Mit Fernerkundungstechnologie Fahrzeugemissionen messen
In einer idealen Welt wären Personen- und Lastkraftwagen zu 100 % emissionsfrei. Aber die Wirklichkeit sieht anders aus. Genau genommen liegt die Schadstoffbelastung durch Fahrzeuge häufig über den gesetzlichen Grenzwerten. Diese Tatsache hat nicht nur Auswirkungen auf das Klima, sondern auch auf die Gesundheit von Millionen Menschen, und das insbesondere in städtischen Gebieten. Abgasuntersuchungen im Labor können zwar durchaus dazu beitragen, umweltschädliche Fahrzeuge von der Straße zu halten, aber sie allein reichen nicht aus. Gebraucht werden neue Technologien wie etwa die Emissionsfernerkundung. Bei der Emissionsfernerkundung werden Sensoren und Kameras zur automatischen Messung der Abgasemissionen von Fahrzeugen im Praxisbetrieb genutzt. „Die Fernerkundung ist eine bewährte Technologie, die einen einzigartigen Einblick in den tatsächlichen Beitrag des Verkehrs zur Luftverschmutzung geben kann“, sagt Åke Sjödin, der am Swedish Environmental Research Institute zu den Themen Verkehr und Mobilität forscht. Obwohl es sich bei der Emissionsfernerkundung um eine bewährte Technologie handelt, kommt sie nicht in großem Umfang zum Einsatz, was zum großen Teil daran liegt, dass hochqualifiziertes Personal erforderlich ist und hohe Kosten entstehen. Dies könnte sich jedoch unter anderem dank der Arbeit des EU-finanzierten Projekts CARES bald ändern. „Unser Ziel besteht darin, die Barrieren, die der praktischen Anwendung der Emissionsfernerkundung im Wege stehen, abzubauen und sie zu einem weit verbreiteten Mittel zur Überwachung und Durchsetzung von Fahrzeugemissionsvorschriften werden zu lassen“, fügt Sjödin hinzu, der als Projektkoordinator fungierte.
Einfach umsetzbare Emissionsfernerkundungslösungen
Um dieses Ziel zu erreichen, stand im Rahmen des Projekts die Entwicklung einer Reihe kosteneffizienter Lösungen für Emissionsfernerkundung im Mittelpunkt, die sich leicht implementieren und nutzen lassen. Dazu zählen zwei neue, kostengünstige Sensoren zur Emissionsmessung an Probenahmestellen. Sobald diese innovativen Sensoren am Straßenrand installiert sind, können sie zur Messung von Rußpartikeln und der Zahl der emittierten Partikel verwendet werden. Im Zuge des Projekts wurde gleichermaßen die vorhandene Emissionsfernerkundungstechnologie für die Nachverfolgung von Abgasfahnen weiterentwickelt. „Wir haben eine automatisierte Lösung erarbeitet, mit der auch ungelerntes Personal routinemäßig und zu geringeren Kosten die technische Überwachung in Echtzeit durchführen kann, und haben außerdem zwei kostengünstige Sensoren zur besseren Messung der Feinstaubemissionen eingebaut“, erklärt Sjödin.
Die Macht der Daten ausnutzen
Innerhalb des Projekts CARES wurden nicht nur neue Technologien, sondern auch mehrere Instrumente zur Analyse der riesigen Datenmengen entwickelt, die mithilfe der Emissionsfernerkundung erfasst werden. Laut Sjödin werden mit einem typischen Aufbau zur Emissionsfernerkundung täglich tausende Proben aufgezeichnet. „Diese Daten können ein genaues Bild der Fahrzeugemissionen an einem bestimmten Standort wiedergeben“, erläutert er. „Aber werden diese Daten von vielen Emissionsfernerkundungsstandorten vereint, ergibt sich ein sehr detailliertes und aufschlussreiches Bild davon, wie und wo die Verschmutzung stattfindet.“ Um ein derart umfassendes Bild zu realisieren, wurde im Rahmen des Projekts CARES eine hochmoderne, EU-weite Emissionsfernerkundungsdatenbank entwickelt, die den Nutzenden die Interaktion und Visualisierung aggregierter Daten ermöglicht. Außerdem gibt es openCARES, ein Softwarepaket, mit dem Nichtfachleute große Mengen an Emissionsfernerkundungsdaten analysieren können und bei der Erstellung von Messberichten unterstützt werden.
Fahrzeuge ermitteln, die keine Emissionsnormen einhalten
Die projektinterne Emissionsfernerkundungstechnologie und die Datenlösungen wurden in Mailand, Krakau und Prag demonstriert. In Prag konnten mit Erfolg mit Diesel betriebene, den Abgasnormen Euro 5 und Euro 6 unterliegende, schwere und leichte Nutzfahrzeuge mit defekten oder manipulierten Emissionsminderungseinrichtungen identifiziert werden. An allen Standorten wurde mithilfe des Systems beobachtet, dass einige Euro 6d-TEMP- und Euro 6d-Diesel-Fahrzeugfamilien in der Realität auf der Straße hohe NOx-Emissionen aufweisen, was als ein guter Indikator dafür gilt, dass sie die Emissionsnormen möglicherweise nicht einhalten. „Diese Demonstrationen zeigen, dass die Emissionsfernerkundung in Zukunft bei vielen Anwendungen im Zusammenhang mit Maßnahmen zur Bekämpfung der Luftverschmutzung eingesetzt werden kann“, bekräftigt Sjödin abschließend.
Schlüsselbegriffe
CARES, Fernerkundung, Verkehr, Luftverschmutzung, Fahrzeugemissionen, Emissionsfernerkundung, Emissionsprüfung, Sensoren, Daten
