Messgeräte für PM10 und PM2.5: Feinstaubmonitore für die Außenluft
Messung von PM10, PM2.5 und Staub in der Außenluft: Beta-Absorptions-, TEOM- und SHARP-Monitore, gravimetrische Referenzprobenehmer und optische Staubmessgeräte.
Messverfahren: Beta-Absorption, TEOM, Gravimetrische Partikelprobenahme, Optische Streuung (Laserphotometer)
Was sind PM10 und PM2.5, und warum werden sie gemessen?
PM10 und PM2.5 sind die Massenkonzentrationen von Partikeln in der Luft mit aerodynamischen Durchmessern unter 10 bzw. 2,5 Mikrometern. Da kleine Partikel tief in die Atemwege gelangen, gehören sie zu den am genauesten überwachten Luftqualitätsparametern. Quellen sind Verkehr, Heizung, Industrie, Bauwesen, Bergbau und natürlicher Staubtransport. In Luftqualitätsmessnetzen wird PM kontinuierlich gemessen, um kurzfristige Belastungsereignisse und langfristige Trends zu erkennen; dafür werden referenzverfahrenskonforme Geräte bevorzugt.
Wo werden PM10 und PM2.5 gemessen?
- Luftqualitätsmessstationen: Mit kontinuierlichen Monitoren.
- Referenzprobenahmestellen: Mit filterbasierten gravimetrischen Probenehmern.
- Baustellen, Bergbau und Tagebau: Mit tragbaren optischen Staubmessgeräten.
- Mobile und kurzzeitige Kampagnen: Mit tragbaren Luftqualitätsgeräten.
Verfahren für PM10 und PM2.5
- Beta-Absorption: Die Masse wird daraus berechnet, wie stark auf einem Filterband gesammelte Partikel die Betastrahlung schwächen; verbreitet bei der kontinuierlichen Überwachung.
- TEOM: Eine Mikrowaage mit schwingendem konischem Element misst direkt die durch die angesammelte Masse verursachte Frequenzänderung.
- Beta + Lichtstreuung (SHARP): Verbindet beide Verfahren zu schnellen, stabilen Massendaten.
- Gravimetrische Probenahme: Auf einem Filter gesammelte Partikel werden im Labor gewogen; dies ist das Referenzverfahren und liefert auch einen Filter für die chemische Analyse.
- Optische Streuung: Tragbare Staubüberwachung in Echtzeit.
Partikelmonitor auswählen
- Kontinuierliche Daten oder Referenzprobenahme; Bedarf an PM10-, PM2.5- oder PM1-Einlass
- Feuchtemanagement der Probe und Datenvalidierung
- Stationsinfrastruktur und Wartungsplan
PM-Messung mit Tetra
Tetra liefert die Geräte Thermo Scientific 5014i, 5028i, 5030i SHARP, TEOM 1405, Partisol, HiVOL und ADR-1500 sowie die Probenehmer Mega System Select One und Lifetek PMS. Stationsintegration, Inbetriebnahme, Kalibrierung und Service erbringt das Unternehmen selbst in der Türkei.
Häufig gestellte Fragen
In welcher Einheit werden PM10 und PM2.5 angegeben?
Die Partikelkonzentration in der Außenluft wird in Mikrogramm pro Kubikmeter (µg/m³) angegeben. Die Bewertung beruht in der Regel auf Stunden-, Tages- (24 Stunden) und Jahresmittelwerten. Beim Vergleich mit Grenzwerten ist darauf zu achten, welcher Mittelungszeitraum gilt.
Wie werden kontinuierliche PM-Monitore gegenüber dem Referenzverfahren überprüft?
Das Referenzverfahren ist die gravimetrische Wägung von auf einem Filter gesammelten Partikeln (EN 12341). Die Äquivalenz automatischer Monitore zu diesem Verfahren wird durch Parallelmessungen am selben Standort nachgewiesen; bei Bedarf wird ein Korrekturfaktor auf die Ergebnisse angewendet. Im Netzbetrieb sichern regelmäßige Parallelvergleiche die Datenqualität.
Wie oft wird ein Beta-Absorptions-Partikelmonitor kalibriert?
Im Routinebetrieb werden Durchfluss, Dichtheit sowie Temperatur- und Drucksensoren in regelmäßigen Abständen geprüft; die Massenmessung wird mit Referenzfolien bekannter Masse überprüft. Auch die Reinigung von Teilen des Probeneinlasses wie Kopf und Zyklon sollte in den Wartungsplan aufgenommen werden. Die genauen Intervalle ergeben sich aus dem Herstellerhandbuch und dem Qualitätssicherungsverfahren des Netzes.
Warum können optische Staubmessgeräte vom gravimetrischen Ergebnis abweichende Werte liefern?
Optische Geräte schätzen die Masse über die Lichtstreuung, statt sie direkt zu messen; Partikelgröße, Dichte und Farbe beeinflussen das Ergebnis. Bei hoher relativer Feuchte können hygroskopische Partikel wachsen und zu überhöhten Werten führen. Optische Messungen sind daher orientierend und werden mit standortspezifischer gravimetrischer Korrektur zuverlässiger.
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