Het is een aantal bewoners opgevallen dat de SODAQ AIRs soms hogere waarden meten dan de officiële meetstations van het luchtmeetnet. Daarom is de Data Science werkgroep van Hollandse Luchten een onderzoek gestart naar hoe dit komt. In dit artikel beschrijft de Data Science werkgroep een deel van hun (lopend)onderzoek. De werkgroep heeft de metingen van de SODAQ AIRs van afgelopen maanden vergeleken met de metingen van de officiële meetstations. Ook hebben ze gekeken naar eerdere metingen die gedaan zijn met dezelfde sensor. Daarnaast is gekeken naar de invloed van luchtvochtigheid. Op basis van deze informatie kun je nu (nog) niet concluderen dat de hogere waardes van de SODAQ AIRs niet kloppen, maar het is wel iets om goed in de gaten te houden. Het advies is om de sensoren voor een langere periode te laten meten, waardoor een langere periode van data beschikbaar is. Ook wordt vervolgonderzoek gedaan naar verschillen in behuizing van de sensor.
In de verschillende meetgroepen van Hollandse Luchten wordt inmiddels ruim een maand fijnstof gemeten. Er is data verzameld en hierbij is verschillende bewoners opgevallen dat de PM2.5-metingen van de Hollandse Luchten sensoren hoger zijn dan de nabijgelegen officiële meetstations (zogenoemde LML-stations). Deze observaties zijn gedaan voor de week van 28-nov tot 05-dec.
De sensorkit die voor Hollandse Luchten ingezet is, is de SODAQ AIR. Een sensorkit bestaat uit allerlei onderdelen, die ervoor zorgen dat het apparaat werkt en data kan versturen. De sensor is één van die onderdelen in de sensorkit: het onderdeel dat iets meet (zoals fijnstof). De sensorkit SODAQ AIR meet fijnstof met de sensor Sensirion SPS30.
Officiële meetstations maken gebruik van andere meettechnologie. Deze stations werken met apparatuur van rond de 20-30 duizend euro, terwijl de Sensirion SPS30 maar een paar tientjes kost.
Hieronder een voorbeeld van de metingen van drie SODAQ AIR sensoren rondom het officiële meetstation Beverwijk-Creutzberglaan:
Een verslag van de Data Science werkgroep aan de hand van de vragen van bewoners
Om te onderzoeken wat hier aan de hand is en of de bovenstaande observaties een typisch patroon zijn dat voor alle SPS30 sensoren het gehele jaar terugkomt, kunnen we kijken naar de overige SPS30 sensoren in Nederland die al langere periode meten. Voor dit verslag bekijken we data van sensoren uit Utrecht, Cabauw, Breukelen en Rotterdam. Het is daarbij goed om te noemen dat niet alle SPS30 sensoren in dezelfde behuizing zitten als de Hollandse Luchten sensoren (SODAQ AIR). De sensoren in Utrecht, Cabauw, Breukelen en Rotterdam hebben een andere behuizing, maar meten wel met dezelfde SPS30 sensor. De behuizing van een sensor kan namelijk invloed hebben op wat een sensor meet.
Als we de uurgemiddelden van fijnstof (PM2.5) metingen van de SPS30 sensor vergelijken met de metingen van het nabijgelegen officiële meetstation, krijgen we de volgende resultaten (zie Figuur 2). Als de puntjes in deze figuur in de onderste driehoek liggen (rode driehoek in het plaatje voor Beverwijk) is de sensor meting hoger dan de officiële meting. Bij de puntjes in de bovenste driehoek is het andersom: dan zijn de metingen lager dan de officiële meting.
In de figuur zie je terug wat er ook op de Hollandse Luchten kaart te zien is: de puntjes van de SPS30 sensoren liggen vooral in de onderste (rode driehoek in het plaatje voor Beverwijk) en overschatten de PM2.5 concentratie bij concentraties die hoger zijn dan ca. 10 µg/m3. Zo zie je bijvoorbeeld dat wanneer een LML station (officieel meetstation) op de Y-as 8 µg/m3 meet, de sensor meestal geen 8 µg/m3 (x-as) meet, maar een hogere waarde. Deze verhoogde meetwaarden voor de sensoren komen vooral voor bij de sensoren rondom het station in Beverwijk, IJmuiden, Wijk aan Zee en Zaandam.
De vraag is nu of dit beeld hetzelfde blijft wanneer we naar een langere periode kijken, of dat dit een week is met uitzonderlijke afwijkingen van de SPS30 sensoren. Om daar inzicht in te krijgen, kunnen we een langere tijdsperiode selecteren en dezelfde figuren nogmaals maken (zie Figuur 3). Tussen 01-januari 2022 en 05-december 2022 zijn er 6 SPS30 sensoren die de gehele periode gemeten hebben (aangegeven met de zwarte omlijsting; twee op Utrecht-Kardinaal de Jongweg).
Uit deze Figuur 3 leiden wij het volgende af:
- Bij plekken waar de sensoren echt op dezelfde meetplek staan als het officiële meetstation zien we in de meeste gevallen een redelijk goede overeenkomst tussen het officiële meetstation en de SPS30(Figuur 1 en 2);
- De meeste sensoren in Rotterdam komen ook redelijk goed overeen met de metingen van de officiële meetstations. Zeker wanneer we kijken naar een langere periode (Figuur 2);
- Op de locaties Beverwijk, Wijk aan Zee en Zaandam komen de metingen niet goed overeen met de metingen van de officiële meetstations. Echter, hier is ook nog maar circa twee maanden gemeten met de nieuwe sensoren.
Conclusie
Op basis van deze informatie kunnen we (nog) niet concluderen dat de SPS30 sensoren in de SODAQ AIR foutief te hoge waarden rapporteren. Het is mogelijk dat er een lokale bron aanwezig is, die zorgt voor een reële verhoging van de meting ten opzichte van de metingen van het officiële meetstation.
Daarnaast is het ook niet de verwachting dat de SPS30 sensoren foutief hogere waarden zouden meten, op basis van eerdere ervaringen met deze sensor (sensoren in Rotterdam), al zat de sensor toen in een andere behuizing.
We hebben ook gekeken of de relatieve luchtvochtigheid een rol kan spelen. In figuur 4 staan de verschillen tussen de officiële metingen en de sensormetingen uit tegen de relatieve luchtvochtigheid. Als de puntjes boven de zwarte lijn liggen geven ze te hoge meetwaarden aan, eronder te lage. Als de relatieve luchtvochtigheid een rol zou spelen dan zou aan de rechterkant bij hoge luchtvochtigheid meer puntjes boven de lijn verwachten. Maar bij de meeste stations zie je zowel veel puntjes boven de lijn als eronder. Daarom kan de relatieve luchtvochtigheid op basis van nabijgelegen KNMI-stations (zie Figuur 4) geen sluitende verklaring geven voor de verhoogde meetwaarden gemeten door de sensoren in Beverwijk, Wijk aan Zee en Zaandam. Bij een hogere luchtvochtigheid is de kans op overschatting wel wat groter, zoals je kan zien voor de sensoren in de zwarte kaders, maar deze trend is niet sterk. Ook geven de sensoren nog steeds vaak ongeveer dezelfde waarde als het officiële meetstation.
De Data Science werkgroep adviseert om de sensoren een langere periode te laten meten (ca. een jaar). Daardoor is voor een langere periode meetdata beschikbaar. Het is tevens een mogelijkheid om de sensoren (tijdelijk) op dezelfde plaats te zetten, zogenaamde co-locatie, het liefst op een officieel meetstation. Hierdoor weet je zeker dat dezelfde lucht wordt gemeten. Op dit moment worden op een aantal officiële meetstations SODAQ AIRs geplaatst voor co-locatie. Ook zal er vervolgonderzoek naar de behuizing wordt ingezet.
