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Der Swiss Aerosol Award wurde anlässlich der virtuellen Tagung der Schweizerischen Aerosol Gesellschaft am 3.11.2020 zum 10. Mal verliehen. Die jungen Preisträger präsentierten ihre Forschungsergebnisse über den Ausstoss von Feinstaubpartikeln durch einen Businessjet (Dr. Lukas Durdina, EMPA und ZHAW) und über die automatisierte Auswertung von Pollenmessungen (Eric Sauvageat, Uni Bern, und Yanik Zeder, Swisens AG).

Die erstmalige Messung der Partikelemissionen eines Businessjets durch Lukas Durdina und seine Mitautoren zeigen, dass diese zwar nur etwa 20% so viel Flugpetrol verbrauchen, aber trotzdem mehr Partikel ausstossen als ein Kursflugzeug. Bezogen auf einen einzelnen Passagier sind diese sogar 72-mal mehr gesundheits- und klimaschädlich, was bei den zukünftigen Emissionsgrenzwerten für kleine Jets berücksichtigt werden sollte wie bei den grossen.

(Durdina, L., Brem, B. T., Schönenberger, D., Siegerist, F., Anet, J. G., & Rindlisbacher, T. (2019). Nonvolatile Particulate Matter Emissions of a Business Jet Measured at Ground Level and Estimated for Cruising Altitudes. Environmental Science and Technology, 53(21), 12865–12872. https://doi.org/10.1021/acs.est.9b02513)


Mit dem Aufkommen neuer Pollenüberwachungsgeräte besteht ein wachsender Bedarf, die großen Mengen an Messdaten genau und effizient zu verarbeiten. In Ihrer kürzlich veröffentlichten Studie entwickeln Eric Sauvageat und Yanik Zeder eine neue Technik zur Klassifizierung von Echtzeit-Partikelmessungen, die mittels dem Swisens Poleno Messsystem gemacht wurden. Dieses Instrument ist derzeit das einzige operationelle Pollenüberwachungsgerät, das digitale Holographie verwendet.

(Sauvageat, E., Zeder, Y., Auderset, K., Calpini, B., Clot, B., Crouzy, B., Konzelmann, T., Lieberherr, G., Tummon, F., and Vasilatou, K.: Real-time pollen monitoring using digital holography, Atmos. Meas. Tech., 13, 1539–1550,

Um die vom Poleno gemessenen Pollenpartikel zu identifizieren und zu klassifizieren, werden die holographischen Bilder zunächst verwendet, um Pollenkandidaten anhand ihrer allgemeinen Form von anderen Partikeln zu trennen. In einem zweiten Schritt wurde ein Algorithmus für maschinelles Lernen entwickelt und trainiert, indem bekannte Pollenpartikel in das Gerät eingeführt wurden. Der resultierende Datensatz wird dann für die unbekannten Pollenkörner verwendet, um zwischen den verschiedenen Taxa zu unterscheiden. Dieses zweistufige Verfahren ermöglichte es dem System, 8 Pollentypen zu identifizieren und zu klassifizieren, wobei 6 von ihnen eine Genauigkeit von mehr als 90% aufwiesen. Zusätzlich zur Klassifizierungsfähigkeit des Geräts untersuchten die Autoren auch die Zählgenauigkeit des Poleno durch Experimente mit kontrollierten Kammern.

(Sauvageat, E., Zeder, Y., Auderset, K., Calpini, B., Clot, B., Crouzy, B., Konzelmann, T., Lieberherr, G., Tummon, F., and Vasilatou, K.: Real-time pollen monitoring using digital holography, Atmos. Meas. Tech., 13, 1539–1550, https://doi.org/10.5194/amt-13-1539-2020, 2020)

 

Frau Dr Giulia StefenelliMedienmitteilung:    Download: pdfSwissAerosolAward-2019_Giulia-Stefenelli.pdf58.7 kB

Frau Dr. Giulia Stefenelli, PhD der ETH Zürich und Mitarbeiterin des Paul Scherrer Instituts in Würenlingen hat den Swiss Aerosol Award 2019 gestern in Bern erhalten für ihre Arbeit über Luftschadstoffe bei der Verbrennung von Biomasse, einem weltweit dringenden Gesundheits- und Klimaproblem*.

Die Verbrennung von Biomasse wie Holz und anderen organischen Stoffen pflanzlichen oder tierischen Ursprungs zum Kochen und Heizen ist eine der wichtigsten Ursachen der Luftverschmutzung weltweit.

Frau Stefenelli hat zusammen mit ihren Mitautoren eine neue Methode entwickelt, die Bildung von sogenanntem sekundärem organischem Aerosol (SOA) in diesen Verbrennungsprozessen zu beschreiben. Je nach der verbrannten Substanz entwickeln sich im Rauch mit der Zeit verschiedene solche gesundheitsschädigende SOA Bestandteile.

Basierend auf Messungen in atmosphärischen Simulationskammern konnten die Autoren die Anteile der verschiedenen Vorläufersubstanzen an dieser SOA-Bildung berechnen. In Zukunft kann es genügen, die Vorläufersubstanzen zu messen, um die SOA-Bildung in der Atmosphäre abzuschätzen.

Weiter können Marker In der Aussenluft verwendet werden, um den Beitrag der Biomassenverbrennung zur gesamten Feinstaubmasse abzuschätzen. Dies sind schlussendlich wichtige Hilfsmittel und Informationen, um die relevanten Emissionen an der Quelle zu kontrollieren und um die Notwendigkeit der Emissionsreduktionen aufzuzeigen.

*Secondary organic aerosol formation from smoldering and flaming combustion of biomass: a box model parametrization based on volatility basis set.
Giulia Stefenelli, Jianhui Jiang, Amelie Bertrand, Emily A. Bruns, Simone M. Pieber, Urs Baltensperger et al; Atmos. Chem. Phys., 19, 11461–11484, 2019; https://doi.org/10.5194/acp-19-11461-2019

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GDI-Motoren sind um ein Vielfaches gefährlicher für die Gesundheit als moderne Diesel-Fahrzeuge.

Der diesjährige Swiss Aerosol Award in der Höhe von CHF 5000 geht an Dr. Maria Muñoz von der Eidgenössischen Materialprüfungs- und Forschungsanstalt Empa.
Dr. Muñoz hat das Emissionsverhalten von so genannten GDI-Motoren (gasoline-direct injection) untersucht.

Die Ergebnisse sind erschreckend:
Die Abgase der untersuchten Fahrzeuge, die weltweit auf dem Vormarsch sind, enthalten bis zu 17 Mal mehr krebsauslösende Stoffe als jene moderner Diesel-Fahrzeuge.

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Der diesjährige Swiss Aerosol Award in der Höhe von CHF 5000 geht an Prof. Reto Auer vom Berner Institut für Hausarztmedizin (BIHAM) und Universitätsklinik von Lausanne (PMU), welcher ein multidis-ziplinäres Team von Toxikologen und klinischen Forschern geleitet hat. In einer wissenschaftlichen Kommunikation, die am 22. Mai in der renommierten amerikanischen Zeitschrift JAMA-Internal Medicine erschienen ist, haben die Wissenschaftler des Instituts für Arbeitsgesundheit (IST – Institut de Santé au Travail) und der Universitätsklinik von Lausanne (PMU – Policlinique Médicale Universitaire) die Ergeb-nisse einer unabhängigen Studie über das elektronische Tabakheizsystem IQOS veröffentlicht.

Philip Morris International (PMI) lancierte vor kurzem den IQOS (I Quit Ordinary Smoking), einen Ziga-rettenhalter, der eine Mini-Zigarette auf 330 Grad Celsius erhitzt. Der Hersteller behauptet, dass IQOS keinen Rauch erzeuge, da der Tabak nur erhitzt statt verbrannt werde und es dabei kein Feuer gebe. Technisch gesehen könnte die Aussage, dass IQOS keinen Rauch abgibt, erlauben, das Rauchverbot in öffentlichen Räumen zu umgehen. In ihren Laborexperimenten haben die Wissenschaftler beobach-tet, dass IQOS Rauch erzeugt und Giftstoffe freigibt, die auch im Rauch einer herkömmlichen Zigaret-te enthalten sind. Diese sind für Tabakpyrolyseverfahren typisch und somit die Hauptquelle für toxi-sche Verbindungen im Tabakrauch. Für die Wissenschaftler sollte das Aerosol deshalb als Tabak-rauch angesehen und als solcher reglementiert werden. Sie fordern andere Forschungsgruppen auf, ihre Daten zu überprüfen.