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Dienstag, 30.05.2017
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Leuchtende Pollen helfen Allergikern

Automatischer Pollenmonitor soll Pollenflug-Vorhersage verbessern

Eine neue Methode der Pollenflugmessung könnte in Zukunft Allergikern das Leben erleichtern: Das jetzt vom Deutschen Wetterdienst (DWD) vorgestellte automatische System wird künftig Pollenflugwarnungen viel präziser und schneller abgeben. Für mehr als zwölf Millionen Pollenallergiker in Deutschland könnte das eine enorme Erleichterung und mehr Lebensqualität bedeuten.
Pollen

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"Mit der heute vorgestellten ersten lauffähigen Version des Pollenmonitors, haben wir einen zentralen Meilenstein des Verbundprojektes erreicht", erklärte Wolfgang Kusch, Vize-Präsident des DWD, bei der Pressekonferenz in Freiburg. "Ich bin überzeugt, dass mit dem automatischen Pollenmonitor für Millionen Allergiker in Deutschland ein wichtiger Beitrag zur Verbesserung ihrer Lebensqualität geleistet werden kann."

Messnetz statt Mittelwert


Seit Anfang der 1980er Jahre werden der Öffentlichkeit vom Deutschen Wetterdienst - in Kooperation mit der Stiftung Deutscher Polleninformationsdienst (PID) - Polleninformationen zur Verfügung gestellt. Jedoch ist das derzeit verwendete Verfahren sehr personal- und zeitaufwändig. Es können daher jeweils nur Tagesmittelwerte für den Vortag angegeben und für die Vorhersage verwendet werden. Durch den neu entwickelten Pollenmonitor ist der Aufbau eines Messnetzes denkbar, das Daten über die aktuelle Pollenflugsituation liefert und damit zu einer Verbesserung der Pollenflugvorhersagen beitragen kann.

Das vorgestellte Gerät basiert ebenso wie die herkömmliche Methode auf einer mikroskopischen Auswertung. Die Identifizierung und Unterscheidung der Pollen erfolgt jedoch durch ein automatisches Mustererkennungsverfahren: Mittels so genannter grauwertbasierter Invarianten wird den Pollen quasi ein Fingerabdruck abgenommen, anhand dessen die jeweilige Pollenart erkannt werden kann.


Fluoreszenz verrät Pollensorte


Dazu müssen die Pollen zunächst der Luft entnommen, auf einer Sammelfläche abgeschieden und für die Mikroskopie präpariert werden. Eine Unterscheidung von biologischen und nicht-biologischen Partikeln erfolgt mittels der Fluoreszenzeigenschaften der Pollen. Biologische Partikel, insbesondere. Pollen zeigen zum Beispiel bei Bestrahlung mit blauem Licht eine typische Eigenfluoreszenz. Die so erzeugten Bildstapel der Pollen liefern die Grundlage für die Berechnung der Invarianten als typisches Merkmal, sozusagen dem "Fingerabdruck" jeder Pollenart.

Die Erkennung wird von einem so genannten Klassifikator übernommen, dem zuvor die einzelnen Pollenarten mittels ihrer Fingerabdrücke vorgestellt wurden und der dann die Artgenossen identifizieren kann. Das Institut für Informatik in Freiburg hat hierfür die spezielle Erkennungssoftware entwickelt, ohne dabei pollenspezifischen Codes zu verwenden. Vielmehr kann dem Klassifikator auch die Erkennung von Pilzsporen oder auch ganz anderen Partikeln beigebracht werden.

Der erstmals der Öffentlichkeit vorgestellte Pollenmonitor wurde im Labor ausgiebig getestet und erreicht schon in der jetzigen Entwicklungsstufe eine Erkennungsrate von etwa 90 Peozent. Damit ist der Durchbruch in Richtung einer vollautomatisierten Pollenerkennung gelungen, die es in Zukunft ermöglichen soll, für den jeweiligen Messort flächendeckend und innerhalb kürzester Zeit stündlich die Pollenkonzentration anzugeben.

Mit diesen Daten kann nach Abschluss der Entwicklung unter anderem das atmosphärische Vorhersagemodell des Deutschen Wetterdienstes gefüttert werden, mit dem Ziel einer objektiven, zeitlich und räumlich hoch aufgelösten Pollenflugvorhersage. Für die mehr als zwölf Millionen Pollenallergiker in Deutschland würde dies einen enormen Vorteil bedeuten.
(Forschungsschwerpunkt Biophotonik, 10.03.2005 - NPO)
 
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