Luftqualitätsmessungen

Luftqualitätsmessungen sind die systematische Erfassung der Konzentrationen von Schadstoffen in der Außenluft. Sie dienen der Bewertung der Luftqualität, dem Schutz der öffentlichen Gesundheit, der Überwachung gesetzlicher Grenzwerte sowie der Forschung und politischen Entscheidungsprozesse.

Typisch überwacht werden Partikelmaterial wie PM2,5 und PM10, Stickstoffdioxid NO2, Ozon O3, Schwefeldioxid SO2 und Kohlenmonoxid CO. In einigen Programmen werden auch Ammoniak, flüchtige organische Verbindungen (VOCs) und Ultrafine Partikel erfasst; meteorologische Größen wie Temperatur, relative Feuchte und Wind werden oft zusammen erhoben.

Messansätze umfassen Festnetz-Netzwerke mit Referenzmethoden, kontinuierliche Stationen für Echtzeitdaten sowie zeitlich begrenzte oder passive Messungen. Mobile Messungen und dichtes Sensorennetz ergänzen stationäre Netze, erfordern jedoch sorgfältige Kalibrierung und Qualitätskontrolle.

Technische Verfahren umfassen PM-Bestimmung durch Gravimetrie oder alternative Methoden, NOx-Messung durch Chemilumineszenz, O3 durch UV-Photometrie oder verwandte Verfahren, CO durch Infrarot- oder elektrochemische Sensoren; VOCs werden oft durch Adsorptions- oder Photoionisationsdetektoren erfasst. Die Ergebnisse werden in regelmäßigen Abständen validiert und kalibriert.

Daten und Standards: Messwerte werden zu Indizes wie dem Luftqualitätsindex (AQI) oder EU-Luftqualitätsrichtlinien zusammengefasst; Grenzwerte nach EU-Richtlinien setzen Zielwerte und Grenzwerte. Öffentliche Daten werden von nationalen Umweltbehörden oft in Internet-Portalen bereitgestellt.

Qualitätssicherung: Netze verwenden Kalibrierung, Qualitätskontrollen, regelmäßige Wartung und Vergleich mit Referenzmethoden. Daten werden harmonisiert, mit Metadaten versehen und Unsicherheiten dokumentiert, um Transparenz zu fördern.

Herausforderungen: räumliche Heterogenität, meteorologische Einflüsse, neue Schadstoffe sowie Kosten; der Einsatz von Niedrigkosten-Sensoren, Satelliten- und Modellansätzen verbessert die Abdeckung und Nutzbarkeit der Messdaten.