Experimente zur Lufthygiene Praktikum SS 2007

Postergestaltung: Anna Schliehe *, Dozenten: O. Klemm; T. Wrezesinsky

Verkehrszählung zum Vergleich mit den Messwerten

Abb. 2: TEOM Abb. 3: MLU NOX & MLU O3 Abb. 4: SMPS Abb. 5: Impaktor

Das Praktikum „Experimente zur Lufthygiene“ im Sommersemester 2007 hatte zum Ziel, durch selbst durchgeführte Messungen und deren Analyse das praktische Arbeiten im Bereich Umweltmeteorologie zu erlernen.

Ozon (O3), Stickoxide (NO, NO2) und Partikel wurden über einen 14-tägigen Messzeitraum (16. Mai bis 30. Mai) erfasst, in der darauf folgenden Phase ausgewertet und analysiert. Als Messort wurde die Steinfurterstraße gewählt, weil dort ganzjährig ein Messcontainer vorhanden ist und weil es sich um eine Ausfallstraße Münsters handelt. Es wurden vier so genannte „Mastertage“ mit Intensivmessungen durchgeführt. Zwei Werktage und zwei Sonn- und Feiertage wurden dafür ausgesucht, um den Einfluss unterschiedlicher Verkehrsdichte auf die Lufthygiene zu untersuchen. An den Mastertagen wurden zusätzlich zum Routineprogramm Verkehrszählungen durchgeführt und Partikelmessungen mit einem sogenannten Impaktor umgesetzt.

Abb. 1: Messcontainer, Steinfurterstraße Messgeräte für Ozon-, Stickoxid- und Partikelmessung bildeten die Grundlage für unsere empirische Untersuchung.

An den vier Mastertagen wurde für jeweils 24 Stunden eine Verkehrszählung auf beiden Seiten der Steinfurterstraße durchgeführt. Alle 10 Minuten wurde das gemessene Ergebnis niedergeschrieben und in PKW und LKW unterteilt. Diese Erhebung diente als Vergleich zu den Messwerten.

3. Mastertag 23.05.07

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Zeit (MESZ)

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Verkehr O3 NOx

Analyse und Ergebnisse der Messreihe

Die Messungen des 3. Mastertags beginnen um 21 Uhr. Um 23 Uhr findet offenbar ein markanter Luftmassenwechsel statt, denn anders wäre die Zunahme des O3 von 30 auf 70 µg / m³ und die Abnahme der Stickoxide auf fast 0 µg / m³ nicht zu erklären. Mit dem Anstieg des morgendlichen Berufsverkehrs steigen die NOx-Konzentrationen, die durch Kfz-Verkehr emittiert werden, deutlich an. Frisch emittiertes NO reagiert in der Luft rasch mit O3, weshalb die O3-Konzentration mit Einsetzen des Berufsverkehrs sinkt. Ab ca. 9 Uhr steigt O3 wieder an. Dieser Anstieg ist auf das Einmischen von O3-reichen Luftmassen zurückzuführen. Im weiteren Tagesverlauf bleiben die NOx- und O3-Konzentrationen recht konstant.

In dieser Graphik ist die an den Mastertagen gemessene Partikelkonzentration, aufgeteilt nach Tag und Nacht, im Vergleich zum gesamten PKW-Verkehr dargestellt. Ein Zusammenhang zwischen dem Verkehrsaufkommen und der Partikelkonzentration lässt sich nicht eindeutig herstellen. Gründe hierfür sind: 1. Die Impaktormessungen umfassen nur die Ionen, während Kohlenstoff, der den Beitrag des Verkehrs deutlicher anzeigen würde, nicht erfasst wurde. Ein Vergleich mit den Ergebnissen des SMPS gäbe hier mehr Aufschluss 2. Die Partikelkonzentrationen sind nicht nur vom Verkehr beeinflusst, sondern auch von meteorologischen Vorgängen wie Turbulenz sowie An- und Abtransport von Luftmassen.

*Beteiligte: Alexander Brüne, Ines Engel, Marion Etmann, Antje Fechter, Stefan Gonser, Nina Harsch, Stefanie Heinze, Anita Hilgenberg, Jan-Thorsten Junge, Thorsten Koch, Silvia Leise, Lena Neubert, Kristin Neumann, Julia Piepke, Jörg Redeker, Rüdiger Scholz, Maike Schubert, Anna Schliehe, Tim Schulze, Eike Sommerhage, Ellen Sträter, Stefanie Szymanski, Corina Thape, Christian Wallmeyer, Ying Yang

Abb. 6: 3. Mastertag Abb. 7: Impaktormessung