地上リモートセンシングを用いたブレーメン製鉄所の施設規模温室効果ガス排出量定量化

Unofficial AI-generated summary based on the public title and abstract. Not an official translation.

🔬研究者:Provides a detailed assessment of ground-based remote sensing capabilities for point-source emission quantification, including uncertainty analysis.

🏢実務担当者:Demonstrates a practical approach for independent emission verification at industrial sites, useful for corporate sustainability teams aiming for accurate Scope 1 reporting.

🏛政策担当者:Offers evidence for using complementary ground-based monitoring to improve emission inventory accuracy and support climate policy enforcement.

統合温室効果ガス監視システム（ITMS）は、大気中の現場観測およびリモートセンシング観測を、大気輸送モデリングおよび逆推定手法と組み合わせることで、ドイツにおける温室効果ガス（GHG）の運用型トップダウン監視枠組みを確立することを目的としている。発電所および大規模産業施設は、世界の人為的CO₂排出量の半分以上を占めており、したがって主要なターゲットである。しかし、衛星によるGHG観測の時間的・空間的分解能が限られているため、施設規模での確固たる排出量定量化には、地上ベースの補完的な測定が必要である。 本研究は、地上観測と大気輸送モデリングを用いて、主要な点源からのGHG排出量を定量化する能力と不確実性を評価することにより、ITMSに貢献するものである。本研究はブレーメン製鉄所に焦点を当てており、この製鉄所は2基の高炉と高炉ガス焚き発電所から構成され、年間約5 Mt CO₂を排出し、市の総排出量の約半分を占めている。 2024年および2025年の4月から6月にかけて実施されたキャンペーン測定は、製鉄所のプルームを対象とした。2台の可搬型Bruker EM27/SUN FTIR分光計がCO₂、CO、CH₄のカラム平均存在量を測定し、バックグラウンド値はブレーメン大学のBruker 125HR FTIR分光計によって提供された。共排出されるNO₂のモバイル天頂スカイDOAS観測はプルーム幅と軌跡を制約し、地表CO₂濃度は現場で測定され、風プロファイルはドップラー風ライダーから得られた。プルーム輸送はガウスプルームモデルでシミュレーションされ、超過COおよびCO₂測定と逆推定枠組みで組み合わせて、排出比と排出量推定値を導出した。 導出されたCO/CO₂排出比は3.46% ± 0.85%であり、排出インベントリ（3.33%、連邦環境庁）と一致している。リアルタイムのDOASプルーム観測でモデルを制約したところ、予備的な排出量推定値はインベントリ値の40%から179%の範囲となり、平均は79% ± 49%であった。これらの結果は、施設レベルの排出量定量化の不確実性を低減する上での地上ベースのリモートセンシングの有望性と現在の限界の両方を浮き彫りにしている。

AI 翻訳（deepseek-v4-flash）。 正確を期す場合は下の原文を参照してください。

The Integrated Greenhouse Gas Monitoring System (ITMS) aims to establish an operational top-down monitoring framework for greenhouse gases (GHG) in Germany by combining atmospheric in situ and remote-sensing observations with atmospheric transport modelling and inverse estimation techniques. Power plants and large industrial facilities account for more than half of global anthropogenic CO₂ emissions and are therefore key targets. However, the limited temporal and spatial resolution of satellite GHG observations makes complementary ground-based measurements necessary for robust emission quantification at the facility scale.This work contributes to ITMS by assessing the capability and uncertainties of quantifying GHG emissions from a major point source using ground-based observations and atmospheric transport modelling. The study focuses on the Bremen steelworks, comprising two blast furnaces and a blast-furnace-gas-fired power plant, emitting approximately 5 Mt CO2 yr⁻¹ and accounting for nearly half of the city’s total emissions.The campaign measurements conducted between April and June 2024 and 2025 targeted the plumes of the steelworks: Two portable Bruker EM27/SUN FTIR spectrometers measured column-averaged abundances of CO2, CO and CH4, while background values were provided by the Bruker 125HR FTIR spectrometer at the University of Bremen. Mobile zenith-sky DOAS observations of co-emitted NO2 constrained plume width and trajectory, surface CO2 concentrations were measured in situ, and wind profiles were obtained from a Doppler wind lidar. Plume transport was simulated with a Gaussian plume model and combined with excess CO and CO2 measurements in an inversion framework to derive emission ratios and emission estimates.The derived CO/CO2 emission ratio is 3.46% ± 0.85%, consistent with emission inventories (3.33%, Umweltbundesamt). Constraining the model with real-time DOAS plume observations yielded preliminary emission estimates ranging from 40% to 179% of inventory values, with an average of 79% ± 49%. These results highlight both the promise and current limitations of ground-based remote sensing in reducing uncertainties of facility-level emission quantification.

• openaire https://doi.org/10.5194/egusphere-egu26-9561first seen 2026-05-14 21:58:30 · last seen 2026-09-23 04:46:18