Erfassung luftverschmutzender Fahrzeuge

Die Luftverschmutzung ist in verschiedenen Teilen der Erde weiterhin gefährlich hoch. Laut der Weltgesundheitsorganisation atmen neun von zehn Menschen Luft, die mit großen Mengen an Schadstoffen wie Feinstaub und Stickstoffdioxid belastet ist. Der Straßenverkehr ist eine wesentliche Quelle der Luftverschmutzung, die zu vorzeitigem Tod und Krankheiten führt.

Einem Bericht der Europäischen Umweltagentur ist zu entnehmen, dass der Straßenverkehrssektor der größte Verursacher der Gesamtemissionen von Stickstoffdioxid in der EU ist, wobei jedes Jahr 400 000 auf Luftverschmutzung zurückzuführende vorzeitige Todesfälle verzeichnet werden. Daher ist es von zentraler Bedeutung, Fahrzeugemissionen einzudämmen. Im Rahmen des EU-finanzierten Projekts CARES (City Air Remote Emission Sensing) entwickeln Forscher Instrumente zur Fernmessung von Emissionen.

Einer Pressemeldung auf der Website des Projektpartners Technische Universität Graz zufolge arbeitet das Forschungsteam „an neuen kontaktlosen Abgas-Messmethoden, mithilfe derer Kommunen emissionsmindernde Maßnahmen treffen können“.

Alexander Bergmann, Leiter des Instituts für Elektronische Sensorsysteme der TU Graz, wird darin mit folgenden Worten zitiert: „Wir wollen die Fahrzeugemissionen in Städten und Umweltzonen unter realen Bedingungen überwachen, ohne in den frei fließenden Verkehr eingreifen zu müssen.“ Er fügt hinzu: „Ziel ist es, mit den Messungen die Abgasklasse jedes einzelnen Fahrzeugs festzustellen.“

In Verbindung mit diesen Messungen werden verschiedene Ideen in Erwägung gezogen, etwa die Einführung einer emissionsbezogenen Citymaut, bei der die zu zahlende Gebühr für Autos mit höheren Emissionen dementsprechend höher ausfallen würde. „Auch Einfahrtsgenehmigungen in Umweltzonen könnten automatisch überwacht werden, indem automatische Schranken sich nur dann öffnen, wenn der Schadstoffausstoß des herannahenden Autos im Normbereich liegt.“ Außerdem könnten mithilfe der Sensoren Fahrzeuge identifiziert werden, deren Motoren für eine höhere Leistung umgebaut wurden und die daher höhere Emissionen ausstoßen.

Wie in derselben Pressemeldung erklärt wird, kommen bei der von den Forschern entwickelten Technologie Sensoren zum Einsatz, die winzige zweizinkige Stimmgabeln enthalten. „Diese werden durch Laserpulse in Schwingung versetzt. Die Partikel, die sich zwischen den Zinken der Stimmgabel befinden, werden durch die Schwingung angeregt [...]. Dabei gibt jedes einzelne Partikel akustische Signale ab.“ Die akustischen Signale werden von der Stimmgabel aufgenommen und wiedergegeben. „Je mehr Partikel es sind, desto lauter ist der Ton. Anhand der Lautstärke lässt sich dann feststellen, wie viele Partikel sich in der Umgebung befinden.“

Die Methode wird bereits für Gasmessungen genutzt und könnte „eine Möglichkeit für einen Low-Cost-Sensor sein“, so Bergmann, der damit rechnet, dass die Technologie bis zum Ende des CARES-Projekts Serienreife erlangt. Die Partner hoffen, dass es möglich sein wird, die Sensoren, die am Straßenrand, auf Leitplanken oder Verkehrsschildern angebracht werden können, zunächst in an CARES beteiligten Städten wie Mailand, Prag und Krakau zu installieren. Das laufende Projekt CARES endet 2022. Sein Ziel ist es, derzeitige Möglichkeiten zur Messung von Fahrzeugemissionen auszubauen. Die Projektpartner hoffen zudem, die Datenverarbeitung bestehender Instrumente zur Fernmessung von Emissionen wie auch der im Rahmen von CARES weiterentwickelten Systeme zu beschleunigen, um Echtzeitanalysen zu ermöglichen.

Weitere Informationen:

CARES-Projekt