voor wijkbewoners
fijnstofmeter selfmade

Samen meten aan luchtkwaliteit

In de laatste jaren zijn steeds meer burgerinitiatieven actief, om zelf de luchtkwaliteit te meten. De luchtkwaliteit is daarmee niet langer alleen het domein van de wetenschapper. Als gewone burgers zelf onderzoek gaan doen, heet dit citizen science. In de laatste jaren is de technologie voor het meten van onze leefomgeving snel veranderd. Meten aan geluid en luchtkwaliteit kan tegenwoordig relatief gemakkelijk gedaan worden met goedkope ‘sensoren’. Het RIVM is op deze ontwikkeling ingesprongen met het Samen Meten programma.

Nut en noodzaak van Citizen Science

Sensoren voor luchtkwaliteit

Het RIVM heeft afgelopen februari 2021 een document gepubliceerd met daarin een korte schets van de huidige status van het onderzoek en de (on)mogelijkheden van sensoren voor luchtkwaliteit. De focus ligt daarbij op sensoren voor stikstofdioxide (NO2) en fijnstof (PM10/PM2.5). De belangrijkste uitgangspunten zijn:

  • sensoren moeten zinvolle informatie kunnen leveren over concentraties in de buitenlucht
  • van de huidig beschikbare (goedkope) sensoren moeten onderzocht worden in welke mate ze bruikbaar zijn en hoe ze moeten worden gekalibreerd en ingezet
  • het RIVM concentreert zich op enkele typen sensoren om daarvoor voldoende ervaring op te bouwen; het is niet mogelijk om alle veelbelovende sensoren in detail in praktijksituaties te onderzoeken, vandaar de inperking tot een paar types (als er veelbelovende nieuwe types op de markt komen die een grote verbetering geven worden ze wel bekeken)
  • voor het meten van stikstofdioxide (NO2) zijn er momenteel slechts enkele sensoren bekend die bij heersende concentraties in de buitenlucht zinvolle metingen kunnen doen
  • op de markt van sensoren voor fijnstof zijn er de laatste jaren veel ontwikkelingen geweest.

Fijnstofmeter

Het RIVM test nu met name de Nova Fitness SDS011. Deze sensor is redelijk
gevoelig voor hoge luchtvochtigheid, omdat met een laser optisch het aantal deeltjes geteld wordt, bij een hoge luchtvochtigheid worden ook vochtdeeltjes meegeteld. Correcties hiervoor zijn mogelijk, via een kalibratiemethode ontwikkeld door het RIVM (zie de uitleg over het kalibratiesysteem voor sensoren van fijnstof). Met kalibreren wordt bedoeld het zo goed mogelijk vertalen van een meting van de sensor naar de concentratie die gemeten zou zijn met een officiële meting. Dit is nodig omdat omgevingskenmerken, zoals luchtvochtigheid of temperatuur, de sensormeting kunnen beïnvloeden, waardoor er verkeerde waarden uitkomen. Bij zeer hoge luchtvochtigheid kan de kalibratie echter niet alle invloed van vocht compenseren. Het hangt ook van de gevoeligheid van de lasersensor af, hoe groot de fijnstofdeeltjes zijn die gemeten kunnen worden.
Naast de Nova Fitness SDS011 is het laatste jaar de Sensirion SPS30 in opmars. Deze lijkt PM2,5 vrij goed te meten, maar PM10 helemaal niet. Maar deze sensor blijkt een stuk minder gevoelig voor vocht dan de SDS011 sensor en dat is een groot voordeel. Zie de links onderaan voor meer informatie over de genoemde sensors.

Inzet van sensoren voor luchtkwaliteit

De vraag is wat er nu allemaal wel of niet met de resultaten van goedkope sensoren voor luchtkwaliteit kan worden gedaan. Voor juridische toepassingen, zoals normtoetsing, zijn resultaten van sensoren niet geschikt. De resultaten van sensoren hebben door hun onzekerheden geen formele (wettelijke) status, ze voldoen niet aan de door de EU gestelde kwaliteitscriteria. De resultaten van goedkope sensoren kunnen niet met officiële referentieapparatuur worden vergeleken doordat de kwaliteit niet hoog genoeg is. Voor het RIVM kunnen de sensordata (op termijn) naar verwachting een nuttige aanvulling zijn voor de monitoring van luchtkwaliteit. Zo worden sensormetingen nu bijvoorbeeld ook meegenomen in de berekende uurlijkse luchtkwaliteitskaart op het Samen Meten dataportaal.

Kalibratie blijft noodzakelijk, om de resultaten wat betrouwbaarder te krijgen. De methodes voor kalibratie worden steeds beter, middels vergelijking met zowel officiële metingen als berekeningen (softwarematige modellen). Kalibratie is niet zaligmakend, ook dan blijft de onzekerheid in resultaten van sensoren aanzienlijk, met veel variatie per sensor. Het is niet zinvol om een gedetailleerde analyse van resultaten van een individuele sensor te maken. Als de data van meerdere sensoren gezamenlijk wordt bekeken, neemt de bruikbaarheid van de sensordata toe. Vandaar dat we als Duurzaam Altrade gaan proberen om een sensornetwerk in te richten. Het is dan zinvol om sensordata te combineren met officiële meetgegevens en/of berekeningen. Ook het RIVM geeft aan dat in specifieke projecten, waarbij resultaten van sensoren worden gekalibreerd
en gecombineerd, de sensoren zeker nuttige resultaten opleveren voor zowel burgers als overheden. Daar gaan wij ook voor!

Links

Via de links kun je meer (technische) achtergrondinformatie vinden.

Bronnen van vervuiling

Info over sensoren van het RIVM (wij gebruiken ook de Nova Fitness SDS011)

Wat betreft het kalibreren van deze sensor: op dit moment wordt de kalibratie alleen toegepast op sensoren van het type NOVA SDS011, omdat dit de meest voorkomende fijnstofsensor is, en het dus gemakkelijk is om een groep sensoren van voldoende grootte te vergelijken met de referentiemetingen. Elke uur van de dag wordt er een correctiefactor voor elke sensor berekend. De Sensirion SPS30 wordt ook steeds meer gebruikt voor het meten van PM2,5, maar nog niet in zulke grote aantallen. Bovendien is de SPS30 veel minder gevoelig voor luchtvochtigheid. Sterker nog, we onderzoeken de inzet van de SPS30 als steunmetingen bij de kalibratie van PM2,5 metingen met de SDS011.

Over het Samen Meten Dataportaal

Presentatie van RIVM over Schone lucht in Gelderland – Samen Meten en Wat je zelf kunt doen