Analyse Module

Analyse Module

  • Sitckstoffoxide
  • Ozon
  • Schwefel
  • Kohlenmonoxid
  • Zusatzsensoren
nox monitoring

Was sind Stickstoffoxide?

Das Stickstoffmonoxidmolekül (NO) ist sehr reaktiv und instabil. In der Luft reagiert es mit Sauerstoff zum giftigen Stickstoffdioxid (NO2).

Wo entstehen Stickstoffoxide?

Stickstoffoxide entstehen überwiegend als unerwünschtes Nebenprodukt bei der Verbrennung von Brenn- und Treibstoffen bei hoher Temperatur.
Hauptquellen für Stickstoffmonoxid sind vor allem Autos und Kraftwerke.

Wie wirken Stickstoffoxide?

Stickstoffoxide verursachen eine Reihe von Symptomen, vorwiegend in der Lunge, aber auch in anderen Organen, wie Milz und Leber. Außerdem sind die Stickstoffoxide mitverantwortlich für die Versauerung und Überdüngung von Böden und Gewässern. Aus gasförmigen Stickoxiden und Ammoniak kann partikelförmiges Ammoniumnitrat entstehen. Dieses trägt zu einer großräumigen Belastung durch Feinstaub (PM2.5, PM10) bei. Im Sommer führen Stickstoffoxide zusammen mit Kohlenwasserstoffen zur Bildung von bodennahem Ozon und Zerstörung der Ozonschicht.

Messprinzip Chemilumineszenz (EN14211)

Stickstoffmonoxid im Messgas reagiert mit Ozon zu Stickstoffdioxid. Durch diese Reaktion werden die NO2 Moleküle angeregt und geben ihre Anregungsenergie  durch Abstrahlen von Photonen ab. Diese werden mit einem Photomultiplier gemessen. Das airpointer NOX Modul ist mit einer Verzögerungsschleife ausgestattet, um so NO und NOx von der gleichen Luftprobe messen zu können.

Überprüfung: Nullluftversorgung  und Span Point Check

Eine Nullluftversorgung ist in der Standardausstattung enthalten. Das bedeutet, dass eine regelmäßige Überprüfung des Nullpunktes automatisch durchgeführt werden kann (z.B. täglich).
Optional ist eine interne NO2-Quelle erhältlich, die eine regelmäßige Überprüfung eines Messpunktes ermöglicht („Span Point Check“).

Gemessene Komponenten Stickstoffoxide NO/NO2/NOX
EU Direktive / USEPA Methode Chemiluminescence (EN14211)
Messprinzip Chemiluminescence
Messbereich Dynamic, up to 20 ppm
Nullrauschen 0.2 ppb RMS
Nachweisgrenze 0.4 ppb
Null-Abweichung (24 Stunden) < 0.4 ppb
Messpunkt-Abweichung (24 hours) +/- 1% of reading > 100 ppb
Ansprechzeit < 60 seconds
Genauigkeit 1% of reading or 1 ppb (whichever is greater) @ < 500 ppb ±1% of reading >100 ppm
Linearität +/- 1% of reading >100ppm
Probendurchfluss 1000 ml/min
Gewicht 12.0 kg/ 26.5 lbs

o3 monitoring

Was ist Ozon?

Ozon (O3) ist eine äußerst giftige korrosive Substanz und ein häufig vorkommender Schadstoff.  In niedriger Konzentration ist es ein normaler Bestandteil der Luft. Hochkonzentriert wirkt es in Bodennähe als aggressives Reizgas und schadet den Menschen und der Natur.

Wo entsteht Ozon?

Ozon wird in der Atmosphäre bei der Reaktion mit Stickoxiden, Kohlenwasserstoffen und Sonnenlicht gebildet. In höheren Luftschichten, der Stratosphäre, schützt uns Ozon vor schädlicher UV-Strahlung. Am Boden entsteht Ozon in höheren Konzentrationen erst durch andere Luftschadstoffe – die Ozonvorläufersubstanzen – und Sonnenlicht. Die wichtigsten Ozonvorläufersubstanzen sind Stickstoffoxide und flüchtige organische Verbindungen. Zur Ozonbildung in einem globalen Maßstab tragen auch Methan und Kohlenmonoxid (CO) bei. Sonneneinstrahlung unterstützt die Ozonbildung. Hohe Ozonwerte treten daher vor allem mittags und nachmittags auf.
Hauptquellen sind chemische Prozesse verursacht durch Industrie und Verkehr aber auch elektrische Felder wie z.B. bei Fernsehern, Computern, Kopierern und Elektromotoren (mit Bürsten).

Wie wirkt Ozon?

Ozon bewirkt vor allem Atemerkrankungen wie Atemwegssyndrome, Änderungen der Lungenfunktion, erhöhte Atemwegsempfindlichkeit und Atemwegsentzündungen. Außerdem zerstört Ozon das Laub von Bäumen und anderen Pflanzen (Photooxidation) und verschlechtert damit unsere Lebensbedingungen.

Messprinzip:
O3/UV-Absorption (EN14625)

Von einer hochenergetischen UV-Lampe wird ein Lichtstrahl durch ein mit der Messluft gefülltes Rohr geleitet. Die durch die Präsenz von Ozon hervorgerufene Absorption wird mit einem Detektor am Ende der Messstrecke gemessen.

Überprüfung: Nullluftversorgung  und Span Point Check

Eine Nullluftversorgung ist in der Standardausstattung enthalten. Damit kann eine regelmäßige Überprüfung des Nullpunktes automatisch durchgeführt werden (z.B. jeden Tag).
Optional ist ein interner Ozon-Generator erhältlich, der eine regelmäßige Überprüfung eines Messpunktes ermöglicht („Span Point Check“).

Gemessene Komponente Ozone O3
EU Direktive / USEPA Methode UV photometry (EN14625)
Messprinzip UV photometry
Messbereich Dynamic, up to 20 ppm
Nullrauschen 0.25 ppb RMS
Nachweisgrenze 0.5 ppb
Null-Abweichung (24 Stunden) < 1 ppb
Messpunkt-Abweichung (24 Stunden) ±1% of reading or 1 ppb (whichever is greater)
Ansprechzeit < 30 seconds
Genauigkeit 1 ppb
Linearität +/- 1% of reading > 100 ppb
Probendruchfluss approx. 1000 ml/min
Gewicht 5.8 kg/12.8 lbs,

SO2 monitoring

Schwefeldioxid

Was ist Schwefeldioxid?

Schwefeldioxid (SO2) ist ein säurebildendes, farbloses, übelriechendes und giftiges Gas.

Wo entsteht Schwefeldioxid?

SO2 entsteht hauptsächlich bei der Verbrennung von Kohle und schwerem Heizöl.
Hauptquellen sind Feuerungsanlagen im Bereich der Energiewirtschaft, der Industrie und des Kleinverbrauchs, bei denen minderwertiges schwefelhaltiges Öl oder Kohle verwendet werden.

Wie wirkt Schwefeldioxid?

Schwefeldioxid kann bei Menschen zu Kopfschmerzen, Übelkeit sowie Verringerung des Lungenvolumens, erhöhten Atemwiderständen und Symptomen wie Keuchen, Brutsteinschnürung und Kurzatmigkeit führen. Schwefeldioxid ist eine der wichtigsten Vorläufersubstanzen von „Saurem Regen“. Dieser gefährdet Ökosysteme wie Wälder und Seen und beschleunigt Korrosionen von Gebäuden und Denkmälern. Als Bestandteil von Smog kann Schwefeldioxid zu Sichtbehinderungen führen. Außerdem tragen partikelförmige Sulfate zur großräumigen Belastung durch Feinstaub (PM2.5, PM10) bei.

Messprinzip: UV-Fluoreszenz (EN14212)

Die Messluft wird mit einer UV-Lampe bestrahlt, wodurch das SO2-Molekül angeregt wird, Energie zu absorbieren. Die absorbierte Energie wird als Lichtpuls (Photon) abgestrahlt und mit einem Photomultiplier gemessen.

Überprüfung: Nullluftversorgung und Span Point

Eine Nullluftversorgung ist in der Standardausstattung enthalten. Das bedeutet, dass eine regelmäßige Überprüfung des Nullpunktes automatisch durchgeführt werden kann (z. B. täglich).
Optional sind interne SO2-Quellen erhältlich, die eine regelmäßige Überprüfung eines Messpunktes ermöglichen („Span Point Check“)

Measured Compound Sulfur Dioxide SO2 and Hydrogen Sulfide (H2S)
EU Directive / USEPA Procedure UV Fluorescence (EN14212) – for SO2
Measurement principle UV Fluorescence
Range dynamic, up to 10 ppm
Zero noise 0.25 ppb RMS
Lower detection limit 0.5 ppb
Zero drift (24 hours) < 1 ppb
Span drift (24 hours) ±1% of reading >100 ppb
Response time < 90 seconds
Precision 1% of reading or 1 ppb (whichever is greater)
Linearity ±1% of maximum >100 ppb
Sample flow rate 500 ml/min
Weight 8.5 kg/18.7 lbs,

Schwefelwasserstoff

Was ist Schwefelwasserstoff?

Schwefelwasserstoff (H2S) ist ein hoch toxisches, korrosives Gas mit einem ekelerregenden Geruch.

Wo entsteht Schwefelwasserstoff?

H2S ist ein bei biologischen Verfalls- und Verrottungsprozessen entstehendes Produkt.
Hauptquellen sind Raffinerien, Hochöfen, in der Papierindustrie, in Gaswerken, Kokereien, Klärwerken und Biogasanlagen.

Wie wirkt Schwefelwasserstoff?

H2S zerstört das körpereigene Hämoglobin und lähmt den Sauerstofftransport im Blut. Bei Kontakt mit der Schleimhaut wandelt es sich in alkalische Sulfide um und führt zu Reizungen von Augen, Nase, Kehle und Lunge. Der hohe Säuregehalt macht H2S zu einem korrosiven Gas und kann elektronische Bauteile schädigen.

Messprinzip: Thermische Konvertierung zu SO2

Das SO2 wird aus dem Messgas entfernt, das H2S thermisch in SO2 umgewandelt und mit Hilfe der UV Fluoreszenz gemessen. Ausgestattet mit einem H2S-Modul misst der airpointer entweder nur H2S oder nur SO2 oder im Wechsel beide Komponenten mit einer Mindestumschaltzeit von fünf Minuten.

Überprüfung: Nullluftversorgung und Span Point

Eine Nullluftversorgung ist in der Standardausstattung enthalten. Das bedeutet, dass eine regelmäßige Überprüfung des Nullpunktes zB jeden Tag automatisch durchgeführt werden kann.
Optional sind interne H2S-Quellen erhältlich, die eine regelmäßige Überprüfung eines Messpunktes ermöglichen („Span Point Check“).

CO monitoring

Was ist Kohlenmonoxid?

Kohlenmonoxid (CO) ist ein überaus giftiges Gas, welches bei der unvollständigen Verbrennung von Kohlenstoff oder kohlenstoffhaltigen Produkten gebildet wird.

Wo entsteht Kohlenmonoxid?

Kohlenmonoxid entsteht hauptsächlich bei der unvollständigen Verbrennung von Brenn- und Treibstoffen.
Hauptquellen sind der Verkehr, die Industrie aber auch der Kleinverbrauch und das Rauchen in geschlossenen Räumen.

Wie wirkt Kohlenmonoxid?

Als Luftschadstoff ist CO vor allem aufgrund der humantoxischen Wirkung (Beeinträchtigung des Hämoglobins) von Bedeutung. CO spielt auch bei der photochemischen Bildung von bodennahem Ozon im globalen Maßstab eine bedeutende Rolle.
Eine ausreichend hohe Konzentration kann dazu führen, dass das Gehirn zu wenig Sauerstoff erhält, die Person das Bewusstsein verliert, oder auch bleibende Gehirnschäden durch Sauerstoffmangel erleidet. Kohlenmonoxid kann auch zum Treibhauseffekt und zur globalen Erwärmung beitragen.

Messprinzip: NDIR-Gasfilterkorrelation (EN14626)

Das Licht einer IR-Quelle wird durch eine mit der Messluft gefüllte Kammer geleitet. Kohlenmonoxid absorbiert dieses Licht, die daraus resultierende Abschwächung wird mit einem Fotodetektor gemessen.

Überprüfung: CO-Scrubber und Span Point

Ein „CO-Scrubber“ (ein katalytischer Konverter) entfernt CO aus der Probe, wodurch der Nullpunkt regelmäßig überprüft werden kann (zB einmal täglich).
Optional ist eine interne CO-Quelle erhältlich, die eine regelmäßige Überprüfung des Messpunktes ermöglicht („Span Point Check“).

Measured Compound Carbon Monoxide CO
EU Directive / USEPA Procedure NDIR gas filter correlation (EN14626)
Measurement principle NDIR gas filter correlation
Range Dynamic, up to 1000 ppm
Zero noise 0.02 ppm RMS
Lower detection limit 0.04 ppm
Zero drift (24 hours) < 0.1 ppm
Span drift (24 hours) ±1% of reading >10 ppm
Response time < 60 seconds
Precision ±0.1 ppm
Linearity ±1% of reading < 1,000 ppm
Sample flow rate approx. 500 ml/min
Weight 9.0 kg/19.8 lbs

airpointer Zusatzsensoren

Neben den bereits eingebauten Modulen bietet der airpointer die Möglichkeit, zusätzliche Sensoren („additional sensors“) und externe Messgeräte unter Nutzung der leistungsstarken Datenaufzeichnung des airpointers zu implementieren. Diese werden über Ethernet, RS-232 oder analoge Schnittstellen eingebunden.

Die Platzierung zusätzlicher Sensoren erfolgt je nach Platzverhältnissen außen am oder direkt im airpointer.

Der airpointer verwaltet und überwacht Messdaten mehrerer Sensoren nahtlos über eine webbasierte Anwenderschnittstelle. Für jeden weiteren implementierten Sensor können die leistungsstarken Merkmale des airpointers genutzt werden. Dazu gehören Datenaufzeichnungen über einen Zeitraum von mehreren Jahren, Daten-Backup und schnellerer Datenzugang über das recordum-Portal, Datendownload zur lokalen Analyse und mehr.

Beispiele für Sensoren

Straßenverkehr und öffentliche Orte

  • Lärmpegel
  • Fußgängerzählung
  • Partikelsammlung
  • Partikelüberwachung
  • Navigationssysteme (GPS)
  • UV-Strahlung

Industriehygiene

  • Toxische Gase
  • Flüchtige organische Verbindungen (VOC)

Luftqualität in Innenräumen

  • Kohlendioxid (CO2)
  • Sauerstoff (O2)
  • Luftfeuchtigkeit
  • Temperatur
  • Lichtstärke

Feinstaub

Was ist Feinstaub?

PM10 und PM2.5 (PM = Particulate Matter) sind keine Einzelkomponenten, sondern die Massekonzentration aller Partikel in der Umgebungsluft mit einem aerodynamischen Durchmesser kleiner als 10 μm (PM10) oder 2,5 μm (PM2.5).

Wo entsteht Feinstaub?

Besonders in Gebieten mit einer stark verkehrsabhängigen Luftbelastung werden die Grenzwerte für diese Schadstoffe häufig überschritten. Dies führt zu einer wachsenden Sensibilisierung der Öffentlichkeit bezüglich der Feinstaubproblematik.
Hauptquelle für Feinstaub ist der Straßenverkehr. Neben der motorbedingten Freisetzung (Dieselruß) entsteht Feinstaub durch den Abrieb von Reifen und Bremsen sowie durch Aufwirbelungen des Straßenstaubes.

Wie wirkt Feinstaub?

PM2.5 und PM10 haben Kurzzeiteinflüsse auf das Herz-Kreislauf-System. Ebenso konnte eine direkte Relation zwischen der Anzahl an Herzinfarkten und der PM-Konzentration nachgewiesen werden. Langzeiteffekte nach hoher Feinstaubbelastung entstehen zum Beispiel durch ihr Potential, toxische Komponenten in das Atmungssystem zu transportieren und dort zu halten. Da Partikel in Lunge und Bronchien verbleiben kommt es zu einer Schwächung des Immunsystems.

Messprinzip: Nephelometrie

Das airpointer-PM-Modul verwendet die bewährte optische Methode der Nephelometrie. Eine Probenbeheizung minimiert Feuchtigkeitseffekte. Das Modul verwendet ein Streulicht-Photometer mit einer LED im Nah-IR Spektrum, einen Siliziumdetektor-Hybridvorverstärker und einen Referenzdetektor. Das Streulicht ist proportional zur Partikelkonzentration.

Größenselektion

Als Standard ist das Sensormodul für Feinstaub mit einem TSP-Kopf ausgestattet. Zur Messung von PM10- oder PM2.5 müssen lediglich optional erhältliche größenselektive Probenahmeköpfe eingesetzt werden.

Gemessene Komponente Feinstaub
EU Direktive / USEPA Methode Particle collecting and gravimetric analysis
Messprinzip Nephelometrie
Messbereich Dynamisch, bis 2,500 µg/m³
Nachweisgrenze < 1 μg/m³
Null-Abweichung (24 Stunden) < 1 μg/m³
Messpunkt-Abweichung (24 Stunden) ±1% der Anzeige
Ansprechzeit < 60 Sekunden
Genauigkeit 1 μg/m³
Probendruchfluss 2 l/min

airpointer +pm

Der airpointer +PM kann mit einem eignungsgeprüften Staubmessgerät ausgestattet werden. Des Weiteren besteht die Möglichkeit, jeden airpointer mit einem externen Staubmessgerät über die dafür zur Verfügung stehenden Schnittstellen zu verbinden. Dadurch können die Vorteile des airpointers vor allem im Bereich der Datenerfassung und des Datentransfers auch für die Feinstaubmessung genutzt werden.

Messprinzip: Beta-Strahlen-Absorption

Hierbei handelt es sich um eine radiometrische Messung, bei der die Partikel auf einem Filterband abgeschieden und der Beta-Strahlung ausgesetzt werden. Die Masse der auf dem Filter abgeschiedenen Partikel wird durch die Änderung der Beta-Strahlenabsorption während der Probenahme bestimmt.

Gemessene Komponente Feinstaub
EU Direktive / USEPA Methode  Filtersammlung gefolgt von gravimetrischer Analyse
 Messprinzip  β-Strahlen-Absorption
 Strahlenquelle  14C (Carbon14) 60 µCi ±15 µCi, Hablwertszeit von 5730 Jahren
 Messbereich  Dynamisch, bis 1.000 mg/m³
 Nachweisgrenze (24 Stunden)  < 1 μg/m³
 Nullabweichung (24 Stunden)  < 1 μg/m³
 Auflösung  0.1 µg/ m³
Probendruchfluss  16.7 l/min