Projektdaten

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Photolytischer NO2 zu NO Konverter mit nachgeschalteter CLD Analysekammer aus LTCC-Keramik

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Die hohe Stickoxidbelastung der Luft in urbanen Räumen ist heute das "europäische Problem." Die geltenden Grenzwerte für Stickstoffdioxid (NO2) werden in größeren Städten regelmäßig überschritten. Hauptverursacher ist der (Straßen-)Verkehr. Insbesondere die vielen Dieselmotoren, die zwar einen vom Gesetzgeber bevorzugten geringen CO2-Ausstoß aufweisen, emittieren große Mengen Stickoxide. In Verbrennungsprozessen entsteht zunächst mehrheitlich NO, das sich anschließend im Immissionsbereich in NO2 umwandelt. Die Langzeitexposition gegenüber zu hohen Stickoxidkonzentrationen vermindert beim Menschen die Leistungsfähigkeit der Lunge und erhöht das Risiko einer Erkrankung der Atemwege. Aktuell werden in urbanen Räumen Messungen der Stickoxidbelastung nur an wenigen Punkten aufgenommen. Für die gesamte Stadt Jena gibt es beispielsweise nur zwei Messstationen für Stickoxide, die sich zudem auf die Messung der Außenluft beschränken. Aussagen zur Stickoxidbelastung innerhalb von Gebäuden, insbesondere in räumlicher Nähe zu hohem Verkehrsaufkommen oder Industrieanlagen gibt es nicht. Mit dem Projekt µNOX hat sich das Konsortium das Ziel gesetzt, ein tragbares Gerät für die mobile Messung der typischerweise in der Umgebungsluft vorkommenden Stickoxidkonzentration zu entwickeln. Das verwendete Messprinzip ist die Chemolumineszenzdetektion (CLD) der Reaktion von Stickstoffmonoxid (NO) mit Ozon (O3). Die Messung von NO2 gelingt über einen vorgeschalteten photolytischen Konverter, der NO2 in NO umwandelt. Um die mobile CLD-Messung zu ermöglichen, muss das System miniaturisiert werden. Skalierungseffekte sollen genutzt werden, um das für die Messung benötigte Gasvolumen stark zu reduzieren. Somit sinkt der Energiebedarf des Gesamtsystems, und der mobile Einsatz wird ermöglicht. Außerdem verkürzt sich somit die Dauer zur Aufnahme eines Messwerts. µNOX ermöglicht somit unkomplizierte Messungen an beliebigen Orten, um ein engmaschigeres Bild von der Stickoxidbelastung in einer Stadt zu erhalten. Point-of-Care-Messungen innerhalb von Gebäuden können die Zusammenhänge zwischen Innen- und Außenluft sichtbar machen, und die hohe Messrate ermöglicht die Identifikation großer Stickoxidquellen im fließenden Verkehr.