Luft/Lautstärke und Geruchswahrnehmung

Einführung

Im Sinn von Citizen Science kann die Beteiligung der Bevölkerung an einer Datenerhebung wesentliche Aspekte bedienen:

Durch die Datenerhebung wird deutlich, wie die Bevölkerung die Geräuschbelastung durch Verkehr und die Belastung durch Luftverschmutzung wahrnimmt.
Die erhobenen Daten können statistisch ausgewertet werden und damit ein Resultat die wahrgenommene Belastung durch Lärm und Luftverschmutzung räumlich auf Karten darstellen.
Werden gleichzeitig auch Lärmmessungen z.B. von Behörden vorgenommen, kann man feststellen, in wie weit wahrgenommene Belastung und tatsächliche Belastung miteinander korrellieren.
Ferner können die Bürger und Schüler durch die Mitarbeit in einem Projekt für die Probleme und mögliche Gegenmaßnahmen sensibilisiert werden.
Die Rückmeldung aus den aggregierten Daten unmittelbar nach Beteiligung eine Bürgers ist wesentlich, damit die Beteiligung mit einen Daten nicht nur der wissenschaftlichen Auswertung dient, sondern auf eine direkten Vorteil, Mehrwert oder Empfehlungen für risikominimierende Handlungsoptionen bietet.

Aufgabenstellungen

Erstellen Sie in einer Gruppe eine Karte der Geräuschbelastung in Ihrem Heimatort!
Erweitern Sie diese Wikiversity-Seite Ihre Erfahrungen aus dem eigenen Projekt bzgl. Planung, Durchführung und Ergebnissicherung!

Projektplanung

Die Projektplanung gliedert sich in mehrere Teilaufgaben

Geräuschbelastung aufzeichnen und kartieren.
Fahrzeugzahlen und Fahrzeugtypen (LKW,PKW, Motorräder, ...) zählen
Geruchsbelastung an Orten von unterschiedlichen Personen kartieren.
Suche nach Daten z.B. von Ämtern und Behörden, die die tatsächliche Schadstoffbelastung in der Luft wiedergeben.

Bei allen Fragestellung wird das Thema Kalibrierung der Messinstrumente eine Rolle spielen

Geräuschbelastung

Grundfrage des Experimentes ist: Können die Lernenden Indikatoren e

Auswahl der App: Mobile Endgeräte stehen den Lernenden sehr oft zu vollständig bzw. zumindest einem aus einer Gruppe zur Verfügung. Für das Projekt mit mobilen Endgeräten muss ein App ausgewählt werden, um die Lautstärke zu messen. Testen Sie selbst die Noisetube-App oder andere Apps zur Messung der Lautstärke - Vergleichen Sie Stärken und Schwächen!
Kalibrierung der App: Kalibrieren von Messinstrumenten ist eine grundlegende Kompetenz, um mit der Heterogenität von Messungen und Messinstrumenten umzugehen. Die Apps zur Lautstärkemessung müssen immer die Hardware der mobilen Endgeräte Nutzen, mit der diese ausgestattet sind. Für Lautstärke-Apps ist das im Wesentlichen das Mikrofon aber auch Schutzhüllen vom Smartphone können die Aufnahme beeinflussen. Beim Messen der Lautstärke muss man also vorher mit einem standardisierten Messinstrument, die Messung auf dem mobilen Endgerät mit dem Referenzgerät (z.B. aus der Physiksammlung) kalibrieren.
- Kalibrierung der "Stille": Selbst in einem stillen Raum kann die Aufnahme ein Grundrauschen enthalten. Dieses Grundrauschen unterscheidet sich Falls das nicht möglich ist, solltet ihr die App vor der eigentlichen Messung gründlich kalibrieren. Dabei soll ein Nullwert festgelegt werden, der als Grundlage der Messung dient. Sucht euch dafür den leisesten Raum aus. Grund: Wenn während der Kalibrierung bei euch selbst Musik läuft, wird das als Grundlautstärke betrachtet und in der Messung ist der Lärm des Nachbarn auf einmal gar nicht mehr so laut.
- Kalibrierung von Referenzgeräusche: Was zeichnen eine bestimmte App auf unterschiedlicher Hardware und unterschiedlicher Orientierung des Mikrofons auf? Welche Unterschiede gibt es und welche Konsequenzen werden ergeben sich daraus?

	A	B	C	D	E
1	Geräte	Stille	Referenzton	Messung	korrigierte Messung
2	Referenzgerät	0	10	4	4
3	Smartphone 1	0,2	5	2,12	4
4	Smartphone 2	1	9	4,2	4
5	Smartphone 3	0,5	8,5	3,7	=(C5-A5)/(B5-A5)*($B$2-$A$2)+$A$2
6	Smartphone 4	0,3	8,9	3,74	=(C6-A6)/(B6-A6)*($B$2-$A$2)+$A$2

Die obige Tabelle stellt die Eingabe der Messungen der Referenzwerte und der Messdaten für unterschiedliche Smartphones in einer Tabellenkalkulation dar. Dabei ist eine Formel für eine lineare Kalibrierung mit nur zwei Referenzwerten für Stille und Referenzton dargestellt. Erstellen Sie selbst eine Tabelle in LibreOffice und erläutern Sie, warum die Formel die Messung eines Geräusches mit unterschiedlichen Smartphones kalibriert?

(Ort und Zeit der Messungen) Wie und zu welchen Zeitpunkten soll die Gruppe in der Stadt die Geräuschmessung vornehmen? (Sollen parallel Fahrzeuge gezählt werden siehe Heatmap OpenLayers)
(Kartenerstellung) Wie entsteht überhaupt eine Karte der Geräuschbelastung aus den gesammelten Einzelinformationen der Beteiligten? Wie können und sollen diese Prinzipien in einer Lerneinheit behandelt werden?

Siehe auch

Citizen Science
NoiseTube-Homepage - Noisetube 3SAT-Video
Collaborative_Mapping - Kollaborative Erstellung von Karten und deren grundlegende Prinzipien
Risk Management und Risiko Kompetenzen
Lehr-Lernlabor