Forschungszentrum Informatik.
Feinstaub ist laut der WHO eine der häufigsten Ursachen für Todesfälle weltweit. Er kann Krankheiten wie Krebs, Herzprobleme und Atemwegserkrankungen auslösen. Trotzdem fehlen bisher genaue Daten, um das Risiko für Menschen im Straßenverkehr richtig einzuschätzen. Daran arbeiten jetzt die IDEA System GmbH, das FZI Forschungszentrum Informatik und das Karlsruher Institut für Technologie (KIT). Ihr Ziel: Die Wege für Fußgänger und Radfahrer gesünder machen. Dafür bekommen sie vom Bundesministerium für Digitales und Verkehr rund 134.000 Euro Unterstützung.
Fußgänger und Radfahrende als Risikogruppe
„Fußgänger und Radfahrende sind eine Risikogruppe, weil sie häufig in direktem Kontakt stehen. Wenn sie wissen, welche Strecken stark belastet sind, können sie ihr Risiko aktiv reduzieren. Umgekehrt kann die Verkehrsinfrastruktur durch Messergebnisse von Bürger*innen optimiert werden,“ erklärt Prof. Dr. Hans Richard Doerfel, Gründer und Geschäftsführer der IDEA System GmbH.
Um eine App zu entwickeln, mit der Fußgänger und Radfahrer die Feinstaubbelastung auf ihren täglichen Wegen in der Stadt messen und ihr Gesundheitsrisiko besser einschätzen können, arbeitet er mit dem FZI Forschungszentrum Informatik und dem Institut für Sport und Sportwissenschaft des KIT zusammen.
Es wurde ein Prototyp für eine App entwickelt, die die persönliche Feinstaubbelastung misst. Die App berechnet, wie viel Feinstaub man beim Gehen oder Radfahren einatmet – abhängig vom eigenen Atemvolumen, der Luftverschmutzung vor Ort, der Strecke, dem Tempo und der Steigung. Am Ende zeigt die App an, wie stark man unterwegs belastet war und wie viel Feinstaub man vermutlich eingeatmet hat – für Partikel kleiner als 2,5 Mikrometer und kleiner als 10 Mikrometer.
Individuelle Belastung realistisch erfassen
„Bisher wussten wir, wo die Luft verschmutzt ist – aber nicht, wie stark Menschen sie tatsächlich einatmen. Die größte Herausforderung war, die individuelle Belastung realistisch zu erfassen – und dafür Technik, Medizin und Verkehrsplanung zu verbinden,“ wird Christoph Becker, Wissenschaftler und Leiter des Projekts am FZI in einer Pressemitteilung zitiert.
Die App speichert während der Nutzung alle 10 Sekunden den aktuellen Standort und die Geschwindigkeit der Person. Außerdem holt sie sich die Feinstaubwerte für diesen Ort – diese kommen von Google. Dann teilt die App die Strecke in Abschnitte mit ähnlicher Geschwindigkeit auf. Für jeden Abschnitt berechnet sie, wie viel Luft die Person ungefähr eingeatmet hat. Zusammen mit den Feinstaubwerten errechnet die App dann, wie viel Feinstaub man in jedem Abschnitt eingeatmet hat.
Feinstaubbelastung beim Gehen und Radfahren: So beeinflusst unser Atemvolumen die Luftqualität
Das Sportinstitut des KIT hat das durchschnittliche Atemvolumen beim Gehen sowie beim Fahren mit Hollandrad, Mountainbike und Rennrad durch Belastungstests ermittelt. Dabei berücksichtigen die Forschenden Faktoren wie Körpergröße, Gewicht, Geschwindigkeit und das Gelände. Dr. Stefan Altmann vom KIT erklärte, dass Menschen in Ruhe nur etwa 6 bis 8 Liter Luft pro Minute einatmen. Beim Gehen oder Radfahren steige dieser Wert jedoch schnell auf 40 bis 50 Liter pro Minute – was auch die aufgenommene Menge an Feinstaub deutlich erhöhe. Das Atemvolumen hänge zudem stark von der einzelnen Person ab. Deshalb könnten App-Nutzer*innen persönliche Daten eingeben, um genauere Ergebnisse zu bekommen.
Die Projektpartner bieten mit der Feinstaubdosimeter-App ein praktisches Tool, das Fußgängern und Radfahrern nicht nur zeigt, wie stark sie Feinstaub ausgesetzt sind, sondern auch Stadtplanern hilft, gesunde Infrastrukturen gezielt zu gestalten. Die Weiterentwicklung der App ist bereits in Planung, darunter Funktionen, die die besten Routen basierend auf Feinstaubbelastung anzeigen und die Integration weiterer Schadstoffe wie Stickoxide. Auch die Nutzung von Wearables zur genaueren Messung des Atemvolumens wird in Betracht gezogen.
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