Echtzeit-Luftüberwachung in Südafrika mit kostengünstigen Sensoren ^{CEFR B2}

Wissenschaftler haben Methoden aus der experimentellen Teilchenphysik für die Überwachung der Luftqualität angepasst und das System AI_r entwickelt. Es verbindet ein Netzwerk kostengünstiger Sensoren an Verschmutzungs-Hotspots mit Internet-of-Things-Technik und künstlicher Intelligenz, sodass teure klassische Messinfrastruktur entfällt. Der Pilotversuch in Soweto, bei dem Sensoren in Schulen installiert wurden, zeigte, wie lokale Verschmutzungsspitzen sich stadtausbreiten; laut Bruce Mellado kann ein einzelnes Feuer die Luftqualität bis zu zehn Kilometer beeinträchtigen. Mellado leitet das Institute for Collider Particle Physics an der University of the Witwatersrand und ist Mitglied des CERN-Teams, das das Higgs-Boson entdeckte.

Die WHO schätzt, dass Luftverschmutzung fast 7 Millionen Menschen jährlich tötet und dass 89 Prozent dieser Todesfälle in Ländern mit niedrigem und mittlerem Einkommen auftreten. Die Weltbank nennt Kosten durch Außenluftverschmutzung von bis zu US$6 Billionen pro Jahr. Ein 2024-Bericht von OpenAQ fand Lücken in der Überwachung: mehr als ein Drittel der Länder misst Luftverschmutzung nicht und nahezu 1 Milliarde Menschen leben in einem Land ohne Programm. Vumile Senene vom Clean Air Fund weist darauf hin, dass 40 Prozent der Südafrikaner mehr als 25 Kilometer von der nächsten Messstation entfernt leben.

Das Projekt tritt nun in eine Phase ein, die eine dichte Echtzeit-Verschmutzungskarte schaffen will: Über das nächste Jahr sollen 500 Sensoren im Sedibeng-Distrikt südlich von Johannesburg installiert werden, einer Region mit rund 1 Million Einwohnern. Mellado beschrieb das Vorhaben als das größte Netz in Afrika in einem Gebiet und hofft, es als Vorzeigeprojekt zu nutzen. Das Projekt hat Unterstützung von den Regierungen Südafrikas, des Vereinigten Königreichs und Kanadas, von CERN und iThemba Labs erhalten und wurde mit dem Global South eHealth Observatory (ODESS)-Preis der Pierre Fabre Foundation ausgezeichnet, der im Oktober überreicht werden soll. Forschende betonen, dass für eine kontinentweite Ausweitung zusätzliche Finanzierung nötig ist.