Photo-Credit: Jürgen Fälchle - Fotolia
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Der unsichtbare Fein(d)staub

Luft ist ein Lebenselixier. Täglich atmen wir etwa 15.000 Liter. Doch unsere Luft enthält auch unsichtbare Schadstoffe, die je nach Aufenthaltsort in ihrer Zusammensetzung und Konzentration schwanken. Besonders gefährlich sind die lungengängigen PM 2,5 Partikel in der Luft. Nach einer aktuellen Untersuchung der Max-Planck-Gesellschaft sterben jährlich weltweit 3,3 Millionen Menschen vorzeitig an den Folgen von Luftverschmutzung. In der EU führt die Belastung mit Feinstaub und Ozon jährlich zu 180.000 Todesfällen, davon allein 35.000 in Deutschland. (Quelle) Verschiedenste Untersuchungen haben längst bewiesen, dass sowohl die feinstaubbelastete Luft in Innenräumen, als auch in der Umgebungsluft im Außenbereich Herz, Lunge und Gehirn schädigen. Das Infarkt- und Schlaganfallrisiko steigt, die Asthmafälle bei Erwachsenen und vor allem Kindern nehmen zu.

An Präsenz hat das Thema spätestens seit dem VW-Abgasskandal und dem Feinstaubalarm in Stuttgart gewonnen. Fakt ist, dass der Ausstoß von Feinstaub und Stickoxiden im Abgas der Straßenverkehrsfahrzeuge aber nicht allein „Schuld“ am Feinstaubalarm ist. Nicht nur in Stuttgart, sondern vielerorts in Europa sind Feinstaubkonzentrationen in Abgaswerten zu hoch. Auch der Reifenabrieb auf der Fahrbahn sowie flug- und schienenverkehrsbedingte PM 2,5 Emissionen tragen zum erhöhten Feinstaubgehalt in der Umwelt bei. Die Förderung häuslicher Kleinfeuerungsanlagen in früheren Jahren verschärft das Ganze und zeigt heute ihre volle Wirkung. Biomasseverbrennungsanlagen gehören zusammen mit den gewaltigen Verbrennungsanlagen aus der Industrie zu den Hauptemittenten von Feinstaubpartikeln.

Luftreinhaltungsgesetzgebungen und die europäischen Grenzwerte sollen das Feinstaubaufkommen gesetzlich regeln. Seit 2015 gilt europaweit ein Grenzwert von 25 µg/m³ im Jahresmittel, der ab dem Jahr 2020 auf 20 µg/m³ herabgesetzt wird. Die Grenzwerteinhaltung wird an 170 behördlichen Messstationen in Deutschland vom Umweltbundesamt kontrolliert. Nach deren Auswertungen ist die Feinstaubbelastung in den letzten Jahren zwar flächen- und regionenübergreifend zurückgegangen, doch der Trend stagniert seit 2013. (Quelle)

Nachvollziehbar ist für jedermann, dass die Feinstaubbelastung in städtischen und vorstädtischen Räumen zugenommen hat, in ländlichen hingegen rückläufig ist.

Die Ursachenbekämpfung stellt sich für viele Verantwortliche schwieriger dar als gedacht.

Egal bei welchem Wetter: Die Feinstaubmessung passt!

Witterungsbedingte Einflüsse erschweren oftmals die Messungen. Behördliche Messstationen, wie es in Stuttgart derzeit sechs aktive gibt, sind hierfür technisch aufwendig gestaltet und entsprechend kostenintensiv.

Dank des kompakten Feinstaubsensor FDS 15 aus dem Hause Dr. Födisch Umweltmesstechnik AG ist nun ein Feinstaubmessgerät am Markt, das auf vergleichbare Weise Feinstaubkonzentrationen ermittelt (PM 2,5). Bisherige Erprobungen in Deutschland und China zeigen eine gute Korrelation zu den behördlichen Messstationen. Alle zwei Sekunden wird ein Messsignal gesendet. Die Werte können auf Minuten oder Stunden gemittelt werden und haben aufgrund der Informationsdichte der Messwerte aus der kontinuierlichen Erfassung eine sehr hohe Aussagekraft. Viel mehr noch, durch die WLAN-Fähigkeit und Vernetzung mehrerer Sensoren kann genau ermittelt werden, woher und wann die Feinstaubbelastung kommt. Dies zeigen unsere Erprobungsergebnisse.

So wird gemessen

Herzstück des FDS 15 sind zwei optische Sensoren, die den Staubgehalt auf Basis der Streulichtmessung ermitteln. Die angesaugte Luft wird dabei auf 50 °C vorkonditioniert und auf diesem Niveau konstant gehalten. Damit spielt es keine Rolle, welches Wetter vorherrscht oder welcher Standort für das Gerät gewählt wird. Per integrierten Lüfter findet eine Zwangsdurchströmung statt, die den Luftaustausch garantiert. Beim Aufbau und Design wurde besonders auf die Kompaktheit geachtet:

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Sind Sie interessiert an den technischen Details des Feinstaubsensor FDS 15? Das technische Datenblatt können Sie hier herunterladen.

Ein Feinstaubsensor, viele Möglichkeiten

Das Gerät zielt insbesondere auf den stationären oder mobilen Einsatz zur Innen- und Außen-Luftüberwachung. Dies spielt z.B. bei der Arbeitsplatzüberwachung in produzierenden Werkhallen eine Rolle. Aber auch in städtischen Ballungszentren kann der FDS 15 z.B. an Straßenmasten oder Verkehrsknotenpunkten integriert werden. Flughäfen, öffentliche Gebäude und Industriegebiete sind ebenfalls Adressaten.

Der Feinstaubsensor FDS 15 kann vielseitig genutzt werden, z. B. als:

  • Air Management System (Lüftungssteuerung)
  • Air Quality System (Ergänzung zur Luftgütemessung CO2-Gehalt in Räumen)
  • Workplace Monitoring (Arbeitsplätze)
  • Filter Monitoring (Filterüberwachung im Sinne der Luftrückführung)
  • Ambient Monitoring (Umweltüberwachung außen)
  • Controlling-Tool (Ermittlung diffuser Quellen)
  • Benefit-Kit (Zusatzgerät zu Wetterstationen)

Die Vorteile liegen auf der Hand:

  • wetterunabhängig
  • kontinuierliche Feinstaubmessung
  • preislich attraktives, industrietaugliches Messgerät
  • einfache Datenausgabe per Standardschnittstellen
  • wartungsarmer Betrieb
  • stabile Laufleistung
  • robuste und kompakte Bauweise

Dies macht den FDS 15 zu einem handlichen Allrounder, der seinesgleichen sucht.

Das Ergebnis zählt: präzise Feinstaubmessung im Test

Der FDS 15 wurde unter verschiedensten Bedingungen in der Praxis erprobt. Drei Ergebnisse stellen wir Ihnen vor:

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Die Feinstaubbelastung an Silvester erreicht Werte, wie kaum an einen anderen Tag im Jahr. Deutlich wird in der Messauswertung, welche Auswirkung Wetter-Phänomene haben können. Wetterwechsel begünstigen einen Luftaustausch. Bei Regen werden viele Luftschadstoffe sogar „ausgewaschen“. Anders verhält sich dies bei sogenannten Inversionswetterlagen. Während normalerweise die unteren Luftschichten wärmer sind als die darüber liegende Luft, ist bei Inversionswetterlagen die Luft am Boden kühler als in der Höhe. Dadurch wird der Luftaustausch blockiert; die Luft und damit die darin enthaltenen Schadstoffe bleiben in Bodennähe gefangen und können sich über Stunden oder Tage ansammeln. Solche hohen Schadstoffwerte haben wir beispielsweise am 02.01.2016 in Leipzig beobachtet.

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In einer Gießerei wurden Fünf-Minuten-Mittelwerte von Feinstaubkonzentrationen, verursacht durch Schweißrauch, ermittelt. Die Auswertung zeigt deutlich, wann produktionsbedingte Arbeitsspitzen auftraten. Die Lüftung kann und sollte im Sinne der Qualitätsverbesserung des Arbeitsprozesses und zur Gesundheitsvorsorge der Mitarbeiter entsprechend gesteuert werden.

Nicht zuletzt die mobile Messung, die zusammen mit unserem Kooperationspartner G. Lufft Mess- und Regeltechnik GmbH und dessen mobilem Wettersensor MARWIS durchgeführt wurde, brachte sehr gute Messwerte:

Individuelle Lösungen aus einer Hand: Die Dr. Födisch Umweltmesstechnik AG

Das Unternehmen Dr. Födisch Umweltmesstechnik AG wurde 1991 gegründet, um hochmoderne Geräte zu entwickeln, die umwelt- und gesundheitsschädliche Abgase in der Luft überwachen können. Daraus ist ein Produktportfolio von mehr als 25 Geräten entstanden, die auf verschiedenste Art und Weise Gase, Staub und Volumenströme messen.

Der optische Feinstaubsensor FDS 15 ist Basis für weitere Entwicklungen innerhalb der Staubmessgeräte-Produktlinie. Die optische Streulicht-Messmethode soll künftig auch in weiteren Messgeräten integriert werden, um die Messung jeglicher Art von Stäuben noch effektiver und präziser für den Nutzer zu gestalten.

Bereits heute sind mehr als 11.000 Staubmessgeräte und Gasanalysatoren aus dem Haus Dr. Födisch Umweltmesstechnik AG weltweit im Einsatz. 72 Mitarbeiter entwickeln und fertigen Messtechnik „Made in Germany“ und setzen individuelle Systemlösungen am Hauptsitz in Markranstädt bei Leipzig um. Zum Ende des Jahres 2015 wurde ein Rekordumsatz von 19,5 Mio. EUR erwirtschaftet. Der Erfolg geht u. a. auf die Erschließung neuer Absatzmärkte, wie z.B. in China zurück, wo die Ausmaße der Luftverschmutzung noch größer sind als hierzulande. Der Exportanteil im Umsatz beträgt insgesamt 56 %.

Zum bisherigen Kundenkreis zählen u. a. Kraftwerke und Verbrennungsanlagen für Abfall, Biomasse und Klärschlamm, Anlagen der chemischen und metallurgischen Industrie, wie etwa Gießereien und Kupferhütten. Mit dem Feinstaubsensor FDS 15 soll der Kundenkreis um Automobilhersteller und –zulieferfirmen, Kommunen, meteorologische Institutionen, Flughafenbetreiber u.a. erweitert werden.

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