Immissionen mobil und genau messen: Für sein infrarot-optisches Filterphotometer wird Sven Rademacher mit dem ersten Hugo-Geiger-Preis ausgezeichnet. Der zweite geht an Harry Kummer für sein neues Beschichtungssystem für Wärmetauscher. Auf Platz drei: Anna Marie Kruspe für ihr automatisiertes Klassifikationsverfahren von Weltmusik.

Luftqualität mobil und zuverlässig messen

Im Oktober 2008 wurden in vielen deutschen Städten Umweltzonen eingeführt. Fahrzeuge mit roter Plakette wurden inzwischen aus den Innenstädten verbannt. Trotzdem ist die Immissionsbelastung in Städten und Ballungsräumen immer noch zu hoch. Denn die Schadstoffe stammen nicht nur aus dem Verkehr, sondern auch aus Heizungen, Kraftwerken, Industrieanlagen und der natürlichen Umwelt. Für die Kontrolle der gesetzlichen Vorschriften benötigen die Behörden solide Messdaten – genau und flexibel aufgenommen. Bisher kommen die Daten in der Regel aus stationären Messstellen. Die Werte geben jedoch die tatsächliche Luftzusammensetzung nur eingeschränkt wieder, da sie nicht flächendeckend verteilt sind. Das mobile, infrarot-optische Filterphotometer von Sven Rademacher entstand in seiner Masterarbeit am Fraunhofer-Institut für Physikalische Messtechnik IPM in Freiburg. Im Gegensatz zu handelsüblichen Systemen detektiert es mehrere Gase gleichzeitig. Dazu kommt, dass das Gerät mit dem europäischen Satellitennavigationssystem GALILEO geortet werden kann. So lassen sich die Messdaten genau lokalisieren. Das wiederum erlaubt Rückschlüsse auf die Quellen der Schadstoffbelastung und ermöglicht es, gezielte Gegenmaßnahmen einzuleiten, etwa lokal begrenzte Fahreinschränkungen. Eine Luftschadstoffkarte im Internet soll die Messungen für alle transparent machen.

Thermisch betriebene Klimaanlagen wirtschaftlicher machen

Hochhäuser aus Glas, Stahl und Beton gehören in den Industrieländern zum Stadtbild. Allerdings benötigen die Gebäude viel Energie für Kühlung und Heizung. Experten meinen, dass sich allein die zu kühlenden Flächen bis 2020 verdreifachen. Mithilfe solarbetriebener Adsorptions-Klimageräte können Räume im Sommer primärenergetisch besser klimatisiert werden. Hier dient Wasser als ungiftiges Kältemittel und Silicagel und Zeolithe als Adsorptionsmaterialien. Bis die Anlagen alltagstauglich, wirtschaftlich und effizient sind, müssen Forscher diese Technologien noch deutlich verbessern. Harry Kummer hat in seiner Diplomarbeit am Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE in Freiburg ein vielversprechendes Beschichtungssystem für Wärmetauscher entwickelt. Es ist flexibel und auch geeignet für neue, optimierte Adsorptionsmaterialien und ermöglicht durch schnellere Adsorptionszyklen eine höhere Leistungsdichte der Anlagen. Dadurch wird eine wirtschaftlichere und kompaktere Bauweise dieser Anlagen möglich. Das Beschichtungsverfahren ist zum Patent angemeldet und soll in einer großen Demonstrationsanlage weiter optimiert werden.

»Weltmusik« automatisch klassifizieren

Der Musikmarkt ist im Umbruch: Seit es digitale Formate gibt, werden Musiktitel zunehmend online auf einem globalisierten Markt angeboten. Automatisierte Verfahren helfen dabei, Genres sicher einzuordnen, Musikarchive kostengünstig und effizient zu verwalten. Dazu werden die Musikdatenbestände vorverarbeitet. Für gängige Musikrichtungen wie Rock oder Popmusik gibt es bereits kommerzielle Lösungen, für die Weltmusik hingegen nicht. Anna Marie Kruspe hat in ihrer Diplomarbeit am Fraunhofer-Institut für Digitale Medientechnologie IDMT in Ilmenau ein automatisiertes Klassifikationsverfahren für nicht-westliche Musikrichtungen entwickelt. Sie erzielt damit einen Genauigkeitswert von 70 Prozent. Das entspricht den bereits existierenden Systemen zur Klassifikation westlicher Musik. Künftig lässt sich so auch »Weltmusik« in den internationalen Musikmarkt integrieren – davon profitieren Komponisten und Konsumenten. Die Diplomarbeit entstand im Projekt »GlobalMusic2one«, das vom Bundesministerium für Bildung und Forschung BMBF gefördert wird.