Mit Künstlicher Intelligenz gegen Feinstaub

Mit Künstlicher Intelligenz gegen Feinstaub

Das Unternehmen Hawa Dawa digitalisiert die Feinstaubmessung in Städten und setzt dabei auf Vernetzung und Künstliche Intelligenz im Schuhkarton.

Emissionen | Von Tim Kröplin |

Ob nun die Erderwärmung aufgrund von Methan oder Kohlenstoffmonoxid oder Erkrankungen wie Asthma, Bronchitis oder auch Lungenkrebs - einer der Auslöser für diese Probleme ist die Luftverschmutzung. Stoffe wie Kohlenmonoxid und Stickstoffdioxid sorgen dafür, dass ein gesundes Leben besonders in verkehrsreichen Großstädten schwer ist. Das hängt unter anderem damit zusammen, dass Diesel- und Benzinmotoren durch eine unvollständige Verbrennung Feinstaubpartikel erzeugen, die wiederum aufgrund ihrer winzigen Größe bis in die feinsten Verästelungen der Lunge vordringen können, da die Schutzmechanismen des Atemorgans nicht in ausreichend sind, um diese Schadstoffe abzuwehren.

Das EU-Parlament hatte dementsprechend den Jahresmittelwert für Feinstaubpartikel mit einer Größe von weniger als zehn Mikrometern auf 40 Mikrogramm pro Kubikmeter festgelegt. Deutschen Städten fällt es allerdings schwer, den festgelegten Wert einzuhalten. In Stuttgart mussten deshalb Maßnahmen ergriffen werden, um gegen die regelmäßige Überschreitung des vorgegebenen Grenzwerts vorzugehen. So gilt ab 2019 ein Fahrverbot für Dieselfahrzeuge mit den Abgasnormen Euro 1 bis 4. Doch woher weiß man, wie groß die Luftverschmutzung überhaupt ist?

Containergroße Messanlagen für winzige Partikel

Dafür gibt es verschiedene Möglichkeiten. Das Umweltbundesamt hat beispielsweise containergroße Messstationen im ganzen Land aufgestellt. Die Jahresmittelwerte der Messungen werden regelmäßig auf dem Internetportal der staatlichen Einrichtung veröffentlicht. Wer darüber hinaus eine Schadstoffmessung in seinem persönlichen Umfeld wünscht, kann sich selbst ein Messgerät für den Innenraum besorgen. Das ist gerade für Menschen mit einer chronischen Atemwegserkrankung wichtig, um bei erhöhten Werten entsprechend zu reagieren. Und dann gibt es noch private Anbieter, die kompakte Messstationen in Städten installieren, um die städtische Luftqualität flächendeckend zu überwachen.

Das Unternehmen Hawa Dawa zählt zu diesen Anbietern. Die Entwicklung eigener Messstationen hat unterschiedliche Gründe. So messen die Anlagen vom Umweltbundesamt nur punktuell, sind verhältnismäßig teuer - rund 150.000 Euro pro Station - und zudem relativ groß. "Unsere Geräte sind nicht viel größer als ein Schuhkarton und messen die wichtigsten Schadstoffe wie zum Beispiel Kohlenmonoxid, Stickstoffdioxid oder Feinstaub", erklärt Hawa Dawa Gründer Karim Tarraf.

Im Gegensatz zu den großen Messstationen werde bei der kostengünstigen Variante die Luft nicht physikalisch vorbehandelt, sondern auf der Softwareseite durch den Einsatz von Künstlicher Intelligenz kalibriert. "Auf diese Weise können die kleinen Messstationen flächendeckend eingesetzt und ein umfassendes Bild der Luftqualität erstellt werden. Das digitale Vernetzen der Schadstoffsensoren und der Einsatz von selbstlernender Software ist Stand der Forschung und erlaubt die Digitalisierung der Luftqualitätsmessung."

Das Hawa Dawa System ist mittlerweile in mehreren Städten in Deutschland und der Schweiz im Einsatz. Ersten Tests zufolge liegt die Messgenauigkeit innerhalb der Anforderungen des Gesetzgebers für orientierende Messungen.

Das Problem erkennen und bekämpfen

Das Erfassen und Veröffentlichen von Daten ist allerdings nichts Neues, wie schon das Umweltbundesamt mit seinen eigenen Messstationen unter Beweis gestellt hat. Allerdings liefert eine flächendeckende Messung genauere Einblicke und könnte dabei helfen, die Menschen weiter aufzuklären. Tarraf will mit seinem Unternehmen genau das erreichen: "Uns ist es wichtig, dass Wissen über die aktuelle Luftqualität verstanden wird und Eingang findet in strategische Entscheidungen wie in tägliche Routinen." Im Punkt Aufklärung sieht er einen "starken positiven Trend".

Doch es reiche nicht, den Menschen bloß Daten zu liefern. Sie müssen schließlich auch wissen, wie sie gegen die Probleme, die durch die Luftverschmutzung entstehen, vorgehen können. Den Kampf gegen den Feinstaub nehmen anderen Unternehmen mit innovativen Ideen wie zum Beispiel dem Einsatz von Moos auf. Damit sie allerdings effektiv gegen die Luftverschmutzung vorgehen können, benötigen sie Daten, wie sie zum Beispiel von HAWA DAWA geliefert werden.

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