Reinigungsanlagen mit Kohlefilter als Option

Erde, Klima, Umweltschutz
Im Kampf gegen Luftverschmutzung und Fahrverbote sind Reinigungsanlagen mit Kohlefilter eine Option. Technisch funktioniert das erstaunlich gut.

(FAZ) Wo hinten weniger rauskommt als vorn hineingeht, ist mit hoher Wahrscheinlichkeit ein Filter im Spiel. Das gilt für den Dieselmotor genauso wie für den Pollenfilter. Warum dieses bewährte Prinzip nicht anwenden, um die Feinstaubbelastung dort zu senken, wo ihr anders nicht beizukommen ist? Das fragten sich einige Ingenieure aus der Region Stuttgart. In der Landeshauptstadt hat es eine Kreuzung bar jeder touristischen Attraktivität zu bundesweiter Bekanntheit gebracht. Das Neckartor gehört zu jenen wenigen Messstationen, an denen die Grenzwerte für Feinstaub trotz großer Verbesserungen regelmäßig überschritten werden. Und wenn man schon Luftreinigungsanlagen installiert, so der nächste Gedanke, können die dann nicht gleich auch das Stickoxid aus der Luft fischen?

Technisch funktioniert das erstaunlich gut, wie sich am Beispiel einer Testinstallation von Mann+Hummel am Neckartor nachweisen lässt. Sie besteht im Kern aus 17 unscheinbaren Säulen, die aus drei gestapelten Würfeln von etwa einem Meter Kantenlänge aufgebaut sind. In jedem Würfel saugt ein Ventilator die den Filter durchströmende Luft von der Straßenseite an und spuckt sie gereinigt zum Bürgersteig hin wieder aus. Eine elektronische Regelung passt die Leistung des Ventilators permanent an den Schadstoffeintrag an. Selbst wenn die Anlage mit voller Leistung von 1500 Watt arbeitet, ist der Stromverbrauch nicht höher als bei einem Haushaltsstaubsauger. Der maximale Lärmpegel beträgt dabei weniger als 54 Dezibel, das ist deutlich leiser als jedes vorbeifahrende Auto.

Strömt die Luft ins Innere des Würfels, trifft sie zunächst auf das Filtermedium, ein Vlies aus Mikrofasern. Auch wenn die eigentlich filternde Schicht nur zwei bis drei Millimeter misst, ist das Vlies so geschickt gefaltet, dass die gesamte wirksame Oberfläche in einem einzigen Würfel rund 60 Quadratmeter beträgt. Die in der Luft schwebenden Partikel werden in den sich nach hinten verjüngenden Poren des Vlieses aufgefangen. Dort bleiben sie, bis die Durchlässigkeit des Filters nachlässt. Nach aktuellem Wissenstand muss der etwa alle zwei Monate ausgetauscht werden, abhängig natürlich davon, welche Schadstofflast wirklich auftritt. Die bisher am Neckartor durchgeführte Erprobung zeigt laut Mann+Hummel, dass sich die Feinstaubimmission durch die Säulen um 10 bis 30 Prozent vermindern lässt, je nachdem, in welchem Abstand zur Säule die Messung erfolgt. „Das entspricht der gleichen Minderung, die durch ein um 40 Prozent geringeres Verkehrsaufkommen erzielt würde“, erläutert ein Sprecher. Wer sich über die Zahlen wundert, dem sei in Erinnerung gerufen, dass der Straßenverkehr selbst an hochbelasteten Stellen wie dem Neckartor maximal für die Hälfte der Feinstaubbelastung verantwortlich ist.

Doch Anwohnern und von Fahrverboten bedrohten Autofahrern machen die feinen Stäube in den meisten deutschen Städten längst weniger Sorgen als die Stickoxide. Die schweben nämlich als einzelne Moleküle in der Luft und sind viel zu klein, um sie mit einem Filter einzufangen. Doch auch dafür will Mann+Hummel eine Lösung haben. Sie basiert auf einer hinter den Filter gelegten Schicht aus Aktivkohle. Dieses Material, das Rucksackreisende gern für die Trinkwasseraufbereitung nutzen, besteht aus reinem Kohlenstoff, der eine hochporöse Struktur aufweist. Dadurch lässt sich eine sehr große innere Oberfläche herstellen, konkret beträgt diese bei der Stuttgarter Lösung rund 600 Quadratmeter für jedes Gramm aktiven Materials. Trifft ein Stickoxidmolekül auf diese Oberfläche, bindet diese das Molekül über Van-der-Waals-Kräfte, die aus der ungleichen Verteilung elektrischer Ladungsträger in beiden Stoffen resultieren. Da es sich bei dem Anhaften nicht um eine chemische Reaktion handelt, wird dafür auch keine Energie benötigt. Dass die Stickoxidreinigung auf diese Weise funktioniert, ist an Kombifiltern für Auto-Klimaanlagen nachgewiesen. Diese Filter werden, unter anderem von Mann+Hummel, jährlich millionenfach produziert. Den konkreten Nachweis am Stuttgarter Neckartor will der Zulieferer mit der auf 23 Säulen erweiterten Testinstallation beweisen. Man geht von einer Verringerung der Stickoxidimmission um 20 Prozent aus.
Nicht nur Schwaben sind pfiffig. In Kiel erregte eine Demonstrationsanlage des Fünf-Mann-Unternehmens Purevento große Aufmerksamkeit. Was die eigentliche Luftreinigung betrifft, setzt das Start-up ebenfalls auf die Kombination von Vliesstoff-Filter und Aktivkohle. Der Unterschied liegt vor allem in der Verpackung: Hier kommt ein Container zum Einsatz, maximal zweieinhalb Meter breit und rund drei Tonnen schwer. Damit soll er auf einem Auto-Anhänger zu transportieren sein. Allerdings hatte es in Kiel schon während der ersten Demonstrationsphase Proteste gegen den Container gegeben, weil er die Verkehrsfläche für Fußgänger und Radfahrer einschränkt.