Projektsteckbrief

Nox – Umwandlung durch Photokatalyse

Projekttitel

Abbau von gesundheitsschädlichem Stickstoffmonoxid und -dioxid in Innenstadtanlagen durch einen photokatalytischen Prozess unter Lichteinwirkung in unschädliches Nitrat

Laufzeit

Bis Juni 2014

Auftraggeber

STEAG Power Minerals GmbH

Projektleitung

Herr Helmig
STEAG Minerals GmbH

Konsortium

STEAG Power Minerals GmbH

Kronos International

Inc.

ENVI-met.com

Essen

Technische Universität Berlin
Institut für Bauingenieurwesen

Projektziele

Verbesserung der Lebensqualität durch die Reduzierung von Stickoxid-Schadstoffen im Straßenraum

Bei warmen Temperaturen und hoher UV-Strahlung begünstigen Stickoxide auch die Entstehung des schädlichen Ozons in bodennahen Luftschichten. Gesundheitlich kann es durch Stickoxide und Ozon zu Lungenreizungen aber auch zu Langzeitschädigungen der Atemorgane kommen. Zum Schutz der menschlichen Gesundheit wurden europaweit Grenzwerte für die Stickstoffdioxid-Konzentration festgelegt.
Stickstoffdioxid entsteht vor allem bei Verbrennungsprozessen aus der Industrie und dem Verkehr sowohl direkt, als auch durch Umwandlung von Stickstoffmonoxid. Durch Photoment®, einer Verbindung von dem Kraftwerkserzeugnis Flugasche mit photokatalytisch aktivem Titandioxid, ist nun die Herstellung von Baustoffen (z.B. für Straßen- und Wegepflaster) möglich, die zur Reduzierung der schädlichen Stickoxide beitragen können.
Das gesundheitsschädliche Stickstoffmonoxid und -dioxid wird dabei durch einen photokatalytischen Prozess unter Lichteinwirkung in unschädliches Nitrat umgewandelt und der Atmosphäre entzogen. Kurzfristig kann dadurch die Umweltsituation in Städten mit hoher Stickoxid-Belastung gesenkt werden, wenn die industrielle Hintergrundbelastung hoch und verkehrslenkende Maßnahmen nicht oder nicht in ausreichendem Umfang möglich sind.


Eingesetzte Methoden

Ein Nachweis der NOx-Konzentration ist durch örtliche Messung aufgrund vielfältiger externer Einflüssen nur unzureichend möglich.
Unter Einsatz des dreidimensionalen nicht-stationären Strömungs-Energiebilanzmodells ENVI-met (Bruse 2007, envi-met.com) wurde beispielhaft für einen zentralen Bereich der Bottroper Innenstadt die mögliche NOx-Reduktion für unterschiedliche Klimasituationen simuliert.

Zwischenergebnisse

Unter Berücksichtigung der luftchemischen Umwandlung zwischen NO und NO2 steigen die NO2 Abbauraten auf bis zu 12% in Schwachwindlagen. Zusammenfassend lässt sich feststellen, dass der Einsatz von Photoment® zu durchaus relevanten Reduzierungen der NOx Immissionen führt. Der Einsatz ist da sinnvoll, wo genügend Schadstoffe vorhanden sind und ausreichend Kontaktfläche und Kontaktzeit mit den aktiven Oberflächen zur Verfügung steht.

Ansprechpartner

Herr Ulrich Kaak
(Innovation City Management GmbH)

Berichte und Dokumente