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REINELUFFT

Reinigen neue Luftfiltersysteme von urbanem Stickstoffdioxid?

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Teilprojekt ADSORPTION & KATALYSE       ADSORPTION & KATALYSE

Motivation

Um Stickstoffdioxid (NO2) an stark verkehrsbelasteten Streckenabschnitten weiter zu senken, wird vorgeschlagen Luftreinigungssysteme zur Abscheidung dieses Schadstoffs einzusetzen. Im Rahmen des Teilprojekts Adsorption & Katalyse sollen die Mechanismen derartiger Filtersysteme detailliert untersucht und verstanden werden. Aus diesen Erkenntnissen sollen Informationen über deren Wirksamkeit und Handlungsempfehlungen für deren Betrieb abgeleitet werden.

Ziel

Im Teilprojekt ADSORPTION & KATALYSE wird die Effizienz und Wirkungsweise der NO2-Filtermaterialien und -elemente im Labor und am Aufstellort untersucht. Dabei sollen die NO2-Abscheidewirkung der Filterelemente bei Umgebungsbedingungen, bei Alterung der Filterelemente sowie der detaillierte NO2-Reaktionsmechanismus analysiert und erforscht werden.

Es sollen insbesondere folgende Forschungsfragen beantwortet werden:

  1. Wie groß ist die NO2-Abscheidewirkung der Filterelemente?
  2. Wie wirken sich dabei Umgebungsbedingungen aus?
  3. Wie ist der Einfluss der Alterung der Filterelemente?
  4. Wie ist der detaillierte NO2-Reaktionsmechanismus aus Adsorption, Chemiesorption und Katalyse?
  5. Falls unerwünschte Reaktionen (Desorptionen) identifiziert werden, wie können diese vermieden werden?

 

Messungen im Labor

Der Vorteil der Vermessung von Filterproben im Labormaßstab (ca. 170 cm2) liegt darin, dass der Reaktionsmechanismus zur NO2-Abscheidung und die möglichen Neben-reaktionen mithilfe artifiziell hergestellter Umgebungsbedingungen exakt identifiziert werden können.

Folgende Randbedingungen werden dabei gezielt verändert: Anströmgeschwindigkeit, Temperatur, Luftfeuchte, kondensierendes Wasser und Spezieskonzentration.

Als Ergebnis stehen somit äußerst belastbare Größen zur Abscheidewirkung von neuen und auch von gealterten und am Aufstellort real beladenen Filterproben zur Verfügung.

  

Messungen am Aufstellort

Die Messungen am Aufstellort liefert dementsprechend die NO2-Abscheidewirkung unter realen Umgebungsbedingungen und in Abhängigkeit der Randbedingungen: Anströmgeschwindigkeit, Temperatur, Luftfeuchte, kondensierendes Wasser und Spezieskonzentration.

Durch Verwendung ein und desselben Messgerätes und durch periodische Umschaltung der Messstellen mittels Messstellenumschaltventilblock kann eine hohe Wiederholbarkeit der Ergebnisse garantiert werden.

Ausblick

Mit den experimentell ermittelten Daten sollen präzise Modelle entwickelt werden, aus welchen Empfehlungen für den Einsatz der Luftreinigungssysteme abgeleitet und damit zu einer Verbesserung der Luft- und Lebensqualität beigetragen werden.

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