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Drohnen messen Luft-Schadstoffe

29.11.2019, Nr.: 18/2019

Die Begrenzung der Schadstoffbelastung der Luft ist notwendig, um die Lebensqualität zu sichern. Schadstoffe werden derzeit an verschiedenen Standorten stationär gemessen und mit Modellen vorhergesagt. Im Rahmen des Projekts MesSBAR (Automatisierte luftgestützte Messung der Schadstoff-Belastung in der erdnahen Atmosphäre in urbanen Räumen) wird in der Bundesanstalt für Straßenwesen (BASt) seit September 2019 die luftgestützte Messung der atmosphärischen Schadstoffbelastung erforscht. Das Institut für Flugführung (IFF) der TU Braunschweig leitet das Forschungskonsortium. Das Projekt wird im Rahmen der Förderrichtlinie Modernitätsfonds (mFUND) mit 2,27 Millionen Euro durch das Bundesministerium für Verkehr und digitale Infrastruktur (BMVI) gefördert.

Das Bild zeigt das MesSBAR-Logo Drohnen messen Luft-Schadstoffe Im Projekt MesSBAR ermitteln Drohnen die Schadstoffbelastung in der erdnahen Atmosphäre (Bild: Institut für Flugführung, TU Braunschweig)

Heute werden Emissionen stationär erfasst – beispielsweise im Straßenverkehr. Die Verteilung der Schadstoffe in der Höhe kann bisher nur mit einem hohen logistischen und finanziellen Aufwand ermittelt werden. Vertikale Messungen könnten weitere Informationen darüber liefern, wie sich Partikel und Gase wie Stickstoffdioxid verteilen. Zur Verbesserung von modellgestützten Vorhersagen und Überprüfung von Maßnahmen zur Schadstoffreduzierung ist deshalb ein flexibel einsetzbares Messsystem notwendig.

Das Team des Forschungskonsortiums entwickelt deshalb ein neues fliegendes Messsystem. Dabei werden 3 Drohnen (Quadrokopter) mit miniaturisierter Sensorik für Feinstaub, Ruß, Stickoxide und Ozon ausgestattet und betrieben. Diese Drohnen stellen ein modulares Schadstoff-Messsystem dar und sollen Vertikal- und Horizontalprofilmessungen an Bundesfernstraßen und in urbanen Räumen ermöglichen. Im Fokus stehen die Handhabbarkeit des Systems, die Qualifizierung der Sensorik und die Verwendung und Veröffentlichung der Daten.

Um eine hohe Datenqualität dieses neu entwickelten Messsystems zu gewährleisten, erfolgt eine Validierung mittels Vergleichsmessungen mit von der BASt betriebenen stationären Messstellen an den Autobahnen A555 bei Wesseling und A4 bei Bensberg über die Projektdauer von 3 Jahren.

Mitglieder des Forschungskonsortiums sind die Technische Universität Braunschweig, die Bundesanstalt für Straßenwesen, die Physikalisch-Technische Bundesanstalt Braunschweig, das Umweltbundesamt, das Leibniz-Institut für Troposphärenforschung, das Forschungszent-rum Jülich und die Firma Leichtwerk Research GmbH.

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