WAS IST EIGENTLICH FEINSTAUB ?

Alles was wie Staub in der Luft schwebt, also Rauch, Pollen, Fasern, auch Sand aus der Sahara (!), Gummiabrieb von Autoreifen und Abrieb von Autobremsen, nicht zu vergessen der Staub in Wohnräumen, also Zigarettenrauch, Duftkerzen, Lurch u.s.w.
Die Staubpartikel sind naturgemäß sehr klein und je kleiner sie sind, desto gefährlicher können sie für die Gesundheit sein, denn sie werden eingeatmet und können über die Lunge bis in den Blutkreislauf gelangen.

Eine Maßzahl für die Größe ist PM (Particulate Matter). PM 10 bedeutet alles was 10 Mikrometer und kleiner ist, also kleiner oder gleich 0,01 mm. PM 2,5 bedeutet kleiner oder gleich 0,0025 mm. Unsere Messeinrichtung kann PM 10 und PM 2,5 messen. Dazu wird die Staubluft durch eine winzige Kammer gesaugt und von einem Laserstrahl beleuchtet. Wenn ein Staubpartikel durch den Lichtstrahl fliegt, erzeugt es eine Lichtstreuung, die ein Lichtsensor auffängt. Die Anzahl und Stärke der Lichtreflexe ist ein Maß für die Menge und Größe der Staubpartikel. Der Zählwert wird dabei in Mikrogramm pro Kubikmeter Luft umgerechnet (µg/m3). Der Wert von 50 µg/m3 gilt als Gefahrengrenze.

Weitere Informationen: https://de.wikipedia.org/wiki/Feinstaub

HINTERGRUNDINFORMATION

Eine Gruppe feinstaubgeplagter und technikbegeisterter Leute in Stuttgart hat eine Initiative gestartet, mittels selbstgebauter Sensoren eine Netz von Überwachungsstationen zu errichten, um flächendeckend Feinstaub überwachen zu können.

Stuttgart ist durch seine Lage besonders von Wetterphänomenen wie Inversions-Wetterlage und fehlende Luftumwälzung durch Winde sehr stark von Feinstaubproblemen heimgesucht. Die Stadtverwaltung betrieb bis jetzt nur 4 Messstationen für Feinstaub, wodurch nur punktuelle Aussagen über die Luftqualität gemacht werden konnten. Außerdem wurden die Ergebnisse der Messung nur einmal am Tag ausgewertet.

Dieser Mangel beflügelte junge Stuttgarter Technikerinnen und Techniker Feinstaubsensoren zu bauen, die notwendige Software zu schreiben und die Übertragungsmethoden auszuwählen, um für wenig Geld Messgeräte betreiben zu können. Diese wurden alsbald in hundertfacher Zahl von Privatpersonen in der Stadt aufgestellt und betrieben. Die Messgenauigkeit dieser Sensoren ist zwar nicht so hoch wie die eines geeichten Messgerätes - welches ungefähr das Tausendfache eines Amateurgerätes kostet - aber die Ergebnisse sind vor allem durch die große Zahl von Sensoren von hoher Transparenz für die Feinstaub-Verhältnisse in einer ganzen Stadt.

Das Projekt, welches unter dem Namen OK-Lab-Stuttgart läuft, war so erfolgreich, dass sich sehr bald Amateure in anderen Städten und Ländern beteiligten, sodass die Zahl der Betreiber solcher Stationen bald über 1000 wuchs.
Übrigens: Unser Sensor im Museum hat die Nummer 2632.

HAT BERNHARDSTHAL EIN FEINSTAUBPROBLEM ?

Nein! Wir sind eine ländliche Gemeinde mit viel Wind und wenig Autoverkehr.
Ja, im Winter stinkt es manchmal wegen einiger mangelhaft ausgeführter Strohheizungen und Holzbrandheizungen und vor Jahren hat man noch im Herbst systematisch die abgeernteten Getreidefeder angezündet, da gab es oft Gestank und graue Wäsche, aber durch gesteigertes Umweltbewusstsein mancher Verursacher sind diese Probleme in Bernhardsthal kleiner geworden.

Aber ein Museum hat auch einen Bildungsauftrag und so entstand das Projekt "FEINSTAUBSENSOR" als Lehr- und Lernobjekt, nicht nur für Schüler, die uns mit ihren Lehrkräften besuchen, sondern auch für alle Museumsbesucher, die nicht nur nach Vergangenheit und Urgeschichte trachten.

Unser Sensor wurde nach den Anregungen der Gruppe "OK-Lab Stuttgart" zusammengebaut und am Fensterbrett Richtung Museumsplatz aufgestellt

 

Sensor Außenanlage

 

Elektronik im Ausstellungsraum

kleine OLED-Anzeige

Die Außenanlage beinhaltet den Feinstaubsensor mit Ansaugvorrichtung, Laser und Auswerteelektronik. Weiters ist ein Temperatursensor und ein Messfühler für relative Luftfeuchte eingebaut. Alle Messwerte werden digitalisiert und gemeinsam mit den Feinstaubwerten auf einem dünnen Kabel zur Innenanlage übertragen.

Die Elektronik der Innenanlage befindet sich in einem kleinen Kästchen (etwa 11 x 6 x 3 cm) auf dem Fensterbrett im Ausstellungsraum. Dieses enthält die Stromversorgung, einen Mikrocontroller vom Typ NodeMCU-ESP8266 mit Wi-Fi/WLAN Anbindung sowie eine winzige Anzeige in OLED-Technik zur Darstellung der aktuellen Werte.

Die Messwerte werden über die Wi-Fi/WLAN-Verbindung per Internet zu einem Server in Stuttgart übertragen. Dort werden die Messwerte gesammelt und grafisch aufbereitet. Über Internet können die Ergebnisse am Smartphone, Tablet oder PC gelesen werden.

EUROPAKARTE DER FEINSTAUBSENSOREN

Die Adresse http://stuttgart.maps.luftdaten.info führt zu einer Karte der Feinstaubsensoren, die von dem Projekt des OK-Lab Stuttgart koordiniert werden. Der Link ist so eingestellt, dass unser Sensor in Bernhardsthal in der Mitte des Bildes erscheint.
Die Karte kann vergrößert, verkleinert und verschoben werden. Man erkennt auch, dass sogar auf anderen Kontinenten solche Feinstaubsensoren installiert wurden.

Jedes Sechseck ist ein Sensor oder eine Gruppe von Sensoren, je nach Auflösungsgrad der Karte.
Links unten ist eine Farbskala eingezeichnet, nach welcher der Verschmutzungsgrad der Luft leicht erkennbar ist.

  • Grün ist unbedenklich,
  • Orange ist der Grenzwert,
  • bei Rot oder gar Violett wird es gesundheitlich bedenklich.

Beispieldaten vom 27. Juli 2017 (man kann die Karte anklicken, um die neuesten Daten zu bekommen)

 

FEINSTAUB IN BERNHARDSTHAL

Die aktuellen Feinstaubwerte der letzten 24 Stunden unseres Sensors findet man unter der Adresse https://www.madavi.de/sensor/graph.php?sensor=esp8266-463975-sds011

Man beachte, dass die Uhrzeit die koordinierte Weltzeit (UTC) ist. Für unseren Standort müssen wir daher 1 Stunde dazuzählen, im Sommer sogar 2 Stunden.

Die rote Kurve zeigt den "groben" Feinstaub (PM10) und die blaue Kurve die gefährlicheren PM2,5 Feinstaub, angegeben in Mikrogramm pro Kubikmeter (µg/m3). Wie schon zuvor gezeigt bedeuten Werte über 50µg/m3 Feinstaubgefahr !

Beispieldaten
vom 27. Juli 2017

(man kann die Karte anklicken,
um die neuesten Daten zu bekommen)

Die weiteren Diagramme darunter zeigen:

  • die letzte Woche
  • das letzte Monat
  • das letzte Jahr
  • die Tagesdurchschnittswerte
    der letzten Woche

(man kann die Karte anklicken,
um die neuesten Daten
zu bekommen)

 TEMPERATUR UND LUFTFEUCHTIGKEIT IN BERNHARDSTHAL

Die aktuellen Temperatur- und Luftfeuchtigkeitsdaten der letzten 24 Stunden unseres Sensors findet man unter der Adresse https://www.madavi.de/sensor/graph.php?sensor=esp8266-463975-dht

Man beachte, dass die Uhrzeit die koordinierte Weltzeit (UTC) ist. Für unseren Standort müssen wir daher 1 Stunde dazuzählen, im Sommer sogar 2 Stunden.

Die rote Kurve zeigt Temperatur in °C und die blaue Kurve die relative Luftfeuchtigkeit in Prozent. Wie anfangs gezeigt ist der Messort unsere Hausfassade am Museumsplatz.

 

Beispieldaten
vom 27. Juli 2017

(man kann die Karte anklicken,
um die neuesten Daten zu bekommen)

Auch hier gibt es unterhalb dieser beiden Diagramme noch die folgenden Ansichten:

  • die letzte Woche
  • das letzte Monat
  • das letzte Jahr
  • die Tagesdurchschnittswerte der
    letzten Woche

 

WEB-LINKS: