Österreichische Forscher entwickeln effizienten Feinstaub-Sensor

14. März 2017, 19:52
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Messgerät kann kleinste Partikel präziser und schneller messen

Villach/Graz – Je kleiner Staubpartikel sind, umso gesundheitsschädlicher sind sie. Ein Forscherteam aus Graz und Villach hat nun einen hochgenauen optischen Sensor entwickelt, der kleinste Schadstoffe aus Verbrennungsmotoren mit einer Größe unter 0,2 Mikrometer aufspüren kann. Die Messung sei nunmehr nicht nur präziser, sondern auch schneller möglich, teilte das Carinthian Tech Research (CTR) mit.

Die neue Entwicklung findet bereits Anwendung in der jüngsten Generation eines Abgasmessgerätes des Grazer Prüftechnik-Spezialisten AVL, der den Sensor gemeinsam mit dem Forschungszentrum CTR in Villach entwickelt hat. Das Gerät werde sowohl in der Automobilentwicklung als auch der laufenden Überprüfung von Motoren eingesetzt, sagte CTR-Forschungsleiter für photonische Systemtechnik, Martin Kraft.

Der neue Nanopartikelsensor habe eine um 20 Prozent verbesserte Leistung zum Vorgänger: "Wir erreichen eine hohe Trennschärfe in Bezug auf den Durchmesser der Nanopartikel und erhalten schnellere Messergebnisse", hob Tristan Reinisch, Teamleiter Produktentwicklung bei AVL, hervor.

Einzeln gezählt

Um Emissionen von so geringer Größe wie die Feinstäube aus Abgasmotoren messen zu können, werden die Nanopartikel in eine übersättigte Atmosphäre geleitet. In dieser erzeugen die Luftschadstoffe eine Art Nebel, dessen Tröpfchen dann einzeln gezählt werden können. "Die Detektion erfolgt über ein optisches System", erklärte Kraft.

Um eine zuverlässige Partikeldetektion zu gewährleisten, müssen die wechselwirkenden thermischen, physikalischen und chemischen Prozesse perfekt aufeinander abgestimmt sein: "Die Herausforderung lag in der Komplexität des Messprinzips und den wechselseitigen Abhängigkeiten", so Kraft. Dazu wurde am Computer ein umfangreiches 3D-Simulationsmodell erstellt und mit experimentellen Daten verglichen. "Erst wenn man systemisch und umfassend forscht und entwickelt, wird das gesamte System verbessert", blickte Kraft auf die Forschungszusammenarbeit zurück.

Die CTR in Villach zählt zu Österreichs größten anwendungsorientierten, außeruniversitären Forschungszentren im Bereich der Intelligenten Sensorik und Systemintegration. Unternehmen können die Einrichtungen und das Know-how der rund 70 Forscher im Bereich Mikrosensorik und Leistungselektronik nutzen und so neue Produkte und Dienstleistungen entwickeln. (APA, 14.3.2017)

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