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Online-Pollenmessungen in Aachen

Bio-Aerosol-Analysator (BAA 500)

Der Bio-Aerosol-Analysator (BAA 500) ist ein erster Vollautomat, der eine qualitative und quantitative Pollenanalyse ermöglicht. In Zusammenarbeit mit dem Fraunhofer-Institut für angewandte Informationstechnik (FIT), Sankt Augustin, dem Fraunhofer-Institut für Toxikologie und Experimentelle Medizin (ITEM), Hannover, hat die Firma Hund, Wetzlar diesen vollautomatischen Analysator zur Partikel- (Pollen-) Analyse entwickelt. Bisher werden 32 Pollen differenziert und sofort nach dem Ende des Probenintervalls online veröffentlicht. Dies soll dazu beitragen, Ärzten/Innen und Patienten bei der Diagnosestellung, um welches Allergen es sich handelt, zu unterstützen und die spezifischen Immuntherapien allergenadäquat einstellen zu können.
In Abhängigkeit von der Luftbelastung werden Partikel zwischen 5 und 150 µm in frei wählbaren Zeitintervallen (1-24 Stunden) aus der Umgebungsluft angesaugt und auf einem begelten Probenträger abgeschieden. Am Ende des Intervalls wird das Gel erwärmt und verflüssigt, die Pollen/Partikel sinken ein und sind hermetisch eingeschlossen und archivierbar. Von den Pollen/Partikeln werden Bilddaten erhoben. Ein erstmals ausschließlich auf Pollenanalyse zugeschnittenes Softwarepaket unterscheidet anhand der Bilddaten Pollen nach morphologischen Merkmalen von anderen Partikeln, fertigt bis zu 70 Schichtbilder in einem Abstand von 1,5 µm von allen Partikeln an, klassifiziert sie und trägt die Ergebnisse in eine Matrix ein. Beispiele von Eiben- und Birkenpollen sind hier wiedergegeben.

Burkardfalle

In Europa erfolgt die Pollenanalyse meist mit Hilfe einer Burkardfalle. Die Konstruktion ermöglicht eine 7-tägige kontinuierliche Probennahme, die mikroskopisch ausgewertet wird. Die Burkardfalle wird durch den Wind ausgerichtet und saugt ein Luftvolumen von 10 l/min an, dass entspricht etwa dem menschlichen Atemminutenvolumen. Alle luftgetragenen Partikel werden auf einem begelten Plastikstreifen abgeschieden, der um eine sich drehende Trommel gewickelt ist. Die Streifen werden aufgearbeitet und unter dem Mikroskop ausgewertet, eine zeitaufwändige Arbeit, die höchste fachliche Anforderungen an das Personal stellt. Beispielhaft sind hier Mikroskopbilder von Eiben- und Birkenpollen wiedergegeben. Die Auswertungen erfolgen, je nach Personalkapazität, nach 1 Tag bzw. nach 1 Woche.

Motivation der Pollenmessung in Aachen

Als westlichster Standort in Deutschland kommt Aachen im Rahmen des Klimawandels eine besondere Rolle zu. Die in Deutschland vorherrschenden westlichen bis südwestlichen Winde bringen neue Samen und Pollenallergene aus den südlichen Ländern Europas. Diese können sich aufgrund der globalen Erwärmung auch in Deutschland ansiedeln und die Zahl der Allergiker u. a. mehren (derzeitig ca. 20%, 2050 ca. 50% der Bevölkerung). Zudem wird auf Grund des Klimawandels mit schwereren Krankheitsverläufen bei Allergikern gerechnet. Eine verlängerte Blüte von allergenen Pflanzen führt zu einer verlängerten Leidenszeit für Allergiker und zu einer früheren Chronifizierung der Erkrankung. Allergisches Asthma ist in Europa inzwischen die häufigste Ursache für die Einlieferung von Kindern in ein Krankenhaus. Zudem zeigen mediterrane Allergene (z. B. Lipid-transfer-Proteine) gehäuft anaphylaktische Reaktionen auf Nahrungsmittel. Eine Zunahme von Anaphylaxien wird auch in Deutschland beobachtet und versucht zu erfassen.

In Zusammenarbeit mit den Instituten für Arbeits- und Sozialmedizin, für Hygiene und Umweltmedizin, der Klinik für Dermatologie der Uniklinik RWTH Aachen und der Firma Helmut Hund GmbH, Wetzlar, wurde auf dem Gelände des Instituts für Physische Geographie und Klimatologie der RWTH Aachen eine der ersten online-Pollenmessstationen weltweit aufgebaut. Die Pollendaten werden in Kooperation mit dem ZAUM (Zentrum für Allergie und Umwelt, München) ermittelt und ausgewertet.

Vergleich zum europäischen Standardmessverfahren der Burkardfalle

Beispielhaft ist hier die Auswertung der Birkenpollenkonzentration für April 2012 an der Messstation Aachen wiedergegeben. Die automatisch ermittelten Datensätze des BAA 500 wurden mit den manuell ermittelten Auswertungen der Burkardpollenmessmethode verglichen. Der BAA ermittelt deutlich weniger Birkenpollen als manuell im Mikroskop ausgezählt wurden. Eine Übereinstimmung der Peaks (hohe Pollenbelastung für Allergiker) liegt statistisch bei r>0,75.

Für weitere Informationen wenden Sie sich bitte an:
Dr. med. Stefani Röseler (sroeseler@remove-this.ukaachen.de)
oder Gottfried Laven (glaven@remove-this.ukaachen.de)