Feinstaubbelastung senken: Hochpräziser Nanopartikelsensor

Einem Forscherteam der CTR Carinthian Tech Research in Villach und der AVL List GmbH in Graz ist ein weiterer wichtiger Schritt im Kampf gegen die Feinstaubbelastung gelungen. Das Team hat einen hochpräzisen optischen Sensor entwickelt, der selbst kleinste Nanopartikel unter 0,2 µm detektiert.

AVL Bildquelle: © AVL

Das neu entwickelte Abgasmessgerät „APCplus“ hat im Vergleich zu bisherigen Lösungen eine um 20% verbesserte Leistung, um kleinste Partikel schneller und präziser zu messen.

Durch einen simulationsgestützten Designprozess kann der Partikelsensor winzigste Mengen von Schadstoffen präzise aufspüren und mit dreifach erhöhter Dynamik messen.

Unter allen Luftschadstoffen…

...werden vor allem Nanopartikel unter 200 nm erfasst. Deren Messung ist jedoch besonders schwierig. Für die Messung der tatsächlichen Partikelemissionen müssen die Nanopartikel in der Luft oder im Abgas einzeln und nicht als Summenparameter gezählt werden. Dazu werden die Nanopartikel in eine übersättigte Atmosphäre geleitet. In dieser wirken sie als Kondensationskeime und erzeugen eine Art Nebel, dessen Tröpfchen einzeln gezählt werden können.

Um eine zuverlässige Partikeldetektion zu gewährleisten,…

...müssen die wechselwirkenden thermischen, physikalischen und chemischen Prozesse perfekt aufeinander abgestimmt sein.

»Wir haben am Computer ein umfangreiches 3D-Simulationsmodell erstellt und mit experimentellen Daten verglichen«, erklärt Martin Kraft, CTR-Forschungsleiter für photonische Systemtechnik. »Die Herausforderung lag in der Komplexität des Messprinzips und den wechselseitigen Abhängigkeiten.«

Tristan Reinisch, Teamleiter Produktentwicklung bei AVL, betont: »Der Nanopartikelsensor hat eine um 20 Prozent verbesserte Leistung gegenüber bisherigen Lösungen. Wir erreichen eine hohe Trennschärfe in Bezug auf den Durchmesser der Nanopartikel und erhalten schnellere Mess-ergebnisse.«

Anwendung findet die neue Entwicklung bereits…

...in der Abgasanalytik-Produktlinie „APCplus“ von AVL. Das Gerät kommt sowohl in der automobilen Entwicklung als auch in der laufenden Überprüfung und Abgasmessung zum Einsatz.