Für die Untersuchung der Schadstoffverteilung in st?dtischen Gebieten, wie sie auch intensiv in verschiedenen parallelen iCity-Projekten untersucht werden, werden Messdaten mit hoher r?umlicher Aufl?sung ben?tigt. Bisherige Messsysteme sind aufgrund ihrer Gr??e und Komplexit?t nur an wenigen Standorten verfügbar oder k?nnen aufgrund Ihres Energiebedarfs nur an speziellen Standorten mit geeignetem Stromanschluss installiert werden. Ziel dieses Projektes ist daher die Entwicklung kompakter Sensorsysteme zur r?umlichen Erfassung von Umweltdaten (Feinstaub, CO2, Temperatur, …), welche einen sehr niedrigen Energieverbrauch aufweisen, so dass sie autark über einen l?ngeren Zeitraum operieren k?nnen. Dadurch kann solch ein Sensornetzwerk sehr flexibel mit vielen Sensoren an beliebigen Orten aufgebaut werden.

Wichtige Fragestellung sind hierbei zum einen wie Sensorsysteme zur Erfassung von Umweltdaten kompakt und energieautark aufgebaut werden k?nnen, so dass sie m?glichst einfach und flexibel installiert werden k?nnen. Zum anderen gilt es zu untersuchen, wie hierbei trotzdem eine hohe Messgenauigkeit sichergestellt werden kann.

Für einen kompakten Aufbau werden geeignete Sensorelemente hinsichtlich ihres Energieverbrauchs und der Messgenauigkeit analysiert und selektiert sowie das Gesamtsystem auf einen m?glichst autarken Betrieb optimiert. Gleichzeitig wird die Messgenauigkeit unter den verschiedenen Betriebsbedingungen analysiert und das optimale Verh?ltnis zwischen Messgenauigkeit und Laufzeit des Systems ermittelt. Auch M?glichkeiten, die Laufzeit des Systems durch zus?tzliche Energiequellen zu verl?ngern, werden hierzu untersucht.

Im Rahmen des Projektes ist ein Plattform auf Mikrokontrollerbasis entwickelt worden, welche die wichtigsten Umweltdaten (Temperatur, Feuchte, Feinstaub PM1, PM2.5, PM5, PM10, CO2, VOC und weitere) über Sensoren erfasst. Diese Daten k?nnen über Funknetzwerke (WLAN, Lora) an einen zentralen Server übermittelt werden. Das System ist kompakt (12cmx7cmx5cm) und autark aufgebaut und kann im Batteriebetrieb mehrere Wochen unabh?ngig betrieben werden. Dies erm?glicht einen sehr flexiblen Einsatz der Sensoren und das System kann mit sehr geringem Installationsaufwand an vielen Orten angebracht werden.

In dem Projekt ist gezeigt worden, dass mit diesem Sensorsystem

• Eine kontinuierliche ?berwachung eines Gebietes mit Hilfe eines Netzwerkes aus 10-15 Sensoren m?glich ist

• Mobile 2D/3D Messung mit an Fahrzeugen (Fahrrad, Fussg?nger, Drohnen,…) befestigten Sensor mit hoher r?umlicher Aufl?sung durchgeführt werden k?nnen.

  Die Sensoren bieten daher eine sehr flexible Plattform für weitere detaillierte Untersuchung der r?umlichen Verteilung von Luftschadstoffen im Rahmen der anderen iCity-Projekte als auch für weitere externe Forschung