CleanBREATHE

Technologische & bildungspolitische Lösungen zum Thema Luftverschmutzung mittels eines Blended Research Ansatzes

Ausgangslage

Luftverschmutzung ist ein grundlegendes Problem in der Balkanregion – insbesondere in Nordmazedonien. In der Datenbank der Weltgesundheitsorganisation (WHO) für Luftverschmutzung zählt die Stadt Skopje zu den am stärksten verschmutzten Hauptstädten Europas mit einer Feinstaubkonzentration von PM10 und PM2,5 (UNEP, 2018). Nach einer Studie von Dimovska & Mladenovska (2019, S.428) hat die Luftverschmutzung einen signifikanten Einfluss auf die Gesundheit und die Ausbreitung von Krankheiten in Nordmazedonien. Extreme Luftverschmutzung und das ansteigende hohe Risiko von durch die Luft übertragbaren Krankheiten verringern die Attraktivit.t der Region als Lebensmittelpunkt und Arbeitsort.

Projektidee

Das CleanBREATHE Verbundprojekt Technische & bildungspolitische Lösungsstrategien zum Thema Luftverschmutzung mittels eines Blended Research Ansatzes; Teilvorhaben: Gestaltung der Benutzer*innenoberfläche, sozialen Intervention und Bürger*innen Partizipation zielt darauf ab die Auswirkungen von Sensibilisierungsstrategien und den Effekt von mobilen Erhebungsmethoden, die durch soziale Netzwerke verbreitet werden, zu erforschen. Die Auswertung und Visualisierung der Luftqualitätsdaten sollen die Wahrnehmung von Luftverschmutzung und damit verbundene Probleme für die Allgemeinheit schärfen. Die angestrebten Ziele zur Reduktion der Luftverschmutzung durch das Projekt CleanBREATHE gliedern sich in 3 Teilziele:

Ziele

Ziel 1: Entwicklung von Sensortechnologien zur Erweiterung der Sensornetzwerke (Sensor Kit), die von Bürger*innen verteilt werden. Die Hard- und Software bilden dabei das Kernelement für KI basierte Vorhersage-Algorithmen. Die Erweiterung des Netzwerkes zur Datenerhebung durch neu konstruierte, mobile und stationäre Sensoren wird es ermöglichen, regional relevante Daten über Luftschadstoffe zu sammeln. Dazu gehört die Detektion von besonders starken Verursachern der Luftverschmutzung, durch die geografische Erfassung von Daten und Auswertung der Luftströme.

Ziel 2: Von den Daten werden mögliche Maßnahmen für Öffentlichkeit, Industrie sowie Regierungsorganisationen abgeleitet. Ein Konzept zur Bürgerbeteiligung und sozialen Intervention soll langfristige Verhaltensänderungen bewirken.

Ziel 3: Entwicklung eines neuen Geschäftsmodells für das Sensor Kit und die Public Awareness Installation.

Methoden

Im Projekt CleanBREATHE werden mit einem Design Science Research Ansatz bestehende Lösungen und neue Ansätze zur Prognose der Luftqualität getestet und weiterentwickelt (Prototypen). Dafür werden Algorithmen zur Auswertung der Daten verwendet, die Merkmale der Luftverschmutzung extrahieren und zueinander in Beziehung setzen.

CleanBREATHE wird zum Teil die bestehende Infrastruktur aus Sensoren und Luftqualitätsdaten nutzen, um das Bewusstsein für Luftverschmutzung zu schärfen. Auf Grundlage der AirCare App werden Konzept, Design und die technische Umsetzung solcher Erhebungsinstrumente weiterentwickelt. Wir nutzen das Prinzip Mobile Crowdsensing, um zusätzliche Daten zu sammeln. Durch den Zugewinn an Standorten und Zeiträumen, in denen Daten erhoben werden, verbessern sich die Zuverlässigkeit von Prognosen. Für die Nutzer*innen werden die Daten visuell aufbereitet, so dass die App einen pädagogischen Mehrwert als Handlungsempfehlungen darstellt und schließlich eine Verhaltensänderung anregt. Über Workshops mit Bürger*innen und Studierenden soll die Aufmerksamkeit für das Thema erhöht werden und die Beteiligung an der Datenerhebung steigen. Darüberhinaus soll ein direkter Wissenstransfer über Luftverschmutzung und Lösungen für Unternehmen diskutiert werden. Das Ziel ist die Sensibilisierung der Öffentlichkeit für Umweltfragen und letztlich eine Verringerung der Luftverschmutzung. In einem nächsten Schritt werden die Forschungsergebnisse den politischen Entscheidungsträgern präsentiert. Zur Erreichung dieser Ziele wird ein marktfähiges, digitales Produkt zu angemessenen Preisen entwickelt, dessen technologische Komponenten das Feinstaub Bewusstsein vorantreibt.

Partner*innen

Hochschule Magdeburg-Stendal
Ss. Cyril and Methodius University in Skopije (SCMU), Nordmazedonien, Fakultät für Informatik (FCSE), Labor für Eco-Informatik
Business Innovation Coach