Ein Laternenmast als Feinstaubmessgerät

Gute Luftqualität ist für unsere Gesundheit unerlässlich und es wird immer wichtiger, die Luftqualität im städtischen Umfeld zu überwachen. Das RIVM* misst an mehr als 50 Messstationen die Luftqualität in den Niederlanden und untersucht zudem verschiedene Möglichkeiten, diese Messungen durch lokale Sensoren und Messungen von Bürgern zu erweitern. Bieten die Masten der Straßenbeleuchtung dafür eine Lösung? Erik Tielemans, Abteilungsleiter im Centrum Milieukwaliteit** am RIVM, und Frank den Ridder von Sustainder erläutern die Möglichkeiten.

Wir befinden uns in Hilversum, wo Sustainder und das RIVM mit Sensoren in Leuchten experimentieren, die Feinstaub messen. Erik Tielemans: „Wir stellen fest, dass immer bessere Sensoren für die Messung der Luftqualität auf den Markt kommen. Zusammen mit Bürgern, Behörden und anderen Wissenspartnern sowie Unternehmen starten wir Pilotprojekte, um unser Landelijk Meetnet Luchtkwaliteit (LML)*** zu erweitern. Das Ziel ist, ein flächendeckendes Gesamtbild von der Luftqualität in den Niederlanden zu erhalten.“

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Erik Tielemans vom RIVM (links) und Frank den Ridder auf der Medienmeile in Hilversum

Feinstaub, was ist das eigentlich?

Erik Tielemans: „Feinstaub ist ein Sammelbegriff und bezeichnet in der Luft schwebende Teilchen unterschiedlicher Größe, Herkunft und chemischer Zusammensetzung. Im Allgemeinen handelt es sich dabei um Teilchen mit einem Durchmesser unter 10 Mikrometern oder anders gesagt kleiner als 0,01 Millimeter. Ab einer Größe von unter 0,1 Mikrometern sprechen wir von Ultrafeinstaub. Feinstaub ist, wenn er eingeatmet wird, gesundheitsschädlich und eine Quelle für Smog.“

Warum sind Messungen der Luftqualität wichtig?

Erik Tielemans: „Die Luftverschmutzung verursacht ca. 4 % aller Krankheiten in den Niederlanden. Durch die Messung der Luftqualität in städtischen Gebieten bekommen wir einen besseren Einblick in das Konzentrationsniveau und die noch auftretenden Grenzwertüberschreitungen. Es gibt kein Absolut sicher zu messendes Niveau der Luftverschmutzung, aber wir können zeigen, wo die Luft relativ sauber ist. Mit diesen Informationen können die Städte Problempunkte effizient angehen, die Bürger besser informieren und beispielsweise Empfehlungen für Routen geben.“

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Die Bürger haben ein steigendes Interesse an Informationen über die Luftqualität und möchten wissen, wie sie an bestimmten Orten ist. Frank de Ridder: „Die Niederländische Regierung muss diese Informationen bereitstellen. Natürlich ist es sehr spannend, die Luftqualität transparent zu machen, denn dann muss auch dementsprechend gehandelt werden. Wir erleben viel Enthusiasmus, aber wir sehen auch, dass noch nicht jede Gemeinde bereit ist, sich dem Problem zu stellen.“

Warum ist ein Straßenleuchtenmast für die Messung von Feinstaub interessant?

Frank den Ridder: „ Leuchtenmasten werden mit Strom versorgt und befinden sich im öffentlichen Raum. Die Infrastruktur ist also schon vorhanden. Der Abstand zwischen den Masten ist gering, sodass ein feinmaschiges Netz zur Verfügung steht. Wenn wir in der Lage sind, an all diesen Punkten die Feinstaubbelastung zu messen, wird deutlich, wie die Luftqualität jeweils vor Ort ist. Außerdem ist die Feinstaubmessung mithilfe von   Der Straßenbeleuchtung eine gut bezahlbare und umsetzbare Lösung.“

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Aber auch die Konnektivität ist ein sehr interessantes Thema. Erik Tielemans: „Wir können alle Daten in Echtzeit z. B. mit einer App wie ‚Meine Luftqualität‘ verlinken oder mit anderen Daten kombinieren. Leuchtenmaste aber auch Wartehäuschen, beispielsweise an Bushaltestellen, werden so zu interessanten ‚Sensorenhotels‘. Das Schöne ist, dass Sustainder die Sensoren in die Leuchten integriert. Eine ‚optische Verschmutzung‘ des öffentlichen Raums wird daher vermieden.“

Eine Außenbeleuchtung muss wind- und wasserdicht sein. Wie können Sie dann damit die Feinstaubbelastung messen?

Frank den Ridder: „Die Leuchten Alexia und Anne sind mit austauschbaren Kassetten ausgestattet. Wir integrieren den Sensor für die Feinstoffmessung in eine luftdurchlässige, aufgesetzte Kappe auf der Kassette. Das haben wir vorab gründlich getestet, denn in der Kappe muss ein freier Luftstrom gewährleistet sein. Natürlich steht das im Widerspruch zu der Idee, dass die Leuchte bei allen Witterungsverhältnissen wind- und wasserdicht sein muss. Am wichtigsten ist, dass wir den Sensor auf einer geeigneten Temperatur halten können, denn er darf nicht zu heiß werden. Der Sommer 2018 war daher für uns ein idealer Zeitpunkt, um das zu testen. Wir wissen seitdem, dass wir unsere Sensoren ausreichend kühlen können, und waren in der Lage, unser Produkt zu validieren.“

Messstationen, Citizen Science und Sensoren: Wie verbindet man all diese Daten?

Erik Tielemans: „Es gibt drei verschiedene Herangehensweisen, die das gleiche Ziel verfolgen: eine Übersicht über die Luftqualität zu liefern. Unser Innovationsprogramm ist darauf ausgerichtet, die Ergebnisse des landesweiten Messnetzes mit Satellitendaten, Daten von Sensoren und unseren Modellen zu kombinieren. Alle von Bürgern erfassten Daten werden in unserem Datenportal zusammengetragen, gemeinsam mit den Daten unserer Messstationen. Zurzeit untersuchen wir in der Praxis, wie wir die unterschiedlichen Technologien miteinander kombinieren und die Daten den Bürgern einfach zugänglich machen können.“

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Die Sensoren von Sustainder werden mit dem Datenportal des RIVM verbunden

Frank den Ridder: „Wir werden in den kommenden Monaten immer mehr Leuchten mit einem Feinstaubsensor anschließen. Wir nutzen dieselben Sensoren wie das RIVM und die Ergebnisse werden auch von den RIVM-Mitarbeitern analysiert. Die Sensoren werden mit dem Daten-Hub des RIVM verbunden. Das RIVM und Sustainder sind nicht wechselseitig verpflichtet, doch so schafft man natürlich gemeinsam eine Win-win-Situation für beide.“

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