Eigenschaften und Eignung von Low-cost-Sensoren
Seit einigen Jahren sind kostengünstige Messsysteme auf dem Markt verfügbar, die auf Sensortechnologien basieren und Luftschadstoffmessungen der Aussenluft für wenig Geld versprechen (Low-cost-Sensoren). Welche Anwendungsmöglichkeiten solche Sensoren bieten und warum sie weit davon entfernt sind, die klassischen Luftmessgeräte, wie sie in den OSTLUFT-Messstationen betrieben werden, abzulösen, wird nachfolgend erklärt.
Kaufen, auspacken und losmessen: Low-cost-Sensoren sind günstiger als konventionelle Messgeräte. Zudem sind sie viel kleiner, haben einen geringeren Stromverbrauch und liefern ihre Daten meist direkt an eine Datenzentrale. Auf den ersten Blick eine grossartige Entwicklung, liegt der Haken doch im Detail, oder besser gesagt in der Genauigkeit und Verlässlichkeit.
Messgeräte müssen für den Einsatz kalibriert werden. Dabei wird eine Umrechnungsfunktion vom Messsignal zur Konzentration des gemessenen Stoffes in der Luft ermittelt. Messgeräte mit Low-Cost-Sensoren werden vom Hersteller nur einmalig kalibriert. Dies geschieht unter Bedingungen, wie zum Beispiel konstanter Druck und Temperatur sowie Zusammensetzungen der Luft, die meist nicht denen am Einsatzort und zur Einsatzzeit entsprechen. Zudem verändern Sensoren ihre Eigenschaften durch Lagerung, Transport, Temperaturschwankungen oder Luftfeuchtigkeit. Sensoren beginnen zudem durch Alterung oder Verschmutzung früher oder später zu driften. Auch ihre Lebensdauer in der Grössenordnung von Monaten ist verhältnismässig kurz. Um Sensoren für reproduzierbare und genaue Luftschadstoffmessungen einsetzen zu können, ist daher immer ein grosser Aufwand für regelmässige Kalibrationen und Vergleiche mit Referenzgeräten nötig. Dieser hohe Aufwand übertrifft die niedrigen Anschaffungskosten bei weitem.
Für die amtliche Überwachung der Luftqualität, wie sie OSTLUFT durchführt, sind Messungen mit hoher Genauigkeit über einen langen Zeitraum und unter hohen Qualitätsstandards notwendig. Dies erreicht OSTLUFT durch die Verwendung von geprüften und zertifizierten Messgeräten entsprechend der Referenzmethode sowie regelmässigen Kalibrationen. Anhand der so ermittelten Messwerte wird die Einhaltung der Immissionsgrenzwerte gemäss LRV überprüft. Die Lebensdauer klassischer Messgeräte kann Jahrzehnte betragen.
In Kombination mit einem klassischen Messnetz, welches eine nachträgliche Kalibrierung der Sensoren sicherstellt und die Messwerte kontrolliert, können Low-cost-Sensoren möglicherweise ergänzend für Projekte eingesetzt werden. Denkbar sind zum Beispiel stationäre Messungen mit räumlicher Verdichtung oder mobile Messungen. So liessen sich Low-cost-Sensoren allenfalls ähnlich den NO₂-Passivsammlern für weitere Luftschadstoffe einsetzen. Derzeit wird die Datenqualität und -sicherheit von Passivsammlern durch Sensoren aber noch nicht erreicht.
OSTLUFT beobachtet die Entwicklung von Low-cost-Sensoren aufmerksam und prüft mögliche temporäre Einsätze im Rahmen von Projekten.
Anhänge
Statuspapier Luftqualitätsüberwachung mittels low-cost-Sensoren
Sensortechnologien für die Messung von Luftschadstoffen
