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Wie und warum sich Particle Vision Luftstaub im Detail vorknöpft

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Wenn die Luftqualität vom Kanton oder vom Bundesamt für Umwelt auf klassische Weise gemessen wird, ergeben die Messungen den Gesamtanteil des Luftstaubs. Einen Schritt weiter geht Parti­cle Vision. Das Freiburger Start-up-Unternehmen wurde 2011 gegründet und hat seine Räumlichkeiten in der Blue Factory.

Das kleine Team von drei Leuten nimmt mit passiven Staubsammelgeräten eigene Staubmessungen vor und analysiert die einzelnen Partikel mithilfe eines Rasterelektronenmikroskops. «Mit der differenzierten Analyse der Luftstaubzusammensetzung können wir den Ursprüngen nachgehen und Massnahmen gegen die Luftverschmutzung empfehlen», sagt Juanita Rausch, Geschäftsleiterin und Inhaberin des Unternehmens. Ihre Arbeit reicht von Routineanalysen bis zur detektivartigen Suche nach dem Ursprung einer Luftverschmutzung.

Zu den Auftraggebern von Particle Vision gehören beispielsweise das Bundesamt für Umwelt, Kantone, Ingenieurbüros und Privatfirmen, die ihre Luftverschmutzung verringern wollen.

Kooperation mit Bürgern

«Wir dürfen an abwechslungsreichen Projekten teilnehmen und mit unserer Arbeit einen Beitrag dazu leisten, dass wirkungsvolle Massnahmen zur Reduzierung von Luftverschmutzung getroffen werden», sagt Rausch.

Das Particle-Vision-Team hat in den letzten Jahren immer mehr Aufträge erhalten, denn die Bevölkerung interessiert sich zunehmend für Umweltfragen, sagt Rausch. So sei es schon mehrmals vorgekommen, dass das Particle-Vision-Team das Staubmess- und -sammelgerät auf Initiative von Bürgerinnen und Bürgern an einem Untersuchungsort aufgestellt hat. Dann hätten sie die Probe wie gewöhnlich analysiert und ausgewertet, um die Bevölkerung an Gemeindeversammlungen über die Ergebnisse zu informieren. Im Anschluss an solche Präsentationen habe Particle Vision in lösungsorientierten Gesprächen Verbesserungsmöglichkeiten mit den Beteiligten ausgearbeitet.

Analyse in wenigen Stunden

Seit der Gründung hat Parti­cle Vision grosse Entwicklungen hinter sich. Der grösste Fortschritt sind wohl die vom Unternehmen angelegte Partikelbibliothek und Partikelklassifikatoren. «Anfangs waren die Partikelanalyse und die Interpretation der Daten sehr aufwendig», erklärt Rausch. So habe eine Partikelanalyse inklusive Auswertung und Interpretation damals einige Tage Arbeit bedeutet. Heute schafft das Team dies innert Stunden. Dafür wurde Software entwickelt, und ein leistungsstärkeres Rasterelektronenmikroskop musste erworben werden. Inzwischen konnten insgesamt schon über 100 000 Partikel mit Bildern und chemischer Zusammensetzung charakterisiert und für das weitere Training der Software genutzt werden.

Wie kommt Particle Vision überhaupt zu seinen Proben? Zu Beginn stellte der deutsche Wetterdienst die ersten passiven Staubsammelgeräte für das Unternehmen her. Doch als die Nachfrage stieg, suchte Particle Vision nach Produzenten für ihre eigene Herstellung. Und sie wurde fündig: Heute übernimmt das Zentrum für soziale und berufliche Integration CIS in Freiburg die Produktion der Staubmessgeräte mit dem Namen Sigma 2 und kümmert sich auch gleich um die Logistik. So konnten bis heute über 400 selbst produzierte Staubsammelgeräte verkauft werden. Weitere 200 sind bis Ende dieses Jahres in Auftrag. Im Sinne der Nachhaltigkeit stellt Particle Vision die Sigma-2-Staubmessgeräte aber auch für Messungen von kurzer Dauer zur Verfügung.

Das Sigma 2 wird an dem zu untersuchenden Standort aufgestellt. Dann sammeln sich auf einer vor Regen geschützten Oberfläche die zu untersuchenden Staubpartikel an. Doch weil die üblichen Mikroskopie-Oberflächen Kohlenstoff oder andere Elemente enthalten, die typischerweise in Umweltpartikeln vorkommen, griff das Particle-Vision-Team auf bestehende Forschungen zurück und forschte selbst weiter: Es entwickelte ein eigenes Rezept zur Produktion von Boroberflächen, die eine differenziertere Probe möglich machen. Im Sigma 2 befinden sich jetzt also solche Oberflächen, die auch von einem weiteren Unternehmen als Zubehör verkauft werden.

Der Konkurrenz voraus

«Es gibt Schweizer Forschungsinstitute, die sich mit ähnlichen Fragestellungen befassen. Aber im Privatsektor ist die Partikelanalytik auf Umweltproben nicht sehr weit verbreitet», sagt Rausch. Sie könne sich vorstellen, dass sich das in den nächsten Jahren mit der aufkommenden Umweltschutzbewegung ändern werde. Doch Particle Vision werde weiterhin an neuen Entwicklungen arbeiten, auch um der Konkurrenz einen Schritt voraus zu bleiben.

Beispielsweise will die Firma ein schon bestehendes Staubsammelgerät namens Sigma Z weiterentwickeln. Die ursprünglich mit Strom rotierenden Boroberflächen sollen künftig ohne manuellen Wechsel und ohne externe Stromspeisung Proben über einen längeren Zeitraum sammeln können. Ausserdem will Par­ticle Vision in der Partikelanalyse mit künstlicher Intelligenz arbeiten. Weitere Projekte stehen in den Bereichen Mikroplastik, Nanopartikel und Wasser im Zusammenhang mit Umweltverschmutzung an.

«All dies dient der Vision, die Verschmutzungsquellen zu detektieren und wirksame Massnahmen zu definieren, um eine saubere Umwelt zu hinterlassen», sagt Rausch.

«Mit unserer differenzierten Analyse der Luftstaub­zusammensetzung können wir den Ursprüngen nachgehen und Massnahmen gegen die Luftverschmutzung empfehlen.»

Juanita Rausch

Geschäftsleiterin und Inhaberin von Particle Vision

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