Mobiles Labor DLR-Messfahrzeug spürt ultrafeine Partikel auf

Mit dem mobilen Labor untersucht das Team des DLR-Instituts für Verbrennungstechnik Luftschadstoffe.
Mit dem mobilen Labor untersucht das Team des DLR-Instituts für Verbrennungstechnik Luftschadstoffe.

Das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) hat ein Messfahrzeug entwickelt, mit dem sich Schadstoffe in der Luft präzise, mobil und in Echtzeit untersuchen lassen. Dazu wurde ein Kleintransporter so umgerüstet, dass alle notwendigen Messgeräte und Sensoren Platz finden.

Im Fokus der DLR-Wissenschaftler stehen vor allem ultrafeine Partikel (UFP). Diese Teilchen haben einen Durchmesser von weniger als 100 nm. Reguläre Umweltmesstechnik und einfache Sensorlösungen können sie meist nicht erfassen. Aufgrund ihrer geringen Größe können solche ultrafeinen Partikel tief in die Atemwege eindringen und dort abgelagert werden. Der spezielle Rußmonitor des DLR-Messfahrzeugs kann jedoch kleinste Rußkonzentrationen ab 500 ng pro Kubikmeter Luft nachweisen.

»In den Diskussionen rund um Emissionsschutz und Schadstoffminderung können mobile Messungen zu einem deutlich umfassenderen Bild beitragen«, sagt Dr. Tobias Schripp, der das Projekt am Stuttgarter DLR-Institut leitet. »Mit unserem Fahrzeug identifizieren wir besonders belastete Bereiche, also Hotspots wie Verkehrskreuzungen, und machen Emissionsquellen ausfindig. So können wir bestehende Daten zur Luftqualität besser bewerten und statistisch absichern.«

Für die Spezialanalytik des mobilen Messlabors haben die Forscher auf ihre Erfahrungen im Bereich der Messung und Analyse von Emissionen an Flugzeugtriebwerken zurückgegriffen. In Zukunft wird das Messfahrzeug auch bei Studien zum Einsatz kommen, die alternative Treibstoffe in der Luftfahrt untersuchen. Weitere Anwendungsszenarien sind Messkampagnen im Kontext von Forschungsprojekten sowie Aufträge öffentlicher Auftraggeber, beispielsweise für Untersuchungen im Autoverkehr und der Schifffahrt, Tests der Luftqualität in Städten sowie im Umfeld von Flughäfen oder für Abgasanalysen von industriellen Verbrennungsprozessen.

Vor jeder Messkampagne erarbeitet das DLR-Team ein individuelles Konzept, das abhängig vom Einsatzgebiet und der Forschungsfrage ist. Dazu legen sie Positionen, Routen und Dauer der Messungen fest sowie die zu untersuchenden Parameter. Das mit einem Dieselantrieb der Abgasnorm Euro-6d ausgestattete Messfahrzeug kann auch in Umweltzonen zum Einsatz kommen und verfügt über ein ausgeklügeltes Energiekonzept: Die Kombination aus Batterie, zusätzlicher Lichtmaschine und Solarzellen auf dem Dach des Fahrzeugs versorgt die Messgeräte mit Strom. So kann das mobile Labor stationäre Messungen von bis zu drei Stunden durchführen, ohne auf eine externe Stromversorgung angewiesen zu sein. Die Entnahme der Luftproben erfolgt am Dachende des Fahrzeugs. Der Auspuff befindet sich in der Fahrzeugmitte und ist zur Seite ausgerichtet, sodass die Abgase des Fahrzeugs die Messungen nicht beeinflussen.