ICARUS ebnet mit neuen Instrumenten zur Überwachung und Verbesserung der Luftqualität den Weg zu umweltfreundlichen Städten
Menschen, die in Städten leben, haben sich an die Problematik der Luftqualität gewöhnt. Wettervorhersagen weisen mittlerweile systematisch darauf hin, was sie einem Netzwerk von bodengestützten Geräten zur Überwachung der Luftqualität zu verdanken haben. Diese Netzwerke funktionieren zwar, sind aber trotzdem nicht engmaschig genug. Außerdem sind die Einrichtung und Instandhaltung alles andere als günstig. „Forschende wollten mit geostatistischen Methoden, die auf der Interpolation von In-situ-Beobachtungen beruhen, die Kosten senken und eine bessere räumliche Auflösung erzielen. Doch sie werden immer wieder von Unsicherheiten zurückgeworfen. Darüber hinaus haben sie die Nutzung von Transportmodellen für die Luftverunreinigung untersucht, die jedoch eine genaue Schätzung der Ausgangs- und Randbedingungen sowie hochwertige und aktuelle Emissionsverzeichnisse erfordern. Diese Informationen stehen nicht immer zur Verfügung, während die Modelle an sich eine hohe Rechnerleistung benötigen und Probleme bei Vorhersagen für komplexe Gelände haben“, sagt Denis Sarigiannis, Professor für Verfahrenstechnik an der Aristoteles-Universität Thessaloniki und Koordinator des Projekts ICARUS (Integrated Climate forcing and Air pollution Reduction in Urban Systems). ICARUS hat einen ganz anderen Weg eingeschlagen. Das Team hat vorhandene Modelle und Rechenverfahren optimiert, um Unsicherheiten mittels Datenfusion aus dem Weg zu räumen, tragbare Sensoren entwickelt, mit dem die Bevölkerung ihre Exposition bewerten kann, und die gesundheitlichen Folgen anhand der Aufnahme von Schadstoffen anstelle der Konzentration in der Umgebungsluft bewertet. Dabei wollte es vor allem die Bevölkerung informieren und zu einem umweltbewussteren Verhalten verhelfen, während gleichzeitig gesellschaftliche Interaktionen erfasst werden sollten, um den Einfluss der Politik zu beurteilen.
Neun Städte im Fokus
Die Technologien des Projekts wurden in neun Städten getestet, die stellvertretend für verschiedene städtische Umgebungen in Europa stehen: Basel, Brünn, Ljubljana, Roskilde, Stuttgart, Thessaloniki, Athen, Mailand und Madrid. „Wir haben die Städte sorgfältig ausgewählt, damit das gesamte Spektrum des umweltfreundlichen Stadtmanagements abgedeckt werden kann. Sie sind unterschiedlich groß, bieten verschiedene gesellschaftliche, kulturelle, klimatische und ökologische Bedingungen und hatten alle bereits zahlreiche technische und nicht technische Maßnahmen eingeführt, um die Luftverschmutzung und den CO2-Fußabdruck zu reduzieren“, erklärt Sarigiannis. Insgesamt beurteilte das Projektteam in Zusammenarbeit mit den örtlichen Behörden 45 Maßnahmen. Anhand eines ganzheitlichen Paradigmas der Folgenabschätzung bewertete es die Veränderungen der Emissionen, Konzentrationen, Exposition und gesundheitlichen Folgen, die durch diese Maßnahmen hervorgerufen werden. Darüber hinaus führte es jeweils eine Kosten-Nutzen- und Kosten-Wirksamkeits-Analyse durch. Wir haben die Ergebnisse an die örtlichen Behörden gesendet, damit sie nachlesen konnten, wie die Maßnahmen wirklich abschnitten“, so Sarigiannis weiter.
Befähigung der Bürgerinnen und Bürger
Mehr als 600 Einwohnerinnen und Einwohner beteiligten sich an der Aktion zur Exposition. Sie sollten ein Fitnessarmband tragen, das ihre Schritte, die zurückgelegte Strecke, die Art der Aktivität, die Herzfrequenz und den Schlafrhythmus aufzeichnete, sowie ein weiteres, das zahlreiche organische Stoffe absorbieren kann. Darüber hinaus trugen sie einen maßgefertigten tragbaren Sensor, der ihre Exposition gegenüber Feinstaub, Temperatur, Luftfeuchtigkeit und ihren Standort erfasste, und erhielten sogar einen statischen Sensor zur Messung der Luftqualität in Innenräumen. „Die Beteiligten beantworteten einen Fragebogen und erhielten einen Feedback-Bericht mit Daten und Diagrammen. Sie zeigten reges Interesse an den Aktivitäten und Ergebnissen von ICARUS“, merkt Sarigiannis an. Für die anderen entwickelte das ICARUS-Konsortium eine mobile App namens RQuality, die das Wohlbefinden und Umweltbewusstsein fördert. Alle Einwohnerinnen und Einwohner in den Teststädten können die App frei nutzen, damit sie Daten zur Luftqualität in Echtzeit aufzeichnen und sich über die eigene Exposition gegenüber Chemikalien in der Luft informieren können. Die App zeichnet Verbrauchsmuster und Informationen zur Lebensweise auf, um den CO2-Fußabdruck einzuschätzen und meldet sogar Vorfälle, die sich auf die Luftqualität an ihrem Wohnort auswirken. Auch die lokalen Behörden gehen nicht leer aus. Das System zur Entscheidungsunterstützung hilft ihnen, die Luftqualität zu verbessern und die Maßnahmen gegen den Klimawandel zu beurteilen“, erläutert Sarigiannis. „Die Nutzerinnen und Nutzer des Systems können die vorher festgelegten und neuen politischen Maßnahmen ganzheitlich beurteilen. Sie können Auswirkungen durch Veränderung der Luftverschmutzung und der Exposition der Bevölkerung abschätzen und eine komplette Kosten-Nutzen-Analyse vornehmen.“ Damit und mit den drei von ICARUS vorgeschlagenen Wegen, mit denen umweltfreundliche Städte in den nächsten 50 Jahren Wirklichkeit werden sollen, müssen sie jetzt nur noch die entscheidenden Maßnahmen ergreifen.
Schlüsselbegriffe
ICARUS, umweltfreundliche Städte, Luftverschmutzung, Überwachung, Bürgerbefähigung, Luftqualität, RQuality
