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Gute Nachrichten für 15 Millionen Pollenallergiker in Deutschland

27.04.2009 - (idw) VDI Technologiezentrum GmbH

Bundesforschungsministerin Professor Dr. Annette Schavan eröffnet Pollenflugzentrale des Deutschen Wetterdienstes Der Deutsche Wetterdienst (DWD) eröffnet gemeinsam mit Bundesforschungsministerin Professor Dr. Annette Schavan seine Pollenflugzentrale in Freiburg. Bis Ende 2011 wird in Deutschland ein Messnetz von fünfzehn automatischen Pollenmonitoren aufgebaut. Diese Geräte, die von der Firma Hund in Zusammenarbeit mit dem Fraunhofer-Institut für Angewandte Informationstechnik (FIT) Sankt Augustin, und dem Fraunhofer-Institut für Toxikologie und Experimentelle Medizin (ITEM) Hannover entwickelt wurden, melden aktuelle Daten an die Zentrale in Freiburg. Damit liegt jederzeit ein detailliertes Bild über die aktuelle Pollenbelastung in Deutschland vor, das in dieser Vollständigkeit noch nie verfügbar war. Diese Beobachtungsdaten werden anschließend mit den Wettervorhersagen des DWD zur Pollenflugvorhersage weiterverarbeitet. Auf dieser Grundlage kann die Lebensqualität von Millionen Pollenallergikern in Deutschland entscheidend verbessert werden.

Die grundsätzliche Machbarkeit der vollautomatischen Pollenanalyse wurde in einem vierjährigen, vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) unterstützten Forschungsprojekt (2002 - 2006) demonstriert.

Der erste vollautomatische Pollenmonitor der Welt

Die Pollenallergie ist mittlerweile zu einer Volkskrankheit geworden: 15 Prozent der deutschen Bevölkerung leidet alljährlich während der Blüte einer breiten Palette von Pflanzen unter den Folgen einer Pollenallergie. Das reicht von brennenden Augen und lästigem Niesreiz bis zum lebensbedrohlichen anaphylaktischen Schock. Jede Allergie ist dabei individuell. Der eine reagiert auf Birke und Erle, die andere auf Hasel, Weizen oder Gräser. Für den Pollenallergiker ist es daher wichtig, genau zu wissen, wann die quälenden Pollen fliegen. Je exakter die Daten über Pollenarten und -konzentrationen sind, desto gezielter kann er Gegenmaßnahmen ergreifen und etwa seine tägliche Medikamentendosis abstimmen. Der Wunsch der Betroffenen: aktuelle und regional spezifizierte Informationen.

Allergiker verfolgen die seit fast 30 Jahren angebotenen Vorhersagen des DWD in Tageszeitungen und anderen Medien. Doch die hierfür seit den 50ziger Jahren eingesetzten sogenannten Burkhard-Fallen sind zu langsam. Sie saugen Luft mit allen darin enthaltenen Partikeln auf ein Klebeband, das anschließend von menschlichen Pollenzählern unter einem Lichtmikroskop auf allergologisch relevante Pollenarten untersucht wird. Die Analyse verlangt dabei ein hohes Maß an Erfahrung und Konzentration: Einige Pollenarten unterscheiden sich bereits von ihrer Größe her, die in einem Bereich zwischen etwa 10 µm und 150 µm liegen kann, andere können nur anhand kaum wahrnehmbarer Details voneinander unterschieden werden. Da diese Arbeit zeitaufwändig und personalintensiv ist, liegen ausschließlich Daten vom Vortag für die Vorhersagen des Pollenflugs vor.

Eine Kombination eines speziellen Fluoreszenzmikroskops und modernster Informationstechnologien bilden das Herzstück des neuen vollautomatischen Pollenmonitors. Staub und darin enthaltene Pollen werden aus der Umgebungsluft angesaugt, auf einer Unterlage schonend abgeschieden und für die mikroskopische Untersuchung präpariert. Um Pollen von Staubpartikeln zu unterscheiden, wird mit Hilfe der Fluoreszenzmikroskopie die Eigenfluoreszenz der Pollen angeregt. Schicht für Schicht nimmt eine Kamera im Fluoreszenzlicht einen Stapel hoch aufgelöster tomographischer Bilder auf. Die Software klassifiziert die Objekte anhand ihrer Form und inneren Struktur und ordnet sie den einzelnen allergenen Pollenarten zu. Die Software kann auch zum Nachweis anderer Luftbestandteile trainiert werden, so etwa zur Überwachung der Luftqualität oder zum Nachweis von Keimen und Pilzen in der Landwirtschaft oder der Nahrungsmittelproduktion.
Die feldtauglichen Geräte melden ihre Ergebnisse dann an die Zentrale in Freiburg. Den Meteorologen steht das Auswerteergebnis stündlich in Form einer Matrix inklusive aller relevanten Umweltdaten wie z. B. Luftdruck, Temperatur und relativer Feuchte zur Verfügung. Damit wird jederzeit ein detailliertes Bild der aktuellen lokalen Pollenbelastung in Deutschland erstellt, das in dieser Vollständigkeit noch nie verfügbar war. Diese Beobachtungsdaten werden anschließend mit den Wettervorhersagen des DWD zur Pollenflugvorhersage weiterverarbeitet. Damit ist es endlich möglich, Allergiker sehr zeitnah über die ihn betreffenden Allergene zu informieren.

Die Firma Helmut Hund GmbH aus Wetzlar hat diesen weltweit ersten vollautomatischen Pollenmonitor BAA (Bio-Areosol-Analysator) mit großen eigenen Aufwendungen entwickelt und zur Serienreife gebracht. Der Entwicklung vorausgegangen war das vierjährige (2002 - 2006), vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) unterstützte Forschungsprojekt OMNIBUSS (Online-Monitoring natürlicher, inhalativallergener Bioaerosole und sonstiger Staubkomponenten), in dem die grundsätzliche Machbarkeit der vollautomatischen Pollenanalyse demonstriert worden war.

Weitere Informationen: http://www.dwd.de Deutscher Wetterdienst http://www.hund.de Firma Helmut Hund GmbH http://www.fit.fraunhofer.de Fraunhofer-Institut für Angewandte Informationstechnik FIT http://www.optischetechnologien.de Internetseite des Projektträgers VDI Optische Technologien
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