Reallabor AirUP! entsteht

Heilbronn, November 2024. Geschafft! Die ersten 3 Sensorsysteme, die der Studiengang Umwelt- und Prozessingenieurwesen (UP) in Kooperation mit dem Institut für Feuerungs- und Kraftwerkstechnik der Uni Stuttgart gebaut hat, sind ab sofort für das Messnetz AirUP! am Sontheimer Campus im Einsatz. Folgende Parameter werden mit ihnen gemessen: Lufttemperatur, Luftfeuchte, Ozon, Stickoxide, Kohlenstoffmonoxid und Feinstaub.

Mit AirUP! entsteht insbesondere für Studierende in ingenieurwissenschaftlichen Studiengängen ein Reallabor im Freien, bei dem sie ihre üblichen Indoor-Lehrlabore verlassen können. Im Team geht es direkt zum Ort des Geschehens, wobei sie sich ohne vorgegebene Versuchsvorschriften bestimmten Fragestellungen und Lehrinhalten widmen können. Die Themenbereiche von AirUP! umfassen neben Luftchemie, Messtechnik und dem Einfluss städtischer Grünflächen auf die Luftqualität, auch Digitalisierungsthemen wie Sensorik, cloudbasierte Datenspeicherung und Dashboard-Anbindung sowie sie statistische Auswertung großer Datenmengen. Die Studierenden können so ihr Wissen aus verschiedenen naturwissenschaftlichen und technischen Fächern über mehrere Semester anwenden, verknüpfen und vertiefen.

Um die Qualität der Messwerte bewerten zu können, müssen die Sensorsysteme zunächst mit Referenzmessverfahren verglichen werden. Hierfür kooperiert der Studiengang UP mit der LUBW Landesanstalt für Umwelt Baden-Württemberg. Die LUBW betreibt in Heilbronn zwei Messstationen zur Überwachung der Luftqualität. Die dafür eingesetzten hochpräzisen Geräte werden regelmäßig kalibriert. Eine der LUBW-Stationen steht in der Hans-Rießer-Straße und dient zur Messung der Schadstoffbelastung im städtischen Hintergrund. Aufgrund ihrer Lage und der gemessenen Schadstoffe eignet sie sich sehr gut für Vergleichsmessungen mit den Sensorsystemen von AirUP!. Die 3 Sensorsysteme wurden dort bereits auf dem Dach installiert und liefern seitdem kontinuierlich Messdaten. Diese vergleichende Messkampagne  wird  über einen Zeitraum von vier Wochen durchgeführt. 

Mit der Auswertung der Daten sowie dem Vergleich der Sensordaten mit den LUBW-Referenzmessungen, um Kalibrationsmodelle zu erarbeiten und zu vergleichen, befasst sich momentan die Austauschstudentin Karolayn Chavarría Guzmán (Titelbild, Foto: HHN). Sie studiert an der kolumbianischen Partneruniversität von Antioquia.

Sobald die Sensorsysteme kalibriert sind und die Datenqualität wissenschaftlich gesichert ist, werden über den Campus und am gegenüberliegenden Justinus-Kerner-Gymnasium mehrere dieser Sensorsysteme installiert. AirUP! liefert dann nicht nur kontinuierlich Messdaten von Luftschadstoffen, sondern auch spannende Themen aus verschiedensten Ingenieursdisziplinen, mit denen sich Studierende wissenschaftlich und anwendungsbezogen beschäftigen.