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Prüfverfahren für Außenluftfilter

Dipl.-Ing. Stefan Holfeld

+49-351-4081-5374

Bewertung von biologisch aktiven Außenluftfiltern

Motivation

Gemäß eines neuen Luftgütemodells der WHO starben 2012 in der Europäischen Region 479.000 Menschen vorzeitig an den Folgen der Luftverschmutzung. Neue Ansätze zur Verbesserung der Luftqualität im urbanen Raum sind daher dringend gefragt. Eine sinn- und wirkungsvolle Maßnahme ist die Begrünung der Innenstädte. Studien und Pilotprojekte weisen auf die Effektivität und die vielseitigen Nutzeffekte solcher Maßnahmen hin. So wirkt sich eine Stadtbegrünung nicht nur auf die Luftreinhaltung aus, sie sorgt zudem für die Reduzierung thermischer Hotspots, für die Befeuchtung der Luft und hat auch psychologisch positive Auswirkungen auf die Menschen in den Städten. Auch smarte Begrünungslösungen als aktive biologische Raumluftfilter haben im urbanen Bereich zukünftig eine Bedeutung, insbesondere an Stellen, an denen die umwelttechnischen Belastungen besonders hoch sind oder eine herkömmliche Begrünung nicht möglich ist. Solche Filter können aktive durchblasene Pflanzenstrukturen (wie z.B. Mooswände) sein, welche derzeit bereits in der Entwicklung sind.

Um derartige Systeme gestalten und entsprechende Lösungen entwickeln zu können, muss deren Effizienz und Haltbarkeit belastbar und reproduzierbar geprüft und nachgewiesen werden. Da es sich hier im Gegensatz zu technischen Filterlösungen um biologisch aktive Filter handelt, ist es notwendig, eine hierfür entsprechend geeignete Prüfmethode bereitzustellen.

Zielstellung

Entwicklungsziel dieses Projektes ist die Bereitstellung einer Prüfmethodik und einer Prüfvorrichtung, welche es erlaubt, unter vergleichbaren und auch unter möglichst realen Umgebungsbedingungen biologische Außenluftfiltersysteme bezüglich ihrer Leistungsfähigkeit und Stabilität zu untersuchen und zu bewerten.

Projektablauf

Zunächst werden die Grundanforderungen er Prüfmethodik, basierend auf den Aufgaben solcher Außenluftfilter im urbanen Bereich, den zu erwartenden Filtergrößen und der technischen Realisierbarkeit der Prüftechnik, ausgearbeitet. Nachfolgend wird das neue Prüfverfahren beschrieben und durch die Entwicklung der Prüftechnik in einem Prototypprüfstand umgesetzt und validiert.

Die Arbeitsschritte unterteilen sich wie folgt:

  1. Literatur- und Patentrecherche
  2. Spezifikation der interessanten Prüfgrößen und der Anforderungen eines entsprechenden Prüfverfahrens
  3. Spezifikation der Anforderungen an das Prüfequipment
  4. Untersuchungen, Entwicklungen der Teilkomponenten für den Aufbau eines Prototypen vom Prüfaufbau
  5. Schaffung einer Mess- und Regelungstechnik
  6. Validierung des Prüfverfahrens und der Prüftechnik und weitere Entwicklung der Teilkomponenten
  7. Prüfung möglicher Schutzrechte für das Verfahren bzw. technischer Lösungsansätze
  8. Öffentlichkeitsarbeit

Innovation

Im Vergleich zu bisherigen Prüfverfahren in der Filtertechnologie sind bei dieser neuen Prüfmethode Leistungsparameter interessant, die über den Energieverbrauch, die Standzeit und die Filterwirkung (Gas/Partikel) hinausgehen. Kühlwirkung, Luftbefeuchtung und Schalladsorption gehören zu diesen möglicherweise zu erfassenden und zu bewertenden Eigenschaften. Zudem handelt es sich um vitale Objekte, deren Vitalität durch die Prüfungen möglichst nicht beeinträchtigt werden sollte. Daher müssen bei der Prüfung dieser Art von Filtersystemen neue Wege gegangen werden, welche sich auf die Wahl der Prüfmedien, den Prüfaufbau und die Messtechnik direkt auswirken.


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