AiF-FV-Nummer 13766

Untersuchung des dynamischen Adsorptionsverhaltens von Dünnschichtfiltern am Beispiel der Kfz-Innenraumfiltern

Status & Laufzeit

Abgeschlossen: 01.08.2003 bis 31.07.2005

Forschungsstellen

  • Universität Duisburg-Essen Duisburg Fak 5, Abt. Maschinenbau Institut für Verfahrenstechnik/ Umwelttechnik
    Bismarckstr. 90, 47048 Duisburg
    http://www.uni-duisburg.de/FB7/FG15/

  • Martin-Luther-Universität Halle Wittenberg FB Ingenieurwissenschaften Institut für Verfahrenstechnik/TVT
    Hoher Weg 7, 06120 Halle (Saale)
    http://tvt.iw.uni-halle.de/

  • Institut für Umwelt & Energie, Technik & Analytik e. V.
    Bliersheimer Str. 58 - 60, 47229 Duisburg
    http://www.iuta.de

Zusammenfassung

Im Rahmen des Projektes wurden die relevanten Umgebungsbedingungen, d.h. Temperatur, relative Luftfeuchte, Schadstoffarten sowie typische Schadstoffkonzentrationen bei der Kfz-Innenraumfiltration, untersucht. Hieraus wurde ein Parameterfeld für die zu untersuchenden Temperaturen und Feuchten sowie die zu testenden Schadgase festgelegt. Im experimentellen Teil wurden Durchbruchskurven der Schadgase durch dünne Aktivkohleschichten bei den ausgewählten Umgebungsbedingungen am Filterprüfstand der Universität Duisburg-Essen aufgenommen. Die Messwerte wurden zur Bestimmung der Parameter zum Adsorptionsgleichgewicht und zur Kinetik verwendet. Diese sind ihrerseits zur Berechnung von Durchbruchskurven unter dynamischen Bedingungen, d.h. zur Modellierung der dynamischen Adsorption, notwendig. Neben der rein physikalischen Adsorption wurden Chemisorptionsvorgänge am Beispiel der Adsorption von Schwefeldioxid untersucht. Eine Fragestellung war hier der Einfluss der Temperatur auf die Restbeladung nach der Desorption. Abgerundet wurde der experimentelle Teil durch die Analyse von gebrauchten Kfz-Innenraumfiltern und der Untersuchung der Auswirkungen der Konditionierung auf das Testergebnis bei Filterprüfungen. Diese Fragestellung stellte sich bei den Sitzungen des Projektbegleitenden Ausschusses als wichtig heraus. Die Ergebnisse werden in die aktuelle Normungsarbeit des FAKRA zur DIN 71460 einbezogen. Als nicht technischer Aspekt der Innenraumfiltration wurden die gesundheitlichen Auswirkungen von Schadgasen in der Umgebungsluft auf Menschen untersucht. Die Ziele des Projektes, d.h. die Abhängigkeit der Adsorption von Temperatur und Feuchte aufzuzeigen sowie den Durchbruch zu modellieren, wurden uneingeschränkt erreicht. Darüber hinaus wurde ein Werkzeug entwickelt, dass es erlaubt, mit wenigen experimentellen Daten Informationen über spezifische Eigenschaften der Kohle zu erhalten. Den beteiligten Unternehmen wurden praxisnahe Forschungsergebnisse vorgestellt, die jetzt bei der eigenen Planung von Produktentwicklungen eingesetzt werden können. Das durch das abgeschlossene Projekt hervorgerufene Interesse am Thema Kfz-Innenraumfiltration zeigt sich zusätzlich dazu daran, dass ein Folgeprojekt von den Teilnehmern des Projektbegleitenden Ausschusses als notwendig erachtet wurde. Das AiF-Folgeprojekt mit dem Titel "Untersuchung der adsorptiven Abscheidung von Gerüchen, Stickoxiden, Ozon und Mehrkomponentengemischen an Kfz-Innenraumfiltern" ist bereits befürwortet, mit der Bewilligung ist bis Ende des Jahres 2006 zu rechnen.

Förderhinweis

Das Forschungsvorhaben der Forschungsvereinigung Umwelttechnik wird / wurde über die AiF im Rahmen des Programms zur Förderung der Industriellen Gemeinschaftsforschung und -entwicklung (IGF) vom Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz aufgrund eines Beschlusses des Deutschen Bundestages gefördert.

Dokumente