien

Um Treib­haus­gase han­delt es sich dabei frei­lich nicht – aber trotz­dem haben genau diese orga­ni­schen Sub­stan­zen einen wich­ti­gen Ein­fluss auf unser Klima : „Sie oxi­die­ren an der Luft, und dabei ent­ste­hen Reak­ti­ons­pro­dukte, die sehr leicht anein­an­der haf­ten“, so Stol­zen­burg. Immer mehr Mole­küle bal­len sich zusam­men, bis schließ­lich ein win­zi­ger Clus­ter ent­stan­den ist. Diese Teil­chen sind immer noch viel zu klein, um für das mensch­li­che Auge sicht­bar zu sein. Sie fal­len nicht ein­fach zu Boden, son­dern kön­nen über län­gere Zeit in der Luft schweben. 

Kon­den­sa­ti­ons­keime für Wasser
Diese Par­ti­kel haben nun einen ent­schei­den­den Ein­fluss auf den Was­ser­dampf, der sich in der Luft befin­det. Es kann pas­sie­ren, dass sich Was­ser­mo­le­küle an die­sen Par­ti­keln fest­set­zen und diese wer­den dadurch zu einem soge­nann­ten Kon­den­sa­ti­ons­keim, an dem sich ein Was­ser­tröpf­chen bildet. 

So ent­steht Nebel oder eine Wolke. Rele­vant für das Klima sind aber nur die am schnells­ten wach­sen­den Par­ti­kel. Die aktu­elle For­schung zeigt, dass über den Kon­ti­nen­ten orga­ni­sche Mole­küle die ent­schei­dende Zutat sind, die das Über­le­ben die­ser Clus­ter sichert und die nötige Größe errei­chen kön­nen um als Kon­den­sa­ti­ons­keim für Was­ser­dampf zu dienen.

Der zukünf­tige Geruch von Städten
Zuver­läs­sige Modelle, die die Kom­ple­xi­tät die­ses orga­ni­schen Aero­sol­wachs­tums mit der nöti­gen Genau­ig­keit erfor­schen und abbil­den, feh­len noch. Denn das alles gilt frei­lich nicht nur für den Duft des Wal­des, son­dern auch für viele andere orga­ni­sche Ver­bin­dun­gen. Zehn bis hun­dert­tau­send von ihnen dürf­ten in unse­rer Atmo­sphäre eine Rolle spie­len. Im Rah­men einer vom Wie­ner Wissenschafts‑, For­schungs- und Tech­no­lo­gie­fonds geför­der­ten „Vienna Rese­arch Group“ wird Stol­zen­burg nun mit sei­ner For­schungs­gruppe der Frage nach­ge­hen, wie die Stadt der Zukunft riecht und wie diese Gerü­che zur Aero­sol­bil­dung und dem Kli­ma­ab­druck urba­ner Regio­nen beitragen.

„Zuneh­mende E‑Mobilität wird auch die Zusam­men­set­zung der Stadt­luft ver­än­dern. Andere Gase gera­ten ins Blick­feld : Was emit­tie­ren Asphalt, Löse­mit­tel, Fens­ter­rei­ni­ger oder der Deo­spray ? Wir kön­nen den Abdruck die­ser Sub­stan­zen bereits deut­lich in unse­ren Daten sehen“, erklärt Stol­zen­burg. Und : „Es stellt sich die Frage, ob auch die Stadt der Zukunft immer noch unter einer erhöh­ten Aero­sol­be­las­tung lei­den wird und was wir viel­leicht im Mate­ri­al­de­sign dies­be­züg­lich bes­ser machen könn­ten.“, so Domi­nik Stol­zen­burg vom Insti­tut für Mate­ri­al­che­mie der TU Wien.