Netzwerk autarker Sensoren zur Erfassung von Umweltdaten

Überblick

Für die Untersuchung der Schadstoffverteilung in städtischen Gebieten, wie sie auch intensiv in verschiedenen parallelen iCity-Projekten untersucht werden, werden Messdaten mit hoher räumlicher Auflösung benötigt. Bisherige Messsysteme sind aufgrund ihrer Größe und Komplexität nun an wenigen Standorten verfügbar oder können aufgrund Ihres Energiebedarfs nur an speziellen Standorten mit geeignetem Stromanschluss installiert werden. Ziel dieses Projektes ist daher die Entwicklung kompakter Sensorsysteme zur räumlichen Erfassung von Umweltdaten (Feinstaub, CO2, Temperatur, …), welche einen sehr niedrigen Energieverbrauch aufweisen, so dass sie autark über einen längeren Zeitraum operieren können. Dadurch kann solch ein Sensornetzwerk sehr flexibel mit vielen Sensoren an beliebigen Orten aufgebaut werden.

Fragestellung

Wichtige Fragestellung sind hierbei zum einen wie Sensorsysteme zur Erfassung von Umweltdaten kompakt und energieautark aufgebaut werden können, so dass sie möglichst einfach und flexibel installiert werden können. Zum anderen gilt es zu untersuchen, wie hierbei trotzdem eine hohe Messgenauigkeit sichergestellt werden kann.

Vorgehensweise

Für einen kompakten Aufbau werden geeignete Sensorelemente hinsichtlich ihres Energieverbrauchs und der Messgenauigkeit analysiert und selektiert sowie das Gesamtsystem auf einen möglichst autarken Betrieb optimiert. Gleichzeitig wird die Messgenauigkeit unter den verschiedenen Betriebsbedingungen analysiert und das optimale Verhältnis zwischen Messgenauigkeit und Laufzeit des Systems ermittelt. Auch Möglichkeiten, die Laufzeit des Systems durch zusätzliche Energiequellen zu verlängern, werden hierzu untersucht.

Angestrebte Ergebnisse

Ziel des Projektes ist die Entwicklung eines Sensornetzwerkes für die Erfassung von Umweltdaten, an welchem die Funktionsweise und Möglichkeiten des Systems demonstriert werden und welches für vertiefte Untersuchungen der Verteilung und Ausbreitung von Schadstoffen eingesetzt werden kann. Ebenfalls werden erste Ergebnisse zu der Verteilung der Schadstoffe ermittelt.

LeitungProf. Dr. Detlef Pape
WebseiteiCity: Intelligente Stadt
E-Mailicity@hft-stuttgart.de
FördergeberBundesministerium für Bildung und Forschung  (BMBF)

Programm

Forschung an Fachhochschulen

Ausschreibung

Starke Fachhochschulen – Impuls für die Region (FH-Impuls)

Laufzeit01.09.2021–31.08.2023

Team

Name und Position Bereich E-Mail und Telefon Raum
Professor Digitalisierung und Informationsmanagement/Informationslogistik +49 711 8926 2593 2/145