Luftverschmutzung mit Mobilfunkdaten berechnen

Analyse der Luftqualität mit Mobilfunkdaten erfolgreich erprobt

Die in Nürnberg getestet Methode zur Analyse von Emissionen basiert auf anonymisierten Mobilfunkdaten und ergänzt bisherige Messmethoden sinnvoll, denn die umfangreichen Daten sind rund um die Uhr und flächendeckend vorhanden. Zudem ist die Erfassung und Auswertung kostengünstiger, da keine zusätzliche stationäre Technik oder Personal zur Zählung des Verkehrs benötigt werden. Das bietet neue Möglichkeiten, die Genauigkeit und Aussagekraft von bisherigen Methoden zu erhöhen.

Durch den Vergleich mit vorhandenen Messwerten aus Nürnberg konnte die Genauigkeit der Methode gut überprüft werden. So zeigte sich beispielsweise, dass die durch stationäre Messstationen bekannte Luftqualität in der Nürnberger Stadtmitte sich mit den Berechnungen aus Mobilfunkdaten deckt.

Der Weg von Mobilfunkdaten hin zu Schadstoffwerten

Als Basis der Untersuchung dienten Mobilfunkdaten, die im August und September 2015 im Netz von Telefónica Deutschland anfielen. Diese wurden über ein dreistufiges und vom TÜV zertifiziertes Verfahren vollständig anonymisiert und jeglicher Personenbezug dabei entfernt.

Der Datenanalyse-Experte Teralytics wandelte diese Daten mithilfe von Algorithmen in Bewegungsflüsse um und identifizierte so über 1,2 Millionen Wegstrecken. Die auf Nachhaltigkeitslösungen spezialisierte South Pole Group modelliert mit Hilfe eines Dispersionsmodells daraus die Schadstoffbelastung, indem sie Informationen über Schadstoffe des Umweltbundesamts zu einzelnen Verkehrsträgern sowie Wetterdaten miteinbezog.

Florian Marquart, Geschäftsführer von Telefónica NEXT für den Bereich Advanced Data Analytics: „Das Pilotprojekt in Nürnberg hat deutlich gemacht, welchen konkreten Mehrwert anonymisierte Mobilfunkdaten auch für die Umwelt stiften können. Das sind Daten von Menschen für Menschen. Wir sehen großes Potenzial in den Ergebnissen und werden mit unserer Forschung in die nächste Phase starten. Ziel ist die Entwicklung eines Produktes, mit dem Städte, Länder und der Bund die Herausforderungen der Emissionsbelastung besser angehen können.“

Methodik wird weiterentwickelt

Nach erfolgreichem Abschluss des Pilotprojekts in Nürnberg wird das Forschungsteam die Methodik in einem zweiten Forschungsprojekt ausweiten und verbessern, um die Genauigkeit der Ergebnisse zu erhöhen. Dieses wird erneut vom EU-Programm von Low Carbon City Lab gefördert.

Beispielsweise sollen auch kurze Wegstrecken von unter zwei Kilometern genauer in die Analyse einfließen. So kann künftig besser zwischen einzelnen Verkehrsmitteln unterschieden werden, so dass ein genaueres Bild des gesamten Verkehrsaufkommens möglich ist. Dadurch wäre es beispielsweise möglich, Aussagen über den Einfluss von Logistik- und Transportunternehmen auf die Schadstoffbelastung in einer Stadt zu treffen. Zudem unterscheiden sich die genutzten Fahrzeuge zwischen einzelnen Städten. In manchen ist die SUV Dichte höher, in anderen werden mehr Elektroautos genutzt. Unter Berücksichtigung der oben erwähnten zusätzlichen Faktoren und der weiteren Verbesserung der Genauigkeit des Ansatzes, könnten künftig dank der Daten die Auswirkungen von Großveranstaltungen oder spezieller Maßnahmen auf die Emissionswerte einer Stadt quantifiziert werden.

„Rund 70 Prozent der globalen Treibhausgasemissionen entstehen in Städten, so dass diese eine entscheidende Rolle beim Klimaschutz spielen. Wir sehen ein großes Potential in der Nutzung von im Alltag anfallenden Daten, wie beispielsweise Mobilfunkdaten, um die Schadstoffbelastung in Städten zu verringern. Datenbasierte Analysen und innovative Maßnahmen können dazu beitragen, Städte in Zukunft bei der Umsetzung ihrer ambitionierten Klima- und Luftreinhaltezielen noch effizienter zu unterstützen“, sagt Renat Heuberger, CEO South Pole Group.

Maximilian Groth, Geschäftsentwicklung Teralytics, ergänzt: „Algorithmen wirken häufig sehr abstrakt. Das gemeinsame Forschungsprojekt zeigt, wie mithilfe von Daten und Algorithmen echte gesellschaftliche Herausforderungen angegangen werden können“.