SZ-Serie: München forscht, Folge 8:Detektivarbeit für bessere Luft

Jia Chen, Professorin für Umweltsensorik. Sie untersucht mit Sensoren den Ausstoß von Treibhausgasen in München. TU, Theresienstr. 90

Jia Chen möchte sechs Messstationen rund um München aufstellen, um exakte Messwerte zur Schadstoffbelastung in der Stadt zu erhalten.

(Foto: Florian Peljak)

Professorin Jia Chen will herausfinden, wie gut Münchens Kraftwerke wirklich sind und wo Gasleitungen womöglich ein Leck haben

Von Christina Hertel

Jia Chen ist eine Frau, die alles perfekt machen will. Für das Interview hat sie eine Powerpointpräsentation vorbereitet, grünen Tee aus ihrer Heimat China gekocht, Kekse mit Schokoladenglasur auf den Tisch gestellt. Und sie hat online das Wetter gecheckt, damit es nicht regnet, wenn der Fotograf auf dem Dach ein Foto machen möchte. Dort oben, 7 Stockwerke über dem Boden, steht Jia Chens Erfindung. Von Weitem sieht diese aus wie ein Metallkoffer mit einer umgedrehten Salatschüssel drauf. Von Nahem sieht man kleine goldene Spiegel, Röhren, Kabel.

Jia Chen misst mit diesem Gerät die Schadstoffbelastung der Luft. Sie will herausfinden, wie gut Münchner Kraftwerke sind, wo Gasleitungen möglicherweise Lecks haben und wo Autos die Luft zu sehr verpesten. "Ich bin keine Umweltpolizei und kann niemanden etwas vorschreiben", sagt Chen, "aber ich kann Feedback geben". Seit drei Jahren ist sie Professorin für Umweltsensorik und Modellierung an der Technischen Universität München. In Fachzeitschriften lässt sich nachlesen, dass ihr Lebenslauf beeindruckend sei, dass sie sich selbst als zielstrebig beschreibe, dass sie sich gut auf eine Sache konzentrieren könne.

Chen ist 36 Jahre alt und hat in Peking und Karlsruhe Elektrotechnik studiert, in München promoviert und in Cambridge an der Eliteuniversität Harvard geforscht. Sie wuchs in Tianjin auf, einer Hafenstadt in Nordchina, mit zwölf Millionen Einwohnern - für chinesische Verhältnisse eine Kleinstadt, sagt Chen. Viele chinesische Studenten ziehe es in die USA, weil ihnen das Ranking und der Ruf der Hochschule wichtig seien. Chen aber wollte nach Deutschland. Sie lernte an der Uni in Peking deutsche Auslandsstudenten kennen. "Mich hat ihr Wissensspektrum beeindruckt und dass sie so zuverlässig waren, effizient und gründlich." Ein halbes Jahr, bevor Chen nach Karlsruhe zog, begann sie, Deutsch zu lernen. Jeden Abend vor dem Einschlafen hörte sie deutsche Kassetten und bestand so den Sprachtest - die Voraussetzung, um in Deutschland ein Studium zu beginnen.

Für Chen ist Wissenschaft die Suche nach der Wahrheit. Deshalb stört es sie, wie heute vorgegangen wird, um die Luftverschmutzung zu ermitteln. Wie viel Kohlendioxid und wie viel Methan in die Luft ausgestoßen werden, wird normalerweise nicht gemessen, sondern berechnet. Wenn man zum Beispiel die Anzahl der Fahrzeuge in einer Stadt kennt und weiß, wie viel sie ausstoßen, lässt sich hochrechnen, wie sehr sie die Luft mit Schadstoffen belasten. Das Problem aus Chens Sicht: Unbekannte Quellen lassen sich so nicht feststellen. Sie hat deshalb Messsysteme entwickelt, die nicht nur die Kohlendioxidbelastung an einem bestimmten Punkt, etwa vor einem Kraftwerk, messen, sondern wie sie sich in der gesamten Stadt verteilt.

Diese Messinstrumente stecken in dem Metallkoffer auf dem Dach ihrer Fakultät an der Theresienstraße. Um die Luftverschmutzung zu ermitteln, nutzen sie das Sonnenlicht. Dieses besteht aus einem Farbspektrum - von ultraviolett bis infrarot. Je mehr Treibhausgase und Schadstoffe sich in der Luft befinden, desto mehr schwächen sie dieses Farbspektrum ab.

Chen hat dieses Gerät - Spektrometer nennen es die Fachleute - patentieren lassen. Es ist die einzige permanent installierte Messstation von Treibhausgasen in München. Bald stellt Chen noch eines in Weßling, im Westen von München, auf. Ihr Ziel ist, sechs solcher Stationen in der Region rund um München zu installieren. Dann lasse sich exakt sagen, wo wie viele Schadstoffe ausgestoßen werden, meint sie. Doch ein solches Messnetzwerk aufzubauen sei teuer und aufwendig. Es wäre jedoch weltweit das erste städtische Netzwerk dieser Art.

Chen sieht sich als eine Art Detektiv, der Treibhausgase dort aufspürt, wo sie niemand vermutet. In den USA fanden Forscher heraus, dass Pipelines an vielen Stellen undicht sind und daraus Erdgas entweicht. In Boston entdeckten sie 3000 Lecks in Leitungen. Etwa drei Prozent Methan gingen daraus verloren. "Was vielleicht kaum jemand weiß: Methan ist ein viel stärkeres Treibhausgas als Kohlenstoffdioxid." Und wie dicht die Leitungen in Deutschland und Europa sind, könne niemand genau sagen. Chen und ihr Team untersuchten in München das Heizkraftwerk Süd, dort habe es keine Lecks gegeben: "Man kann sagen, es ist ein Vorbild." Als Nächstes will Chen sich das Heizkraftwerk Nord ansehen. Es wird zum Teil mit Steinkohle betrieben, 2022 soll es abgeschaltet werden. Vergangenes Jahr führte Chen mit ihrem Team über ein paar Wochen hinweg eine Pilotstudie durch. Dafür liehen sie sich fünf Spektrometer unter anderem aus den USA und stellten sie rund um München auf. Gerade ist das Team noch dabei, die Ergebnisse auszuwerten- und wirklich Belastendes lasse sich sowieso nur herausfinden, wenn man nicht bloß über ein paar Wochen, sondern über Jahre hinweg messe.

Trotzdem weise nach derzeitigem Stand vieles darauf hin, dass das Oktoberfest eine Quelle für Methanausstoß sein könnte. Die Methan-Emissionen seien während der Wiesn auf der Theresienwiese um mehr als das Fünffache erhöht. Woran das liegt? "Das müssen wir erst noch herausfinden", sagt Chen. Vielleicht seien die vielen Gasgrills verantwortlich, vielleicht Leitungen, die in der Zeit provisorisch verlegt wurden, vielleicht gebe es auch einen ganz anderen Grund. Die vielen Menschen jedenfalls würden die hohe Methankonzentration nicht erklären. "Menschen stoßen kaum Methan aus. Es ist wirklich wie eine Detektivstory, die wir lösen müssen."

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