Formel 1 als Reallabor
Partikel auffangen, bevor sie in die Umwelt gelangen
Beim Dutch Grand Prix haben die TU Berlin und der Motosport-Weltverband FIA zwei Filtersystem-Prototypen getestet, die Reifenabrieb und andere Schadstoffe aus Regenwasser auffangen sollen.
Wenn es auf Straßen und Rennstrecken regnet, wird weit mehr als gewöhnlicher Schmutz weggespült: Reifen- und Bremsabrieb, Mikroplastik, Staub und andere feine Partikel sammeln sich auf der Fahrbahn und können mit dem Regenwasser in Kanalisation, Flüsse und Seen gelangen. Wie sich diese Stoffe möglichst nah an ihrem Entstehungsort zurückhalten lassen, erforscht die TU Berlin mit dem Projekt URBANFILTER.
Nun kam das an der TU Berlin entwickelte Filterkonzept auf einer besonderen Teststrecke zum Einsatz: beim Formel-1-Grand-Prix im niederländischen Zandvoort. Gemeinsam mit dem Motorsport-Weltverband FIA – Fédération Internationale de l’Automobile wurden zwei speziell für den Circuit Zandvoort entwickelte Prototypen in das Entwässerungssystem der Rennstrecke eingebaut. Damit wurde URBANFILTER erstmals unter den besonderen Bedingungen des internationalen Spitzenmotorsports erprobt.
Partikel am Ort ihrer Entstehung auffangen
URBANFILTER setzt dort an, wo Reifenabrieb und andere Verunreinigungen mit dem Regenwasser von der Straße abfließen. Statt die Partikel erst aufwendig aus Gewässern oder Abwassersystemen entfernen zu müssen, sollen sie möglichst unmittelbar am Ort ihrer Entstehung aufgefangen werden. Das seit 2020 entstehende Konzept besteht aus verschiedenen Filtermodulen, die sich an die Bedingungen des jeweiligen Standorts anpassen lassen.
Denn nicht jeder Straßenablauf ist gleich belastet: Verkehrsaufkommen, Straßenführung, Niederschlag und die Zusammensetzung der Schmutzpartikel unterscheiden sich erheblich. Die Filter müssen deshalb nicht nur möglichst viele Partikel zurückhalten, sondern auch gewährleisten, dass Regenwasser weiterhin zuverlässig abfließen kann.
Rückhalteraten von bis zu 99 Prozent
Das System wurde in den vergangenen Jahren im Labor und unter realen Bedingungen erprobt, unter anderem in Berlin und Kopenhagen sowie auf Teststrecken. Bei bisherigen Untersuchungen konnten je nach Versuchsbedingungen sehr hohe Rückhalteraten von bis zu 99 Prozent erreicht werden. Der Einsatz in Zandvoort markiert nun einen weiteren Schritt: Erstmals wird untersucht, wie sich eigens angepasste Prototypen bei einem Formel-1-Rennwochenende bewähren.
Zwei Prototypen für 3.300 Quadratmeter Rennstrecke
Bereits im Vorfeld hatten die Forschenden Proben am Circuit Zandvoort genommen und untersucht, welche Partikel dort unter Motorsportbedingungen auftreten. Auf Grundlage dieser Erkenntnisse wurden zwei Filtersysteme für die Streckenentwässerung entwickelt.
Die beiden Prototypen erfassen gemeinsam das Regenwasser von einer Fläche von rund 3.300 Quadratmetern im Bereich der Boxengasse und der ersten Kurve, der sogenannten Tarzanbocht. Bevor das Niederschlagswasser das Gelände verlässt, sollen die Filter darin enthaltene Partikel zurückhalten. Das gesammelte Material kann anschließend untersucht werden. Zugleich liefert der Einsatz der Prototypen wichtige Daten darüber, wie leistungsfähig und wartungsfreundlich die Systeme unter realen und stark wechselnden Belastungen sind.
Von Berlin nach Zandvoort – und zurück auf die Straße
Dass die Technologie nun bei einem Formel-1-Rennen getestet wird, ist das Ergebnis einer Kooperation von Wissenschaft, Umweltschutz und Motorsport. Die Grundlagen für URBANFILTER wurden an der TU Berlin mit Unterstützung der Audi Stiftung für Umwelt und weiteren Partnern, wie ARIS, GKD und der Wasserverband Weddel-Lehre, entwickelt. Für die aktuelle Erprobung arbeiten die Forschenden mit der FIA und dem Circuit Zandvoort zusammen; unterstützt wird das Vorhaben durch die FIA Foundation.
Innerhalb von etwas mehr als einem Jahr führte der Weg von den ersten Proben an der Rennstrecke über die Analyse der dort vorkommenden Partikel bis zur Konstruktion und Fertigung der beiden Prototypen. Nach dem Grand Prix werden nun die gesammelten Partikel und Betriebsdaten ausgewertet.
Damit schließt sich der Kreis zum ursprünglichen Ziel von URBANFILTER: Lösungen zu entwickeln, die Verschmutzungen nicht erst bekämpfen, wenn sie bereits in Flüsse, Seen und Meere gelangt sind. Die Partikel sollen dort aufgefangen werden, wo sie entstehen – auf der Straße.
