So lässt sich Feinstaub messen

Ein Bausatz für ein Feinstaubmessgerät
Mit so einem Bausatz lässt sich der Feinstaubgehalt der Luft messen. Bildrechte: MITTELDEUTSCHER RUNDFUNK

Wie hoch der Feinstaubgehalt in Halle ist, haben wir, Daniela Schulze, Robin Jüngling und Florian Pontalti im Selbstversuch gemessen – mit einem selbstgebauten NOVA SDS011-Feinstaubsensor. Die Bauteile dafür kann man im Internet bestellen. Neben dem Sensor braucht man unter anderem einen WLAN Chip mit Computer, auf den sich die Firmware aufspielen lässt sowie optional ein Messstück für Temperatur und Luftfeuchtigkeit.

Das OK Lab Stuttgart, ein Projektlabor, das sich unter anderem mit Bürgerforschung (sogenannten "Citizen Science") und Datenvisualisierung beschäftigt, bietet online eine Bauanleitung sowie Erklärvideos an. Damit das Messkit funktioniert, braucht es außerdem Strom und eine Internetverbindung. Ziel der Initiative ist es, Menschen, die an Wissenschaft interessiert sind, aktiv in Forschungsprojekte einzubinden. Jeder soll mitmachen können und seine Umwelt besser kennen lernen. Der fertig zusammengebaute, online eingerichtete Feinstaubsensor kann an der Außenwand eines Hauses befestigt werden. Mit einem optischen Messverfahren zählt das Messkit die Feinstaubpartikel und berechnet daraus die Partikelmasse. Aus den übermittelten Daten erstellt die Website luftdaten.info eine sich in Echtzeit aktualisierende Feinstaub-Karte. So werden die unsichtbaren Minipartikel sichtbar. Sie können als Ergänzung zu den offiziellen Messstationen der Lüsa gesehen werden und helfen dabei, ein umfassenderes Bild von der Feinstaubverteilung in Halle zu bekommen.

Grafik Feinstaubmessung in Halle am 29.05.2018
Bildrechte: Umweltbundesamt

Vom Hauptbahnhof zum Multimediazentrum

Student Robin Jüngling misst die Luft am Hauptbahnhof (l) und kann die Werte über seinen Laptop einsehen (screenshot r.).
Student Robin Jüngling mit dem Feinstaubmesskit SDS011 die Luft am Hauptbahnhof in Halle. Bildrechte: MDR/Florian Pontalti

Mit dem Messkit haben wir die Luft an neun Orten unter die Lupe genommen – vom Hauptbahnhof über den Markt bis zum Multimediazentrum in der Mansfelder Straße. Eine Strecke, die wir auf dem Weg zu unseren Seminaren mehrmals wöchentlich nehmen. Los ging es am Hauptbahnhof, an dem sich jeden Tag die Wege von etwa 30.000 Reisenden kreuzen. Ende des letzten Jahres hat sich die Westhalle des Bahnknotens, der bereits seit 2014 umgestaltet wird, in eine Baustelle verwandelt.

Was hier wohl durch die Luft wirbelt? Einiges, vermuteten wir und holten unser Messkit raus. Mit einem mobilen Handy-Hotspot haben wir den Feinstaubsensor zunächst mit dem Internet verbunden. Über die IP-Adresse der Verbindung ließen sich die Feinstaubwerte (PM10 und PM2.5) sowie Temperatur und Luftfeuchtigkeit dann über den Laptop einsehen. Im Minutentakt hat der Sensor die Werte aufgezeichnet, und in ein Liniendiagramm übertragen. Jeweils 15 Minuten haben wir die Luft an einem Ort gemessen. Durchschnittlich 12,7 µg/m³ PM10 und 9,9 µg/m³ PM2.5 bei 32,9 °C und 39,9% relativer Luftfeuchtigkeit zeigte das Messkit am Hauptbahnhof an – im Tagesvergleich ein mittelmäßiger Wert und damit weniger hoch als erwartet. Mit der Straßenbahn sind wir anschließend zum Multimediazentrum in der Mansfelder Straße, dem Franckeplatz, der Mensa in den Franckeschen Stiftungen sowie in eine Apotheke und ein Blumengeschäft am Marktplatz gefahren.

Andrea Zehler (l.) vor ihrem Blumenhandel in der Schmerstraße in Halle (Saale)
Andrea Zehler (l.) vor ihrem Blumenhandel in der Schmeerstraße Bildrechte: MDR/Florian Pontalti

Dort haben wir Andrea Zehler getroffen. Die gebürtige Hallenserin arbeitet seit über 25 Jahren im Blumenhandel. An ihrem Geschäft in der Schmeerstraße fahren beinahe minütlich Straßenbahnen vorbei. Das macht sich auch im Laden bemerkbar, beispielsweise auf den Pflanzen: "Du hast wirklich 'ne schöne Staubschicht hier drauf, aber deswegen kannst ja nicht die Türen den ganzen Tag zu lassen", erklärt sie uns. Und tatsächlich bestätigt auch das Messkit eine leicht erhöhte Feinstaubbelastung: Die Werte von 14,8 µg/m³ PM10 und 13,3 µg/m³ PM2.5 gehören zu den höchsten im Selbstversuch gemessenen.

Feinstaubbelastung drinnen größer als draußen

Auch in den anderen untersuchten Innenräumen waren die Werte tendenziell höher als vor der Tür. Das hat uns überrascht. Was könnten die Gründe dafür sein? Sowohl offene und undichte Fenster und Türen als auch Rückstände an Schuhen und Kleidung können Feinstaubpartikel in die Innenräume einschleusen, erklärt das Umweltbundesamt dazu auf seiner Website. Aber auch Büro- und Haushaltsgeräte, Rauchen und Kerzen treiben die Werte in die Höhe. ”Da im Innenraum weniger starke Verdünnungseffekte wirken, wie in der Außenluft, ist die Feinstaubbelastung in der Innenraumluft häufig höher”, heißt es dort weiter.

Allerdings könnte auch der Feinstaubsensor selbst für die erhöhten Werte verantwortlich sein: Im Gegensatz zu einem eignungsgeprüften Feinstaubanalysator reagiert er u.a. stärker auf klimatische Veränderungen in der Luft, wie der Luftfeuchte, des Luftdrucks und der Temperatur. Auch spielt die Wahl des Messstandortes eine erhebliche Rolle bei der Messung. So können die Messergebnisse beispielsweise stark variieren, je nachdem in welcher Höhe der Sensor angebracht ist, wie weit er von einem Emittenten z. B. der Straße entfernt ist oder wie gut oder schlecht durchlüftet seine Umgebung ist.

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