EnsiroEMMA

EnsiroEMMA - Erfassung von Luftschadstoffen in Smart City und Industrie 4.0

© IIS - Fraunhofer

Vor allem in Innenstädten wird die Erfassung von Luftgüteparametern immer wichtiger. Dabei spielen neben der Konzentration von Feinstaub und Ozon auch Stickoxide eine entscheidende Rolle. Um eine aussagekräftige Datenbasis zu erhalten, müssen die Luftschadstoffe flächendeckend erfasst werden. Dafür ist ein kompaktes und kostengünstiges Messsystem unerlässlich. Unsere Messstation EnsiroEMMA besitzt eine kompakte Bauweise und setzt auf elektro-chemische Sensoren. Damit lässt sich eine Ermittlung der Luftqualität in Außenbereichen nach der 39. Bundes-Immissionsschutzverordnung beispielsweise für Stadt- und Kommunalverwaltungen realisieren.

Mit der EnsiroEMMA können Messungen mehrmals die Stunde stattfinden. Mit dieser umfangreichen Datenbasis können präzise Statistiken erstellt und Auswertungen vorgenommen werden. Ein automatisch skalierender Messbereich sorgt für maximale Genauigkeit der Messwerte bei sehr geringen und sehr hohen Gaskonzentrationen. Das Gesamtsystem lässt sich im Gegensatz zu großen stationären Messstationen an einem Standort ab- und an anderer Stelle neu aufbauen.

Die ermittelten Daten werden durch Nutzung speziell entwickelter Heuristiken optimiert. Ein regulierter Luftstrom sorgt in Verbindung mit einer integrierten Temperatursteuerung dafür, dass die elektro-chemischen Sensoren auch bei wechselnden Witterungsverhältnissen verlässliche Messergebnisse liefern. Durch eine drahtlose Internetanbindung ist das System flexibel aufstellbar, sofern ein Netzspannungsanschluss zur Verfügung steht. Eine IoT-Cloud-Lösung ermöglicht es dem Anwender, die Messwerte online abzurufen sowie grafische und analytische Auswertungen vorzunehmen.

Auch im Industrieumfeld nimmt die kontinuierliche Erfassung von Umweltparametern einen immer höheren Stellenwert ein, um durch optimale Rohstofflagerung und Produktionsbedingungen eine höchstmögliche Produktqualität zu erzielen und die Erfüllung von Gesundheitsvorschriften nachzuweisen. Dabei spielen neben der Konzentration von Feinstaub auch Gase, wie z. B. Methan, CO2, SO eine entscheidende Rolle. Unser Messsystem EnsiroEMMA kann mit verschiedenen elektro-chemischen Sensoren bestückt werden.

Highlights von EnsiroEMMA

  • Kompakte Abmessungen
  • Schnell installierbar
  • Präzise Messwerte bei jeder Witterung
  • Verwendung elektrochemischer Sensoren
  • Automatisch skalierender Messbereich für maximale Genauigkeit sowohl bei sehr geringen als auch bei hohen Gaskonzentrationen
  • Temperaturregulierung der Sensoren für eine optimale Messumgebung, auch bei wechselnden Umweltparametern
  • Regulierter Luftstrom für optimale Messergebnisse
  • Spezifische Visualisierung erfasster Daten

Kundenvorteile

  • Kostengünstiges Komplettpaket
  • Schnelle Verfügbarkeit und Anpassungsfähigkeit
  • Bereitstellung eines für die Serienfertigung vorbereiteten Prototypensystems (Basisversion)
  • Unterstützung bei der Weiterentwicklung
  • Kooperationsmöglichkeit für Forschungsprojekte

Anwendungsszenarien in der Smart City

Transparente Erfassung innerstädtischer Luftschadstoffe

Das EnsiroEMMA-System ermöglicht es, ein feinmaschiges Luftschadstoffsensornetz zu etablieren, um vorhandenen Messstationen zu ergänzen. Künftig können damit Messwerte sowohl an innerstädtischen Verkehrsknoten als auch im Umland erhoben werden. Durch die Anbindung Systems an eine offene Datenplattform lassen sich die Umweltdaten jederzeit einsehen, um die Transparenz  in der Öffentlichkeit zu verbessert.

Nachhaltige Bau- und Verkehrsplanung

Durch großflächige und dauerhafte Überwachung der Luftbelastung in Städten lässt sich die Planung neuer Baumaßnahmen sowie die Verkehrsführung aus einem nachhaltigen Gesichtspunkt betrachten. Veränderungen der Luftqualität können quantitativ nachgewiesen werden. Darauf gestützt, können Städteplaner, Bauämter und Umweltbehörden spezifische Maßnahmen durchführen, wie beispielsweise die Integration von Grünanlagen an neuralgischen Punkten zur CO2-Kompensation.

Luftgütemessung in Bad- und Kurorten

In Kur- und Erholungsorten kommt der Luftqualität eine ganz besondere Bedeutung zu. Sie trägt maßgeblich dazu bei, den kurmedizinischen Erfolg zu unterstützen. Durch den Einsatz von EnsiroEMMA-Systemen ist es möglich, die Luftqualität nicht nur für ein alle paar Jahre vergebenes Siegel zu dokumentieren, sondern die relevanten Luftparameter kontinuierlich zu veröffentlichen. Diese Maßnahme verstärkt das Vertrauen in die Qualität des deutschen Gesundheitswesens und steigert die Reputation der Betreiber.  

Monitoring der Umwelt-bedingungen von Kulturgütern

Um Kulturgüter, wie beispielsweise seltene Kunstgegenstände, über lange Zeiträume zu konservieren, ist es wichtig, dass die Umweltbedingungen bestimmte Werte einhalten. Temperatur und Feuchtigkeit sowie die Luftgaszusammensetzung müssen innerhalb festgelegter Parameter liegen, damit Beschädigungen vermieden werden. Unser EnsiroEMMA-System ermöglicht die dauerhafte Überwachung dieser Werte und meldet Abweichungen, damit Maßnahmen zur Anpassung der Luftvariablen schnell umgesetzt werden können.

Monitoring von Seeschiffen

Hochseeschiffe fahren häufig in Küstennähe und belasten aufgrund ihres Treibstoffs die Luftqualität in Hafenstädten und Küstenregionen stark mit Schwefeloxiden (SOx) Stickstoffoxiden (NOx) sowie Ruß und Feinstaub. Unser EnsiroEMMA-System lässt sich an Schiffen montieren, um die Belastung der Umgebungsluft direkt an der Quelle zu überwachen und ermöglicht es Betreibern von Transport- und Passagierschiffen die Umweltinformationen über ihre Flotten transparent bereitzustellen.

Schiffe für sensibles Umweltmonitoring

Da sich Schiffe die meiste Zeit in Bewegung befinden und küstennahe Regionen befahren, lassen sie sich ideal als mobile Umweltmonitoring-Stationen nutzen. EnsiroEMMA-Systeme können durch die variable Position über einen längeren Zeitraum große Gebiete entlang Binnengewässern und Hochseerouten hinsichtlich ihrer Umweltbelastung überwachen. Mittelfristig lassen sich mit der Bereitstellung multipler Messpunkte Einblicke in die Belastung von bislang kaum überwachtem Raum erlangen.

Anwendungsszenarien in der Industrie

Überwachung von Gewächshäusern und Vertical Farming

In Zukunft wird das Thema Vertical Farming wachsende Bedeutung erlangen. Hierbei handelt es sich um die Unterbringung gestapelter Segmente mit variablen Pflanzen auf engem Raum. Dadurch lassen sich Raum, Zeit und Geld einsparen. Optimales Wachstum lässt sich jedoch nur erreichen, wenn alle notwendigen Umweltparameter gewisse Grenzwerte einhalten. Hierfür erfasst unser EnsiroEMMA-System Luftfeuchtigkeit, Temperatur sowie CO2– und O2-Gehalt in der Luft.

Überwachung der Luftbelastung in Großdruckereien

In Großdruckereien entstehen beim Drucken große Mengen von Feinstaub. Dies belastet die Gesundheit der Angestellten und kann die Lebenserwartung der Maschinen verringern sowiedas Druckbild durch Ablagerungen beeinflussen. Das beim Laserdruckverfahren entstehende Ozon ist vor allem für Mitarbeiter mit Atemwegserkrankungen eine Belastung und kann zu Migräne und Kopfschmerzen führen. Mit EnsiroEMMA lassen sich sowohl die Feinstaubkonzentration in der Luft als auch die Ozonbelastung erfassen.

Monitoring von Lebensmitteln

Bei der Lagerung und dem Transport empfindlicher Lebensmittel kommt es darauf an, die richtige Konzentration von Gasen in die Luft einzubringen, um das Bakterienwachstum zu verlangsamen, damit beispielsweise Obst und Gemüse frisch und schmackhaft im Laden ankommen.  EnsiroEMMA ermöglicht es, Schutzatmosphären zuverlässig hinsichtlich ihrer Güte zu kontrollieren und unterstützt Unternehmen mit den erfassten Messdaten dabei, neuartige Verpackungsvariationen auf ihre Tauglichkeit hinsichtlich der Lebensmittelkonservierung zu überwachen.