Es scheint, dass Nordamerika und Europa einen Weg gefunden haben, ihre Umweltverschmutzung im Auge zu behalten, und begonnen haben, Messungen durchzuführen. Aber es gibt ein großes Potenzial für Entwicklungsländer, ihre CO2-Emissionen zu reduzieren. Im Jahr 2014 erklärte die Weltgesundheitsorganisation (WHO) Neu-Delhi zur schmutzigsten Stadt der Welt in Bezug auf Feinstaub. Um diese Probleme in den Griff zu bekommen, haben indische Wissenschaftler eine zuverlässige, kosteneffiziente und einfach zu handhabende Methode zur straßenseitigen Messung von Fahrzeugemissionen entwickelt: Auf dem LASER COMPONENTS IR WORKshop 2016 schlug Dr. T.K. Subramaniam vom Department of Science & Humanities (Physics) am Sri Sairam Engineering College in Chennai, Indien, eine laserbasierte Methode vor, die die In-situ-Messung aller Schadstoffe am Straßenrand in einem einzigen Scan ermöglicht.

Er wandte die abstimmbare Diodenlaser-Absorptionsspektroskopie (TDLAS) an, die auf bekannten spektroskopischen Prinzipien aufbaut und empfindliche Detektionsverfahren einsetzt, die mit abstimmbaren Diodenlasern und von der Telekommunikationsindustrie entwickelten optischen Fasern gekoppelt sind.TDLAS ist ein empfindliches Detektionsverfahren, das einen abstimmbaren Diodenlaser verwendet, um nicht nur die Existenz, sondern auch die Konzentration einer Substanz in einem Medium zu bestimmen. Nach dem Beer-Lambert'schen Extinktionsgesetz ist die Menge der Dämpfung eines Lichtimpulses hängt von der Konzentration der absorbierenden Moleküle und der Weglänge ab, über die die Absorption erfolgt. Wenn das Licht ein Medium durchquert, das einen absorbierenden Analyten enthält, nimmt die Intensität ab, wenn der Analyt angeregt wird. Das bedeutet, dass die Dämpfung bei einer bestimmten Weglänge mit der Konzentration der Absorber zunimmt. Halbleiterlaser können in ihrer Wellenlänge auf bestimmte Absorptionslinien abgestimmt werden. Indem man einen Lichtstrahl durch ein Gasgemisch schickt, das eine (in der Regel geringe) Menge des Zielgases enthält, die Wellenlänge des Strahls auf eine der Absorptionslinien des Zielgases abstimmt und die Absorption dieses Strahls genau misst, kann man die Konzentration der Zielgasmoleküle über die Weglänge des Strahls integriert ableiten.

Diese Messung wird in der Regel in Einheiten von ppm-m angegeben. Dr. Subramaniam schlägt die Verwendung von TDLAS-Messsystemen für die straßenseitige Überwachung von Abgasemissionen vor. Um Ergebnisse zu erhalten, die den durchschnittlichen Verschmutzungsgrad eines Fahrzeugs widerspiegeln, müssen die Messungen zu einem Zeitpunkt durchgeführt werden, an dem der Motor mehrere Minuten lang gelaufen ist. Die Katalysatoren brauchen in der Regel drei bis fünf Minuten, um ihre Betriebstemperatur zu erreichen, und in dieser Zeit werden Kohlenmonoxid und unverbrannte Kohlenwasserstoffe wieder in die Luft freigesetzt. Auch der Ausstoß von Stickoxiden nimmt mit der Motorlast zu. Die Messungen müssen daher auf Straßenabschnitten durchgeführt werden, auf denen die Autos tatsächlich fahren. Nach Ansicht von Dr. Subramaniam eignen sich Autobahnauffahrten und Mautstellen am besten für straßenseitige AbgaskontrollenAn den Zwischenstationen läuft der Motor bereits seit geraumer Zeit; das Bergauffahren belastet das Verbrennungssystem zusätzlich. Die Rampen könnten daher genutzt werden, um die Emissionen und Umweltauswirkungen jedes Fahrzeugs zu überprüfen. An Mautstellen könnten mehrere Instrumente gleichzeitig eingesetzt werden, wenn sich die Fahrzeuge nach langen Fahrten im "Leerlauf" befinden

. An diesen Stellen könnten zusätzliche Sensoren angebracht werden, um die Nutzlast des Fahrzeugs und andere Werte zu erfassen, die sich auf die Emissionen auswirken", sagt Dr. Subramaniam. "Wird bei dem geprüften Fahrzeug festgestellt, dass die Emissionen gegen die von der jeweiligen Regierung vorgeschriebenen Regeln verstoßen, wird innerhalb einer Mikro- oder Pikosekunde eine Hochgeschwindigkeitskamera aktiviert, die ein Foto des Nummernschilds des Fahrzeugs und des Fahrers des Fahrzeugs macht und auch andere Details wie Zeit und Ort der Buchung usw. festhält. Der Fahrer wird dann benachrichtigt, dass sein Auto gewartet werden muss. In schwerwiegenden Fällen können harte Konsequenzen eingeleitet werden. Wenn das Auto die Vorschriften einhält, erhält der Fahrer eine Plakette, die die erfolgreiche Kontrolle belegt. Er ist überzeugt, dass "TDLAS eine narrensichere Methode zur Erkennung und Kontrolle von Fahrzeugemissionen ist. Die Fernerkundungsinstrumente können die Emissionen von Tausenden von Fahrzeugen pro Tag messen." Einige US-Bundesstaaten verfolgen eine ähnliche Strategie, indem sie mobile Abgastests auf der Straße durchführen - nicht unähnlich den Radarfallen oder Alkoholtests. Experten erklären, dass bei Straßenkontrollen im Vergleich zu stationären Tests Tausende von Fahrzeugen unter realen Bedingungen überprüft werden können, die im Einsatz sind. Die "auf der Straße" gesammelten Daten könnten zur Verbesserung von Regierungs- oder Herstellerprogrammen verwendet werden. Sie könnten zum Beispiel dazu dienen, Baureihen oder Modelle mit besonders hohem Schadstoffausstoß zu ermitteln und so zur Aufdeckung von Konstruktionsfehlern beitragen.