Sensorsystem-Entwicklungen

Für spezielle Anwendungen im Bereich Luftreinhaltung & Aerosole werden Entwicklungen von Sensorsystemen und Messverfahren durchgeführt, um insbesondere den energieeffizienten und sicheren Betrieb von Anlagen zu ermöglichen.

Entwicklungen erfolgten z. B. auf Basis von Ultraschallwandlern zur Messung geringer Strömungsgeschwindigkeiten (< 1 m/s) in turbulenzarmen Luftströmungen sowie auf Basis von Infrarot-Sensoren (Thermopile-Array) zur Lokalisierung von Personen im Bereich strömungssensibler Anlagen für die Implementierung einer „Auto-On-Off“-Funktion. Des Weiteren wurde ein Messverfahren für die selektive Detektion von luftgetragenen Tracer-Partikeln in Umgebungsluft entwickelt. In einem aktuellen Forschungsvorhaben wird ein neues Verfahren für die Detektion von Mikroorganismen durch ein Bioaerosol-Detektorsystem zur kontinuierlichen Hygienekontrolle in RLT-Anlagen entwickelt. Beispiel: Fluoreszenzpartikel-Zähler

Ziel des Forschungsvorhabens war die Entwicklung eines Messverfahrens für die Detektion von luftgetragenen Tracer-Partikeln in Umgebungsluft bei gleichzeitiger Ausblendung ubiquitärer Partikel innerhalb des optischen Messvolumens. Dadurch werden insbesondere Untersuchungen von Barriere-Systemen, z. B. bei Sicherheitswerkbänken oder Operationssälen, sowie Untersuchungen zum Penetrationsverhalten von Tracer-Partikeln innerhalb von Filtermedien ermöglicht, ohne dass ubiquitäre Partikel die Messergebnisse beeinflussen.

Die Abstimmung des Systems auf die verwendeten Fluoreszenzpartikel erfolgt über optische Bandpassfilter. Die Detektion wird unter einem Winkel von 90° durchgeführt. Ein Photomultiplier erfasst die Impulse des Fluoreszenzlichts, die in einer Auswerteeinheit verarbeitet werden.

Der Vergleich mit den Messergebnissen eines Referenzspektrometers, das Partikel unspezifisch detektiert (hier: 0,5, 2,0 und 4,5 µm, rote Kurve), zeigt das Ausblenden der nicht fluoreszierenden Partikel und die eindeutige Detektion der Tracer-Partikel mit einem Durchmesser von 0,5 µm (blaue Kurve) durch den Laboraufbau des Fluoreszenzpartikel-Zählers.

Ansprechpartner

Dipl.-Ing. Ahmed Bankodad
bankodad@iuta.de
Tel. +49 20 65 / 418 – 255

Dipl.-Ing. Achim Hugo
hugo@iuta.de
Tel. +49 20 65 / 418 – 257

Dr.-Ing. Siegfried Opiolka
opiolka@iuta.de
Tel. +49 20 65 / 418 – 255

Aktuelle Projekte

IGF-Forschungsprojekt 19147 N:
Entwicklung eines Monitoringsystems zur kontinuierlichen Überwachung der Hygiene von raumlufttechnischen Anlagen durch kummulative Erfassung von mikrobiellen Luftverunreinigungen mittels ion jelly Detektor
Laufzeit: 01.01.2017 – 30.06.2019

UBA-Forschungsprojekt FZK 3716 62 209 0 (Umweltbundesamt):
Entwicklung eines sensitiven Verfahrens zum routinemäßigen Nachweis von Legionellen in Aerosolen von Verdunstungskühlanlagen

Publikationen

Bahners, T., Opiolka, S., Bankodad, A., Haep, S., Prager, L., Gutmann, J.S.: Lichtemittierende textile Strukturen als Anregungsquelle in photokatalytischen Luftfiltern. Technische Textilien 60 (2017) 254-257

Bahners, T., Opiolka, S., Bankodad, A., Haep, S., Prager, L., Gutmann, J.S.: Light emitting textile structures serving as excitation source in full-flow filters for photo-catalytic air purification. Technical Textiles 60 (2017) E281-E282

Opiolka, S., Bankodad, A., Haep, S.: Neues Sensorkonzept zur Messung geringer Geschwindigkeiten in turbulenzarmen Luftströmungen. 9. IUTA-Filtrationstag, 09.11.2017

Opiolka, S., Bankodad, A., Haep, S., Bahners, T., Gutmann, J., Prager, L.: Einsatz lichtführender textiler Strukturen mit TiO₂-Beschichtung zur Entwicklung neuartiger durchströmbarer photokatalytischer Filter. Jahrestreffen der ProcessNet-Fachgruppen Abfallbehandlung und Wertstoffrückgewinnung, Energieverfahrenstechnik, Gasreinigung, Hochtemperaturtechnik, Rohstoffe, Frankfurt am Main, 21.-23.03.2017

Bahners, T., Opiolka, S., Bankodad, A., Prager, L., Gutmann, J.S.: Light guiding and emitting textile structures with TiO₂ coating for innovative full-flow filters for photocatalytic air purification. 8. IUTA-Filtrationstag, 03.11.2016

Opiolka, S., Bankodad, A., Haep, S., Seitz, S.: Entwicklung eines energie- und kosten-effizienten Verfahrens für die Abluftreinigung. Jahrestreffen der ProcessNet-Fachgruppen Mechanische Flüssigkeitsabtrennung und Gasreinigung 2015, Bremen, 24. – 25.03.2015

Bankodad, A., Opiolka, S., Haep, S., Gragert, S., Klein, M., Hinrichs, T.: Energieeffiziente Sicherheitswerkbank. 21. Innovationstag Mittelstand des Bundesministeriums für Wirtschaft und Energie, Berlin, 22.05.2014

Bankodad, A., Opiolka, S., Haep, S.: Fluoreszenzpartikel-Zähler zur Online-Zählung submikroner Tracer-Partikel. Jahrestreffen der ProcessNet-Fachausschüsse Gasreinigung und Partikelmesstechnik, Cottbus, 05.-06.03.2013

Mölter-Siemens, W., Opiolka, S., Bankodad, A., Haep, S.: Setup and Validation of a Novel Coded Ring Sensor to Detect Charged Particles. Filtech International Conference, October 22 -24, 2013, Wiesbaden, Germany

Sensorsystem-Entwicklungen