Fraunhofer-Institut für Elektronische Mikrosysteme und Festkörper-Technologien EMFTLuftverschmutzung zählt weltweit zu den größten Umwelt- und Gesundheitsrisiken. Insbesondere in urbanen Räumen verursachen Schadstoffe wie Stickstoffdioxid (NO₂) erhebliche Belastungen für Mensch und Umwelt. Im Projekt GaSeKa (Gassensorsystem mit Selbst-Kalibrierfunktion) entwickeln das Fraunhofer EMFT und EC Sense ein neuartiges, miniaturisiertes Sensorsystem zur präzisen und kosteneffizienten Erfassung von Luftschadstoffen. Ziel ist es, künftig eine deutlich höhere Dichte an Messpunkten in Städten zu ermöglichen – eine wichtige Grundlage für bessere Luftqualität und einen wirksamen Gesundheitsschutz.
Mobiles Luftqualität-Messgerät mit smarten Gassensoren
Von stationär zu flächendeckend – Luftqualität in Städten neu messen
Aufbau des miniaturisierten Gassensorsystems zur präzisen Erfassung von Luftschadstoffen
Von stationär zum mobilen Luftqualität-Messgerät
Die Überwachung der Luftqualität basiert heute überwiegend auf wenigen stationären Messstationen. Diese liefern zwar sehr genaue Daten, sind jedoch kostenintensiv und daher nur in begrenzter Anzahl verfügbar. Für eine flächendeckende Erfassung der Luftbelastung – etwa entlang stark befahrener Straßen oder in dicht besiedelten Stadtgebieten – fehlt es bislang an ausreichend vielen Messpunkten.
So misst unser System Luftqualität präzise und kompakt
Die Mikropumpe basiert auf mikrostrukturierten Siliziumkomponenten und ermöglicht die präzise Förderung kleinster Gasvolumina durch die Sensorkammer. Diese aktive Gasführung sorgt für definierte Messbedingungen und verbessert maßgeblich die Stabilität, Genauigkeit und Reproduzierbarkeit der Messergebnisse. Dadurch wird ein Messsystem möglich, das deutlich kleiner und energieeffizienter ist als heutige Referenzgeräte. Gleichzeitig erlaubt die aktive Gasführung eine bessere Kontrolle der Messbedingungen und damit eine höhere Datenqualität.
Im Projekt GaSeKa arbeiten das Fraunhofer EMFT und das Sensorspezialunternehmen EC Sense eng zusammen. Während das Fraunhofer EMFT seine Kompetenzen in der Entwicklung mikrostrukturierter Pumpen und Mikrofluidik einbringt, liefert EC Sense seine Expertise im Bereich elektrochemischer Gassensoren.
Mit präzisen Luftqualitätsdaten Städte nachhaltig planen
Langfristig könnte die im Projekt entwickelte Technologie neue Möglichkeiten für den Aufbau dichter Sensornetzwerke ermöglichen. Diese könnten eine deutlich feinere räumliche Auflösung der Luftqualitätsmessung ermöglichen und damit wertvolle Daten für Umweltüberwachung, Verkehrsplanung und Gesundheitsschutz liefern. So trägt GaSeKa dazu bei, fundierte Entscheidungsgrundlagen für eine nachhaltige und gesunde Stadtentwicklung zu schaffen.
Das Projekt "Gassensorsystem mit Selbst-Kalibrierfunktion GaSeKa" wird durch das Bayerische Transformations- und Forschungsstiftung unter dem Förderkennzeichen AZ-1665-25 gefördert.