Es ist somit Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren und eine Vorrichtung zu schaffen, mit denen eine zuverlässige Detektion von Leckagen an unterirdisch verlegten Gasleitungen möglich ist, ohne daß Personen, wie bisher, das Leitungssystem durch Begehung überprüfen, daß das Verfahren und die Vorrichtung eine bezüglich des dafür notwendigen Personals drastische Reduzierung auf das absolut notwendige Minimum gestatten, mit denen eine zuverlässige Detektion von Lecks im Leitungssystem auch an unzugängliche Stellen schnell möglich ist, das gefahrenlos durch für die Detektion notwendigen Personen durchgeführt werden kann, wobei das Verfahren mit an sich wissenschaftlich erprobten und für ihre Effizienz bekannten Einzelkomponenten durchgeführt werden kann und die Vorrichtung ebenfalls mittels in bezug auf ihre Komponenten als zuverlässig bekannten Elementen ausgestaltet werden kann, so daß insgesamt das Verfahren und die Vorrichtung kostengünstig durchführbar bzw. ausführbar sein sollen.

Gelößt wird die Aufgabe gemäß beider erfindungsgemäßer Verfahren durch die Merkmale des Ansprüche 1 und 2.

Der Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht im wesentlichen darin, daß berührungslos von einem Fluggerät aus, sei es nun ein geeignet langsam fliegendes Flugzeug, das geeignete Manövriereigenschaften aufweist, oder sei es ein Hubschrauber, das gesamte Leitungsnetz abgeflogen werden kann und dabei in vorbestimmten zeitlichen Abständen Messungen des Kohlenwasserstoffgehalts der Atmosphäre im Bereich zwischen Oberfläche des Bodens und den Detektionseinrichtungen im Fluggerät durchgeführt werden können.

Das physikalische Prinzip, das einer solchen Detektionsmöglichkeit zugrunde liegt, ist an sich bekannt. Ist eine Lichtquelle vorhanden, kann mittels eines Spektrometers die Extinktion des durch das Kohlenwasserstoffgas durchgeleiteten Lichts bestimmt werden. Unterschiedliche Kohlenwasserstoffe zeigen ein unterschiedliches Extinktionsverhalten bezogen auf deren signifikante Wellenlänge bzw. Wellenlängen. Wird die Extinktion durch das Spektrometer erfaßt, können unmittelbar und schnell Aussagen bezüglich der Art des gegenüber der Umgebungsatmosphäre verstärkt auftretenden speziellen ermittelten Kohlenwasserstoffes gemacht werden, die dann, geeignet umgesetzt, direkte Rückschlüsse auf den Umfang der Leckage im Leitungssystem zulassen. Da das Verfahren in vorbestimmter Entfernung abgesetzt vom Boden und den Boden nicht berührend durchgeführt wird, ist auch eine Gefährdung von Personen, insbesondere bei großen detektierten Leckagen, ausgeschlossen. Das Verfahren gestattet zudem eine schnelle Analyse des Kohlenwasserstoffs bei jeder Messung, so daß keine langwierige Aufbereitung der Meßergebnisse erforderlich ist. Das Meßergebnis liegt quasi bei jeder Messung unmittelbar aussagekräftig und verwertbar vor.

Die zweite vorgeschlagene Verfahrensführung hat zudem den Vorteil, daß die Ausnutzung des Raman-Effektes eine vergleichsweise einfache Handhabbarkeit gestattet, denn bei der Ausnutzung des Raman-Effektes wird die inelastische, d.h. in der Wellenlänge verschobene, Streuung von Licht ausgenutzt. Das Ausmaß der Verschiebung ist dabei charakteristisch für jede. Substanz und beträgt beispielsweise für die &mgr;₁-Schwingung von Methan 2.917 cm^–1.

Sowohl das erstgenannte Verfahren, dessen Grundlage die Absorptionsspektroskopie ist, als auch das zweitgenannte Verfahren, das den Raman-Effekt ausnutzt, nutzen den Umstand, daß bei beiden Verfahren die Meßgröße proportional zur Teilchenzahl des Kohlenwasserstoffgases im Lichtweg ist. Die Absorptionsquerschnitte der durch eine Gasleitung strömenden Kohlenwasserstoffe sind in etwa gleich. Ebenso unterscheiden sich die Raman-Streuquerschnitte der Kohlenwasserstoffe nur wenig.

Bei beiden erfindungsgemäßen Verfahren sind keine Laufzeitinformationen (Höhe über Grund) erforderlich. Die vorgeschlagene Lösung unter Ausnutzung des Raman-Effektes gestattet eine Vorrichtung, mit der das Verfahren ausgeführt werden kann, die schnell und für den Betrieb in einem Luftfahrtgerät robust genug aufbaubar ist. Wenn das Verfahren ausschließlich am Tage durchgeführt werden soll, eignet sich die eingangs genannten erste Lösung ggf. besser, da die zweite vorgeschlagene Lösung unter Ausnutzung des Raman-Effektes ein aufgrund der bisher verfügbaren Apparaturen geringes Signal-Rausch-Verhältnisses zeigt.

Das erfindungsgemäße Verfahren kann vorteilhafterweise als aktives Verfahren oder vorteilhafterweise als passives Verfahren betrieben werden. Aktives Verfahren bedeutet, daß die Lichtquelle eine gesonderte, separat zu betreibende Lichtquelle ist, die vom Fluggerät aus auf den Boden bzw. den Untergrund geleitet wird, wobei das am Boden reflektierte Licht, durch den Kohlenwasserstoff in diesem Bereich spezifisch extinktiert auf die Nachweiseinrichtung geleitet wird, wohingegen bei dem passiven Verfahren das Umgebungslicht, d.h. das Sonnenlicht, genutzt wird, das entsprechend durch den Kohlenwasserstoff extinktiert und auf die Nachweiseinrichtung gegeben wird. Das aktive Verfahren kann somit unabhängig von der Umgebungshelligkeit betrieben werden, wohingegen verständlicherweise das passive Verfahren nur bei ausreichend vorliegendem Sonnenlicht ausgeführt werden kann.

Vorzugsweise ist deshalb das von der Lichtquelle stammende Licht zur Ausführung des aktiven Verfahrens Laserlicht, das zur Ausführung des passiven Verfahrens von der Lichtquelle kommende Licht Sonnenlicht.

Obwohl grundsätzlich keine besondere Abstandsbegrenzung zwischen Boden und einem Fluggerät zur Ausführung des Verfahrens angenommen zu werden braucht, haben Abschätzungen ergeben, daß es vorteilhaft ist, den Abstand vom Untergrund oder Boden bei der Ausführung des Verfahrens im Bereich von 20 m bis 100 m, vorzugsweise 100 m, zu wählen. Somit wäre ggf. auch noch eine zusätzliche Kontrolle des Leitungsnetzes möglich.

Das beschriebene Verfahren eignet sich grundsätzlich zum Nachweis aller Kohlenwasserstoffe in der Atmosphäre, soweit sie in ihrer Menge die in der jeweiligen Atmosphäre normalerweise zu erwartenden Kohlenwasserstoffe signifikant übersteigen. Bei der bevorzugten Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens im Zusammenhang mit dem Fernnachweis von aus Leitungssystemen austretendem Erdgas wird vorteilhafterweise auf Methan abgestellt, denn der Anteil von Methan ist gegenüber den anderen im Erdgas enthaltenen Kohlenwasserstoffen um mindestens einen Faktor 20 höher. Daher eignet sich insbesondere zum Fernnachweis von aus in Leitungssystemen geführtem, daraus austretendem Erdgas besonders gut Kohlenwasserstoff in Form von Methan.

Eine Vorrichtung zum Nachweis von Kohlenwasserstoffen in der Atmosphäre, bei dem der Kohlenwasserstoff berührungslos in bezug auf einen Untergrund oder Boden durch Ermittlung der Absorption oder der Intensität der Raman-Streuung des für den nachzuweisenden Kohlenwasserstoff typischen Wellenlängenbereiches nachgewiesen wird, umfassend eine Lichtquelle sowie einen mit einem Spektrometer verbundenen, mit einem Lichtabtastbereich an seinem freien Ende versehenen Lichtleiter, in den von der Lichtquelle kommendes Licht nach seiner Extinktion durch den Kohlenwasserstoff einfällt und auf das Spektrometer zu seiner Analyse leitbar ist, ist dadurch gekennzeichnet, daß diese nach Art einer flugverlastbaren Einheit ausgebildet ist und wenigstens der Lichtabtastbereich des Lichtleiters mit einer Lagestabilisierungseinrichtung versehen ist.

Der Vorteil der erfindungsgemäßen Vorrichtung besteht, siehe auch oben die vorrichtungsseitig gestellte Aufgabe, darin, daß letztlich mit einem Spektrometer, einem Lichtleiter und einer Lichtquelle die Grundkomponenten für die Realisierung einer derartigen Vorrichtung beschrieben sind. Damit sind auch die Forderungen erfüllt, daß die Vorrichtung mittels an sich in Bezug auf ihre Nachweiseffizienz für Kohlenwasserstoffe erprobte Elemente realisiert werden kann, wodurch sich die Vorrichtung letztlich einfach und kostengünstig realisieren läßt. Auch gestattet eine derartige Vorrichtung eine wiederum verhältnismäßig einfache Ausgestaltung, die für den zu erwartenden rauhen Überprüfungsalltag bei der Ausführung des Verfahrens zuverlässig arbeitet.

Die Vorrichtung ist nach Art einer flugverlastbaren Einheit ausgebildet, d.h. sie ist so gestaltet, daß sie in ein kleines Fluggerät, sei es ein kleines Flächenflugzeug oder ein Hubschrauber, lösbar einbaubar ist. Da erfindungsgemäß keine aus dem Fluggerät für die Vorrichtung und die Ausführung des Verfahrens mit der Vorrichtung heraushängenden Sensoren, die einen Einsatz mittels eines Fluggeräts in Baumwipfelhöhe oder auch im Bereich von Hochspannungsleitungen unmöglich machen würden, erforderlich sind, kann die Vorrichtung praktisch als kleine Einheit (< 1 m³) faktisch in jedem Fluggerät der vorbeschriebenen Art Anwendung finden, wobei es auch leicht (< 100 kg) ausgeführt sein kann.

Um sicherzustellen, daß immer ein vorbestimmter Winkelbereich bei der Erfassung des vom Boden reflektierten, ggf. beim Vorhandensein von Kohlenwasserstoffen extinktierten Lichtes relativ zum Lichtabtastbereich der Vorrichtung gewährleistet ist, ist die Vorrichtung mit einer Lagestabilisierungseinrichtung versehen, die wenigstens den Lichtabtastbereich fortwährend in seiner bestimmungsgemäßen Lage auch bei ungleichmäßigen Flugbewegungen des Fluggerätes hält. Diese Lagestabilisierungseinrichtung kann beispielsweise eine kreiselgesteuerte Einrichtung sein.

Beim aktiven Nachweissystem gemäß der Erfindung wird die Lichtquelle durch eine Laserdiode gebildet, die beispielsweise im Impulsbetrieb betrieben werden kann.

Das Spektrometer selbst ist bei einem aktiven Nachweissystem vorteilhafterweise im wesentlichen durch eine Photodiode ausgebildet. Die pro Messung von der Photodiode in seiner Funktion als Spektrometer gelieferten Signale werden ohne Zeitverzögerung gespeichert und ausgewertet und stehen quasi online zur Verfügung.

Beim passiven Nachweissystem ist, im Gegensatz zur aktiven Verfahrensführung, da beim passiven Verfahren die Information aus einem größeren Spektralbereich zusammengefaßt werden muß, um ein detektierbares Signal zu erhalten, das gesamte Absorptionssptektrum messen und dessen integrale Änderung ist zu bestimmen, um eine ausreichende statistische Sicherheit zu erreichen. Vorzugweise wird deshalb ein Spektrograph verwendet, der ein hohes Auflösungsvermögen aufweist, was entweder durch eine große Brennweite oder ein Gitter mit hoher Liniendichte erreichbar ist. Dabei findet vorteilhafterweise ein Spektrograph in der sogenannten Czerny-Turner Anordnung Verwendung.

Bei aktiven Nachweissystem ist der Lichtabtastbereich des Lichtleiters vorteilhafterweise mit einer Teleskopeinrichtung versehen, um ein großes Lichtsammelvermögen zu gewährleisten. So kann beispielsweise die Teleskopeinrichtung durch eine Plan-Konvex-Linse gebildet werden, die das vom Boden reflektierte Licht sammelt und auf den Lichtabtastbereich des Lichtleiters fokussiert, von wo es zum Spektrometer geleitet wird.

Insbesondere beim passiven Nachweissystem ist es vorteilhaft, zwischen Lichtleiter und Spektrometer eine Verschlußeinrichtung vorzusehen, um das Spektrometer über eine definierte Zeit mit dem reflektierten Licht beaufschlagen zu können.

Um schließlich die Vorrichtung derart auszugestalten, daß auch Aussagen über den Ort der jeweiligen Messung fortwährend gemacht werden können, was gleichermaßen sowohl für den Ort der Detektion von Leckagen gilt als auch für den momentanen Ort des Fluggeräts, ist die Vorrichtung mit einem Navigationssystem versehen, das der Vorrichtung Informationen über die jeweiligen Lagekoordinaten liefert, so daß eine Korrelation zwischen dem momentanen Ort und der Messung an diesem Ort möglich ist und gemeinsame Daten darüber angezeigt und ggf. gespeichert und ggf. auch per Funk an eine entsprechend ausgerüstete Empfangsstelle gegeben werden können.

Als Navigationssystem eignen sich letztlich alle bekannten Navigationssysteme, wie sie im zivilen und militärischen Bereich der Luftfahrt und ggf. auch der Seefahrt bekannt sind. Ein besonders genaues Navigationssystem, das bis zu 1 m örtlicher Genauigkeit Aussagen liefert, ist vorteilhafterweise ein an sich bekanntes GPS-System (Global Positioning System), das, wenn auch gegenwärtig nicht mit der Genauigkeit, wie sie im militärischen Bereich möglich ist, doch mit hinreichender Genauigkeit auch für den zivilen Anwendungsfall, wie dem vorliegenden Fall, herangezogen werden kann.

Um die Vorrichtung und damit auch das mittels der Vorrichtung ausführbare Verfahren weitgehend unabhängig von Bedienungspersonal betreiben bzw. ablaufen zu lassen, ist die Vorrichtung vorteilhafterweise mit einem Rechner versehen, der alle Verfahrensabläufe und auch den Betrieb der Vorrichtung, insbesondere den des Spektrometers steuert. Der Rechner ist faktisch mit allen Komponenten der Vorrichtung funktionsverbunden, so daß mittels des Rechners eine Verfahrens- bzw. Prozeßsteuerung der Vorrichtung vonstatten gehen kann.

Die Erfindung wird nun unter Bezugnahme auf die nach- folgenden schematischen Zeichnungen anhand zweier Ausführungsbeispiele im einzelnen beschrieben. Darin zeigen:

1 in einer Prinzipansicht die Beprobungssituation des Verfahrens, wobei mit S⁰ die solare Strahlungsdichte, mit &ggr; die optische Dichte der Atmosphäre bzw. von Methan (&ggr;_CH4) und mit Rⁱ _j die Radien der Austrittsfläche über dem Leck bzw. eines Beobachtungsflecks für das aktive (i = a) und das passive (i = p) Nachweissystem bezeichnet ist,

2 beispielhaft die optische Dichte der Atmosphäre durch Methan (schwache Striche) und Wasserdampf (dunkle Striche) in Abhängigkeit von der Wellenlänge,

3 eine spektral hoch aufgelöste Darstellung der atmosphärischen Extinktion im Bereich von 1,65 &mgr;m für Methan, 4 das Absorptionsspektrum von Methan (reine Druckverbreiterung bei 1,6509 &mgr;m), wobei die gestrichelten Linien den elektrischen Abstimmbereich eines zur Auswahl stehenden Diodenlasers als Lichtquelle für eine aktive Verfahrensführung zeigen,

5 das Blockschaltbild einer Vorrichtung zur Ausführung des passiv betriebenen Verfahrens,

6 ein Blockschaltbild wie gemäß 5, allerdings zur Ausführung eines aktiven Verfahrens, und

7 einen vergrößerten Ausschnitt einer Strahlteilungseinrichtung zwischen Lichtquelle und Spektrometer in Form einer Photodiode.

In einer Fluggerät, beispielsweise in Form eines Hubschraubers 32, vergleiche 1, der in einem Abstand von beispielsweise l00 m über einem Boden oder Untergrund 11 fliegt, befindet sich eine Vorrichtung 10, mit der ein Fernnachweis von Kohlenwasserstoffen im untergrund- oder bodennahen Bereich der Atmosphäre 12, insbesondere von aus in Leitungssystemen (Gasleitung 13) geführtem, daraus austretendem Gas möglich ist. Dabei wird zunächst zum besseren Verständnis, bevor auf die in den 5 bis 7 dargestellten Vorrichtungen eingegangen wird, auf die 2 bis 4 eingegangen. Das Verfahren kann grundsätzlich nach zwei un- terschiedlichen Prinzipien ausgeführt werden. Einmal wird bei einem positiven Verfahren als Lichtquelle 14 die Sonne genutzt, beim aktiven Verfahren wird als Lichtquelle 14 eine Laserdiode genutzt. Bei Sonnenlicht als Lichtquelle 14 wird zur Methandetektion zunächst die gesamte Atmosphäre 12E durchlaufen, wobei das Sonnenlicht in Abhängigkeit von der Wellenlänge (&lgr;) von den natürlich vorkommenden Bestandteilen der Atmosphäre absorbiert wird.

2 zeigt eine gemessene spektrale Strahlungsdichte des Sonnenlichts an der Oberkante der Atmosphäre (durchgezogene Linie, rechte Skala). Man sieht aus der Darstellung den durch die Plancksche Strahlungsformel beschriebenen Abfall der Strahlungsdichte zu längeren Wellenlängen hin. Gleichzeitig zeigt die Figur den Logarithmus der optischen Dichte (linke Skala) des atmosphärischen Wasserdampfes (dicke Linien) und des natürlichen (Hintergrund-) Methans (dünne Linien). Deutlich erkennbar sind drei Vibrationsschwingungsbanden von Methan im Bereich von 1,65 &mgr;m, 2,4 &mgr;m und 3,3 &mgr;m mit zusammen über 5.000 einzelnen, hier nicht spektral aufgelösten Linien. Für eine passive Verfahrensführung zum Nachweis von Methan muß möglichst viel Strahlung von der Sonne den Erdboden erreichen.

3 zeigt einen Ausschnitt von 2 in hochaufgelöster Darstellung im Bereich von 1,645 bis 1,655 &mgr;m. Aufgrund der hohen Variabilität von Wasserdampf in der Atmosphäre muß für eine sichere Detektion von Methan diese sich daraus ergebende Querempfindlichkeit möglichst ver mieden oder auf einen minimalen Einfluß reduziert werden. Notwendige Voraussetzung für eine aktive Verfahrensführung ist deshalb eine Lichtquelle mit einer spektralen Halbwertsbreite von besser als 0,1 cm^–1, die sich im Bereich von mindestens ± 1,0 cm^,1– reproduzierbar erzeugen läßt, wozu sich hervorragend ein Laser als Lichtquelle eignet.

4 zeigt eine hochaufgelöste Absorptionslinie aus 3 bei 1,6509 &mgr;m.

Aus den voraufgeführten Ausführungen ist ersichtlich, daß ein Verfahren passiver oder aktiver Art mittels geeigneten Lichtes durchgeführt werden kann, um einen Fernnachweis von Kohlenwasserstoffen, im vorliegenden Falle Methan, durch Ermittlung der Absorption des für den nachzuweisenden Kohlenwasserstoff, hier Methan, typischen Wellenlängenbereichs aus von einer Lichtquelle 14, entweder in Form der Sonne oder einer Laserdiode, stammenden Lichtes nachweisen zu können.

Es wird deshalb nachfolgenden Bezug genommen auf 5, in der eine Vorrichtung 10 dargestellt ist, mir der das Verfahren ausgeführt werden kann. Die Vorrichtung 10 umfaßt ein Spektrometer 15, das mit einem Lichtleiter 18 verbunden ist, wobei der Lichtleiter 18 an seinem freien Ende 17 einen Lichtabtastbereich 16 aufweist, der hier als Linse ausgebildet sein kann. In den Lichtabtastbereich 16 fällt Licht 19, das bei der passiven Verfahrensführung, siehe 1, in einem großen Kegel akkumuliert wird.

Der Lichtleiter 18 leitet das akkumulierte Licht auf den Spektrographen 15, der eine Diodenzeile 27 umfaßt. Im Gegensatz zu einer aktiven Verfahrensführung, bei der als Lichtquelle 14 beispielsweise eine Lasereinrichtung mit sehr hoher spektraler Dichte zur Verfügung steht, muß bei einer passiven Verfahrensführung die Information aus einem größeren Spektralbereich zusammengefaßt werden, um ein detektierbares Signal zu erhalten. Dieses ist jedoch mit einer entsprechend geringen spektralen Auflösung verbunden. Demzufolge sind auch die relativen Signaländerungen, hervorgerufen durch die Absorption des aus dem Leck einer Gasleitung 13, ausströmenden Methans, entsprechend gering. Um eine ausreichende statistische Sicherheit zu erreichen, muß die Absorption gemessen und dessen integrale Änderung bestimmt werden. Dazu wird mit dem Spektrometer 15 der interessierende Wellenlängenbereich auf die Diodenzelle 27 abgebildet.

Wenigstens der Lichtabtastbereich 16 des Lichtleiters 18 ist mit einer Lagestabilisierungseinrichtung 21 versehen, um sicherzustellen, daß wenigstens der Lichtabtastbereich 16 immer in einem vorgegebenen Winkel relativ zur Oberfläche des Bodens 12 auch während unregelmäßiger Flugbewegungen eines Hubschraubers 32 oder sonstigen Fluggerätes ausgerichtet ist. Der Eingang des Lichtleiters 18 zum Spektrographen 19 ist mit einer Verschlußeinrichtung 24 versehen, die beispielsweise in Form eines elektromechanischem Verschlusses ausgebildet sein kann. Damit kann in vorbestimmten Abständen bzw. vorbestimmbaren Augenblicken und in einer vorbestimmbaren Zeit lang durch den Lichtleiter 18 geleitetes Licht auf das Spektrometer 15 gegeben werden.

Die Diodenzeile 27 ist mir einer thermoelektrischen Kühleinrichtung 28 und diese wiederum mit einer Steuerungseinrichtung 29 verbunden, die eine geeignete Temperierung der Diodenzeile 27 bewirkt. Ein zentraler Rechner 26 ist mit der Verschlußeinrichtung 24, der Lagestabilisierungseinrichtung 21 sowie der Steuerungseinrichtung 29 verbunden und ggf. mit einem Navigationssystem 25, das beispielsweise in Form eines GPS-Systems (Globel Positioning System) ausgebildet sein kann. Der Rechner 26 kann ggf. mit einer Ausgabeeinheit 30 in Form eines Bildschirms und/oder Druckers und/oder einer Fernübertragungseinrichtung verbunden sein. Schließlich kann der Rechner 26 mit einer Lagedateneinrichtung 31 verbunden sein, die geeignete Informationen aus der momentanen Fluglage des Hubschraubers 32 an dem Rechner 26 lielert. Mittels des Rechners 26 kann die gesamte Funktionsweise der Vorrichtung 10 gesteuert werden und es kann auch der Verfahrensprozeß als solcher, d. h. die Erfassung und Aufbereitung der Meßwerte, gesteuert werden, bis diese verwendbar und ggf. weiterverwertbar an der Ausgabeeinheit 30 anliegen.

Die Vorrichtung 10 kann in einer fiugverlastbaren Einheit 20 aufgebaut werden bzw. zusammengefaßt werden, so daß ein schneller Aus- bzw. Einbau aus dem bzw. in das Fluggerät 32 möglich ist. Die nachfolgend beschriebene Vorrichtung gemäß 6 ist analog als derartige Einheit aufbaubar.

In 6 ist eine Vorrichtung 10 dargestellt, mit der eine aktive Verfahrensführung möglich ist. Als Lichtquelle 14 dient hier eine Laserdiode, und das eigentliche Spektrometer 15 wird durch eine Photodiode 15 gebildet. Die Vorrichtung 10 zur Ausführung einer aktiven Verfahrensführung gemäß 6 unterscheidet sich von der Vorrichtung 10 zur Ausführung einer passiven Verfahrensvorrichtung an sich nur dadurch, daß zusätzlich noch vor den Lichtabtastbereich 16 bzw. als Lichtabtastbereich des Lichtleiters 18 eine Teleskopeinrichtung 23 geschaltet ist, die die Akkumulation aus einem schmalen reflektierten Lichtkegel, vergleiche 1, ermöglicht. Die übrigen Komponenten der Vorrichtung 10 sind zwischen den Vorrichtungen gleich und werden deshalb hier nicht noch einmal beschrieben.

Das Spektrometer 15 wird bei der Vorrichtung 10 zur aktiven Verfahrensführung durch eine Anordnung gebildet, wie sie im einzelnen aus 7 ersichtlich ist. Von einer Laserdiode als Lichtquelle 14 wird horizontal polarisiertes Licht 19 erzeugt und mittels, einer Linse kollimiert und an einer entsprechend spezifizierten Beschichtung eines Polarisators reflektiert. Über eine &lgr;/4-Platte wird eine Zirkularpolarisation des Lichts 19 erzeugt, die dann in den Lichtleiter 18 eingekoppelt wird. Das reflektierte, ggf. entsprechend dem delektierten Kohlenwasserstoff, beispielsweise Methan, extinktierte Licht, passiert dann vom Lichtleiter 18 kommend wiederum die &lgr;/4-Platte und ist wieder linear polarisiert, jedoch senkrecht zu dem ausgehenden Licht 19 und kann einen in den Strahlengang gelegten Strahlteiler (Polarisator) passieren, um auf die Photodiode 15 fokussiert zu werden. Ein zwischengeschaltetes Interferenzfilter dient der Unterdrückung des Sonnenlichts.

Es sind auch Kombinationen von Vorrichtungen 10 gemäß 5 und 6, hier nicht gesondert dargestellt, möglich. Eine solche Kombination gestattet ggf. auch gleichzeitig eine aktive und passive Verfahrensführung.

Methan oder ein beliebiger anderer geeigneter Kohlenwasserstoff der sich'in der Atmosphäre 12 befindet, kann nunmehr von einem Hubschrauber 32 aus, der sich in einen vorbestimmbaren Abstand vom Untergrund oder Boden befindet. in dem eine Gasleitung liegt, berührungslos ermittelt werden. Dabei wird durch Ermittlung der Absorption des für Methan oder eines beliebigen anderen nachzuweisenden Kohlenstoffes typischen Wellenlängenbereichs des aus der Lichtquelle 14, entweder der Sonne oder einer Lasereinrichtung, stammenden Lichts 19 der Kohlenwasserstoff nachgewiesen.