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 Salmonellen als Medikament gegen Tumore
23.10.2017 | Helmholtz-Zentrum für Infektionsforschung

nachricht Add-ons: Was Computerprogramme und Proteine gemeinsam haben
23.10.2017 | Universität Regensburg

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: Salmonellen als Medikament gegen Tumore

HZI-Forscher entwickeln Bakterienstamm, der in der Krebstherapie eingesetzt werden kann

Salmonellen sind gefährliche Krankheitserreger, die über verdorbene Lebensmittel in den Körper gelangen und schwere Infektionen verursachen können. Jedoch ist...

Im Focus: Salmonella as a tumour medication

HZI researchers developed a bacterial strain that can be used in cancer therapy

Salmonellae are dangerous pathogens that enter the body via contaminated food and can cause severe infections. But these bacteria are also known to target...

Im Focus: Hochfeldmagnet am BER II: Einblick in eine versteckte Ordnung

Seit dreißig Jahren gibt eine bestimmte Uranverbindung der Forschung Rätsel auf. Obwohl die Kristallstruktur einfach ist, versteht niemand, was beim Abkühlen unter eine bestimmte Temperatur genau passiert. Offenbar entsteht eine so genannte „versteckte Ordnung“, deren Natur völlig unklar ist. Nun haben Physiker erstmals diese versteckte Ordnung näher charakterisiert und auf mikroskopischer Skala untersucht. Dazu nutzten sie den Hochfeldmagneten am HZB, der Neutronenexperimente unter extrem hohen magnetischen Feldern ermöglicht.

Kristalle aus den Elementen Uran, Ruthenium, Rhodium und Silizium haben eine geometrisch einfache Struktur und sollten keine Geheimnisse mehr bergen. Doch das...

Im Focus: Schmetterlingsflügel inspiriert Photovoltaik: Absorption lässt sich um bis zu 200 Prozent steigern

Sonnenlicht, das von Solarzellen reflektiert wird, geht als ungenutzte Energie verloren. Die Flügel des Schmetterlings „Gewöhnliche Rose“ (Pachliopta aristolochiae) zeichnen sich durch Nanostrukturen aus, kleinste Löcher, die Licht über ein breites Spektrum deutlich besser absorbieren als glatte Oberflächen. Forschern am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) ist es nun gelungen, diese Nanostrukturen auf Solarzellen zu übertragen und deren Licht-Absorptionsrate so um bis zu 200 Prozent zu steigern. Ihre Ergebnisse veröffentlichten die Wissenschaftler nun im Fachmagazin Science Advances. DOI: 10.1126/sciadv.1700232

„Der von uns untersuchte Schmetterling hat eine augenscheinliche Besonderheit: Er ist extrem dunkelschwarz. Das liegt daran, dass er für eine optimale...

Im Focus: Schnelle individualisierte Therapiewahl durch Sortierung von Biomolekülen und Zellen mit Licht

Im Blut zirkulierende Biomoleküle und Zellen sind Träger diagnostischer Information, deren Analyse hochwirksame, individuelle Therapien ermöglichen. Um diese Information zu erschließen, haben Wissenschaftler des Fraunhofer-Instituts für Lasertechnik ILT ein Mikrochip-basiertes Diagnosegerät entwickelt: Der »AnaLighter« analysiert und sortiert klinisch relevante Biomoleküle und Zellen in einer Blutprobe mit Licht. Dadurch können Frühdiagnosen beispielsweise von Tumor- sowie Herz-Kreislauf-Erkrankungen gestellt und patientenindividuelle Therapien eingeleitet werden. Experten des Fraunhofer ILT stellen diese Technologie vom 13.–16. November auf der COMPAMED 2017 in Düsseldorf vor.

Der »AnaLighter« ist ein kompaktes Diagnosegerät zum Sortieren von Zellen und Biomolekülen. Sein technologischer Kern basiert auf einem optisch schaltbaren...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Konferenz IT-Security Community Xchange (IT-SECX) am 10. November 2017

23.10.2017 | Veranstaltungen

Die Zukunft der Luftfracht

23.10.2017 | Veranstaltungen

Ehrung des Autors Herbert W. Franke mit dem Kurd-Laßwitz-Sonderpreis 2017

23.10.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Latest News

Microfluidics probe 'cholesterol' of the oil industry

23.10.2017 | Life Sciences

Gamma rays will reach beyond the limits of light

23.10.2017 | Physics and Astronomy

The end of pneumonia? New vaccine offers hope

23.10.2017 | Health and Medicine