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28.11.2012 | Automobil + Motoren | Nachricht | Onlineartikel

Feinstaub aus Schiffsdiesel - Messung der Schadstoffe in Echtzeit

Autor:
Andreas Burkert

Wie sich die Abgase aus Schiffsdieselmotoren auf die menschliche Gesundheit auswirken, untersuchen Wissenschaftler aus acht Forschungseinrichtungen Europas in einem zweiwöchigen Experiment an der Universität Rostock. Die Wissenschaftler sind Teil des vom Helmholtz Zentrum München und der Universität Rostock initiierten Virtuellen Helmholtz Instituts HICE, an dem weitere Forschungspartner aus Deutschland und Europa sowie assoziierte Industriepartner beteiligt sind.

"Die Belastung der Hafenstädte mit wahrscheinlich gesundheitsbedenklichen Feinstäuben aus Schiffsdieselmotoren ist ein ernstes und bisher viel zu wenig untersuchtes Problem", erklärt Professor Dr. Ralf Zimmermann, Sprecher des Virtuellen Helmholtz Instituts HICE, Lehrstuhlinhaber für Analytische Chemie an der Universität Rostock und Leiter einer Kooperationsgruppe am Helmholtz Zentrum München. Die Mission von HICE und des Helmholtz Zentrum München ist es, die Ursachen umweltbedingter Erkrankungen zu verstehen und sie zu mindern.

Dabei kommt der einzige Schiffsdieselmotor Deutschlands zum Einsatz, der für die Forschung bereitsteht und auch das besonders problematische Schweröl verwendet, mit dem beispielsweise auch Kreuzfahrtschiffe betrieben werden. Dieser Motor steht am Lehrstuhl für Kolbenmaschinen und Verbrennungsmotoren der Ingenieurwissenschaftlichen Fakultät der Universität Rostock. Chemiker, Physiker, Biologen und Ingenieure des Helmholtz Zentrum München, der Universität Rostock, der Technischen Universität München, dem Max-Delbrück-Center Berlin, dem Karlsruher Institut für Technologie (KIT) und der Universität Luxemburg arbeiten gemeinsam daran, die Abgase des Motors chemisch, physikalisch und biologisch zu untersuchen.

Echtzeit-Analysen

In einem neu entwickelten mobilen S2-Biolabor werden humane Lungenzellkulturen in speziellen Expositionssystemen den Aerosolen (Feinstaub) aus dem Schiffsdieselmotor ausgesetzt. "Eine wichtige Hypothese des Projektes ist, dass über eine spezielles Markierungsverfahren, bei dem nicht-radioaktive Isotope verwendet werden, sehr frühe Änderungen im Stoffwechsel der mit dem Aerosol belasteten Zellen molekularbiologisch nachgewiesen werden können", erläutert Zimmermann.

Diese Hypothese bestätigte das HICE-Konsortium bereits im Rahmen von Vorversuchen an Aerosolen aus der Holzverbrennung am KIT. Weiterhin kommen neuartige Techniken zur chemischen Charakterisierung der Emissionen zum Einsatz, wie zum Beispiel die On-Line-Photoionisations-Massenspektrometer, die in Rostock entwickelt wurden. Diese erlauben eine Messung der Schadstoffe in Echtzeit. "Die Echtzeit-Analysen helfen besonders dabei, den Motorbetrieb zu optimieren und damit die Emissionen zu reduzieren", erläutert Ralf Zimmermann. "Gerade zu diesem Thema sind weitere Forschungsprojekte in Planung." Erste Ergebnisse der Messkampagne werden im Frühjahr 2013 erwartet.

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