Luftqualität im Stadion messen
Luftqualität im Stadion messen
Die Luftqualität ist ein viel diskutiertes Thema. Regelmäßig ist es in den Schlagzeilen, wenn es um den Klimawandel, den Ausstoß von Abgasen und die Einführung von Umweltzonen geht. Selten jedoch finden wir Diskussionsbeiträge zur Luftqualität im Rahmen von Sportveranstaltungen. In Peking wurden 2008 beispielsweise Messungen im Stadtraum durchgeführt, um für eine schadstoffarme Luft während der Sportveranstaltungen zu sorgen: Fabriken wurden temporär geschlossen und der Autoverkehr beschränkt [1]. Die IR-Technik leistet auch hier einen Beitrag. Ein Bericht von unserem Produktingenieur Joe Kunsch.
Großveranstaltungen bergen ein enormes Potential, neue Technologien zu prüfen, Messdaten zu erfassen und Systeme weiterzuentwickeln. So wurde in Peking erstmals das QCLOPS Freistrahl-Quantenkaskadenlaser System getestet, das Ozon, Ammoniak und Kohlendioxid in der Luft überwacht [1]. Open-Path Systeme eignen sich für Messungen über lange Strecken. Weitere Entwicklungen führen zu einem System vernetzter Sensoren, die bereits für Vorhersagen der Luftqualität genutzt werden: so z.B. in Zürich, wo schadstoffoptimierte Laufrouten berechnet werden [2].
Sicherheitsaspekt bei Großveranstaltungen
Ob bei politischen Gipfeltreffen oder internationalen Sportveranstaltungen; viele Sicherheitsaspekte müssen berücksichtigt werden: darunter fällt auch die Überprüfung des Luftraums auf schädliche Gase. Verwendet werden Passive Open Path FTIR, ursprünglich eine Militärentwicklung zur Fernortung und zur Charakterisierung von Giftgaswolken. Passive Systeme zeichnen sich dadurch aus, dass sie keine externe Lichtquelle für die Messung benötigen. Eine kontinuierliche 24/7 und freie 360° Überwachung ist so möglich.
Bei den FTIR-Spektrometern (Fourier-Transformations-Infrarot-Spektrometern) dient ein Laser als Frequenznormal. In den Anfangszeiten wurden dafür hauptsächlich HeNe Laser verwendet, die im Zuge der Miniaturisierung durch SM-VCSEL (vertical cavity surface-emitting Laser) abgelöst wurden.
Hierdurch konnten kompakte Systeme entwickelt werden, die auch in zivilen Anwendungen verwendet werden: Feuerwehren können so Großbrände einschätzen, Gefahrenabwehr-Kräfte auf mögliche Giftgasanschläge reagieren und frühzeitig warnen oder evakuieren.
Ein Beispiel für ein „scannendes Infrarot-Gasvisualisierungssystem“ ist das SIGIS 2 der Firma Bruker, das seine Feuertaufe zur WM 2006 in Deutschland bestanden hat. Glücklicherweise gab es keine ernsthaften Zwischenfälle; trotzdem hat die Technik ihre Leistungsfähigkeit bewiesen: So war es z.B. beim Public Viewing in Stuttgart möglich, Alkoholwolken zu lokalisieren (Abb. 1) [3]. Die Systeme werden schon überraschend häufig eingesetzt; auch Brasilien hat im Vorfeld der Sportereignisse Geräte geordert.
[1] Quantum cascade laser open-path system for remote sensing of trace gases in Beijing, China
www.daylightsolutions.com/assets/005/5447.pdf
[2] www.opensense.ethz.ch/trac
[3] Remote Sensing Systems monitor air in stadiums, Bruker, Application Note # 85
Security Aspects of Large Events
Whether preparing for political summits or international sporting events, many aspects must be considered: these include testing the air for harmful gases. This is carried out via so-called passive open-path FTIR, which was originally developed for military applications (e.g., the localization and characterization of poisonous gas clouds). Passive systems are characterized by the fact that they do not require an external light source or reflection optics for these measurements. This allows for continuous 24/7 and 360° monitoring.
In Fourier transformation infrared (FTIR) spectrometers, a laser provides the frequency standard. In the beginning, HeNe lasers were primarily used for this purpose; however, they were phased out as part of the miniaturization process by single-mode vertical cavity surface-emitting lasers (SM-VCSELs). This led to the development of compact systems for use in civil applications as well: This allows fire departments to better assess large fires, hazard prevention teams to respond to possible poisonous gas attacks early on and send out warnings or evacuate.
One example of a “scanning infrared gas visualization system” is the SIGIS 2 from Bruker, which was christened at the start of the World Cup in Germany in 2006. Luckily, there have not been any serious incidents; however, this technology has still been tested many times: for example, at public viewing events in Stuttgart, it was possible to localize alcohol clouds [3]. These systems are used surprisingly often; in fact, even Brazil ordered units prior to the Games.
[1] Quantum cascade laser open-path system for remote sensing of trace gases in Beijing, China
www.daylightsolutions.com/assets/005/5447.pdf
[2] www.opensense.ethz.ch/trac
[3] Remote Sensing Systems monitor air in stadiums, Bruker, Application Note # 85
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