Feinstaub in Stuttgart
Regelmäßig herrscht in Stuttgart Feinstaubalarm. Dieser wird ausgelöst, wenn zu erwarten ist, dass die Luftbelastung durch Feinstaub (speziell die Partikelgröße PM10) aufgrund einer austauscharmen Wetterlage die gesetzliche Schwelle von 50 Mikrogramm pro Kubikmeter Luft (µg/m³) überschreitet. An maximal 35 Tagen pro Jahr darf dieser Wert die Schwelle überschreiten. Stuttgart, als dreckigste Stadt Deutschlands, erreicht die 35 Tage regelmäßig.
Da die Stadt Stuttgart (bzw. die zuständige Landesanstalt für Umwelt, Messungen und Naturschutz Baden-Württemberg, LUBW) nur an wenigen Stellen misst, haben Bürgerinnen und Bürger im Rahmen eines Projekts von OK Lab Stuttgart bzw. Code For Stuttgart eigene Sensoren aufgestellt.
Diese Sensoren schicken ihre Messdaten an luftdaten.info.
Was sehe ich hier?
Die Kurven zeigen PM10-Feinstaubmessungen aus den Stuttgarter Stadtbezirken, die im Rahmen eines Projekts vom OK Lab Stuttgart vorgenommen wurden.
Jede Kurve zeigt an jeder Stelle die über die vergangenen 24 Stunden geglättete Werte aus dem entsprechenden Bezirk. Dafür wird jeweils der Median zwischen den aktiven Sensoren und anschließend das arithmetische Mittel über 24 Stunden gebildet (gleitender Mittelwert).
Die eingeblendete Karte zeigt die Feinstaubbelastung in den jeweiligen Stadtbezirken zu einem bestimmten Zeitpunkt.
Wenn das Diagramm zu Beginn mehr als eine Woche darstellt, reagiert es auf Mausbewegungen und kann vergrößert und verschoben werden. Die Vergrößerung funktioniert auch mit den Tasten "+" und "-". Außerdem lässt sich mit der Leertaste eine Animation starten.
Was bedeuten PM10 und PM2.5?
PM10 und PM2.5 sind Einteilungen für die Größe von Feinstaubpartikeln. Dabei gibt es keine Trennschärfe. Bei PM10 werden "Partikel mit einem aerodynamischen Durchmesser von weniger als 1 µm ... vollständig einbezogen, bei größeren Partikeln wird ein gewisser Prozentsatz gewertet, der mit zunehmender Partikelgröße abnimmt und bei ca. 15 µm schließlich 0 % erreicht." (Wikipedia). PM2.5 bezieht sich auf lungengängige Partikel, d.h. Feinstaubteilchen können in die Lungenbläschen eindringen und gelangen somit in den Blutkreislauf. Seine "Definition ist analog zu PM10, allerdings ist die Gewichtungsfunktion wesentlich steiler (100 % Gewichtung < 0,5 µm; 0 % Gewichtung > 3,5 µm; 50 % Gewichtung bei ca. 2,5 µm)." (Wikipedia)
Was bedeuten die Farben in den Karten?
Die Farben in den Karten sind einzelnen Luftwerten zugeordnet. Sie geben an, wie gut die Luft ist.
Bisher kommt eine eigene Farbskala und der Air Quality Index (AQI) in der US-amerikainschen Version zum Einsatz. In Planung ist die Implementierung des Kurzzeit-Luftqualitätsindex LuQx der Landesanstalt. Hier fehlen allerdings Angaben zur Beurteilung von PM2.5-Partikeln.
Eigene Farbskala Grün-Rot-Pink
Die Farbskala besteht aus einem kontinuierlichen Farbverlauf von 0 µg/m3(Grün) bis 50 µg/m3 (Rot) und einem weiteren kontinuierlichen Farbverlauf von 50 µg/m3(Rot) bis 200 µg/m3 (Pink).
Air Quality Index (USA)
| PM2.5 (µg/m3) | PM10 (µg/m3) | AQI |
| 0.0-12.0 | 0-54 | gut |
| 12.1-35.4 | 55-154 | befriedigend |
| 35.5-55.4 | 155-254 | ungesund für empfindliche Personen |
| 55.5-150.4 | 255-354 | ungesund |
| 150.5-250.4 | 355-424 | sehr ungesund |
| > 250.5 | > 425 | gesundheitsgefährdend |
Quelle: Wikipedia Kurzzeit-Luftqualitätsindex LuQx
| PM10 (µg/m3) | Bewertung |
| 0 - 10 | sehr gut |
| > 10 - 20 | gut |
| > 20 - 35 | befriedigend |
| > 35 - 50 | ausreichend |
| > 50 - 100 | schlecht |
| > 100 | sehr schlecht |
Sind die Messwerte mit denen der Landesanstalt für Umwelt, Messungen und Naturschutz Baden-Württemberg (LUBW) vergleichbar?
Was bedeuten die Werte für mich?
Was sind das für Sensoren und wie funktionieren sie?
Ich will bei mir zuhause oder am Arbeitsplatz eigene Messungen vornehmen. Wie komme ich an einen Feinstaubsensor?
Ich habe Verbesserungsvorschläge für die Diagramme. Wie kann ich mich einbringen?
Darf ich die Visualisierungen auf anderen Websites benutzen?
Datenherkunft
Ich will selber Daten visualisieren. Wie finde ich einen Einstieg?
Die erste Frage, die sich stellt, ist die nach dem gewünschten Ergebnis. Soll eine Karte, ein Liniendiagramm oder eine ganz andere Darstellung entstehen? Was mit d3 möglich ist, können Sie den Beispielen entnehmen. Auch für OpenLayers gibt es eine, leider nicht ganz so nett aufbereitete, Beispielsammlung. Haben Sie diese Entscheidung gefällt, greifen Sie sich am besten in einem ersten Schritt die bei mir auf dem Server vorhandenen Daten ab und experimentieren mit diesen. Hierfür suchen Sie entweder im Quellcode meiner Visualisierungen nach "JSON" (Geodaten) oder "TSV" (tabellarische Daten).
Momentan sind folgende Dateien verfügbar:| Datei | Beschreibung | Nutzung |
| chronological_city_1.tsv | Destillat der OK Lab-Messwerte aus Stuttgart seit September 2016 | keine |
| chronological_city_1_week.tsv | Destillat der OK Lab-Messwerte aus Stuttgart der vergangenen sieben Tage | Chart |
| chronological_data_lubw.tsv | Daten der LUBW-Sensoren am Neckartor und Bad Cannstatt seit Beginn meiner Aufzeichnung | Chart & Districts |
| chronological_districts_v2_complete.tsv | Feinstaub-Messwerte auf Bezirksebene seit September 2016 | keine |
| chronological_districts_v2_simple.tsv | Feinstaub-Messwerte auf Bezirksebene seit September 2016 (reduziert auf 24h-Mittelwert PM10) | Districts |
| stuttgart_districts_v2.json | Geodaten Stuttgarter Bezirke inkl. aktueller Mess- und sonstiger Daten des OK Lab | Map |
| stuttgart_districts.json | Geodaten Stuttgarter Bezirke | Districts |
| stuttgart_sensors_v2.json | Geodaten Stuttgarter OK Lab-Sensoren inkl. aktueller Messdaten | Map |
Wie werden die Daten aufbereitet?
Ich lese regelmäßig von luftdaten.info und mnz.lubw.baden-wuerttemberg.de Daten ein und schreibe diese in MySQL-Tabellen. Die Rohdaten umfassten Mitte Februar 2017 etwa 12 Millionen Zeilen. Von dort aus werden sie in mehreren Schritten durch Zuordnung zu Regionen, Mittelwert- und Medianbildungen aufbereitet und schließlich als tsv- und json-Dateien für die Diagramme ausgegeben. Ein grobes Flussdiagramm findet sich unter /dataviz/flow-chart.pdf.