PhotoPAQ

Luftverschmutzung ist ein lokales, regionales und grenzüberschreitendes Problem. Neben den bekannten Luftschadstoffen Feinstaub und Ozon rücken die Stickoxide (NOx) immer mehr in den Fokus der Interesses. Hauptemissionsquellen für NOx sind Hochtemperaturverbrennungsprozesse (z.B. Kraftwerke, Industrie und Automotoren), die insbesondere in urbanen Gebieten zur Verschlechterung der Luftqualität führen. Stickoxide haben vielfältige Auswirkungen auf die Umwelt und die menschliche Gesundheit. Neben der Versauerung von Böden und oberflächennahem Wasser beeinflussen Stickoxide die Bildung von Ozon und Feinstaub und können somit weitreichende klimatische Effekte hervorrufen. Stickstoffdioxid (NO2) schädigt bei Menschen die Lunge und führt so zu einer erhöhten Anfälligkeit für Atemwegserkrankungen. Seit 2010 gilt daher in Europa ein Grenzwert für NO2 von 40 µg m-3 im Jahresmittel, dessen Einhaltung insbesondere in urbanen verkehrsnahen Gebieten ein aktuelles Problem darstellt. Aus diesem Grund besteht sehr großes Interesse an Methoden zur Verbesserung urbaner Luftqualität. Eine vielversprechende Variante neben der Reduktion der Schadstoffemissionen stellt der Einsatz photokatalytisch aktiver Baumaterialien dar. Dazu werden z.B. zu Farben oder Zement Photokatalysatoren wie Titandioxid (TiO2) beigemischt. Diese besitzen die Fähigkeit, unter Ausnutzung von Lichtenergie (UV-Licht) Schadstoffe an ihrer Oberfläche abzubauen. Das TROPOS verfolgt im Rahmen des Life+ Projektes PhotoPAQ (Demonstration of PHOTOcatalytic remediation Processes on Air Quality) das Ziel, die Wirksamkeit eines photokatalytisch aktiven Materials unter realen atmosphärischen Bedingungen nachzuweisen. Dazu werden zunächst umfangreiche Testversuche zur Identifizierung von Produktverbindungen in der Gas- und Partikelphase im Labormaßstab durchgeführt. Neben diesen Experimenten mit etablierten ISO-Standardreaktoren wird eine Konstruktion eingesetzt, die es ermöglicht die Wirksamkeit des photokatalytisch aktiven Materials in der Leipziger Aerosolkammer (LEAK) zu charakterisieren. Basierend auf diesen Ergebnissen soll in zwei Feldversuchen das Material schließlich unter realen atmosphärischen Bedingungen getestet werden. Die gewonnenen Daten sollen einen Überblick über das Verhalten von Stickoxiden und anderen Luftschadstoffen an diesen Oberflächen unter Bestrahlung mit UV-Licht geben und eine erste Beurteilung dieses Materials bezüglich des Ziels „Verbesserung urbaner Luftqualität“ ermöglichen.

Blick in die Aerosolkammer inklusive der Konstruktion zur Untersuchung des photokatalytisch aktiven Materials (UV- Licht an)