Wissenschaftler des EU-Projekts DownToTen arbeiten an der Verringerung von Nanopartikeln.
Die Luft, die wir atmen, wird durch winzige Partikel aus Verbrennungsmotoren belastet. Aufgrund der Luftverschmutzung sterben jährlich fast eine halbe Million EU-Bürger vorzeitig. In Griechenland und in ganz Europa arbeiten Wissenschaftler an innovativen Lösungen für dieses Problem.
Thessaloniki und andere europäische Städte mit hohem Verkehrsaufkommen leiden unter Luftverschmutzung. Ein Teil davon sind giftige Partikel, die von Verbrennungsmotoren stammen. Neue, kraftstoffeffiziente Autos produzieren weniger CO2, setzen aber gleichzeitig möglicherweise mehr Nanopartikel frei.
DownToTen-Projektkoordinator Zissis Samaras, Direktor des Labors für Angewandte Thermodynamik an der Aristoteles-Universität Thessaloniki, sagt: "Einige dieser Autos, zum Beispiel solche mit Benzin-Direkteinspritzmotoren oder auch Motorräder, können große Mengen extrem kleiner Partikel ausstoßen - so klein, dass sie nicht mit unseren Werkzeugen und Methoden gemessen werden können, und deshalb fallen sie auch nicht unter die aktuellen Vorschriften."
Gesundheitsschädliche Nanopartikel
Partikel mit einem Durchmesser von weniger als 23 Nanometern können tief in die Lunge eindringen und - zusammen mit anhaftenden Schadstoffen - in den Blutkreislauf gelangen. In der Luft reagieren Autoabgase mit anderen Verbindungen - diesen Prozess bezeichnet man als "atmosphärische Alterung". Die Schadstoffe haften an den Nanopartikeln und können Herz- und Lungenerkrankungen verschlimmern.
Das europäische Forschungsprojekt DownToTen arbeitet daran, diesen "Alterungsprozess" im Labor nachzubilden:
"Als Lebewesen leiden wir unter den Folgen dieser Reaktionskette. Wir arbeiten hier daran, den Prozess besser zu verstehen. Wir sammeln die notwendigen Daten, um die Technologien und die von uns verwendeten Kraftstoffe sowie deren Auswirkungen auf die menschliche Gesundheit und die Umwelt zu bewerten", so Professor Zissis Samaras.
Simulation in Computermodellen
Bei ihren Experimenten verbinden die Forscher das Abgasrohr des Testwagens mit ihren Instrumenten, die ultrafeine Partikel messen. Der gleiche "Alterungsprozess", der in der Atmosphäre Stunden und Tage dauert, wird in diesem System beschleunigt. Parallel dazu werden die Reaktionen in Computermodellen simuliert.
Ananias Tomboulides, Professor für Maschinenbau, Aristoteles Universität Thessaloniki, sagt:
"Die Erkenntnisse aus den Experimenten sind recht begrenzt. Aber die digitalen Modelle bieten eine viel höhere Messgenauigkeit. Das nutzen wir, um die Experimente weiter zu verbessern und den Prozess besser zu verstehen."
Das System wurde so konzipiert, dass es in ein Auto passt: Das Testfahrzeug verlässt den Forschungshangar und fährt durch die Stadt, um Verkehrsemissionen zu erfassen: "Sobald ich den Motor neu starte und aufs Gaspedal trete, wie gerade, sehen wir hier einen großen Anstieg in rot, der die erfassten Emissionen anzeigt", erklärt Zisimos Toumasatos, Maschinenbauingenieur, Aristoteles Universität Thessaloniki.
Der nächste Schritt ist die Markteinführung dieser Technologie: Die Forscher hoffen, dass die Automobilhersteller mit ihrem Gerät bessere Motoren entwickeln, die weniger Nanopartikel emittieren. Damit kann sich die Branche auf die zu erwartende Verschärfung der EU-Vorschriften vorbereiten. Prof. Samaras:
_"Ziel ist es, dass der Verbrennungsmotor zur emissionsfreien Maschine wird. Das ist die einzige Möglichkeit für ihn, auch in Zukunft eine Rolle zu spielen. Ansonsten müssen wir ihn komplett loswerden - wir müssen Verbrennungsmotoren durch andere Motorentypen ersetzen."
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