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Feinstaub

Mit Luftfiltern gegen Dieselfahrverbote

| Autor/ Redakteur: Hartmut Hammer / Thomas Günnel

Filter gegen den Feinstaub: Zwei seit 2018 forcierte Pilotprojekte für stationäre Filteranlagen sollen beispielsweise in Stuttgart Fahrverbote für Euro-5-Diesel vermeiden helfen.

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Filter gegen den Feinstaub: An besonders belasteten Stellen sollen sich so die Feinstaub-Grenzwerte einhalten lassen.
Filter gegen den Feinstaub: An besonders belasteten Stellen sollen sich so die Feinstaub-Grenzwerte einhalten lassen.
(Bild: Mann und Hummel)

Feinstaub und Stickstoffdioxid (NO2) aus der Umgebungsluft filtern: Das ist das Ziel zweier Pilotprojekte, die der Automobilzulieferer Mann + Hummel gemeinsam mit den Städten Ludwigsburg und Stuttgart, dem Verkehrsministerium Baden-Württemberg und dem Karlsruher Institut für Technologie als wissenschaftlichem Partner vorgestellt hat. Im Kern geht es dabei um stationäre Filteranlagen in Stuttgart und Ludwigsburg – die anders als die mit großen Hoffnungen installierten Mooswände eine nachweisbare Reinigungswirkung entwickeln sollen.

Prinzip Groß-Staubsauger

Das Prinzip ist einfach: Drei Ventilatoren saugen – ähnlich wie bei einem Staubsauger – Luft an und führen sie durch mehrere Filterlagen, wo Feinstaub und NO2 adsorbiert werden. Die 3,6 Meter hohen und mit knapp einem Quadratmeter Grundfläche angenehm schlanken Säulen lassen sich vorzugsweise dort aufstellen, wo besonders kritische Luftqualitätswerte gemessen werden – etwa am berühmt-berüchtigten Stuttgarter Neckartor. Mit dieser Technik, so hoffen alle Projektbeteiligten, lassen sich die Schadstoffwerte an den Hotspots so weit senken, dass Fahrverbote für Euro-5-Dieselfahrzeuge in Innenstädten überflüssig würden.

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Seit November 2018 sind 17 Filtersäulen in der Nähe des Stuttgarter Neckartors in Betrieb – mit passablem Ergebnis: Um bis zu 30 Prozent könne die lokal vorhandene Partikelkonzentration gesenkt werden, erläuterte Werner Lieberherr, Vorsitzender der Geschäftsführung von Mann + Hummel. Im Nahbereich der Säulen haben Forscher des Karlsruher Instituts für Technologie bei Messungen ein Minderungspotenzial von etwa 30 Prozent ermittelt, in der Fläche mehr als zehn Prozent. Das entspricht rechnerisch etwa bis zu 40 Prozent aller Feinstaubpartikel, die von vorbeifahrenden Fahrzeugen stammen.

Kampf den Stickoxiden

In einer zweiten Evolutionsstufe wird die Anzahl der Filtersäulen am Neckartor bis zum Sommer 2019 auf 23 erhöht. Parallel dazu werden die Filterelemente um eine zweite Lage Aktivkohle aus Fasern von Kokosnussschalen ergänzt, die Stickoxide adsorbieren. Die drei würfelförmigen Filterelemente pro Säule verfügen dann über eine wirksame Oberfläche von etwa 3.000 Fußballfeldern. Dank eines nochmals verminderten Druckverlusts soll dann jede Filtersäule etwas mehr als 14.000 Kubikmeter Luft pro Stunde umsetzen. Dabei beträgt der Abscheidegrad der Filter für Partikel und Stickoxide nach Angaben von Mann + Hummel jeweils „deutlich mehr als 80 Prozent“.

Zur Veranschaulichung: Beim zweiten Pilotprojekt entlang der Bundesstraße 27 in Ludwigsburg sollen die geplanten 23 Säulen ab Ende 2019 im vorgesehenen Bilanzraum – ein definierter Streckenabschnitt von 280 Meter Länge, 25 Meter Breite und 15 Meter Höhe – die darin enthaltene Luft pro Stunde drei Mal komplett filtern. Abhängig von der in der Umgebung gemessenen Luftqualität lassen sich die Filtersäulen flexibel ansteuern, sodass die Ventilatoren nicht immer mit der Höchstleistung von 1,5 Kilowatt – vergleichbar mit einem Haushalts-Staubsauger – arbeiten müssen.

Die Grenzwerte unterschreiten

Der Ludwigsburger Oberbürgermeister Werner Spec äußerte die Hoffnung, dass mithilfe der Filtersäulen von Mann + Hummel die Feinstaub- und NOx-Konzentrationen in einigen Jahren an allen kritischen Messstellen die Grenzwerte unterschreiten. Für den Standort „Stuttgart Neckartor“ zeigte sich Christoph Erdmenger, Abteilungsleiter für Nachhaltige Mobilität im Verkehrsministerium Baden-Württemberg, optimistisch, dass „mit einem Bündel an Maßnahmen die Messwerte in die Nähe des Grenzwertes zu senken sind. Dabei setzen wir maßgeblich auf den Beitrag der Stickstoffdioxidfilterung.“

Pilotprojekte noch nicht kostendeckend

Die Kosten von etwa 20.000 Euro pro Säule sowie deren Installation am Stuttgarter Neckartor teilen sich die drei Projektpartner Stadt Stuttgart, Land Baden-Württemberg sowie Mann + Hummel zu annähernd je einem Drittel. Auch die Wechselkosten von 200 Euro je Filter alle zwei Monate, die thermische Entsorgung der vollen Filter und der Betrieb der Filtersäulen werden nach diesem Kostenschlüssel abgerechnet.

Für künftige Neuprojekte strebt Mann + Hummel aber kostendeckende Geschäftsmodelle an. Potenzial sieht man nicht nur weltweit in Städten mit hohem Straßenverkehrsaufkommen, sondern auch in unterirdischen Bahnhöfen. Dann sollen die Filtersysteme beispielsweise auch direkt in Bushaltestellen, Werbetafeln oder Informationswänden integriert werden. Schon heute hat Mann + Hummel außer in Stuttgart (und bald in Ludwigsburg) Feinstaubfilter auch in den Straßen von Shanghai, Delhi und Bangalore installiert.

Die Filtersäulen sind dabei in guter Gesellschaft. Sowohl in Paris als auch in Kiel sind schon Versuche im Gange, die Luft mit stationären Filteranlagen zu reinigen. In Kiel etwa hat das Start-Up „Purevento“ erst Anfang Februar eine containergroße Luft-Filtrierungsanlage in Betrieb genommen. Mann + Hummel betont jedoch, dass ihre als „Filter Cubes“ bezeichneten Säulen als einzige mit bewährter Großserientechnik ausgerüstet seien.

Mann + Hummel: Mobile Feinstaubfiltrierung

Doch dabei will man es in Ludwigsburg nicht bewenden lassen. Im Frühsommer will der Automobilzulieferer einen serienreifen Staubfilter präsentieren, der direkt an den Bremsscheiben den staubförmigen Abrieb der Bremsbeläge aufsaugt. Dieses System entstand in Kooperation mit einem großen Bremsenhersteller; und das Unternehmen führt dazu „sehr aussichtsreiche“ Gespräche mit interessierten Automobilherstellern.

Eine weitere Technik ist der sogenannte „Feinstaubfresser“, ein großflächiges Filterelement für Nutzfahrzeuge. Es wird an den Unterboden oder aufs Dach geschraubt und reinigt während der Fahrt die Umgebungsluft. Dieses System ist vor allem als „Kompensationsinstrument“ gedacht, um mit Nutzfahrzeugen – trotz umweltbedingten Zufahrtsbeschränkungen für Innenstädte – diese künftig noch mit Waren und Dienstleistungen versorgen zu können. Auch für den Feinstaubfresser gebe es schon Pilotprojekte und Kundeninteresse, auch wenn die Sache noch nicht ganz so weit gediehen sei wie bei dem Bremsstaubfilter, heißt es bei Mann + Hummel.

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