Die Thermo-Plumex ist, ebenso wie die „klassische“ Spurengas-Plumex, ein Werkzeug der experimentellen Botanik. Beide Systeme ergänzen sich im Dienst der Klimafolgenforschung. Wobei die CO2-Plumex Szenarien mit erhöhter Spurengaskonzentration im Freiland nachstellt, während die Thermo-Plumex höhere Lufttemperaturen simuliert. Erst im Zusammenspiel beider Systeme kann ein gewünschtes Mikroklima in einer natürlichen Pflanzengesellschaft im Freiland vollständig, d.h. mit beiden Parametern, Spurengas und Wärme, unter experimenteller Kontrolle eingestellt und langfristig gehalten werden.
Erste Versuche, den Wärmehaushalt im Freiland zu verändern, lassen sich bis ins Jahr 1956 nachweisen. In der agrarmeteorologischen Versuchsstation zu Trier hatte A.Morgen [1] eine Zentralheizung (Fußbodenheizung) unterirdisch verlegt. Und schon damals zeigte sich, wie schwer es ist, im stets inhomogenen Boden die Wärme (durch Leitung) gleichmäßig zu verteilen (Lettau 1954 [2]). Zudem ist durch das Eingraben von Heizelementen, gleich welcher Art, das natürliche Bodengefüge so schwer gestört, daß experimentelle Arbeiten mit naturbelassenen Ökosystemen unmöglich, oder zumindest stark einschränkt sind.
Von den zahlreichen Möglichkeiten zur Wärmeübertragung innerhalb der Atmosphäre, die die Natur bietet, stehen dem Experimentator grundsätzlich drei Wege offen, und dabei sind nun gerade Leitung und Strahlung die schwächsten Glieder in der Familie der Möglichkeiten. Wesentlich wirkungsvoller ist der Massenaustausch. Dieser Transport von fühlbarer Wärme im Gefolge von stofflichen Wanderungen wird auch Scheinleitung genannt. Bei vertikaler Bewegung spricht man von Konvektion und bei horizontaler von Advektion. Massenaustausch in Fluiden (Luft) ist viel wirksamer als eine echte (physikalische) Wärmeleitung. Die Konvektion begegnet uns eindrücklich im Alltag, bei den häuslichen Heizkörpern der Zentralheizung. Heizkörper können weder durch Strahlung noch durch Leitung einen nennenswerten Energiebetrag an das Zimmer direkt abgeben. Einzig die durch engen Kontakt mit dem Heizkörper erwärmte Luft nimmt auf ihrem Weg durch das Zimmer die erforderliche große Wärmemenge mit auf ihre Reise.
Die Thermoplumex nutzt nun genau diesen sehr wirksamen, advektiven Massenaustausch. Das kreisrunde Versuchsfeld ist mit einem symmetrischen Ring aus elektrischen Heizfeldern eingezäunt, welche die durchtretende Luft vor ihrem weiteren Weg über den Pflanzenbestand erwärmen. Durch eine sinnreiche Elektronik werden nur die luvseitigen Heizfelder aufgesteuert und dabei die gewünschte Temperatur(differenz) durch geeignete Meß- und Regeltechnik aufrechterhalten.
