Überwachung der Luftqualität für eine gesündere Umwelt für alle

By Catherine Jewel, Abteilung Information und Digital Outreach, WIPO

Angesichts der weit verbreiteten Waldbrände, des Smogs und der Umweltverschmutzung in den Innenstädten ist die Luftqualität ein großes Problem für nationale, regionale und lokale Behörden und Bürger auf der ganzen Welt. Aber Sie können nicht verwalten, was Sie nicht messen. Hier spielt das slowenische Unternehmen Aerosol Magee Scientific, ein führender Entwickler und Hersteller von Luftüberwachungssystemen zur Messung der Luftqualität, eine Schlüsselrolle. Die Produkte des Unternehmens werden in allen Teilen der Welt eingesetzt, um Probleme im Zusammenhang mit Luftqualität, Klimawandel und Gesundheit anzugehen. WIPO Magazin traf sich kürzlich mit Mateja Forštnarič, CEO von Aerosol, um herauszufinden, wie das Unternehmen politischen Entscheidungsträgern bei der Entwicklung von Strategien für saubere Luft hilft und wie IP seine Innovationsbemühungen in diesem Schlüsselbereich unterstützt.

Warum ist die Erforschung kohlenstoffhaltiger Aerosole so wichtig?

Das Vorhandensein dieser Aerosole in der Luft hat erhebliche Auswirkungen auf die beiden wichtigsten globalen Probleme, mit denen die Menschheit heute konfrontiert ist, nämlich Klimawandel und Gesundheit. Ruß ist (nach Kohlendioxid) der zweitwichtigste Verursacher des globalen Klimawandels und hat zusammen mit anderen kohlenstoffhaltigen Aerosolen negative Auswirkungen auf unsere Gesundheit.

Ruß ist (nach Kohlendioxid) der zweitwichtigste Verursacher des globalen Klimawandels und hat zusammen mit anderen kohlenstoffhaltigen Aerosolen negative Auswirkungen auf unsere Gesundheit.

Es besteht ein dringender Bedarf, die Überwachung und Messung von Ruß und kohlenstoffhaltigen Aerosolen zu verbessern, wie im Bericht hervorgehoben wird Weltgesundheitsorganisation (WHO) und der Zwischenstaatliche Ausschuss für Klimaänderungen (IPCC). Wir brauchen mehr langfristige Forschung und eine bessere Messung der Auswirkungen dieser Schadstoffe auf den Klimawandel und die Gesundheit. Nur mit diesen Daten werden Führungskräfte, politische Entscheidungsträger und Gesetzgeber in der Lage sein, gezielte Initiativen zu entwickeln, die durch relevante Standards, Richtlinien und Richtlinien untermauert werden, um diese Herausforderungen anzugehen und ihre negativen Auswirkungen abzumildern.

Wie trägt Ihre Arbeit zur Luftqualitätsüberwachung zur globalen ökologischen Nachhaltigkeit bei?

Nachhaltigkeit ist ein integraler Bestandteil unserer Vision und Mission. Obwohl wir ein kommerzielles Unternehmen sind, ist die Sensibilisierung für Ruß und andere kohlenstoffhaltige Aerosole, die Quellen dieser Luftschadstoffe und ihre negativen Auswirkungen von zentraler Bedeutung für unsere Mission. Wissenschaftler und staatliche Luftqualitätsüberwachungsbehörden müssen dies tun routinemäßig messen alle Arten von Luftverschmutzung auf kontinuierlicher Basis. Das bedeutet, jedes Jahr Daten zu sammeln, um langfristige Trends erkennen zu können. Nur durch die langfristige Erhebung verlässlicher und genauer Daten lässt sich erkennen, ob die zur Verbesserung der Luftqualität umgesetzten Regelungen und Vorschriften einen positiven Effekt haben.

Es besteht ein dringender Bedarf, die Überwachung und Messung von Ruß und kohlenstoffhaltigen Aerosolen zu verbessern.

Wir alle setzen uns voll und ganz dafür ein, dass wir alle sauberere und gesündere Luft atmen können.

Was genau sind kohlenstoffhaltige Aerosole und wie groß sind ihre Auswirkungen auf Umwelt und Gesundheit?

Kohlenstoffhaltige Aerosole sind eine große Gruppe von Luftschadstoffen, die vereinfacht gesagt aus Ruß und organischem Kohlenstoff bestehen. Ruß sind winzige Staub- und Rußpartikel, die in der Luft schweben. Beim Einatmen dringen sie tief in die Lunge ein und gelangen in den Körper, wo sie chronische Gesundheitsprobleme wie Herzkrankheiten, Asthma und andere verursachen. Die meisten Feinstaubpartikel (PM) in der Luft bestehen aus Ruß und kohlenstoffhaltigen Aerosolen und machen 80 Prozent dieser Feinstaubpartikel aus. Deshalb ist es wichtig, die Zusammensetzung und Quelle von PM zu verstehen, denn nur dann können wir das Problem angehen.

Rußaerosole entstehen bei der unvollständigen Verbrennung fossiler Brennstoffe und Biomasse.

Rußaerosole entstehen bei der unvollständigen Verbrennung fossiler Brennstoffe und Biomasse. Sie entstehen durch Verkehr, Schiffe, Flugzeuge, industrielle Aktivitäten und bestimmte landwirtschaftliche Praktiken sowie durch Waldbrände und die Verbrennung von Holz zum Heizen.

Ruß trägt zur globalen Erwärmung bei, da er die Energie und das Licht der Sonne absorbiert. Es beeinflusst auch Wolkenbildung und Niederschlagsmuster. Das erklärt, warum wir immer heftigere Stürme, Regenfälle und Überschwemmungen erleben. Wenn sich außerdem Ruß auf Schnee und Gletschern ablagert, beschleunigt er das Schmelzen. 

Zahlreiche Belege weisen außerdem darauf hin, dass Luftverschmutzung mit neurologischen, respiratorischen und immunologischen Erkrankungen, einschließlich Krebs, in Verbindung gebracht wird. Luftverschmutzung verursacht rund 7 Millionen vorzeitige Todesfälle weltweit jedes Jahr. Die menschlichen und wirtschaftlichen Kosten sind enorm. Die Weltbank schätzt die Kosten der Gesundheitsschäden durch Luftverschmutzung durch PM 2.5 (feine Partikel mit einem Durchmesser von 2.5 Mikrometern oder weniger) auf 8.1 Billionen US-Dollar pro Jahr 6.1 Prozent des globalen BIP.

Luftverschmutzung verursacht jedes Jahr weltweit rund 7 Millionen vorzeitige Todesfälle.

Luftverschmutzung ist ein Nachhaltigkeitsthema. Und Nachhaltigkeit ist ein integraler Bestandteil unserer Vision und Mission. Wir alle setzen uns voll und ganz dafür ein, dass wir alle sauberere und gesündere Luft atmen können. Obwohl wir ein kommerzielles Unternehmen sind, ist die Sensibilisierung für die Quellen dieser Luftschadstoffe und ihre negativen Auswirkungen von zentraler Bedeutung für unsere Mission.

Warum beginnen wir erst jetzt, die negativen Auswirkungen von Ruß und anderen kohlenstoffhaltigen Aerosolen auf Umwelt und Gesundheit zu verstehen?

Die Aerosolwissenschaft ist eine junge Wissenschaft. Unser Gründer Dr. Anthony Hansen begann vor etwa 40 Jahren, sich hauptsächlich aus wissenschaftlicher Neugier mit diesen Luftschadstoffen zu beschäftigen. Er war der erste, der eine Methode zur Messung von Ruß in der Luft mit dem von ihm erfundenen und patentierten Aethalometer® entwickelte. Sein Aethalometer ist das erste und am weitesten verbreitete Gerät zur Echtzeitüberwachung von Ruß in der Luft. In den 1980er Jahren erkannten jedoch nur wenige die negativen Auswirkungen von Ruß. Die Industrialisierung war in vollem Gange, allen ging es gut. Was war das Problem? Dann konzentrierten sich Wissenschaftler auf ihre Auswirkungen auf den Klimawandel, und in den 1990er Jahren kamen vor allem in den USA gesundheitliche Bedenken im Zusammenhang mit der Luftverschmutzung auf. Und wir fangen erst jetzt an, das Problem zu verstehen, denn es braucht viele Jahre an Daten, um die Beweise zu untermauern, damit die zuständigen Behörden darauf achten können.

Wer sind die Hauptnutzer der Luftqualitätsüberwachungssysteme von Aerosol Magee Scientific?

Zu Beginn dienten wir den Bedürfnissen der wissenschaftlichen Gemeinschaft, insbesondere der Klimaforscher und Epidemiologen. Als dann die Besorgnis über die Luftverschmutzung zunahm, begannen wir mit Luftqualitätsbehörden, Regierungen sowie regionalen, städtischen und lokalen Behörden zusammenzuarbeiten, die nun routinemäßig die Luftqualität überwachen, um die negativen Auswirkungen dieser Schadstoffe herauszufinden. Wir arbeiten auch mit Branchenakteuren wie Bergbauunternehmen zusammen, um die Luftqualität ihrer Minen aus Sicherheits- und Gesundheitsgründen zu überwachen, sowie mit Ölraffinerien und Motorenherstellern. Und arbeiten mittlerweile auch zunehmend mit Gemeinden, insbesondere in innerstädtischen Gebieten, zusammen, die sich Sorgen über die negativen Auswirkungen der Luftverschmutzung auf die Gesundheit der Anwohner machen.

Warum greifen diese Benutzer zu Ihren Luftqualitätsüberwachungsgeräten?

Um etwas zu verwalten, müssen Sie es zunächst messen und langfristig Daten sammeln, um Trends zu verstehen. Unsere Instrumente messen und sammeln Daten über die Luftqualität und die Quelle der Verschmutzung. Mit diesen Daten können Führungskräfte und Entscheidungsträger gezielte Maßnahmen einleiten und deren Wirkung überwachen, die durch relevante Richtlinien, Standards und Richtlinien unterstützt werden. Die Entwicklung und kontinuierliche Weiterentwicklung der zur genauen Messung der Luftqualität erforderlichen Instrumente sowie die Bereitstellung des Fachwissens zur Interpretation der von ihnen generierten Daten sind unsere Kernaufgaben. 

Können Sie uns Beispiele nennen, wo Ihre Luftqualitätsmessgeräte zum Einsatz kommen?

Unsere Instrumente sind auf allen Kontinenten installiert, vom Nord- bis zum Südpol, vom Amazonas bis zur Sahara, von Minen tief im Boden bis zu den Höhen des Mount Everest; und in Überwachungsagenturen und Netzwerken von San Francisco bis Shanghai, von Dublin bis Delhi und überall dazwischen. Wir haben zu mehr als 300 wissenschaftlichen Artikeln und Konferenzpräsentationen beigetragen und unsere Instrumente werden in mehr als 8,000 wissenschaftlichen Arbeiten erwähnt. Wir arbeiten bei verschiedenen Forschungs- und Entwicklungsprojekten mit führenden Forschungseinrichtungen und Organisationen auf der ganzen Welt zusammen.

Beispielsweise haben wir 2015 mit der indischen Meteorologischen Abteilung zusammengearbeitet, um ein landesweites Netzwerk von Messstationen für Ruß in ganz Indien aufzubauen, wo die Luftqualität ein großes Problem darstellt. Wir haben auch die Hardware und Software zum Messen, Sammeln und Analysieren von Luftqualitätsdaten entwickelt, die wir mit der Weltorganisation für Meteorologie und dem Global Atmosphere Watch-Programm geteilt haben. Dieses Netzwerk ist von besonderer Bedeutung, da die Luftverschmutzung aus Indien und Südostasien die Wasserversorgung beeinträchtigt, die ein Viertel der Weltbevölkerung erreicht.

Um etwas zu verwalten, müssen Sie es zunächst messen und langfristig Daten sammeln, um Trends zu verstehen.

Wir arbeiten auch mit ICIMOD in der Hindukusch-Himalaya-Region (HKH) zusammen und nutzen unsere Instrumente und unser Fachwissen, um die Auswirkungen großer Veränderungen in der Landnutzung infolge von Bevölkerungswachstum, Urbanisierung und rascher Industrialisierung besser zu verstehen.

Auch Städte und Gemeinden auf der ganzen Welt nutzen unsere Instrumente und unser wissenschaftliches Fachwissen, um Daten zu sammeln, die die Entwicklung von Richtlinien für saubere Luft unterstützen. Hier in Slowenien haben wir beispielsweise mit der Stadtverwaltung von Ljubljana zusammengearbeitet, die durch sorgfältige Überwachung die Luftqualität im Stadtzentrum verbessern konnte, indem sie den Verkehrsfluss umgestaltete und Fußgängerzonen schuf. Wir arbeiten auch mit dem slowenischen Ministerium für wirtschaftliche Entwicklung und Technologie an ihrem Smart-City-Projekt zusammen und haben eine Plattform entwickelt, um lokale Entscheidungsträger bei der Gestaltung der Luftqualitätsmanagementpolitik in Ljubljana und anderen Städten zu unterstützen.

Weitere wichtige Projekte umfassen die Überwachung der Umweltauswirkungen des Tourismus auf Skigebiete in Slowenien; und umfangreiche Forschung mit Ballons profiliert die vertikalen Ruß-Aerosole zur Verwendung bei der Modellierung des Klimawandels, beispielsweise in Italien, im Indischen Ozean, im Himalaya und so weiter.

Warum gibt es keine Normen oder Vorschriften für die Messung von Ruß und anderen kohlenstoffhaltigen Aerosolen?

Erstens, weil die Aerosolwissenschaft eine junge Wissenschaft ist. Die wissenschaftliche Gemeinschaft identifizierte Ruß erst in den 2000er Jahren als einen wichtigen Faktor für den Klimawandel. Und zweitens, weil man langfristige Messungen und Beweise braucht, um Entscheidungsträger zu überzeugen.

Derzeit sind nur sechs Schadstoffe reguliert, darunter PM 2.5. Wir würden uns auf jeden Fall wünschen, dass in diesem Bereich mehr getan wird. Im Jahr 2021 erkannten die WHO und das IPCC jedoch erstmals an, dass Ruß und kohlenstoffhaltige Aerosole den Klimawandel und gesundheitsschädliche Folgen verursachen. Dies war ein großer Fortschritt, insbesondere da diese Organisationen den Regierungen nun empfehlen und drängen, die Luftqualität und insbesondere die Auswirkungen von Ruß und kohlenstoffhaltigen Aerosolen systematisch und kontinuierlich zu messen. Nur mit diesen Daten können Regierungen wirksame und gezielte Maßnahmen ergreifen und die Richtlinien, Verfahren und Standards entwickeln, die zur Eindämmung der Luftverschmutzung erforderlich sind. Die Dinge bewegen sich also in eine gute Richtung, aber es gibt noch mehr zu tun.

Was sind die größten Herausforderungen für Sie als Unternehmen im Bereich grüner Technologien?

Da die Luftverschmutzung nun auf der Tagesordnung von Entscheidungsträgern und politischen Entscheidungsträgern steht und die Besorgnis der Öffentlichkeit zunimmt, erleben wir, wie neue Technologien und neue Akteure auf den Markt kommen. In dieser sich entwickelnden Landschaft besteht die größte Herausforderung darin, sicherzustellen, dass sich unsere Technologie in diese neuen Technologien integrieren lässt, und gleichzeitig weiterhin Innovationen zu entwickeln und unsere eigenen Lösungen zu entwickeln. Wir sind auch mit einem Talentmangel konfrontiert. Die richtigen Leute am richtigen Ort zu finden, ist eine große Herausforderung. Und natürlich stehen wir vor der ständigen Kommunikationsherausforderung, das Bewusstsein für die Notwendigkeit der Messung dieser Schadstoffe und ihrer Auswirkungen zu schärfen.

Wie unterstützt IP Ihr Unternehmen?

Unsere IP-Rechte sind von zentraler Bedeutung für unseren kommerziellen Erfolg. Sie ermöglichen es uns, Umsatz zu generieren und unser Geschäft auszubauen. Wir nutzen Patente und Marken zum Schutz unserer Innovationen und unserer Marken. Indem wir sicherstellen, dass unsere hochmodernen Produkte und Technologien exklusiv für unser Unternehmen bleiben, verschaffen uns unsere Patente einen Wettbewerbsvorteil auf dem Markt. Einige Wettbewerber haben bereits erfolglos versucht, unsere patentierten Lösungen nachzuahmen. Unsere Marken heben unsere Produkte und Dienstleistungen von denen unserer Mitbewerber ab und ermöglichen es uns, eine einzigartige Identität zu schaffen, die bei unserem wachsenden Kundenstamm Anklang findet.

Unsere IP-Rechte sind von zentraler Bedeutung für unseren kommerziellen Erfolg. Sie ermöglichen es uns, Umsatz zu generieren und unser Geschäft auszubauen.

Wir haben die Bedeutung von geistigem Eigentum in unserer Unternehmenskultur verankert. Unser Managementteam erkennt den Wert von geistigem Eigentum und seine Rolle bei der Förderung von Innovationen im Unternehmen und der Unterstützung unseres Wachstums und unserer Rentabilität. Darüber hinaus bieten wir unseren Mitarbeitern Anreize, einen Beitrag zu unserem IP-Portfolio zu leisten, indem wir innovative Ideen und Lösungen mit kommerziellem Potenzial anerkennen und belohnen.

Ihr Unternehmen hat kürzlich einen Rebranding-Prozess abgeschlossen. Was war der Auslöser für diesen Schritt?

Es ist sehr einfach. Wir führten praktisch zwei Marken: Aerosol und Magee Scientific. Unser Inhaber, Dr. Anthony Hansen, gründete beide Unternehmen. Wir erkannten, dass es wirtschaftlich absolut sinnvoll war, die beiden Marken zusammenzuführen, um die einzige einheitliche Marke Aerosol Magee Scientific zu schaffen. Das ist ein positiver Schritt. Es ermöglicht uns, das umfassende Fachwissen, Wissen und die Erfahrung zu nutzen, die wir im Laufe der Jahre erworben haben, und wird es uns ermöglichen, einen noch größeren positiven Einfluss auf die Zukunft des Planeten und der menschlichen Gesundheit zu nehmen.

Was bedeutet es für Aerosol Magee Scientific, den WIPO Global Award 2023 zu gewinnen?

Wir sind sehr stolz und fühlen uns geehrt, den WIPO Global Award zu erhalten. Die Auszeichnung bedeutet uns sehr viel. Es würdigt die Arbeit des gesamten Teams und gibt uns Motivation und Ermutigung, unsere Arbeit fortzusetzen. Der Auszeichnung: schärft unseren Bekanntheitsgrad und steigert die Bekanntheit unserer Marke. Es wirft auch ein Licht auf ein großes globales Problem, das wir alle angehen müssen, und unterstützt den Aufruf an uns alle, auf eine nachhaltige und gesündere Zukunft hinzuarbeiten.

Und was ist Ihre Botschaft an Umweltpolitiker?

Sie können nichts verwalten, was Sie nicht zunächst genau messen und weiter überwachen. Deshalb ist es wichtig, Ruß und andere kohlenstoffhaltige Aerosole über einen langen Zeitraum zu messen. Unsere Ausrüstung liefert zuverlässige und vertrauenswürdige quantitative Daten. Nur wenn Ihnen diese Daten vorliegen, können Wissenschaftler Empfehlungen zu den gezielten Maßnahmen, Richtlinien und Vorschriften aussprechen, die zur Verbesserung der Luftqualität erforderlich sind. Und diese Maßnahmen erfordern eine systematische Überwachung ihrer Wirksamkeit bei der Reduzierung der Luftverschmutzung und negativen Gesundheitsfolgen.

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• Quelle: https://www.wipo.int/wipo_magazine/en/2023/03/article_0001.html