Preiswerte neue Sensortechnik zur Bewertung von städtischen Grünflächen

Bisherige Lösungen basierten auf teuren Messinstrumenten und waren wirtschaftlich kaum vertretbar. Die Ergebnisse sind ein wichtiger Baustein beim Streben nach klimafreundlicher Stadtplanung, da sie niedrigschwellig verlässliche Daten liefern.

Im Fokus des Projekts stand daher die Entwicklung eines mobilen Messsystems, bestehend aus einer hohen Anzahl kostengünstiger, frei programmierbarer, untereinander vernetzter und beliebig erweiterbarer Multisensoren zur Erfassung von Parametern wie Luftfeuchtigkeit, Temperatur und Feinstaubbelastung sowie CO2, Sauerstoff und Stickoxiden. "Klassische Messgeräte zur Überprüfung des Feinstaubs in der Luft beispielsweise", erklärt Dr. Matthias Kaul, der das Projekt zusammen mit Dr. Ganna Reznik an der Bergischen Universität leitet, "kosten rund 20.000 Euro und messen üblicherweise diesen einen Parameter. Die für das Forschungsprojekt von unserem Partner HANZA entwickelten Multisensoren liegen bei einem Stückpreis von 200 Euro und lassen Aussagen über verschiedene Kennzahlen zu. Das ist neu und unterstreicht das enorme Potenzial, das wir darin sehen." In der Praxis beeinflussen ständig wechselnde Windverhältnisse die Qualität der Messungen, daher war den Forschenden die hohe Anzahl von Sensoren und ihre Vernetzung wichtig. "Wenn wir ein begrüntes Gebiet an zwei Punkten mit Messgeräten ausstatten, die zum Zeitpunkt X der Windrichtung entsprechend aufgestellt sind, dann haben wir ein Problem, sobald der Wind dreht. Ab dann können wir keine Aussagen mehr über die Luftqualität an Messstation A im Vergleich zur Messstation B treffen", erklärt Kaul. Durch die Vielzahl der Sensoren im Versuchsaufbau findet sich immer ein Paar, das der aktuellen Windrichtung entspricht.

Um die Leistungsfähigkeit ihres entwickelten Messsystems zunächst unter Laborbedingungen zu überprüfen, baute das Projektteam einen mit unterschiedlichen Pflanzen ausgestatteten Windkanal. "Neben den Multisensoren haben wir auch mit sogenannten Referenzgeräten gemessen, also den teuren, bewährten Instrumenten, um zu sehen, ob wir gleiche Ergebnisse erhalten", so Kaul. Das Resultat stimmte die Forschenden doppelt positiv: "Wir haben nicht nur die Bestätigung erhalten, dass die Sensoren einwandfrei messen, sondern im Messergebnis die doch überraschend hohe Leistung einer Efeubepflanzung in puncto Feinstaubreduzierung festgestellt. Im Windkanal reduzierte sie eine bestimmte Feinstaubart in der Umgebungsluft bis um die Hälfte." Durch die Neigung und die Interaktion der Blätter untereinander wirkt die Hecke wie ein organischer Tiefenfilter. Bei Efeu deutlich besser als bei der ebenfalls getesteten Staudenbepflanzung.

Besonders erfreulich für das Projektteam ist daher auch, dass nach einer Testreihe in Münster eine Projektverlängerung genehmigt wurde, um eine begrünte Hausfassade zu analysieren.

Kontakt über Dr. Matthias Kaul, Wissenschaftlicher Mitarbeiter, Institut für Partikeltechnologie, Telefon 02 02/439-15 24, mkaul@uni-wuppertal.de

Marylen Reschop, Bergische Universität Wuppertal