Kontinuierliche Messverfahren

Meteorologische Parameter und die Außenluftkonzentrationen von Ozon, Schwefeldioxid, Stickstoffdioxid, Stickstoffmonoxid sowie des Schwebstaubs (PM10 und PM2,5) werden durch kontinuierlich arbeitende Messplätze erfasst. Diese sind in den Messstationen eingebaut.

Im Regelfall wird in 3,5 m Höhe über Grund die Luft angesaugt und durch Probenahmeleitungen in die Messstationen geführt. Hieraus entnehmen die Messplätze ihre Proben.

Die Datenerfassung in den Stationen erfolgt im Fünfsekundenabstand. Aus den Einzelwerten werden stündlich Mittelwerte gebildet, an das LANUV weitergeleitet, dort weiterverarbeitet und in der Datenbank gespeichert.

Messprinzipien

Luftschadstoffe

Für die kontinuierliche Erfassung von Schadstoffen werden heute fast ausschließlich physikalische Messverfahren eingesetzt. Dabei handelt es sich um Messverfahren, die in hoher zeitlicher Auflösung (z.B. im 5-Sekunden-Takt) Messwerte erzeugen, die bei der Verursacheranalyse unersetzlich sind.

Komponente	Messprinzip
Schwefeldioxid	UV-Fluoreszenz Zur Detektion wird die Fluoreszenz von angeregten Schwefeldioxid-Molekülen nach UV-Bestrahlung erfasst.
Stickstoffdioxid, Stickstoffmonoxid	Chemilumineszenz Zur Detektion wird die bei der Reaktion von Stickstoffmonoxid mit Ozon emittierte, charakteristische Strahlung erfasst. Stickstoffdioxid wird zuerst durch einen Katalysator in Stickstoffmonoxid umgewandelt. Danach wird die bei der Reaktion von Stickstoffmonoxid mit Ozon emittierte, charakteristische Strahlung erfasst. Das ermittelte Messsignal entspricht der Summe der Stickoxide; folglich wird das zeitgleich gemessene Stickstoffmonoxidsignal abgezogen. Wegen dieser Zusammenhänge werden beide Stickoxide in einem Messgerät gemessen.
Ozon	UV-Absorption Kontinuierliche Ozonbestimmungen erfolgen durch Absorption im ultravioletten Spektralbereich. Zur Detektion wird die Strahlungsschwächung durch Probenluft mit der einer durch einen Katalysator erzeugten ozonfreien Luft verglichen.
Schwebstaub (PM10, PM2,5)	Es gibt verschiedene Methoden den Feinstaub PM₁₀ kontinuierlich zu erfassen und damit Messwerte stündlich aktualisiert zur Verfügung zu stellen. Diese Verfahren sind jedoch weniger genau als das Referenzverfahren und müssen mit diesem kalibriert werden. Beta-Strahlungsabsorption Die Schwebstaubbestimmung erfolgt nach vorheriger Abtrennung von Partikeln größer als 10, bzw. 2,5 Mikrometern nach dem Prinzip der Beta-Strahlungsabsorption. Zur Detektion wird die Strahlungsschwächung erfasst, die eine auf einem fortbewegten Filterband abgeschiedene Staubmasse verursacht. Streulichtanalyse Die Partikel werden einzeln durch ein beleuchtetes Messvolumen geleitet und das von den Einzelpartikeln gestreute Licht messtechnisch erfasst. Die Partikelanzahl wird anhand der Zählrate der Streulichtimpulse bestimmt. Die Höhe des Streulichtimpulses ist ein Maß für die Partikelgröße. Der große Vorteil dieses Messprinzips ist, dass PM10 und PM2,5 zeitgleich mit nur einem Messgerät erfasst werden können.

Meteorologie

Die LUQS-Messstationen dienen primär zur Überwachung der Luftqualität. An ausgewählten Messstationen werden auch meteorologische Parameter erfasst. Die Messung meteorologischer Parameter an LUQS-Stationen ist eine zusätzliche Information. Diese Messungen erfüllen nicht unbedingt die Anforderungen an meteorologische Messungen nach WMO oder nach VDI-Richtlinie 3783 Blatt 21. Dies sollte bei Verwendung der meteorologischen Messdaten beachtet werden.

Komponente	Messprinzip
Luftdruck	Kapazitiver, bzw. piezoresistiver Luftdrucksensor Der Luftdruck wird mit einem kapazitiven Silizium-Messwertgeber (gemäß VDI-Richtlinie 3786 Blatt 16) oder einem äquivalenten statischen Wetter-Sensor gemessen. Um die in verschiedenen Messorthöhen ermittelten Luftdrücke zu vergleichen, wird die Luftdruckangabe auf Meereshöhe umgerechnet.
Lufttemperatur	Widerstandsthermometer Die Lufttemperatur wird in 2 m Höhe über Grund mit einem Widerstandsthermometer (gemäß VDI-Richtlinie 3786 Blatt 3) oder einem äquivalenten statischen Wetter-Sensor erfasst.
Niederschlag	Wippe Der Niederschlag wird mit einer Wippe gemessen (gemäß VDI-Richtlinie 3786 Blatt 7).
Relative Luftfeuchtigkeit	Kapazitives Messprinzip Die relative Luftfeuchtigkeit wird mit einem nach dem kapazitiven Messprinzip arbeitendem Sensor gemessen (gemäß VDI-Richtlinie 3786 Blatt 4).
Strahlungsbilanz	Thermobatterie Die Strahlungsbilanz wird mit einer nach oben und einer nach unten gerichteten, geschwärzten Thermobatterie gemessen (gemäß VDI-Richtlinie 3786 Blatt 5).
Windgeschwindigkeit	Rotationsanemometer Die Windgeschwindigkeit wird mit einem Rotationsanemometer (gemäß VDI-Richtlinie 3786 Blatt 2) oder einem äquivalenten statischen Wetter-Sensor gemessen. Die Messhöhe über Grund ist beim jeweiligen Messort-Steckbrief angegeben.
Windrichtung	Windfahne Die Windrichtung wird mit einer Windfahne (gemäß VDI-Richtlinie 3786 Blatt 2) oder einem äquivalenten statischen Wetter-Sensor gemessen. Die Messhöhe über Grund ist beim jeweiligen Messort-Steckbrief angegeben.

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