Aufgrund kontroverser Diskussionen in den Medien zum Thema Luftverschmutzung kam mir 2014 die Idee, an der Sternwarte meines Gymnasiums eine eigene Messstation für Umweltphysik aufzubauen, damit ich Fakten statt Spekulationen liefern kann. Laut Umwelt-Bundesamt wird in Deutschland aktuell an etwa 500 fest angebrachten Stationen punktuell NO2 gemessen, je nach Lage liegen die Werte mit 100 μg/m³ sogar um 150% über dem seit 2010 geltenden EU-Grenzwert von 40 μg/m³ zum Schutz der menschlichen Gesundheit. Die giftigen, nitrosen Gase entstehen bei der Verbrennung fossiler Brennstoffe und treten deshalb an Hauptverkehrsstraßen gehäuft auf. Ich hingegen wollte eine auf dem DOAS-Verfahren (Kapitel DOAS-Verfahren (Differentielle optische Absorptions-Spektroskopie)) basierende innovative Messvorrichtung für das Schülerlabor Astronomie entwickeln mit der Zielsetzung, die Stickoxid-Werte und andere Spurengase nicht punktuell, sondern über längere Strecken (aktuell bis 2 km) messen zu können. Durch die kontrollierte Simulation verschiedener Luftverschmutzungen und die darauf basierenden Messungen sollte es – so meine Hypothese – möglich sein, über Intensitätsverhältnisse im Spektrum die reale Konzentration von Spurengasen zu berechnen und so die Stärke der Luftverschmutzung zu ermitteln. Dazu muss gebündeltes Licht mit einem Teleskop durch die Homosphäre ausgesendet werden, wobei die wellenlängenabhängige Absorption der Moleküle Spuren im Empfangsspektrum hinterlässt. Das in das Empfangsteleskop einstrahlende Licht wird durch ein Glasfaserkabel in einen Spektrographen geleitet, detektiert und auf Basis von den im Labor durchgeführten Referenzmessungen analysiert und ausgewertet.