DE102011086997B3

DE102011086997B3 - Bodengasaustauschmesssystem

Info

Publication number: DE102011086997B3
Application number: DE102011086997A
Authority: DE
Inventors: Peter Pfannenstiel; Stephan Prüfer; Ralf Kiese; Prof. Dr. Butterbach-Bahl Klaus; Georg von Unold
Original assignee: UMS GmbH; Karlsruher Institut fuer Technologie KIT
Current assignee: Karlsruher Institut fuer Technologie KIT; Meter Group AG
Priority date: 2011-11-24
Filing date: 2011-11-24
Publication date: 2013-01-03
Anticipated expiration: 2031-11-25

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Bodengasaustauschmesssystem mit mehreren mit einem Bodenvolumen gefüllten wägbaren Lysimetergefäßen (8) und mehreren jeweils eine Bodenfläche (1) eines Bodenvolumens umschließenden Rahmen (2, 31) und mit einer relativ zu diesen Rahmen (2, 31) bewegbar angeordneten glockenförmigen Gasmesshaube (3), deren Öffnung (17) durch ihren unteren Rand (7) gebildet ist. Die Gasmesshaube (3) ist auf wenigstens einen Rahmen (2, 31) gasdicht aufsetzbar, wobei die Gasmesshaube (3) auf jeden Rahmen (2, 31) nacheinander mittels wenigstens einer automatischen Transportvorrichtung (5) aufsetzbar ist. Jeder Rahmen (2, 31) umschließt einen oberen Rand (9) eines jeweiligen wägbaren Lysimetergefäßes (8), wobei ein durch die Gasmesshaube (3) definiertes Messvolumen (30) von einem das wägbare Lysimetergefäß (8) einschließenden Raum (18) durch entsprechende Vorrichtungsteile (7, 17) gasdicht getrennt ist.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Bodengasaustauschmesssystem mit wenigstens einem eine Bodenfläche umschließenden Rahmen und mit einer relativ zu diesem bewegbar angeordneten glockenförmigen Gasmesshaube, deren unterer Rand auf wenigstens einen Rahmen gasdicht aufsetzbar ist.
Aus der DE 697 06 470 T2 ist eine stationäre Gasmesshaube bekannt, die für eine Messung des Gasaustauschs des Systems Boden-Pflanze mit der Atmosphäre eingesetzt wird. Eine derartige gasdichte Gasmesshaube wird auf einem im Boden eingebrachten Stechrahmen luftdicht befestigt, um einen Gasaustausch zwischen der Umgebungsluft und dem Haubenvolumen zu vermeiden. Die Zusammensetzung und die Eigenschaften des in dem Haubenvolumen für die Messzeit eingeschlossenen Gases werden gemessen und später ausgewertet. Der dabei zu messende Gasaustausch hängt von Umweltbedingungen wie z. B. Bodentemperatur und -feuchte, Pflanzenbestand sowie Substratgehalten ab. Durch den stationären Einsatz einer derartigen Gasmesshaube wird die mikroklimatische Situation in dem System Boden-Pflanze (im Folgenden ”Bestand”) stark verändert, wodurch die Messungen selbst nicht die reale Situation erfassen. Insbesondere treten Probleme bei Niederschlagsereignissen auf, da die zu untersuchende Fläche im Unterschied zu der umliegenden Fläche während der Messzeit nicht beregnet wird, was Unterschiede zwischen dem zu untersuchenden Bestand und dem umgebenden Bestand zur Folge hat.
In den bekannten Bodengasaustauschmesssystemen lässt sich nur ein Bestand mit einer Haube messen, so dass lediglich zwei Positionen der Gasmesshaube zum Einsatz kommen, nämlich eine Messposition auf dem Stechrahmen und eine Parkposition außerhalb des Stechrahmens. Bei einer derartigen Messmethode lassen sich die mit unterschiedlichen Gasmesshauben gewonnenen Messergebnisse für unterschiedliche Bodenflächen zueinander schlecht vergleichen, da die eventuell unterschiedlichen Gasmesshaubenvolumen und die unterschiedlich geeichten Messsensoren auf das zu vergleichende Messergebnis einen negativen Einfluss haben.
Zwangsweise werden die konstanten Volumen der Gasmesshauben größer gewählt als es notwendig ist, damit der ausgewachsene Pflanzenbestand darin Platz hat, so dass das Verhältnis zwischen aktiver Pflanzenoberfläche zum Gasvolumen der Gasmesshaube zu Beginn der Vegetationsphase ungünstig ist, wodurch die messbare Änderung der Gaszusammensetzung verringert wird. Für den Fall, dass die Gasmesshaube zu Anfang der Vegetationsphase zu klein gewählt wird, muss sie im laufenden Messbetrieb aufgrund des natürlichen Wachstums des Pflanzbestandes ausgetauscht werden, was eine neue mikroklimatische Situation bewirkt und was für die Messergebnisse von Nachteil ist.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Bodengasaustauschmesssystem derartig weiterzubilden, dass auf möglichst einfache Weise und mit möglichst geringem Aufwand eine Erhöhung der Messgenauigkeit des Gasaustauschs des Systems Boden-Pflanze erreicht wird, sowie das Messvolumen von der Umgebung eines wägbaren Lysimeters mit einfachen Mitteln abzugrenzen.
Diese Aufgabe wird durch ein System mit mehreren Rahmen gelöst, auf die die Gasmesshaube nacheinander mittels einer automatischen Transportvorrichtung aufsetzbar ist, sowie durch eine gasdichte Trennung des Messvolumens von der Umgebung.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 weist gegenüber den bekannten Lösungsansätzen den Vorteil auf, dass mit ein- und derselben Gasmesshaube bzw. mit einem einzigen Gasanalytiksystem mehrere Bestände nacheinander gemessen werden, wodurch die Vergleichbarkeit der Messdaten der mehreren Systeme Boden-Pflanze untereinander verbessert wird. Ferner ist der Bestand mit dem erfindungsgemäßen System überwiegend feldidentischen Klimabedingungen ausgesetzt und wird nur kurzzeitig durch die Gasmesshaube beeinträchtigt.
Der eine Bodenfläche umschließende Rahmen kann entweder als Einstechrahmen ausgebildet sein oder derart, dass ein oberer Rand eines Lysimetergefäßes umschlossen ist. Lysimeter sind Behälter, die mit Bodenmaterial aufgefüllt werden oder mit monolithisch gewonnenen Bodenkörpern gefüllt werden, um daran Untersuchungen in den Bereichen Boden, Wasser, Pflanzen oder Klima durchzuführen. Die Gasmesshaube wird vorzugsweise auf die obere Kante des zylindrischen Teils des Lysimeters mittels einer Dichtung aufgesetzt, wodurch das Messvolumen von der Umgebung abgegrenzt und klar definiert wird.
Das Problem des Anpassens des Gasmesshaubenvolumens an den wachsenden Pflanzenbestand wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass das Messvolumen der Gasmesshaube durch ein Steuerungssystem variierbar ist. Die Einstellung des Messvolumens der Gasmesshaube erfolgt vorzugsweise mittels eines in der Gasmesshaube verstellbar angeordneten Kolbens, der in der Gasmesshaube entlang ihrer Längsachse verschiebbar angeordnet ist und mit der Innenfläche der Gasmesshaube ein entsprechendes Gegenprofil aufweist, wodurch eine gasdichte Trennung zwischen dem Messvolumen und einem restlichen Volumen der Gasmesshaube erfolgt.
Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass mehrere Rahmen in wenigstens einer Reihe angeordnet sind, wobei parallel zu der Reihe eine Fahrbahn angeordnet ist, auf der die Transportvorrichtung mit der Gasmesshaube verfahrbar angeordnet ist. Auf diese Weise lässt sich die Gasmesshaube durch die automatisch betriebene Transportvorrichtung nacheinander von einem Bestand auf einen anderen Bestand setzen, wobei bei den linear angeordneten Rahmen oder Lysimeteranlagen die Transportvorrichtung von einem Rahmen zum anderen Rahmen mittels eines Schienenantriebs bewegt wird.
Eine weitere bevorzugte Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass die Transportvorrichtung drehbar um eine vertikale Achse angeordnet ist und eine Hebevorrichtung aufweist, durch die die Gasmesshaube angehoben und abgesenkt werden kann, so dass das gesamte System nach dem Prinzip eines Drehkranes funktioniert. Für diese Ausführungsform ist es besonders vorteilhaft, wenn mehrere Rahmen in einem oder mehreren Kreisen angeordnet sind, wobei die vertikale Achse der Transportvorrichtung im Zentrum des Kreises oder, im Falle von mehreren Kreisen, im Zentrum der konzentrisch angeordneten Kreise angeordnet ist. Dies erlaubt eine besonders einfache und kompakte Bauweise des erfindungsgemäßen Bodengasaustauschmesssystems.
Durch ein automatisches Steuerungssystem, das die automatische Aufsetzung der Gasmesshaube auf die Rahmen steuert, lässt sich ein voll automatisierter Betrieb des Systems durchführen.
Es ist vorteilhaft, eine Parkposition für die Gasmesshaube vorzusehen, die von oben gesehen außerhalb der Rahmen oder der Lysimetergefäße angeordnet ist, wobei die Gasmesshaube bei vorgegebenen klimatischen Bedingungen, zum Beispiel bei Regen, automatisch die Parkposition einnimmt.
Anhand von Zeichnungen werden Ausführungsbeispiele der Erfindung näher erläutert. Es zeigt:
1 eine schematische Seitenschnittansicht eines aus dem Stand der Technik bekannten Bodengasaustauschmesssystems,
2 eine schematische Seitenschnittansicht eines Bodengasaustauschmesssystems mit Lysimetergefäßen zur Erläuterung der Erfindung,
3 eine erste Ausführungsform des erfindungsgemäßen Bodengasaustauschmesssystems,
3a eine Teildarstellung eines Bereichs A der 3,
4 eine zweite Ausführungsform des erfindungsgemäßen Bodengasaustauschmesssystems,
5 eine schematische Draufsicht auf das erfindungsgemäße System mit mehreren in einer Reihe angeordneten Lysimetergefäßen,
6 eine schematische Draufsicht auf das erfindungsgemäße System mit Lysimetergefäßen, die in einem Kreis angeordnet sind,
7 eine schematische Draufsicht auf das erfindungsgemäße System wie in 6, jedoch mit zwei Transportvorrichtungen.
1 zeigt schematisch eine Seitenansicht eines Querschnitts durch ein bekanntes Bodengasaustauschmesssystem, das einen im Boden 25 angebrachten zylindrischen Stechrahmen 2 aufweist, wobei der Stechrahmen 2 mit seinem unteren Teil im Boden angeordnet ist und mit seinem oberen Teil eine Bodenfläche 1 des Bodens 25 umschließt. Auf dem Rahmen 2 ist eine glockenförmige Gasmesshaube 3 angebracht, wobei ihre Öffnung durch ihren unteren Rand 7 gebildet ist und der untere Rand 7 auf der oberen Kante des Rahmens 2 gasdicht aufgesetzt ist. Sensoren und/oder Gasleitungen, die zur Analytik der Gaszusammensetzung in der Gasmesshaube 3 notwendig sind, sind in 1 nicht gezeigt. Die Gasmesshaube 3 ist in
1 in ihrer Messposition I gezeigt. Nachdem die Messung vorgenommen wurde, versetzt man die Gasmesshaube 3 in eine Parkposition 6, die neben dem Rahmen 2 angeordnet ist.
2 zeigt ein Bodengasaustauschmesssystem, das kein erfindungsgemäßes Ausführungsbeispiel beschreibt, aber dem Verständnis der Erfindung dient, mit dem Unterschied zu 1, dass der Rahmen 2 durch einen oberen Rand 9 eines Lysimetergefäßes 8 gebildet ist, wobei mehrere Messstationen I und II vorgesehen sind. Statt der Lysimetergefäße 8 können auch die in 1 gezeigten Stechrahmen verwendet werden. Die in 2 gezeigten Lysimetergefäße 8 weisen ein definiertes Bodenvolumen mit einer Bodenfläche 1 auf, die mit dem oberen Teil des Lysimetergefäßes 8 umschlossen ist. In 2 sind zwei Messstationen I und II gezeigt, wobei der nach rechts von der Messstation II zeigende Pfeil in Richtung einer Parkstation (in 2 nicht gezeigt) gerichtet ist. Die untere Öffnung der Gasmesshaube 3 mit ihrem unteren Rand 7 bildet einen gasdichten Kontakt mit dem oberen Rand 9 des Lysimetergefäßes 8, so dass ein Messvolumen 30 durch die Innenfläche der Gasmesshaube 3 sowie durch die Bodenfläche 1 und den über der Bodenfläche 1 oberirdischen Teil des Rahmens 2 definiert ist. Das Messvolumen 30 der Gasmesshaube 3 lässt sich mittels eines im Inneren der Gasmesshaube 3 verstellbar angeordneten Kolbens 4 einstellen, wobei der umlaufende Rand des Kolbens 4 an der inneren zylindrischen Wand der Gasmesshaube 3 gasdicht anliegt. Der Kolben 4 lässt sich entlang einer Symmetrieachse der zylindrischen Gasmesshaube 3 nach oben und nach unten verschieben. In 2 sind zwei Positionen des Kolbens 4 gezeigt, nämlich die Position des Kolbens 4 in seiner unteren Position und in seiner mit 4' bezeichneten oberen Position, die nach seiner in Pfeilrichtung gezeigten Verschiebung angenommen wird. Durch die oben bezeichnete Verschiebung des Kolbens 4 lässt sich das Messvolumen 30 gezielt vergrößern, wobei die vorgegebenen Änderungen des Messvolumens 30 durch ein Steuerungssystem 16 steuerbar sind.
Die Gasmesshaube 3 wird nacheinander mittels einer in 2 nicht gezeigten Transportvorrichtung auf den Rahmen 2 der Messstation I und dann auf den Rahmen 2 der Messstation II aufgesetzt, wonach die Gasmesshaube 3 zu ihrer in 2 nicht gezeigten Parkposition außerhalb der Rahmen 2 fährt. Die automatische Aufsetzung der Gasmesshaube 3 auf die Rahmen 2 steuert dabei ein automatisches Steuerungssystem 16, das eine Zeitsteuerung über einstellbare Messzyklen erlaubt. Dadurch ist der Bestand überwiegend feldidentischen Klimabedingungen ausgesetzt und wird nur kurzzeitig durch die Haube beeinträchtigt. Im Fall von Niederschlagsereignissen wird die Haube automatisch in ihre Parkposition gefahren, um die Beregnung des Bestandes zu gewährleisten und die Unterschiede zwischen dem zu messenden Bestand und dem umliegenden Bestand zu minimieren.
3 und 3a zeigen eine erste Ausführungsform des erfindungsgemäßen Bodengasaustauschmesssystems mit dem Unterschied zu 2, dass der obere Rand 9 des Lysimetergefäßes 8 eine mit Silikonöl 23 gefüllte Rinne 11 aufweist, in die der untere Rand 7 der Gasmesshaube 3 eingetaucht ist, wodurch eine gasdichte Trennung zwischen einem durch die Gasmesshaube 3 definierten Messvolumen 30 und der Umgebung zustande kommt. Die Gasmesshaube 3 stützt sich mit ihren drei seitlich angebrachten Stützarmen 19 so auf der das Lysimetergefäß 8 umschließenden Einfassung 31 ab, dass der untere Rand 7 der Gasmesshaube 3 in das Silikonöl 23 nur eintaucht, ohne den Boden oder die Seitenwände der Rinne 11 zu berühren. Es ist eine Positioniereinrichtung 33 vorgesehen, die die Stützarme 19 in eine vordefinierte Position auf dem Boden 25 bringt. Diese Maßnahme erlaubt es, die Gasmesshaube 3 auf dem wägbaren Lysimetergefäß 8 anzubringen, ohne die Gewichtmessungen des Lysimetergefäßes 8 zu verfälschen. Alternativ kann die Abstützung der Gasmesshaube 3 direkt durch einen diese hantierenden Kran (nicht gezeigt) erfolgen. Anstelle des Silikonöls kann zur Abdichtung eine Flüssigkeit eingesetzt werden, die im Vergleich zu Wasser bei gegebenen Feldbedingungen eine niedrige Verdampfungsrate aufweist.
4 zeigt eine weitere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Bodengasaustauschmesssystems mit dem Unterschied zu 2, dass der Rahmen 2 ein Stechrahmen ist, der mit seinem unteren Teil in dem Boden 25 platziert ist und einen oberen Rand eines wägbaren Lysimetergefäßes 8 umschließt, wobei ein durch die Gasmesshaube 3 definiertes Messvolumen 30 von einem das wägbare Lysimetergefäß 8 einschließenden Raum 18 gasdicht getrennt ist. Bei dieser Ausführungsform ist das Problem beseitigt, dass über dem oberen Rand 9 des Lysimetergefäßes 8 reichende Pflanzenblätter und -halme die Dichtheit der Gasmesshaubenverbindung beeinträchtigen und dabei selbst beschädigt werden.
5 zeigt eine Draufsicht auf das erfindungsgemäße Bodengasaustauschmesssystem mit vier Rahmen 2 gleichen Durchmessers, die in einer Reihe 20 angeordnet sind. In der gleichen Reihe 20 ist auch eine Parkposition 6 für die Gasmesshaube 3 angeordnet. Parallel zu der Reihe 20 verläuft eine Fahrbahn 11, die als eine Schienenfahrbahn ausgebildet ist. Auf der Fahrbahn 11 ist eine Transportvorrichtung 5 verfahrbar angeordnet, wobei die Gasmesshaube 3 auf der Transportvorrichtung 5 mittels einer Hebevorrichtung 15 gehalten ist. Die Gasmesshaube 3 ist zwischen der rechts angeordneten Parkposition 6 und dem ganz links angeordneten Rahmen 2 auf der Fahrbahn 11 verfahrbar angeordnet und gesteuert durch das Steuerungssystem 16 (nicht gezeigt) auf jeden Rahmen 2 sowie auf die Parkstation 6 nacheinander aufsetzbar. Das Steuerungssystem 16 steuert eine seitliche Verschiebung längs der Fahrbahn 11 sowie eine Hebebewegung der Hebevorrichtung 15, so dass jede der Messstationen und die Parkstation automatisch angefahren werden. Eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung (nicht gezeigt) sieht vor, dass die Rahmen 2 in zwei oder mehreren Reihen parallel zu der Reihe 20 angeordnet sind. In diesem Fall kann es notwendig sein, weitere Hebevorrichtungen mit den weiteren Gasmesshauben auf der Transportvorrichtung 5 anzubringen.
6 zeigt eine alternative Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, bei der die Transportvorrichtung 5 um eine vertikale Achse 13 drehbar angeordnet ist und eine Hebevorrichtung 15 aufweist, durch die die Gasmesshaube 3 angehoben und abgesenkt werden kann. Die Rahmen 2 sind in einem Kreis 22 mit der Mitte in der vertikalen Achse 13 gleich voneinander beabstandet angeordnet, wobei die Parkposition 6 ebenfalls auf der Kreislinie 22 angeordnet ist, so dass die sieben Rahmen 2 und eine Parkstation 6 acht Sektoren mit je 45° um die vertikale Achse 13 bilden. Das automatische Steuerungssystem 16 (nicht gezeigt) steuert dabei die Drehung der Transportvorrichtung 5 um den vorgegebenen Winkel sowie die Aufwärts- und Abwärtsbewegungen der Hebevorrichtung 15 zwecks der automatischen Aufsetzung der Gasmesshaube nacheinander auf die Rahmen 2 bzw. auf die Parkstation 6. Auch bei dieser Ausführungsform ist es möglich, die Rahmen 2 auf mehreren Kreislinien mit Zentrum in der vertikalen Achse 13 zu platzieren, wobei die Bedienung eines derartigen Systems dann mit einer je nach Radius der Kreislinie 22 längenverstellbaren Hebevorrichtung mit einer weiteren Messhaube oder mit einem weiteren Satz von Hebevorrichtungen und diesen zugeordneten weiteren Messhauben erfolgen kann. Es versteht sich, dass die Anzahl und die Anordnung der Rahmen 2 zueinander von der in 6 gezeigten Anordnung abweichen kann. Außerdem ist es möglich, die vertikale Achse 13 nicht in der Mitte der Kreislinie 22, sondern von der Mitte beabstandet anzuordnen (in 6 nicht gezeigt). In diesem Fall wird die Hebevorrichtung 15 entsprechend dem Abstand zwischen der Achse 13 und dem jeweiligen Rahmen 2 bzw. der Parkstation 6 variiert.
7 zeigt eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung mit dem Unterschied zu 6, dass das System über eine weitere Hebevorrichtung 15a verfügt, durch die eine weitere Gasmesshaube 3a angehoben und abgesenkt werden kann und die ebenso wie die erste Transportvorrichtung 5 um eine mit dieser gemeinsame vertikale Achse 13 drehbar angeordnet ist. Beide Transportvorrichtungen 5 und 5a lassen sich unabhängig voneinander bewegen und durch ein Steuerungssystem (nicht gezeigt) steuern. Innerhalb der Kreislinie 22 ist in 7 ein von oben gesehen kreisförmiger Serviceschacht 40 gezeigt, der mit mehreren Lysimetern, die den Rahmen 2, 2a zugeordnet sind, funktionell verbunden ist. In einem Deckel des Serviceschachts 40 ist von oben gesehen konzentrisch mit diesem eine kreisförmige Einstiegslücke 42 vorgesehen. Die vertikale Drehachse 13 der beiden Transportvorrichtungen 5 und 5a ist neben der Einstiegslücke 42 auf dem Deckel des Serviceschachts 40 angebracht. Eine derartige Anordnung ist ebenfalls für das in 6 gezeigte System anwendbar. Die Achse 13 ist als ein doppeltes kugelgelagertes Hohlrohr ausgeführt, in dem die Mess-, Steuer- und Antriebsleitungen der Transportvorrichtung 15 in den Serviceschacht 40 laufen. Dies erlaubt es, die Steuerelektronik für das Steuerungssystem sowie das Antriebssystem für die Transportvorrichtungen 5 und 5a in dem Serviceschacht 40 zu platzieren. Die Transportvorrichtungen 5 und 5a bedienen jeweils die Hälfte der in 7 gezeigten Lysimeter, deren Positionen durch die Positionen der Rahmen 2, 2a angegeben sind. So bedient die Transportvorrichtung 5 die Parkstation 6 und die Rahmen 2, die rechts von der gestrichelten Linie 32 in 7 gezeigt sind, während die Transportvorrichtung 5a die restlichen Rahmen 2a, bzw. die Parkposition 6a bedient. Die Drehbewegungen der Transportvorrichtungen 5 und 5a um die Achse 13 sind in 7 durch die darüber angeordneten Pfeile markiert. Eine derartige Ausführungsform setzt eine Drehbewegung jeder der Transportvorrichtungen 5 und 5a um circa 150° voraus. Die maximale Auslenkung bei den Drehbewegungen der Transportvorrichtungen 5 und 5a kann noch reduziert werden, indem man diese nicht seitlich, wie es in 7 gezeigt ist, sondern etwa in der Mitte des zu bedienenden Halbkreises anordnet (nicht gezeigt). Die durch die Achse 13 geführten elektrischen Verbindungsleitungen der Transportvorrichtungen 5 und 5a halten die durch die Drehbewegungen der Transportvorrichtungen 5, 5a bedingten Verwindungen auch ohne Rotationskupplungen aus, was die Gesamtkonstruktion des erfindungsgemäßen Systems wesentlich vereinfacht. Als Hebevorrichtung 15 bzw. 15a kann ein einteiliger Arm verwendet werden, über den die Gasmesshaube 3 bzw. 3a jeweils an einer Umlenkrolle mit einem Seil befestigt ist. Alternativ kann die Hebevorrichtung 15 bzw. 15a in Form von zwei Gelenkarmen, die über ein Drehgelenk miteinander verbunden sind, ausgeführt sein, wobei die Bewegungen beider Gelenkarme entweder Spindeltriebe mit Stellmotoren oder Hydraulikzylinder ausführen. Mittels des automatischen Steuerungssystems lassen sich beide Gelenkarme so steuern, dass die Gasmesshaube 3, 3a sogar bei außenmittiger Anordnung der Achse 13 im Kreis 22 exakt auf die jeweilige Parkposition 6, 6a bzw. auf den Rahmen 2, 2a platziert werden kann.
Alternativ zu den in 6 und 7 gezeigten Parkpositionen 6, 6a kann diese nicht an der Kreislinie 22, sondern an einer konzentrisch zu dieser angeordneten Kreislinie mit einem kleineren Durchmesser angeordnet sein. Dabei können mehrere Parkstationen vorgesehen werden, so dass nach der zuletzt durchgeführten Messung an einem Rahmen 2, 2a die Gasmesshaube 3, 3a durch eine einfache radiale Bewegung bezüglich der Kreislinie 22 in ihre Parkposition gefahren werden kann.

Claims

Bodengasaustauschmesssystem mit mehreren mit einem Bodenvolumen gefüllten wägbaren Lysimetergefäßen (8) und mehreren jeweils eine Bodenfläche (1) eines Bodenvolumens umschließenden Rahmen (2, 31) und mit einer relativ zu diesen Rahmen (2, 31) bewegbar angeordneten glockenförmigen Gasmesshaube (3), deren Öffnung (17) durch ihren unteren Rand (7) gebildet ist, wobei die Gasmesshaube (3) auf wenigstens einen Rahmen (2, 31) gasdicht aufsetzbar ist, wobei die Gasmesshaube (3) auf jeden Rahmen (2, 31) nacheinander mittels wenigstens einer automatischen Transportvorrichtung (5) aufsetzbar ist, wobei jeder Rahmen (2, 31) einen oberen Rand (9) eines jeweiligen wägbaren Lysimetergefäßes (8) umschließt, wobei ein durch die Gasmesshaube (3) definiertes Messvolumen (30) von einem das wägbare Lysimetergefäß (8) einschließenden Raum (18) durch entsprechende Vorrichtungsteile (7, 17) gasdicht getrennt ist.
System nach Anspruch 1, wobei der Rahmen (2, 31) ein Stechrahmen (2) oder eine das Lysimetergefäß (8) umschließende Einfassung (31) ist.
System nach Anspruch 1, wobei der obere Rand (9) des Lysimetergefäßes (8) eine mit einer Flüssigkeit (23) gefüllte Rinne (11) aufweist, in die der untere Rand (7) der Gasmesshaube (3) eintauchbar ist, wodurch eine gasdichte Trennung zwischen einem durch die Gasmesshaube (3) definierten Messvolumen (30) und der Umgebung zustande kommt.
System nach Anspruch 2, wobei die Gasmesshaube (3) Stützarme (19) aufweist, die diese so stützen, dass der untere Rand (7) der Gasmesshaube (3) in die Flüssigkeit (23) eintauchbar ist, ohne die Rinne (11) direkt zu kontaktieren.
System nach Anspruch 3 oder 4, wobei die Flüssigkeit (23) Silikonöl ist.
System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Messvolumen (30) der Gasmesshaube (3) durch ein Steuerungssystem (16) variierbar ist.
System nach Anspruch 6, bei dem das Messvolumen (30) der Gasmesshaube (3) mittels eines in der Gasmesshaube (3) verstellbar angeordneten Kolbens (4) einstellbar ist.
System nach einem der Ansprüche 1 bis 7, bei dem die mehreren Rahmen (2) in wenigstens einer Reihe (20) angeordnet sind, wobei parallel zu der Reihe (20) eine Fahrbahn (11) angeordnet ist, auf der die Transportvorrichtung (5) verfahrbar angeordnet ist.
System nach einem der Ansprüche 1 bis 7, bei dem die Transportvorrichtung (5, 5a) drehbar um eine vertikale Achse (13) angeordnet ist, und jeweils eine Hebevorrichtung (15, 15a) aufweist, durch die die Gasmesshaube (3, 3a) angehoben und abgesenkt werden kann.
System nach Anspruch 9, bei dem mehrere Rahmen (2) in wenigstens einem Kreis (22) angeordnet sind, wobei die vertikale Achse (13) im Zentrum des Kreises (22) angeordnet ist.
System nach einem der vorhergehenden Ansprüche mit einem automatischen Steuerungssystem (16), das die automatische Aufsetzung der Gasmesshaube (3, 3a) auf die Rahmen (2, 2a) steuert.
System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem wenigstens eine Parkposition (6) für die Gasmesshaube (3) vorhanden ist, wobei die Parkposition (6) von oben gesehen außerhalb der Rahmen (2) angeordnet ist, wobei die Gasmesshaube (3) bei vorgegebenen klimatischen Bedingungen die Parkposition (6) automatisch einnimmt und wobei das automatische Steuerungssystem die automatische Aufsetzung der Gasmesshaube (3, 3a) auf die Rahmen (2, 2a) und auf die wenigstens eine Parkposition (6, 6a) steuert.