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Legende: Moderne Filtersysteme entgiften
auch schwere Lastwagen effektiv. Die Empa-Forscher konnten
nachweisen, dass durch chemische Prozesse in gut arbeitenden
Filtern keine bedenklichen Schadstoffe entstehen. Das war bislang
nicht klar.
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Tief unter dem Gotthard-Massiv wühlen sich die Baumaschinen
durch das Gestein: Die NEAT-Baustelle stellt nicht nur Geologen vor
Probleme. Auch die Notwendigkeit, hunderte von Arbeitern in den 57
Kilometer langen Röhren vor den giftigen Abgasen der
Baumaschinen zu schützen, war eine grosse Herausforderung und
warf völlig neue Fragen auf. So lieferte das Ja der Schweiz
zur NEAT auch den Anlass für die Arbeit eines
interdisziplinären Forschungsteams der Empa: Norbert
Heeb, Andrea
Ulrich, Lukas
Emmenegger und ihr Team untersuchten, welche chemischen
Prozesse in russgefüllten Partikelfiltern ablaufen.
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Moderne
Filter fangen mehr als 99 Prozent der nanometerkleinen Russpartikel
aus dem Abgas von Personen- und Lastwagen, Lokomotiven, Traktoren,
Schiffen und Baumaschinen ab und reduzieren so die
Feinstaubbelastung. Doch auch gasförmige Verbindungen
reagieren mit der Katalysatoroberfläche des Filters. Werden
diese Schadstoffe dabei effizient abgebaut? Oder entstehen im
Filter gar neue? Die Relevanz dieser Frage wird deutlich, wenn wir
uns vor Augen führen, dass einige aromatische
Kohlenwasserstoffe, die im Dieselabgas enthalten sind, unser Erbgut
schädigen oder als Krebs erregend gelten. |
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Filtersysteme überzeugten Chemiker
«Zu Beginn der Diskussion um Partikelfilter waren
wir nicht sicher, ob wir diese Technologie wirklich fordern und
fördern sollen», sagt Norbert Heeb. «Schliesslich
können bei der Russzersetzung auch extrem bedenkliche
Verbindungen bis hin zu Dioxinen oder toxischen Kohlenwasserstoffen
entstehen.» Inzwischen hätten die Forscher allerdings
zahlreiche gut funktionierende Filtersysteme begutachten
können, so dass sie «voll und ganz hinter dieser neuen
Umwelttechnik stehen können.»
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Um
Nutzen und eventuelle Risiken verschiedener Filtertechnologien
umfassend zu analysieren, haben sich an der Empa Chemiker,
Biologinnen, Ingenieure und Umweltwissenschaftlerinnen
zusammengetan. Sie konnten nachweisen, dass je nach
Katalysatormaterial eine Neubildung toxischer
Sekundärschadstoffe grundsätzlich möglich ist. So
entstehen in gewissen Filtersystemen in der Tat Nitroaromaten oder
polychlorierte Dibenzodioxine und -furane (PCDD/F), wobei das
katalytisch aktive Metall eine wesentliche Rolle spielt. |
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Eine schwere
Baumaschine im Einsatz: Die Notwendigkeit, die Arbeiter der
NEAT-Baustelle vor solchen Abgaswolken zu schützen, gab den
Anstoss für die Empa-Studie. |
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Gute Filter bauen Schadstoffe ab
Soweit die schlechte Nachricht. Die gute Nachricht lautet
jedoch: Viele Filtersysteme können so betrieben werden, dass
diese Risiken minimiert sind. Mehr noch: katalytische Filtersysteme
können das Erbgut schädigende Stoffe sogar abbauen. So
werden nicht nur die Russpartikel aus dem Dieselabgas entfernt,
sondern dieses wird auch wesentlich entgiftet.
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Da die
Untersuchungen in Zusammenarbeit mit Filter- und
Katalysatorherstellern erfolgen, fliessen die Forschungsergebnisse
der Empa direkt in die technologische Weiterentwicklung ein und
führen so zu effizienteren Partikelfiltern ganz «ohne
Nebenwirkungen». |
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Sowohl
im Inland als auch international stiess die Arbeit der
Empa-Forschungsgruppe auf grosse Beachtung. Wesentliche Teile des
international akzeptierten «VERT-Eignungstests»
für Partikelfiltersysteme (VERT = Verminderung der Emissionen
von Real-Dieselmotoren im Tunnelbau) basieren auf
Forschungsarbeiten der Gruppe, und eine dazu erschienene Norm (SNR
277205) bildet die Grundlage für die Änderung der
Schweizerischen Luftreinhalteverordnung (LRV). |
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«Insofern ist unsere Forschung sehr praxisbezogen»,
sagt Heeb. «Vielleicht hat das die Jury mit bewogen, uns den
Sandmeyer-Preis zuzuerkennen. Wir waren sehr überrascht und
natürlich hoch erfreut über diese
Würdigung.» |
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