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Auf der Spur der ultrakleinen Schadstoffpartikel

28. Jänner 2020, 00:04 Uhr
Auf der Spur der ultrakleinen Schadstoffpartikel
Entwickelten das Verfahren: Lukas Landl (TU Graz), Panu Karjalainen (Uni Tampere), Markus Bainschab (TU Graz) Bild: TU Graz

Die TU Graz entwickelte eine Messmethode, bei der Teilchen mit einer Größe von bis zu zehn Nanometern erkannt werden können.

Zu klein, um erkannt zu werden: Dass Feinstoffpartikel von bis zu zehn Nanometern gesundheitsgefährdend sind, dokumentieren unzählige Studien. Doch wie viele dieser kleinsten Teilchen werden von Verbrenner-Autos emittiert? Diese Frage ließ sich bisher nicht beantworten, weil die Partikel zu klein für sämtliche Messmethoden sind. Zumindest bisher. Denn die TU Graz entwickelte mit internationalen Partnern eine Methode, mit der ebendiese Partikel erfasst werden können. Damit ist der Weg frei, um die Einhaltung künftiger Abgasnormen überprüfen zu können.

Viele flüssige Partikel im Abgas

"Im Bereich unter 23 Nanometern sind viele flüssige Partikel im Abgas vorhanden. Diese flüchtigen Tröpfchen sind nicht so stark gesundheitsgefährdend wie die festen Partikel. Für ein exaktes Testergebnis muss daher sichergestellt sein, dass beim Messen nicht irrtümlich flüssige Partikel erfasst werden", sagt Markus Bainschab, Forscher am Institut für Elektrische Messtechnik und Sensorik der TU Graz.

Herzstück des Verfahrens ist ein Emissionsmessgerät, das am Kfz-Auspuff befestigt wird und dort sowohl neue als auch gealterte ultrafeine Partikel misst. Das Erfassen von neuen und gealterten Partikeln berge in zweierlei Hinsicht Vorteile, sagt Bainschab: "In Kombination mit einem Aerosol-Massenspektrometer lässt sich das Verhältnis der Fahrzeugemissionen zu gealterten Partikeln untersuchen und feststellen, ob diese sogenannten sekundären Aerosole durch den Schadstoffausstoß erzeugt werden." Bei diesen sekundären Aerosolen muss es sich nicht zwingend um Fahrzeugpartikel handeln. Die atmosphärisch gealterten Partikel können auch aus dem Meer, aus der Landwirtschaft, aus Wäldern oder von natürlichen Prozessen stammen.

Beim Verfahren werden zunächst die neu produzierten Emissionen des Autos erfasst, künstlich atmosphärisch gealtert und analysiert. Anschließend werden die Daten mit jenen der gemessenen sekundären Aerosole aus der Luft abgeglichen. Das Resultat zeigt den realen Einfluss der Autoabgase auf die Luftqualität.

Die neue Messmethode soll Motorenherstellern helfen, die Abgase sauberer zu machen. (heb)

Das Forschungsprojekt

 

Das Forschungsprojekt der Technischen Universität (TU) Graz, in dessen Rahmen die neue Messmethode entwickelt wurde, heißt „DownToTen“. Es wurde aus dem Forschungs- und Innovationsprogramm „Horizont 2020“ der Europäischen Union finanziell gefördert.

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