Zelf meten

Tegenwoordig kan iedereen zelf luchtkwaliteit meten en bijdragen aan dataverzameling over de kwaliteit van onze lucht. Wilt u zelf meten? Dit vraagt om enkele tips & trucs. Voordat u de hardware plus sensor gaat kopen is het belangrijk om na te denken over de vraag wat u wilt bereiken en hoe u dit gaat realiseren. Denk hierbij aan welke stof u wilt meten, de gewenste kwaliteit van de metingen en de wijze van dataverzameling. Lees meer op de pagina Zelf meten. Heeft u vervolgens de keuze gemaakt wat u wilt gaan meten, dan is de volgende vraag hoe en waarmee. Hiervoor kunt u terecht op onze pagina over Meetinstrumenten.

Niet alle apparaten zijn duur! Voor pakweg 50 euro maak je je eigen fijnstofsensor met voeding en chip om de signalen van de sensor door te geven.  Bijvoorbeeld door mee te doen met het internationale Luftdaten project. Voor meer informatie over sensoren verwijzen wij u naar het overzicht  sensoren en apparaten op dit kennisportaal. Voor zover wij weten zijn apparaten niet te huur.

Als je goedkoop aan de slag wilt met het meten van fijn stof, overweeg dan deelname aan het Luftdaten project. Daarvoor heb je wel enige handigheid (of hulp) nodig om uit verschillende onderdelen je eigen sensor in elkaar te zetten. Via het EUEuropese unie Europese unie  project hackAIR kun je momenteel (dec 2018)  tot nader order een kant en klare fijnstofsensor vergelijkbaar met die van Luftdaten bestellen.
Als je wat meer geld te besteden hebt, kun je overwegen om een commercieel verkrijgbare sensor aan te schaffen. Daarvan is echter niet altijd bekend welke sensor er precies gebruikt wordt en wat de kwaliteit is. Ook kun je dan niet altijd jouw meetgegevens open delen, zoals op het experimentele dataportaal samenmeten.rivm.nl.

Data delen

Voor dit doel hebben we het Samen Meten Dataportaal in het leven geroepen. We zien namelijk veel voordelen in het beschikbaar stellen van data van iedereen die meet aan luchtkwaliteit op een centrale plaats. Zo is er simpelweg meer data beschikbaar, meer controle op kwaliteit, en kunnen we onderling van elkaar leren. Wil jij je data ook delen? Neem contact op met ons via email: samenmeten@rivm.nl. We kijken dan in overleg of en hoe we jouw data kunnen ontsluiten. Op dit moment hebben wij een protocol voor het real time leveren van data van een of enkele sensoren.  Dat werkt voor groepen van sensoren binnen een initiatief of project. Potentiele individuele deelnemers kunnen contact met ons opnemen om de mogelijkheden te bespreken. Bij een netwerk van sensoren die de data via een API beschikbaar maken, kijken we of we de API kunnen gebruiken.  Voor de metingen van het Luftdaten project doen we dat bijvoorbeeld. Voor het ontsluiten van de data maken we met elkaar enkele afspraken. Dat gaat bijvoorbeeld over de beschikbaarheid van data, verstrekking van informatie over de herkomst en behandeling van de sensordata en het tonen van de locatie van de sensor op de kaart. 

Iedereen die zelf fijn stof meet, kan meedoen met het experiment 2018/2019. Althans, als het lukt de meetgegevens te delen op het portaal.

Mogelijkheid 1)  Voor het meten van fijn stof van vuurwerk kunnen verschillende goedkope sensoren (< 20 EURO) worden gebruikt. Voor twee van die sensoren, de Nova SDS011 en de Shinyei PPD42,  heeft het RIVMRijksinstituut voor Volksgezondheid en Milieu Rijksinstituut voor Volksgezondheid en Milieu  samen met The Things Network aansluitschema’s gemaakt, inclusief software om ze vanaf een ESP of Arduino uit te lezen.  Info over de Shinyei sensor staat op op de Github pagina van Samen Meten.  De software voor SDS011 staat op deze website. Ook wordt de vorm van het via LoRa door te geven datapakket gespecificeerd.

Mogelijkheid 2) Voor het Samen Meten Dataportaal hebben we een protocol ontwikkeld. Dat werkt voor groepen van sensoren binnen een initiatief of project. Potentiele individuele deelnemers kunnen contact met ons opnemen om de mogelijkheden te bespreken.  Zie antwoord op de vraag hierboven.

Referentiemeetnet

Bij het RIVMRijksinstituut voor Volksgezondheid en Milieu Rijksinstituut voor Volksgezondheid en Milieu  maken we een beeld van de luchtkwaliteit in heel Nederland. Dat kunnen we niet doen met alleen metingen. Een meetlocatie kost een paar ton, alleen al aan het aanschaffen van de apparaten.  Daarom maken we een slimme combinatie van referentiemetingen en rekenmodellen. In die rekenmodellen wordt gebruik gemaakt van de metingen, maar ook van gegevens over hoeveel auto's er rijden, waar er fabrieken staan, wat die uitstoten, etc. Dat is informatie uit de emissieregistratie, die in Nederland zeer uitgebreid is. Verder wordt er in de modellen gebruik gemaakt van gegevens over het weer, zoals de temperatuur en de wind, die ook de luchtkwaliteit beïnvloeden. Door het gebruik van de rekenmodellen kunnen we niet alleen een schatting maken van de luchtkwaliteit over heel Nederland, we kunnen ook een luchtkwaliteitsverwachting maken. Daarmee kunnen we mensen waarschuwen als er smog verwacht wordt. Ook kunnen we een schatting maken van wat er gebeurt als je een bepaalde beleidsmaatregel neemt om de luchtkwaliteit beter te maken.

De referentiemeetpunten dienen dus als input voor de modellen (bijvoorbeeld voor de achtergrondconcentratie) en ook om de modellen bij te sturen ("kalibreren") . Dat betekent dat we meetlocaties willen hebben op plaatsen waar veel vervuiling is, maar ook op plaatsen waar juist weinig vervuiling is. Er zijn daarom drie soorten referentiemeetpunten. Er zijn regionale achtergrondstations die op het platteland de achtergrondvervuiling meten die vaak van ver komt, bijvoorbeeld uit het buitenland. Er zijn straatstations, die staan langs drukke wegen en meten de lokale vervuiling. En er zijn stadsachtergrondstations, die staan wel in een stad maar niet heel dicht bij een bron zodat we kunnen zien hoe de vervuiling zich verspreidt naar locaties waar veel mensen wonen. Waar ze precies staan kun je het best bekijken op https://www.luchtmeetnet.nl/stations/alle-provincies/alle-gemeentes/alle-stoffen bij het tabje stations.

Omdat we op deze manier met modellen werken, hoeven we niet in alle steden referentiemetingen te hebben. Met het aantal en de ligging van de meetlocaties voldoen we aan de Europese meetverplichting.

Houtrook

Het ligt eraan wat je precies met de meting wilt. Bijvoorbeeld:
a)    Detecteren (vaststellen dat er ergens hout gestookt wordt)
b)    Precies meten (de grootte van de bijdrage aan een concentratie bepalen, bijvoorbeeld van fijn stof)

a) Het is denkbaar dat je houtrook kunt detecteren met sensoren die concentraties meten van fijn stof. Bij houtstook komen vooral veel kleinere deeltjes vrij: ultrafijn stof met een afmeting kleiner dan 0,1 micrometer. Helaas zijn sensoren voor ultrafijn stof erg duur (minstens enkele duizenden Euro’s). Betaalbare fijnstofsensoren zoals die van Shinyei, SDS011 of Dylos kunnen deze kleine deeltjes niet meten. Ze tellen het aantal deeltjes groter dan 0,3 (of 0,5 of 1) micrometer en zijn gevoelig voor vocht dat vaak ook bij verbranding vrijkomt. Mogelijk kun je daarmee houtrook wel detecteren, maar het zal afhangen van de situatie. Hoe dichter je bij de bron meet hoe groter de kans dat je iets meet. Hoe groot de signalen zijn is op voorhand niet te zeggen. Dit geldt voor alle sensoren die op basis van lichtverstrooiing deeltjes tellen.  

b) Het is lastig om met geavanceerde meetapparaten concentraties te meten en die in verband te brengen met houtstook. Fijnstofbijdrages meten is onder andere moeilijk omdat de bijdrages vaak maar klein zijn ten opzichte van de totale concentratie, behalve bij grote bronnen met een bekend tijdstip zoals het vuurwerk tijdens de jaarwisseling. Er zijn voor fijn stof veel verschillende bronnen en er is sprake van een hoge achtergrondconcentratie. Het is dan moeilijk om de bijdrage van een specifieke lokale bron aan fijn stof goed te meten. 
De betaalbare sensoren zoals die van Shinyei, SDS011 of Dylos tellen het aantal deeltjes groter dan 0,3 tot 1 micrometer. Officiële metingen en de grenswaarden voor fijn stof gaan over de massa van de deeltjes. De omrekening van het aantal deeltjes naar massa is erg onzeker. Er ontbreekt daarom een goede en consistente ijking van dergelijke betaalbare sensoren. Ook dat maakt het zelf meten van de bijdrage van houtstook zeer lastig.

Zie het antwoord op de eerste vraag.
Bij ons is bekend dat de GGDGemeentelijke/gewestelijke gezondheidsdienst Gemeentelijke/gewestelijke gezondheidsdienst  Groningen een onderzoek naar fijnstof uit houtrook heeft gedaan met de Dylos als meetapparaat. Zij hebben hierover een rapport naar buiten gebracht: https://ggd.groningen.nl/milieu-gezondheid/houtkachels/eindrapport/eindrapport-overlast-door-houtrook.
De conclusie van het onderzoek is dat de Dylos (en het andere meetapparaat, de Atal IAQ) waarden meten die duiden op een hoge concentratie fijnstof nabij de woning van bewoners die overlast ervaren van houtstook . Er is echter geen consistente samenhang gevonden tussen de momenten waarop overlast werd ervaren en gemeten hoge concentraties fijnstof. Daarom is geconcludeerd dat de gemeten waarden van de Dylos en de Atal IAQ nog onvoldoende betrouwbaar zijn en de apparaten op dit moment nog niet bruikbaar zijn om overlast van houtstook te relateren aan actuele fijnstofconcentraties. 
 

Er zijn een aantal redenen waarom houtstook helaas niet gemeten kan worden met behulp van iSPEX. Dit heeft vooral te maken met de techniek waarmee iSPEX fijnstof meet. 
iSpex meet over een kolom van 2 km. In deze kolom wordt de "aerosol optical thickness" gemeten. Dit is een maat voor de hoeveelheid licht die wordt geabsorbeerd of verstrooid door stofdeeltjes. Hoe meer stofdeeltjes, hoe minder licht er overblijft. Laag bij de grond zijn er meer stofdeeltjes dan hoger in de lucht. In de iSPEX-methode wordt de gemeten hoeveelheid stof verdeeld over de 2 km in de kolom. De meting zegt dus uiteindelijk weinig over de hoeveelheid fijnstof van houtstook bij jou in de straat.
iSPEX heeft spectra (foto's) onder verschillende hoeken met de zon nodig, het liefst een stuk of twintig. Deze spectra worden gecombineerd tot 1 meetpunt. Dit vertelt ons uiteindelijk meer over het fijnstof in de lucht. Bovendien moeten 20 iSPEX-metingen vrijwel tegelijkertijd worden gedaan met verschillende iSPEX-jes op verschillende iPhones. Die moeten worden gemiddeld om een betrouwbaar getal op te leveren. Het is dus niet voldoende om in jouw straat alleen een foto tot aan de schoorsteen en vervolgens een foto recht omhoog te maken.
Voor meer details over de techniek achter iSPEX kun je terecht op http://ispex.nl/techniek

De e-nose wordt gebruikt om veranderingen in concentraties te detecteren, o.a. in de buurt van industrie en bij incidenten. De e-nose reageert op gassen. Bovendien meet de e-nose verschillende gassen tegelijk en geeft daarbij alleen aan als er een (grote) verandering optreedt. Ons is geen ervaring bekend met houtrook. Houtrook levert andere verbindingen, die mogelijkerwijs niet met de huidige e-noses gedetecteerd kunnen worden.

Projecten

Uw project kan op onze website geplaatst worden als het voldoet aan de volgende voorwaarden:

  • Het project gaat over het meten van milieukwaliteit, bijvoorbeeld luchtkwaliteit, geluid, of waterkwaliteit.
  • Er wordt gemeten met behulp van sensoren en/of burgers.
  • Het project duurt enkele maanden tot jaren
  • Er zijn meerdere mensen of partijen betrokken bij het project, dus er is sprake van ‘samen meten’.
  • Bij voorkeur worden de resultaten van de metingen openbaar beschikbaar gesteld, bv. via een website, rapport, artikel, poster, etc.
  • U levert een tekst aan voor op de website van ca. 300 woorden. Hierin beschrijft u het doel van het project, wie er bij betrokken zijn, waarmee wordt gemeten en hoe lang, waar de metingen en/of resultaten te vinden zijn, en eventuele verwijzing naar de website van het project of de organisatie.
  • U levert een foto aan (max 2MB in formaat .jpg of .png) voor op de website inclusief de bron. Een tweede foto is optioneel.

U kunt ons een email sturen met daarin bovenstaande punten. Wij zullen vervolgens overwegen of uw project geplaatst kan worden.

Wij ondersteunen graag projecten op het gebied van samen meten en luchtkwaliteit, maar ook andere aspecten van de leefomgeving zoals geluid, waterkwaliteit, straling etc. Wij bieden in de eerste plaats kennis en ervaring met sensoren en van Citizen Science projecten op deze website. Daarnaast kunnen we partijen en initiatieven met elkaar verbinden.

Om in te kunnen schatten of en hoe wij uw project verder kunnen ondersteunen, vragen wij u ons in ca. 300 woorden uw project te omschrijven en daarin specifiek de rol te benoemen die u voor het RIVMRijksinstituut voor Volksgezondheid en Milieu in gedachten heeft. Neem contact op via samenmeten@rivm.nl.

Vuurwerkexperiment

Sinds de jaarwisseling van 2016/2017 kijken we elk jaar samen met burgers die zelf fijnstof meten naar de vuurwerkpiek. We laten de sensordata op het samenmeten dataportaal iedere vijf minuten zien in plaats van elk uur. Daardoor kun je het effect van vuurwerk extra goed zien. Zie voor meer informatie de projectpagina.

Leuk om te horen dat u mee wilt doen! We hebben geen sensoren om weg te geven of uit te lenen. Als u vuurwerk wilt meten kunt u meedoen als u zelf een fijnstofsensor regelt.  Dat kan bijvoorbeeld via het Luftdaten project, die geven op hun webpagina een beschrijving van hoe je zelf een fijnstofmeter kunt bouwen.

Het RIVMRijksinstituut voor Volksgezondheid en Milieu is aan het verkennen welke mogelijkheden er zijn om goedkope sensoren te gebruiken in het landelijk meetnet luchtkwaliteit en in de ondersteuning van burgers die lokaal luchtkwaliteit willen meten. Wij zijn benieuwd hoe goed de sensoren presteren en wat we er zoal mee kunnen meten. Het vuurwerkexperiment en de data die we hiermee hebben verzameld zijn voor ons waardevolle input om de mogelijkheden van de Shinyei te verkennen. Voor meer informatie verwijzen wij u graag door naar onze pagina over het testen en ijken van sensoren.

Dat kan zijn omdat de eigenaars de sensor hebben losgekoppeld of omdat zonder dat ze het weten de WiFi-verbinding onstabiel is of niet meer werkt, of de sensor kapot is.

Wat meten we eigenlijk?

Tijdens het vuurwerkexperiment is gemeten met de Shinyei stofsensor. We kregen van sommige deelnemers de vraag “Wat wordt er nu precies gemeten?”. Met het vuurwerkexperiment wilden we ontdekken in hoeverre we met een goedkope stofsensor een stijging observeren in de hoeveelheid fijnstof tijdens de jaarwisseling De stofsensor geeft pulsjes af die een maat zijn voor de hoeveelheid (fijn)stof in de lucht. Deze pulsjes worden geteld, daarna gemiddeld over 5 minuten, en vervolgens in de grafiek weergegeven.

Relatieve maat

De waarde op de verticale as is een relatieve maat: hoe hoger de waarde, hoe meer (fijn)stof er is gesignaleerd. Dit is niet uit te drukken in een absolute waarde: de waarden op de verticale as geven dus geen concentratie weer (bv. microgram per kubieke meter [µg*m3]). De output van de Shinyei kan dus niet vergeleken worden met de grenswaarden voor fijnstof.

Basislijn

Op basis van de ontvangen pulsjes wordt een basislijn bepaald. De waarde van de basislijn kan per sensor verschillen. Dat betekent dat de sensoren onderling niet direct met elkaar vergeleken kunnen worden. Ook is het daarom (nog) niet mogelijk om de data van de sensoren ruimtelijk op een kaart weer te geven. Op dit moment is er nog geen methode om de sensoren onderling te vergelijken: hieraan wordt wel hard gewerkt!

Wat veroorzaakt de pieken?

In de grafiek op de website worden de ontvangen pulsjes van de sensor gedurende de dag weergegeven. Door in te zoomen worden meer details zichtbaar. De pieken betekenen dat er relatief veel pulsjes zijn doorgekomen en dat er dus relatief veel (fijn)stof is gemeten. Let op: de sensor is erg gevoelig voor vocht. Het is dus mogelijk dat bij vochtig weer de sensor hier ook op reageert. Tijdens het testen van de sensor is deze ook binnenshuis opgehangen. Activiteiten als koken en stofzuigen zijn dan duidelijk terug te zien. Waar de sensor buitenshuis precies op reageert, is niet altijd duidelijk. Afhankelijk van waar de sensor hangt, kan een dag/nachtritme zichtbaar worden, de spitsuren, incidenteel (zwaar) verkeer of een barbecue en natuurlijk de vuurwerkpiek!

De relatieve verandering bij een willekeurige sensor wordt berekend door: (meting_van_deze_sensor)/(lopend_gemiddelde_van_deze_sensor). Het lopende gemiddelde is het gemiddelde van de afgelopen 50 metingen. Iedere meting is een 5 minuut gemiddelde.

De stofsensoren meten de relatieve verandering in fijnstof. De gemeten waarde per sensor zijn in absolute zin niet direct met elkaar of met andere metingen vergelijkbaar. Daarom wordt er nog aan gewerkt aan het definiëren van een nuttige maat om het effect van vuurwerk op de stofconcentraties weer te geven.

Het vuurwerkexperiment is één van de eerste onderdelen van een traject om te verkennen wat de mogelijkheden zijn van (goedkopere) sensoren. Omdat het nog werk in uitvoering is, staat de data nog niet in een van de binnen de overheid gebruikelijk gangbare standaarden voor geografische informatie. Er wordt naar gestreefd om de data uiteindelijk in een gangbare standaard beschikbaar te stellen.