Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Alternde Aerosole in der Atmosphäre: Wissenschaftler untersuchen in Rostock Schiffsdieselabgase

02.12.2014

Am Lehrstuhl für Kolbenmaschinen und Verbrennungsmotoren (LKV) der Universität Rostock finden vom 10. November bis 5. Dezember 2014 großangelegte, interdisziplinäre Experimente statt, die Klimaauswirkungen und Gesundheitsgefährdungen von Abgasen aus Schiffsmotoren untersuchen. Das Besondere an den Untersuchungen ist, dass die Aerosole, die aus der Verbrennung der Kraftstoffe entstehen, gealtert werden. Das bedeutet, dass die Wissenschaftler die Prozesse, die normalerweise in der Atmosphäre auf Aerosole einwirken, wie zum Beispiel die Photooxidation (Einwirkung des Sonnenlichts), in einer speziell dafür hergestellten Alterungskammer simulieren.

Die Forschungsarbeiten finden im Rahmen des Projektes „WOOd combustion and SHIpping - primary aerosol emissions and secondary aerosol formation potential (WOOSHI)“ statt.


Rektor Wolfgang Schareck macht sich ein Bild vom Messvorgang, der am Lehrstuhl f. Kolbenmaschinen und Verbrennungsmotoren läuft und an dem derzeit über 30 internationale Wissenschaftler beteiligt sind

Das Projekt wurde gemeinsam vom Schweizer Paul Scherrer Institut (Laboratory of Atmospheric Chemistry, Dr. André Prévôt) und der Universität Rostock mit dem Helmholtz Zentrum München (Gemeinsamens Massenspektrometrie Zentrum und Lehrstuhl für Analytische Chemie, Prof. Ralf Zimmermann) initiiert.

Gefördert werden die Forschungen über drei Jahre von der Deutschen Forschungsgemeinschaft sowie dem Schweizer Nationalfonds (SNF) im Rahmen der "Lead-Vereinbarung" der deutschen, schweizerischen und österreichischen Forschungsorganisationen.

Insgesamt über 30 Wissenschaftler aus sechs Ländern beteiligen sich an der Messkampagne. Neben den Wissenschaftlern aus der Schweiz und Deutschland sind Experten aus Österreich, Großbritannien, Norwegen, den USA und Australien in die Arbeiten vor Ort eingebunden.

„Die Untersuchung dieser Vorgänge ist sehr wichtig, da bei der Alterung der Aerosole neue chemische Verbindungen entstehen, die vergleichbare negative Gesundheitseffekte auf den Menschen ausüben können, wie Schadstoffe aus direkten Emissionen“, sagt Prof. Dr. Ralf Zimmermann, Lehrstuhlinhaber für Analytische Chemie an der Universität Rostock, Mitinitiator des WOOSHI Projektes und Leiter der Kampagne.

Für die Experimente stellt der LKV ein Einzylinder-Schiffsdieselmotor zur Verfügung, der Schweröl, Gasöl und Diesel verbrennt. „Schiffe verbrennen 30% aller weltweit eingesetzten Kraftstoffe“, erklärt Prof. Horst Harndorf, Lehrstuhlinhaber des LKV. Damit tragen Schiffe zu einem beträchtlichen Anteil am weltweiten Emissionsausstoß bei.

Der Dieselmotor am LKV wird für die Versuche konstant bei 50% Last betrieben und gibt dabei Aerosole frei. Die Aerosole werden in eine Klimakammer geleitet und dort circa tausendfach verdünnt. Anschließend werden sie mit UV-Licht bestrahlt. Diese Prozesse simulieren das, was mit den Aerosolen passiert, wenn sie in die Atmosphäre entlassen werden.

Um die Aerosole zu analysieren, werden sie kontinuierlich aus der Kammer entnommen. Gasanalysatoren messen die Hauptbestandteile des Abgases, wie Kohlendioxid, Kohlenmonoxid, Schwefeldioxid und Stickstoffoxid. Mit Methoden der Massenspektrometrie analysieren die Wissenschaftler organische Spurenkomponenten in der Gasphase sowie die chemischen Bestandteile von Partikeln.

Aerosole bestehen jeweils aus einer Gas- und einer Partikelphase, die aufgrund ihrer unterschiedlichen Beschaffenheit auch unterschiedlich untersucht werden müssen. Diese Untersuchungen finden direkt vor Ort statt. Weiterhin werden Partikel von Aerosolen auf Filter gesammelt, die später im Labor auf weitere organische Bestandteile sowie Schwermetalle geprüft werden.

Die Wissenschaftler möchten besser verstehen lernen, welche Vorgänge sich im vom Schiffsmotor ausgestoßenen Aerosol in der Atmosphäre abspielen und forschen zudem an modernen Brennverfahren zur Reduzierung der Emissionen. Neben der Alterung des Aerosols, spricht man hier auch von der Bildung des sekundären organischen Aerosols (SOA) – im Gegensatz zu dem primären organischem Aerosol, das direkt bei der Emission entsteht. Zusätzlich zu den negativen Gesundheitseffekten können Bestandteile des SOA durch ihre Lichtabsorptionseigenschaften und das Wolkenbildungspotential auch stark klimarelevante Auswirkungen haben.


Kontakt:
Universität Rostock
Institut für Chemie
Prof. Dr. Ralf Zimmermann
Fon: +49(0)381 498 6460 / +49 (0)893187 4544
Sekretariat +49 (0)893187 4048
Mail: ralf.zimmermann@uni-rostock.de

Ingrid Rieck | Universität Rostock

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Spot auf die Maschinerie des Lebens
23.08.2017 | Max-Planck-Institut für die Physik des Lichts, Erlangen

nachricht Immunsystem kann durch gezielte Manipulation des Zellstoffwechsels reguliert werden
23.08.2017 | Medical University of Vienna

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Biowissenschaften Chemie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Platz 2 für Helikopter-Designstudie aus Stade - Carbontechnologie-Studenten der PFH erfolgreich

Bereits lange vor dem Studienabschluss haben vier Studenten des PFH Hansecampus Stade ihr ingenieurwissenschaftliches Können eindrucksvoll unter Beweis gestellt: Malte Blask, Hagen Hagens, Nick Neubert und Rouven Weg haben bei einem internationalen Wettbewerb der American Helicopter Society (AHS International) den zweiten Platz belegt. Ihre Aufgabe war es, eine Designstudie für ein helikopterähnliches Fluggerät zu entwickeln, das 24 Stunden an einem Punkt in der Luft fliegen kann.

Die vier Kommilitonen sind im Studiengang Verbundwerkstoffe/Composites am Hansecampus Stade der PFH Private Hochschule Göttingen eingeschrieben. Seit elf...

Im Focus: Wissenschaftler entdecken seltene Ordnung von Elektronen in einem supraleitenden Kristall

In einem Artikel der aktuellen Ausgabe des Forschungsmagazins „Nature“ berichten Wissenschaftler vom Max-Planck-Institut für Chemische Physik fester Stoffe in Dresden von der Entdeckung eines seltenen Materiezustandes, bei dem sich die Elektronen in einem Kristall gemeinsam in einer Richtung bewegen. Diese Entdeckung berührt eine der offenen Fragestellungen im Bereich der Festkörperphysik: Was passiert, wenn sich Elektronen gemeinsam im Kollektiv verhalten, in sogenannten „stark korrelierten Elektronensystemen“, und wie „einigen sich“ die Elektronen auf ein gemeinsames Verhalten?

In den meisten Metallen beeinflussen sich Elektronen gegenseitig nur wenig und leiten Wärme und elektrischen Strom weitgehend unabhängig voneinander durch das...

Im Focus: Wie ein Bakterium von Methanol leben kann

Bei einem Bakterium, das Methanol als Nährstoff nutzen kann, identifizierten ETH-Forscher alle dafür benötigten Gene. Die Erkenntnis hilft, diesen Rohstoff für die Biotechnologie besser nutzbar zu machen.

Viele Chemiker erforschen derzeit, wie man aus den kleinen Kohlenstoffverbindungen Methan und Methanol grössere Moleküle herstellt. Denn Methan kommt auf der...

Im Focus: Topologische Quantenzustände einfach aufspüren

Durch gezieltes Aufheizen von Quantenmaterie können exotische Materiezustände aufgespürt werden. Zu diesem überraschenden Ergebnis kommen Theoretische Physiker um Nathan Goldman (Brüssel) und Peter Zoller (Innsbruck) in einer aktuellen Arbeit im Fachmagazin Science Advances. Sie liefern damit ein universell einsetzbares Werkzeug für die Suche nach topologischen Quantenzuständen.

In der Physik existieren gewisse Größen nur als ganzzahlige Vielfache elementarer und unteilbarer Bestandteile. Wie das antike Konzept des Atoms bezeugt, ist...

Im Focus: Unterwasserroboter soll nach einem Jahr in der arktischen Tiefsee auftauchen

Am Dienstag, den 22. August wird das Forschungsschiff Polarstern im norwegischen Tromsø zu einer besonderen Expedition in die Arktis starten: Der autonome Unterwasserroboter TRAMPER soll nach einem Jahr Einsatzzeit am arktischen Tiefseeboden auftauchen. Dieses Gerät und weitere robotische Systeme, die Tiefsee- und Weltraumforscher im Rahmen der Helmholtz-Allianz ROBEX gemeinsam entwickelt haben, werden nun knapp drei Wochen lang unter Realbedingungen getestet. ROBEX hat das Ziel, neue Technologien für die Erkundung schwer erreichbarer Gebiete mit extremen Umweltbedingungen zu entwickeln.

„Auftauchen wird der TRAMPER“, sagt Dr. Frank Wenzhöfer vom Alfred-Wegener-Institut, Helmholtz-Zentrum für Polar- und Meeresforschung (AWI) selbstbewusst. Der...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Die Zukunft des Leichtbaus: Mehr als nur Material einsparen

23.08.2017 | Veranstaltungen

Logistikmanagement-Konferenz 2017

23.08.2017 | Veranstaltungen

DFG unterstützt Kongresse und Tagungen - Oktober 2017

23.08.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Spot auf die Maschinerie des Lebens

23.08.2017 | Biowissenschaften Chemie

Die Sonne: Motor des Erdklimas

23.08.2017 | Physik Astronomie

Entfesselte Magnetkraft

23.08.2017 | Physik Astronomie