Die Debatte um Feinstaubgrenzwerte in unseren Städten hat sicherlich niemanden verschont. Hier werdet Ihr Euch vielleicht schon einmal gefragt haben wie es bei Euch in der Wohnung und der näheren Umgebung aussieht.
Ist Feinstaub bei Euch in der Wohnung oder an der Straße ein Problem? Professionelle Feinstaubmessgeräte sind sehr teuer und aufwendig, allerdings gibt es auch einige Modelle für den Hausgebrach welche für rund 60€ eine zuverlässige Messung des Feinstaubes versprechen.
Eins der günstigsten Feinstaubmessgeräte ist der „PM2.5 Luftqualitäts-Detektor“. Dieses wird von diversen Händlern auf der Amazon Plattform angeboten.
Aber kann ein 60€ Feinstaubmessgerät wirklich etwas taugen? Kann dieses wirklich Rückschlüsse auf die Luftqualität geben? Finden wir dies im Test heraus!
Der PM2.5 Luftqualitäts-Detektor im Test
Beim Luftqualitäts-Detektor handelt es sich um ein Gerät, welches einen ziemlichen DIY Flair ausstrahlt. Der Hersteller hat beispielsweise komplett auf ein richtiges Gehäuse verzichtet und setzt einfach auf zwei Plexiglasplatten für die Front und Rückseite. Die Seiten des Luftqualitäts-Detektor sind komplett offen.
Sucht Ihr ein dekoratives Gerät seid Ihr hier klar falsch! Allerdings muss dies natürlich auch nichts Schlimmes sein, zumindest wenn es um die Funktion geht. Zudem ist das 84 x 65 x 38mm sogar halbwegs robust!
Im Inneren des Gerätes lassen sich grob gesagt vier „Module“ Erkennen. Das wichtigste Modul ein kleiner Aluminium Kasten mit einem 18mm Lüfter. Hierbei handelt es sich um den Sensor für die Feinstaubmessung. Keine Sorge, dieser Lüfter dreht recht langsam und ist somit unhörbar.
Ebenfalls mit an Bord ist ein Modul für die Temperatur und Luftfeuchtigkeitsmessung, wie auch natürlich ein Mikrocontroller.
Auf der Front findet sich zu guter letzt das Display. Hierbei handelt es sich um 2,8 Zoll Farb-LCD Panel. Qualitativ ist dieses erstaunlich gut! Selbst die Blickwinkel sind recht stark.
Mit Strom versorgt wird der Luftqualitäts-Detektor über einen seitlich angebrachten microUSB Port. Das Gerät benötigt im Betrieb ca. 0,1A bzw. 0,5W, was angenehm wenig ist.
Was misst wer?
Bezüglich der Luftqualität gibt es sehr viele verschiedene Faktoren und Messwerte!
Einige „Smart Home“ Wetterstationen, wie beispielsweise die Netatmo Wetterstation oder auch der Eve Room, bewerten die Luftqualität anhand eines „CO2“ wertes.
Hierbei handelt es sich um die Menge an chemischen Verbindungen in der Luft. In der Regel wird hier aber meist nur das Kohlendioxid gemessen, was aber schon ausreicht!
Normale saubere Außenluft hat in der Regel +- 400ppm CO2. Luft in der Wohnung schwankt zwischen 400 und 1000ppm, alles darüber hinaus gilt als „hoch“ und potenziell ungesund.
Kohlendioxid (CO2) wird einerseits natürlich von Verbrennungsmotoren oder allgemein offenen Flammen ausgestoßen. Allerdings stößt auch Ihr CO2 aus! In der Atemluft die Ihr ausatmet, befindet sich mehr COS als in der Luft die Ihr einatmet.
So steigen CO2 Werte massiv wenn sich viele Personen in einem Raum mit geschlossenen Fenstern befinden. Im Allgemeinen sagt man dazu gerne stickige Luft.
Ein weiterer wichtiger, vielleicht sogar noch wichtigere Indikator für die Luftqualität ist der Feinstaub.
Dieser wird in der Regel mit „PM“ gefolgt von einer Nummer angegeben. PM2.5 steht beispielsweise für Partikel mit einem aerodynamischen Durchmesser von 2,5 Mikrometer oder weniger, PM10 für 10 Mikrometern usw.
Dies ist auch meist der wichtigste Punkt wenn es um den guten alten Diesel Motor geht, denn dieser produziert vergleichsweise viel Feinstaub, dafür aber weniger Kohlendioxid.
Wie schädlich Feinstaub ist hängt stark von Eurem Gesundheitszustand und der Partikelgröße ab. Gerade die „PM2.5“ Teilchen können Tief in die Bronchiolen und Lungenbläschen vordringen. PM1 Teilchen können sogar in das Blut gelangen.
Die EU Grenzwerte liegen hier bei 40ug/m³ bei den größeren PM10 Partikeln und bei 25ug/m³ bei den kleineren PM2.5 Partikeln.
Quelle https://www.umweltbundesamt.de/daten/luft/feinstaub-belastung
Die Funktion
Kommen wir damit auch zu unserem Luftqualitäts-Detektor. Dieser misst NICHT den CO2 Wert, sondern ausschließlich Feinstaub, wie auch Temperatur und Luftfeuchtigkeit.
Letztes wird einfach auf dem Display der Einheit angezeigt. Die hier gemessenen Werte scheinen auch ausgesprochen genau zu sein. Die Temperatur stimmt verglichen mit meinen anderen Messgeräten +-0,3 Grad genau überein.
Aber für die Temperatur Messung werdet Ihr Euch den Luftqualitäts-Detektor nicht gekauft haben.
Was den Feinstaub angeht, unterscheidet das Messgerät erst einmal zwischen PM1, PM2.5 und PM10, also den üblichen Größen. In den weiteren Optionen (einmal die Taste an der Seite drücken) gibt es eine weitere Unterscheidung zwischen >0,3um, >0,5um, >1um, >2,5um, >5um und >10um.
Die Messgenauigkeit würde ich nicht unbedingt als wissenschaftlich genau einstufen, ist aber ordentlich. Ich würde die gemessenen Werte als plausibel einstufen. Zündet man eine Kerze neben dem Messgerät an gehen die Messwerte hoch, öffnet man ein Fenster gehen diese runter, geht man in einen komplett leeren Raum sinken diese ebenfalls usw. Auch verglichen mit anderen Messgeräten sieht das Ganze erst einmal gut aus. Im super niedrigen Bereich scheint aber die Genauigkeit tendenziell etwas niedriger zu sein.
Allerdings gilt hier etwas Vorsicht! Man darf die Messwerte auch nicht überinterpretieren, denn es gibt durchaus viel Fehlerpotenzial.
Wie misst der Luftqualitäts-Detektor den Feinstaub? Im Inneren des Messgerätes gibt es einen Laser welcher auf einen Sensor deutet. Durch diesen Laser wird nun mithilfe eines winzigen Lüfters Luft gepustet.
Befinden sich Schmutz Partikel in der Luft wird der Laserstrahl unterbrochen und das Messgerät zählt wie oft dies der Fall ist bzw. wie stark die Unterbrechung des Strahls ist. Fun Fakt, ähnlich arbeiten auch Rauchmelder.
Allerdings gibt dies auch viel Raum für Fehlinterpretationen. Beispielsweise Wasserdampf kann nicht von Feinstaub unterschieden werden. Beim Kochen oder Duschen werdet Ihr plötzlich sehr hohe Werte sehen. Auch werden im Sommer Blütenpollen usw. als „Feinstaub“ deklariert.
Dies gilt es natürlich bei der Nutzung des Luftqualitäts-Detektor zu bedenken.
Fazit
Der Luftqualitäts-Detektor „PM2.5“ ist ein sehr interessantes Hilfsmittel bzw. Spielzeug, je nach Perspektive.
Grundsätzlich funktioniert das Messgerät wie beworben, es kann Euch über den aktuellen Feinstaubgehalt und die Partikelgröße des Feinstaubes informieren. Die Messwerte sind dabei ausreichend genau, dass ich den Luftqualität-Detektor als sinnvoll einstufen würde. Wir sind hier sicherlich nicht bei der Messgenauigkeit von professionellen X Tausend € Systemen, aber die Tendenz der gemessenen Werte ist im Normalfall sehr gut.
Allerdings gibt es durchaus etwas Fehlerpotenzial bei der Messung, gerade was Wasserdampf usw. angeht. Hier muss man sich halt merken, dass die Werte nach und während des Kochens möglicherweise etwas höher sind als sie sollten.
Auch würde ich mich mit dem Luftqualitäts-Detektor nicht neben eine offizielle Messsäule stellen, um dort die Werte anzuzweifeln / zu überprüfen.
Ihr habt hier ein einfaches 60€ Messgerät, welches sicherlich für ein privates Umfeld und um mal Werte zu überprüfen oder zu kontrollieren wie es in der Wohnung aussieht auch völlig taugt!
Könnte so ein Gerät auch die Partikelbelastung, welche durch einen 3D drucker enstehen, messen?
Müsste es eigentlich, auch wenn ich jetzt nicht genau die große und Beschaffenheit dieser Partikel kenne
Laut Studie sind die von FDM 3D Druckern verursachten Partikel im Nanometer-Bereich (kleiner als 100 nanometer bzw 0.1micrometer), sogenannte ultrafeine Partikel UFP. Daher scheint weder dieses noch andere für den Hausgebrauch gemachten Messgeräte ausreichend zu sein.
Interessanter Artikel. Gefällt mir.
Im Raum Stuttgart wurde ein solches Projekt als DIY schon vor längerem iniitiiert.
https://luftdaten.info/feinstaubsensor-bauen/
Dort wird ein Sensor mit ähnlichem Messsystem verbaut und auch ein ähnlicher HT (Luftfeuchte-Temperatur) Sensor.
Bei dem hier vorgestellten Sensorsystem muss ich sagen, dass ich den Angaben des Herstellers nicht so ganz Glauben schenken kann, da zum Einen der hier verbaute HT Sensor mit ziemlicher Sicherheit der DHT11 zu sein scheint, der laut Datenblatt zum einen nur zwischen 0 – 50 °C und einer relativen Luftfeuchte von 20 – 80% (90% – Angaben schwanken) misst.
Dabei ist hier auch zu erwähnen, dass dabei die Genauigkeit der Temperaturmessung bei 2 °C und die der Luftfeuchtemessung bei 5% liegt.
Desweiteren ist es für ein optisches Messsystem relativ schwierig solche Partikel zu messen. Die Genauigkeit ist als relativzu betrachten bzw. diese können nicht mit den „großen“ Messsystemen in den Städten verglichen werden, da nur Messverfahren nach dem Masseprinzip eindeutige und verlässliche Ergebnisse liefert (hierbei werden die Partikel gesammelt und einfach ausgedrückt abgewogen).
Zusätzlich zu der allgemeinen Schwierigkeit verlässliche Daten zu generieren, messen eigentlich jegliche solche PM (particulate matter = engl. für Feinstaub) Sensoren nur 1 – 2 verschieden Typen (im Normalfall PM2.5) des eigentlichen Feinstaubs, welcher durch das Abschattungsprinzip „gezählt“ werden kann. Der Rest bzw. die anderen Klassen werden hochgerechnet.
Das ist in der Tendenz meist recht plausibel, aber eben nicht wirklich verlässlich.
Unterm Strich kann man davon ausgehen, dass ein solches System durchaus dazu geeignet ist ein gewisse Tendenz zu messen, die sich auch, wie von Michael erwähnt, durch eine in der Nähe platzierte Kerze verändern lässt. Ein weitere guter Testkandidat ist ein Laserdrucker, der bei einem Ausruck ebenfalls nette Peaks erzeugt.
Um tatsächliche und verlässliche Werte bei einem solchen Gerät heranziehen zu können, müsste ein solches neben ein „großes“ gestellt werden und die Werten müssten abgeglichen werden, da im Normalfall ein Fehler von gut und gerne bis zu 100% bzw. ein Offset zwischen optischer und massebasierter Feinstaubmessung vorliegt.
Ob der Mikrocontroller, der die Daten auf das Display bringt dies bereits korrigiert kann ich nicht sagen. Möglich wäre es, doch bei dem niedrigen Preis gehe ich nicht davon aus.
Nichtsdestotrotz ist dies ein nettes Gadget, das entsprechende Tendenzen und Verläufe in der Wohnung aufzeigen kann.