Schadstoff-Messung für eine bessere Luft

Die Ergebnisse der Forschungsprojekte CARES und DownToTen der TU Graz könnten dazu führen, dass sich die Luftqualität maßgeblich verbessert.

Forschende der TU Graz arbeiten gemeinsam mit internationalen Partnerinstitutionen daran, Schadstoffe im Verkehr besser messen zu können. Die Forschungsergebnisse könnten zu strengerer Abgasgesetzgebung beitragen und damit die Luftqualität in Städten verbessern.

CARES: Stimmgabeln messen Schadstoffteilchen

Das Forschungsprojekt CARES (= City Air Remote Emission Sensing; dt.: drahtlose Messung von Schadstoffen in der Stadt) hat das Ziel, Schadstoffe kontaktlos messen zu können. Die TU Graz-Forschenden möchten Sensoren entwickeln, die zum Beispiel am Straßenrand, auf Leitplanken oder Verkehrsschildern angebracht werden und Schadstoffe von vorbeifahrenden Fahrzeugen erfassen können, ohne dabei in den Verkehr einzugreifen. Ein Team am Institut für Elektrische Messtechnik und Sensorik der TU Graz testet für diese Aufgabe derzeit den Einsatz von miniaturisierten Stimmgabeln. Bei dieser Anwendung werden die Abgaspartikel mit einem Laser angeregt und beginnen zu schwingen. Partikel, die sich zwischen den Zinken der Stimmgabel befinden, übertragen die Schwingung auf die Stimmgabel: Jedes einzelne Abgaspartikel gibt akustische Signale von sich. Die Stimmgabel nimmt diese Töne auf und gibt sie wieder. Je mehr Partikel es sind, desto lauter ist der Ton. Und an der Lautstärke können die Forschenden feststellen, wie viele Partikel sich in der Umgebung befinden. So soll festgestellt werden, wie viele Schadstoffe die vorbeifahrenden Fahrzeuge ausstoßen und welche Abgasklasse sie haben.

DownToTen: ultrafeine Teilchen zuverlässig messen

Bei Abgastests können derzeit nur Schadstoffteilchen erfasst werden, die größer als 23 Nanometer sind (1 Nanometer ist ein Milliardstel Meter). Kleinere Teilchen sind aber noch viel gesundheitsschädlicher, weil sie über die Lunge in den Blutkreislauf eindringen können. Im Forschungsprojekt „DownToTen“ haben TU Graz-Forschende vom Institut für Verbrennungskraftmaschinen und Thermodynamik und vom Institut für Elektrische Messtechnik und Sensorik deshalb ein neues Messverfahren entwickelt, das erstmals ultrafeine Schadstoffteilchen misst, die kleiner sind als 10 Nanometer. Konkret handelt es sich um ein tragbares Messgerät, das mit dem Auspuff eines Fahrzeugs verbunden werden kann. Das Gerät kann Automobilhersteller dabei unterstützen, neue Motoren zu entwickeln, die noch weniger Schadstoffe ausstoßen.

Cares: Professor Alexander Bergmann
© Lunghammer – TU Graz

Über den/die Forscher*In

Alexander Bergmann leitet das Institut für Elektrische Messtechnik und Sensorik an der TU Graz. Er und sein Team sind international anerkannt für ihre Forschung im Bereich der Umwelt- und Aerosolsensorik sowie in anderen sensorischen Themen. Im Projekt CARES sind die Forschenden mit der Partikelmessung betraut.