Forschungsthema

Nanopartikel in Emission und Immission

Die Handhabung und Abscheidung von Nanopartikeln spielt in diversen technischen Prozessen eine wichtige Rolle. Im Kontext der Gasreinigung werden z.B. bei Verbrennungsprozessen in Kraftwerken Nanopartikeln (z.B. Asche und Ruß) erzeugt, deren Abscheidung über elektrostatische Abscheider oder Schlauchfilteranlagen erfolgen kann. Die Überwachung der Partikelemission erfolgt allerdings lediglich auf Basis gravimetrischer Gesamtstaubkonzentrationen (z.B. WGC-BREF) in denen auch eine hohe Anzahl an Nanopartikeln aufgrund der geringen Partikelgröße wenig ins Gewicht fällt. Die Minderungswirkung und Realemissionen im nanoskaligen Bereich von industriellen Anlagen ist daher wenig erforscht.

Abbildung: Reingasseite einer Schlauchfilteranlage mit Messsonden

Bei kleinskaligen Verbrennungsprozessen (z.B. Holzheizungen für Häuser oder Einzelraumfeuerungen nach 1. BImSchV) wird in den meisten Fällen keine Abgasreinigung eingesetzt. Die vorgeschriebenen Grenzwerte der Partikelemission basieren auch hier auf nicht größenaufgelösten gesamt-Massenkonzentrationen, welche die tatsächliche Emission an potentiell gesundheitsschädlichen Nanopartikeln nicht repräsentativ abbildet. Dies kann zu einer erhöhten Belastung der Atemluft mit ultrafeinen Partikeln beitragen, deren Überwachung im Rahmen der Revision der EU-Luftqualitätsrichtlinie an Relevanz gewinnt.

Abbildung: Zeitlich aufgelöstes Konzentrationsprofil der UFP-Belastung in einem Wohngebiet

Diese Forschungsarbeit behandelt sowohl die Minderung von Nanopartikelemissionen in technischen Prozessen der Gasreinigung als auch die Messung der Belastung der Atemluft mit ultrafeinen Partikeln im Rahmen stationärer und mobiler indikativer Messungen. Ein wichtiger Aspekt ist dabei die Verwendung moderner Aerosolmesstechnik.