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03.11.2015

Multidirektionales Spektralradiometer soll Prognosen zur UV-Strahlung liefern


Kaum ein Leben ohne Sonnenlicht: Pflanzen, Säugetiere, aber auch andere Spezies könnten ohne UV-Licht nicht existieren. Der menschliche Körper beispielsweise ist auf Sonnenlicht angewiesen, um Vitamin D zu produzieren, das an zahlreichen Stoffwechselvorgängen beteiligt ist. In den Herbst- und Wintermonaten entsteht daher insbesondere in nördlichen Gefilden bei sehr vielen Menschen ein Mangel an Vitamin D. Bislang kann jedoch die auf den Menschen einfallende Strahlung nur sehr unzureichend ermittelt werden. Ein an der Leibniz Universität Hannover entwickeltes neuartiges Gerät könnte für zuverlässige und genauere Messungen sorgen.

UV-Strahlung wird mit Spektralradiometern gemessen, die bislang nur in der Lage waren, die Himmelsstrahlung punktuell und vergleichsweise langsam zu erfassen. Deswegen wurden am Institut für Meteorologie und Klimatologie an der Fakultät für Mathematik und Physik multidirektionale Spektralradiometer entwickelt, die nun erstmals das Spektrum des Lichts aus mehreren Richtungen gleichzeitig messen können. Feine Fasern, die im Inneren einer Halbkugel angebracht sind, nehmen die UV-Strahlung aus etwa 150 Richtungen gleichzeitig auf und ermöglichen so die Beobachtung schneller Veränderungen z.B. durch Wolken. Im Vergleich zu herkömmlichen Geräten misst das neue Instrument mehr Daten in deutlich weniger Zeit: Eine Messung, die vorher zehn Minuten oder auch ganze Tage gedauert hat, ist nun in einer Sekunde möglich.

Nach der Entwicklung von Prototypen wurde auf dem Dach des Instituts ein Großgerät aufgebaut. Die Kosten von 350.000 Euro für die Konstruktion teilen sich das Land Niedersachsen und die Deutsche Forschungsgemeinschaft.

Das Ziel sei anhand der so gewonnenen Messdaten verlässliche Prognosen der solaren Einstrahlung und da insbesondere der UV-Strahlung liefern zu können, sagt Prof. Dr. Gunther Seckmeyer. Neben den bekannten negativen Wirkungen von UV-Strahlen sei es auch wichtig, auf die positiven Aspekte dieser Strahlung zu verweisen. So könnte man mit Hilfe von Tageslicht bestimmte Formen von Hautkrebs heilen. Darüber hinaus ist eine genauere Kenntnis der Einstrahlung auch für einen optimierten Einsatz der Solarenergie erforderlich. Auch sei das Pflanzenwachstum ebenfalls von der Spektralverteilung des Lichts abhängig. Gleichzeitig könne das multidirektionale Spektralradiometer langfristig auch bei der Messung von atmosphärischen Bestandteilen und Luftschadstoffen zum Einsatz kommen.

Quelle: Universität Hannover




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