Radon-Messgeräte Bei Radon -Messgeräten gibt es zwei Grundtypen: Passive Radon -Detektoren brauchen zum Messen keinen Strom, elektronische Messgeräte dagegen nutzen Strom. Passive Geräte werden in der Regel ein Mal verwendet, sind günstig und klein. Sie eignen sich gut, um nach längerer Messung und anschließender Auswertung im Labor einen Durchschnittswert zu liefern. Elektronische Geräte eignen sich auch für Momentaufnahmen. Sie können mehrfach genutzt werden und zeigen die Ergebnisse in der Regel gleich an. Je nach Messzweck gibt das BfS Hinweise, was zu beachten ist. Arten von Messgeräten Einsatzgebiete Qualitätskriterien von Messgeräten Tipps & Hinweise zur Anwendung von Radon-Messgeräten Häufige Fragen zu Messergebnissen Passive und elektronische Radon-Messgeräte (Beispiele) Das radioaktive Gas Radon ( Radon-222 ) kann man nicht sehen, riechen oder schmecken – und nur schwer nachweisen. Gut nachweisen und messen lässt sich jedoch die beim radioaktiven Zerfall von Radon und seinen Folgeprodukten Polonium, Wismut und Blei entstehende Strahlung. Spezielle Messgeräte registrieren diese Strahlung zum Beispiel in Wohn- und Arbeitsräumen und ermitteln aus den Daten dann die Konzentration von Radon vor Ort. Arten von Messgeräten Um die Strahlung zu messen, die von Radon und seinen Folgeprodukten ausgeht, lassen sich passive Detektoren sowie elektronische Messgeräte nutzen. Passive Radon-Messgeräte Elektronische Radon-Messgeräte Passive Radon-Messgeräte Passive Radon-Messgeräte (Beispiele) Passive Detektoren sind kleine Plastikbehälter, die keinen Strom benötigen, weder Licht noch Geräusche aussenden, sondern lediglich ausgelegt werden. Das Messergebnis wird nach Ende des Messzeitraumes im Labor ermittelt. Passive Radon -Messgeräte sind besonders geeignet, um per Langzeitmessung herauszufinden, wie hoch die Radon -Konzentration in einem Raum über einen längeren Zeitraum im Durchschnitt ist. Aufbau und Funktionsweise Passive Radon -Messgeräte bestehen typischerweise aus einer speziellen Plastikfolie (Detektorfolie), die in einem Schutzgehäuse liegt. In dieses auch Diffusionskammer genannte Schutzgehäuse kann Radon aus der Umgebungsluft eindringen. Anders als Radon können Staub und Aerosole sowie Radon -Folgeprodukte nicht in die Diffusionskammer gelangen. Innerhalb der Diffusionskammer stößt jedes der dort eingedrungenen Radon -Atome bei seinem radioaktiven Zerfall ein Alpha-Teilchen aus, das beim Auftreffen auf die Detektorfolie eine winzige, nur einige Nanometer kleine Spur hinterlässt. Die beim radioaktiven Zerfall des Radons in der Diffusionskammer entstehenden Radon -Folgeprodukte erzeugen bei ihrem weiteren eigenem Zerfall ebenfalls solche Spuren. Geräte, die Messwerte mithilfe von Spuren auf Detektorfolie ermitteln, werden fachsprachlich auch als "Festkörperspurdetektor" bezeichnet. Messzeitraum Eine Messung mit einem passiven Radon -Messgerät verläuft in der Regel über einen längeren Zeitraum, der von mehreren Wochen und Monaten bis hin zu einem Jahr reichen kann. Auswertung Nach Abschluss der Messung wird die Detektorfolie in einem Labor aus der Diffusionskammer entnommen und alle Spuren gezählt, die sich im Laufe der Zeit auf der Detektorfolie angesammelt haben. Je mehr Spuren auf der Detektorfolie zu finden sind, desto mehr Radon gab es im Messzeitraum am Ort der Messung. Um die winzig kleinen Spuren auf der Folie sehen zu können, werden sie im Labor mit Hilfe eines chemischen oder elektrochemischen Verfahrens größer geätzt: Sie sind dann immer noch sehr klein im Mikrometer-Bereich, aber nun im Mikroskop sichtbar und zählbar. Das Ergebnis ist immer die Summe aller Spuren von Zerfällen im gesamten Messzeitraum. Diese Summierung wird fachsprachlich auch als "integrierend" bezeichnet. Im Auswertesystem des Labors ist mithilfe einer Kalibrierung hinterlegt, welche mittlere Radon -Konzentration sich im vorgegebenen Messzeitraum aus der Gesamtmenge der Spuren ergibt (Durchschnittswert). Ob es Schwankungen der Radon -Konzentration im Verlauf der Messungen gab, ist aus dem Messergebnis nicht ersichtlich. Varianten Elektretdetektor (Beispiel) Neben den hier beschriebenen Festkörperspurdetektoren (FKSD) werden in der Praxis auch Elektretdetektoren eingesetzt, jedoch deutlich seltener. In diesen auch "Elektrete" oder "Elektret-Ionisationskammer" genannten Detektoren wird eine elektrisch geladene Detektorscheibe aus Teflon genutzt, deren Spannung sich mit jedem radioaktiven Zerfall in der Diffusionskammer minimal verringert. Nach Abschluss des Messzeitraums werden hier keine Spuren ausgezählt, sondern ein Spannungsabfall gemessen. Elektronische Radon-Messgeräte Elektronische Radon-Messgeräte (Beispiele) Elektronische Radon -Messgeräte benötigen für die Messungen eine Stromzufuhr. Das Messergebnis lässt sich direkt im Display oder mit einem an das Messgerät angeschlossenen Computer ablesen. Elektronische Radon -Messgeräte sind besonders geeignet, um per Kurzzeitmessung herauszufinden, wie hoch die Radon -Konzentrationen in einem Raum aktuell ist ("Momentaufnahme") und wie sie sich zum Beispiel durch Schutzmaßnahmen oder im Tages-, Monats- oder Jahresverlauf verändert. Aufbau und Funktionsweise Im Schutzgehäuse elektronischer Radon -Messgeräte sind ein elektronischer Detektor nebst Messelektronik sowie eine Kammer platziert. In diese Kammer kann Radon aus der Umgebungsluft eindringen. Umgebungsluft kann auch angesaugt und aktiv in die Kammer gepumpt werden. Die Umgebungsluft enthält immer auch Radon , da Radon überall in der Umwelt vorkommt. Anders als Radon können Staub und Aerosole sowie Radon -Folgeprodukte nicht in die Kammer gelangen. Der elektronische Detektor in der Kammer erfasst die ionisierende Strahlung, die bei jedem Zerfall von Radon und seinen Folgeprodukten entsteht. Dafür nutzen elektronische Detektoren verschiedene physikalische Effekte: Beim photoelektrischen Effekt setzt die ionisierende Strahlung elektrisch geladene Teilchen im Messgerät frei, die der Detektor verstärkt und registriert. Dies geschieht zum Beispiel in elektronischen Radon -Messgeräten mit Ionisationskammern. Bei Halbleitermaterialien wie Silizium erzeugt die ionisierende Strahlung freie Ladungen. Das im Detektor eingebaute elektrische Feld lenkt diese Ladungen zu den Metallkontakten und erzeugt einen messbaren Stromimpuls. Dies geschieht zum Beispiel in mit Halbleiterdetektoren bestückten elektronischen Radon -Messgeräten. Beim Lumineszenz-Effekt regt die ionisierende Strahlung bestimmte Materialien (Szintillatoren) zum Leuchten an. Der Detektor verstärkt und registriert die so in der Diffusionskammer entstehenden optischen Effekte (Lichtblitze). Dies geschieht zum Beispiel in mit Szintillationsdetektoren wie zum Beispiel einer Lucas-Zelle ausgerüsteten elektronischen Radon -Messgeräten. Messzeitraum Elektronische Radon -Messgeräte ermöglichen "Momentaufnahmen" in Form einer Messung über einen eher kurzen Zeitraum. Längerfristige Messungen sind ebenfalls möglich. Auswertung Die mithilfe der Detektoren erfassten Effekte werden in elektronischen Radon -Messgeräten aufgezeichnet, umgerechnet und direkt als ermittelte Radon -Konzentration im Display des Messgerätes angezeigt und/oder in einer Datei gespeichert. Mithilfe mehrerer kurzer Messungen lassen sich mit elektronischen Radon -Messgeräten auch zeitliche Verläufe der Radon -Konzentration ermitteln, die Rückschlüsse auf Tagesverläufe oder Wirkungen von zum Beispiel Gegenmaßnahmen wie Lüften ermöglichen. Je kürzer die Messung, desto größer ist allerdings auch die Messunsicherheit. Die Messgenauigkeit hängt jedoch nicht nur von der Messdauer, sondern auch vom eingebauten Detektor ab. Anwendungsmöglichkeiten (modellabhängig) Elektronische Radon -Messgeräte können mit einer Ansaugpumpe betrieben werden, um speziell Luft aus bestimmten Bereichen zu messen, die Radon -Eintrittspfade sein können (zum Beispiel Rohrdurchführungen in der Bodenplatte eines Hauses) oder mit Hilfe einer Messsonde in der Erde die Radon -Konzentration in der Bodenluft zu bestimmen. Auch Langzeitmessungen sind grundsätzlich möglich. Dabei ist zu beachten, dass die Stromversorgung des Gerätes über den gesamten Zeitraum sichergestellt ist, um ein belastbares Messergebnis zu erhalten. Bei einer Langzeitmessung sollte daher von Batteriebetrieb abgesehen und stattdessen im Netzbetrieb gemessen werden. Das Messsignal elektronischer Radon -Messgeräte kann auch zur Steuerung von beispielsweise Lüftungseinrichtungen genutzt werden. Neben der reinen Zählung von Zerfällen zur Ermittlung der Radon -Konzentration ist – abhängig vom eingebauten Detektor – auch eine Analyse der Zerfallsenergie möglich. Dies ermöglicht "sortierte" Messungen, die zwischen dem Vorkommen von Radon ( Radon-222 ) und dem Radon -Isotop Thoron ( Radon -220) und deren Folgeprodukten unterscheiden. Handelsübliche Geiger-Zähler (Geiger-Müller-Zählrohre) sind übrigens nicht gut geeignet, um Radon -Konzentrationen zu ermitteln, da sie nicht nur speziell die von Radon und/oder Radon -Folgeprodukten ausgehende Strahlung messen, wie es die auf Radon spezialisierten Messgeräte machen. Einsatzgebiete Nicht jedes der auf dem Markt erhältlichen Radon -Messgeräte ist für jeden Anwendungsfall geeignet. Manche Messungen setzen zudem umfangreiches Fachwissen voraus. Dazu gehören Messungen zur Ermittlung von Radon in der Bodenluft, zur Bestimmung von Radon in Wasser oder zur Freisetzung von Radon aus Baumaterial. Diese Messungen sind üblicherweise Spezialist*innen vorbehalten. Vergleichsweise einfach ist dagegen die Messung von Radon in der Raumluft. Je nach Messzweck empfiehlt das BfS hierfür unterschiedliche Messverfahren. Aus Gründen der Wettbewerbsneutralität kann das BfS jedoch keine speziellen Produkte und/oder Anbietende empfehlen. Für interessierte Verbraucherinnen und Verbraucher ist es in jedem Fall ratsam, vor Erwerb eines Messgeräts zu überlegen, welche Messzwecke und Betriebsanforderungen ihren persönlichen Bedürfnissen entsprechen. Messzwecke und Messverfahren Qualitätskriterien von Messgeräten Um die Qualität der Messergebnisse sicherzustellen, sollten Messgeräte jeglicher Art nur erworben werden, wenn sie Qualitätsanforderungen erfüllen, und nur betrieben werden, wenn sie regelmäßig auf ihre Funktionstauglichkeit überprüft werden. Das gilt auch für Radon -Messgeräte. Für diese empfiehlt das BfS: Passive Radon-Messgeräte Elektronische Radon-Messgeräte Passive Radon-Messgeräte Qualitätskriterien für passive Radon-Messgeräte Passive Radon-Messgeräte (Beispiele) Passive Radon -Messgeräte werden einmalig verwendet. Gekauft wird die eigentliche Messung, für die ein passives Radon -Messgerät zur Verfügung gestellt wird, das nach der Messung zur Auswertung zum anbietenden Mess-Labor zurückgeschickt wird. Verbraucher*innen sollten darauf achten, dass die Mess-Anbietenden Qualitätssicherung betreiben, indem beispielsweise das Auswertelabor an Vergleichsprüfungen teilnimmt oder es für solche Messungen etwa bei der Deutschen Akkreditierungsstelle akkreditiert ist. Tipp: Bieten Messlabore Radon -Messungen am Arbeitsplatz an, müssen sie sich beim BfS als "anerkannte Stelle gemäß § 155 Strahlenschutzverordnung " anerkennen lassen. Damit wird die Qualität der Anbieter sichergestellt. Welche Anbieter über diese Anerkennung des BfS verfügen, zeigt zum Beispiel www.bfs.de/radon-messen. Das BfS empfiehlt, diesen Qualitätsanspruch allgemein auf Radonmessungen anzuwenden. Elektronische Radon-Messgeräte Qualitätskriterien für elektronische Radon-Messgeräte Kalibriermarke eines Radonmessgeräts Elektronische Radon -Messgeräte können mehrfach und dauerhaft verwendet werden. Verbraucher*innen sollten beim Kauf eines solchen Gerätes darauf achten, dass es kalibriert ist, das heißt, dass überprüft wurde, ob und in welchem Maße der angezeigte Wert vom tatsächlichen Wert abweicht. Um sicherzustellen, dass der Messwert über die gesamte Lebensdauer des Messgerätes korrekt angezeigt wird, sollte das Messgerät alle 2 Jahre bei einem Kalibrierlabor rekalibriert werden. Ebenso sollte regelmäßig der so genannte Nulleffekt überprüft werden: Was zeigt das Gerät an, wenn (fast) kein Radon da ist – zum Beispiel an der frischen Luft? Tipps & Hinweise zur Anwendung von Radon-Messgeräten Woran erkenne ich ein gutes Radon-Messgerät? Gute passive Radon -Messgeräte sind zum Beispiel daran zu erkennen, dass sie gute Ergebnisse in Vergleichs- und Eignungsprüfungen erzielt haben, das heißt, dass ihre dort erzielten Messergebnisse nur wenig vom Vergleichswert abwichen. Gute elektronische Radon -Messgeräte zeichnen sich insbesondere dadurch aus, dass sie für den beabsichtigten Einsatz zum Beispiel durch ausreichende Messempfindlichkeit (Mindestnachweisgrenze) und ausreichenden Messbereich, aber auch durch passende Energieversorgung (Netzteil bei kürzeren und/oder stationären, Batterie bei längeren und/oder mobilen Messungen) und Datenspeicherkapazitäten optimal geeignet sind. Zudem sollten sie für die am Messort vorherrschende Temperatur und Luftfeuchte ausgelegt sein. Achten Sie auf Herstellerangaben zur Kalibrierung des Gerätes. Woran erkenne ich gute Anbieter*innen für Radon-Messungen? Gute Anbieter*innen von Radon -Messungen sind zum Beispiel daran zu erkennen, dass sie eine Radon -Weiterbildung vorweisen können, mit kalibrierten Geräten arbeiten (wenn sie elektronische Geräte einsetzen), zur Aufstellung und Handhabung passiver Radon -Messgeräte verständliche Vorgaben bereitstellen, das Vorgehen zur Bestimmung der Radon -Konzentration schriftlich dokumentieren, ggf. akkreditiert sind für das eingesetzte Messverfahren (beispielsweise bei der Deutschen Akkreditierungsstelle ), vom BfS anerkannt sind, wenn sie die gesetzlich vorgeschriebenen Pflichtmessungen an Arbeitsplätzen anbieten. Worauf muss ich bei der Benutzung von Radon-Messgeräten achten? Lesen Sie die Bedienungsanleitung und beachten Sie die Hinweise des Herstellers, bevor Sie ein Radon -Messgerät auspacken, aufstellen und in Betrieb nehmen. Wählen Sie einen Aufstellort für das Radon -Messgerät aus, der ungestört ist, so dass Sie ihn auch mit aufgestelltem Messgerät weiter in gewohnter Weise nutzen können, an dem das Radon -Messgerät permanent mit der Raumluft Kontakt hat, der nicht beispielsweise an Heizung oder Fenster liegt, um den Einfluss von Luftströmungen und Außenluft auf die Messergebnisse zu vermeiden, der repräsentativ ist für die Nutzung des Raumes. Solche ungestörten Aufstellflächen finden sich zum Beispiel auf einem Wohnzimmerschrank oder auf einem Regal. Decken Sie das Radon -Messgerät nicht ab, und stellen Sie es nicht in einem geschlossenen Schrank auf. Sollten Sie elektrische Radon -Messgeräte verwenden, stellen Sie die Stromversorgung über den gesamten Messzeitraum sicher. Das Radon -Messgerät sollte über den gesamten Messzeitraum möglichst nicht bewegt werden. Ein vorsichtiges kurzes Verschieben des Messgerätes, wie es beispielsweise beim Staubwischen nötig ist, ist aber möglich. Idealerweise sollte jeder Innenraum mit einem eigenen Messgerät ausgestattet werden. Ist das nicht möglich, sollten als wichtigste Räume die Haupt-Aufenthaltsräume wie beispielsweise Wohnzimmer, Schlafzimmer, Kinderzimmer, Hobbykeller und Küche ausgewählt werden. Verkehrsflächen wie zum Beispiel Flure, Eingangsbereiche oder auch Sanitärräume sind nicht als Aufenthaltsräume zu betrachten. In Untergeschossen von Gebäuden finden sich typischerweise die höchsten Radon -Konzentrationen. Woran erkenne ich, ob mein Radon-Messgerät korrekt funktioniert? Ob ein Messgerät funktionstüchtig ist und korrekte Messergebnisse liefert, ist für Laien in der Regel nur schwer zu erkennen. Bei passiven Radon -Messgeräten sollte in jedem Fall das Schutzgehäuse (Diffusionskammer) unversehrt sein. Bei elektronischen Radon -Messgeräten liefert ein Test an der frischen Luft einen Anhaltspunkt: Zeigt das Gerät bei einem Einsatz im Freien nicht die zu erwartenden geringen Werte im Rahmen der durchschnittlichen Radon-Konzentration in Deutschland in Höhe von etwa 3 bis 31 Becquerel pro Kubikmeter an, sondern liefert stattdessen Werte von über 100 Becquerel pro Kubikmeter, könnte dies auf eine Kontamination des Gerätes hinweisen. Mögliche Hinweise auf Fehlfunktionen sind i. d. R. in der Bedienungsanleitung zu finden. Kann ich alleine Radon messen oder beauftrage ich besser einen Spezialisten? Passive Radon -Messgeräte können Verbraucherinnen und Verbraucher allein aufstellen, wenn sie dabei die mitgelieferte Anleitung beachten. Nach Ende des Messzeitraumes senden sie die Messgeräte wie in der mitgelieferten Anleitung beschrieben zurück an das Auswerte-Labor des Mess-Anbieters. Einfache elektronische Radon -Messgeräte für zum Beispiel Langzeitmessungen können Verbraucherinnen und Verbraucher ebenfalls allein aufstellen und Messwerte ermitteln, wenn sie dabei die mitgelieferte Anleitung beachten. Um speziellere elektronische Radon -Messgeräte für besondere Messzwecke einzusetzen, sollten Verbraucherinnen und Verbraucher besser Fachleute hinzuziehen. Wer kann mir ggf. bei einer Radon-Messung helfen? Fachleute mit Weiterbildungen im Bereich Radon sind beispielsweise Radon -Fachpersonen, Radon -Messdienstleister*innen oder Radon -Sachverständige. Auch die für den Schutz vor Radon zuständigen Landesbehörden haben Informationsangebote und Radon -Fachstellen eingerichtet. Radon -Messgeräte können direkt beim Hersteller erworben werden. Bieten Messlabore gesetzlich vorgeschriebene Pflichtmessungen von Radon an Arbeitsplätzen an, müssen sie sich beim BfS als "anerkannte Stelle gemäß § 155 Strahlenschutzverordnung" anerkennen lassen. Damit wird die Qualität der Messungen sichergestellt. Diese vom BfS anerkannten Anbieter können auch Geräte für Messungen in Privaträumen bereitstellen. Radon-Messergebnisse ablesen und interpretieren Messungen mit Radon -Messgeräten haben als Ergebnis entweder die Radon - Exposition (in Becquerel mal Stunde pro Kubikmeter) oder die Radon - Aktivitätskonzentration (in Becquerel pro Kubikmeter), die oft auch verkürzt als " Radon -Konzentration" bezeichnet wird. Mit der Radon -Konzentration wird die Radon-Situation in Innenräumen bewertet: Liegt sie über dem im Strahlenschutzgesetz festgelegten Referenzwert von 300 Becquerel pro Kubikmeter Raumluft für Aufenthaltsräume und Arbeitsplätze, sind Maßnahmen zur Reduzierung zu prüfen. Zeigt ein Messgerät als Ergebnis die Radon - Exposition an, muss dieses Ergebnis durch die Messdauer in Stunden geteilt werden, um die Radon -Konzentration zu errechnen. Häufige Fragen zu Messergebnissen Medien zum Thema Broschüren und Video downloaden : zum Download: Radon - ein kaum wahrgenommenes Risiko (PDF, Datei ist barrierefrei⁄barrierearm) … PDF 3 MB Broschüre Radon - ein kaum wahrgenommenes Risiko downloaden : zum Download: Radon in Innenräumen (PDF, Datei ist barrierefrei⁄barrierearm) … PDF 853 KB Broschüre Radon in Innenräumen Video Radon Zu viel Radon im Haus kann Lungenkrebs verursachen. Aber woher weiß ich, ob ich betroffen bin? Wie kann ich es messen? Was kann ich gegen zu viel Radon tun? mehr anzeigen Stand: 20.12.2024 Ionisierende Strahlung Häufige Fragen Was ist Radon? Wie breitet sich Radon aus und wie gelangt es in Häuser? Welche Radon-Konzentrationen treten in Häusern auf? Alle Fragen
Wärmetauscher werden in der Lebensmittelindustrie eingesetzt, um flüssige, temperierte Lebensmittel wie Fruchtsäfte oder Milch abzukühlen. Aufgrund ihrer großen Wärmeübertragungsfläche, hervorgerufen durch zahlreiche Rillen und Mulden, können sich Lebensmittelrückstände und hartnäckige Biofilme im Wärmetauscher ablagern. Hygienerichtlinien fordern eine geringe Keimzahl. Wärmetauscher werden daher mit aggressiven Chemikalien gereinigt. Das Leibniz-Institut für Neue Materialien (INM) stellte eine neue Nanobeschichtung vor, die den Reinigungsaufwand verringern sollen. Diese Beschichtungen haben antiadhäsive und antimikrobielle Eigenschaften und lassen sich auf Edelstahl, Legierungen, Titan oder Aluminium anwenden. Die Wirkung entsteht durch kolloidales Kupfer, aus dem aufgrund des Wassergehalts der Lebensmitteln Kupfer-Ionen entstehen, die eine antimikrobielle Wirkung aufweisen. Die antiadhäsiven Eigenschaften entstehen durch hydrophobe Verbindungen, die dem bekannten Teflon ähneln und damit die Bildung von Biofilmen unterbinden sowie Verstopfungen verhindern.
Das Projekt "Field and laboratory studies of aerosol formation from halogenated precursor gases" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Berlin, Institut für Technischen Umweltschutz durchgeführt. This project was part of the HaloProc research unit on natural halogenation processes, and explored the impact of reactive halogen species on aerosol formation in field and laboratory experiments. Field studies were focused on the Lake King salt lake area in Western Australia. New particle formation events were frequently observed and characterized by measuring the temporal evolution of the submicron aerosol size distributions, and collecting aerosol samples for subsequent chemical analysis. 9 out of 11 measurement days in 2013 showed secondary aerosol formation with particle growth rates from 2.9 to 25.4 nm h^-1. Raman spectroscopy and ultrahigh resolution mass spectrometry revealed a contribution of organohalogen compounds (mostly organochlorine) to the secondary organic aerosol, however, organosulfate and organonitrate formation seemed to play a larger role in the studied environment. Nevertheless, a new experimental approach that made use of a mobile Teflon chamber set up above the salt crust and the organic-rich mud layer of various salt lakes directly linked new particle formation to the hypersaline environment of Western Australia. For more detailed process studies, these field results provided realistic scenarios and constraints for simulation experiments in the laboratory. Salt lake conditions were successfully simulated in aerosol chamber experiments and showed secondary aerosol formation in the presence of light and organic precursor compounds. The particle formation dynamics and the chemical speciation of aerosol samples, which were collected from the chamber experiments and analyzed by Raman spectroscopy and mass spectrometry, indicated a coupling of aqueous phase chemistry and secondary aerosol formation. In particular, the Fe(II) concentrations of the simulated salt lakes were a key control for the intensity of new particle formation. In saline environments with low pH values and high solar radiation, Fe(II) might be converted to Fe(III) in the presence of organic matter in a Fenton-like reaction, which can act as a major source for highly reactive OH radicals in the aqueous phase. On the one hand, this expands the potential oxidation pathways for organic compounds, which led to a larger chemical diversity. On the other hand, Fe(II)-controlled aqueous phase chemistry competes with secondary aerosol formation in the gas phase, which led to reduced particle formation in our experiments. While it is premature to fully incorporate these findings in chemistry box models, additional laboratory studies provided experimental data that will guide the development of model parameterizations, e.g., for the organic aerosol yield from the oxidation of organic compounds by chlorine and bromine, or for reactive bromine loss due to uptake in secondary organic aerosol. In conclusion, this project bridged gaps between field studies of halogen-influenced new particle formation in the real world and laboratory experiments within the HaloProc research u
Das Projekt "Heat recovery from corrosive dryer exhaust air" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Süd-Chemie AG durchgeführt. Objective: To save energy by recovering the heat contained in the acidic fumes at temperatures below their dew-point and emanating from the drying operation of a bleaching powder plant. The air heated by the recovered heat will be fed back into the drying oven, saving an estimated 327 TOE/yr of primary energy. The novelty in this process consists in the use of ''Teflon'' as a corrosion-resistant coated on the heat exchanger. A 3 years payback is to be expected at project level. General Information: In the Moosburg plant, bleaching powder is produced by treating aluminium ore with hot HCl (hydrochloric acid). The hydrochloric residues are then air-dried in ovens, from which air exists at a rate of 200,000 m3/hr and at a temperature of 110 degree C, close to the dew-point. Part of this chlorine-containing (60,000 m3/hr or 48,000 kg/hr with 21 per cent of steam) is fed into a heat-exchanger built of glass-tubes in stainless steel casings (tubes and plates), coated internally with PTFE (Teflon). The air tightness between the tubes and plates will be provided by metallic gaskets coated with PFA, a highly thermal and chemical resistant material. The two airflows will move in counter-current, with the air to be preheated flowing inside the tubes. The primary air, cooled to 70 degree C, will flow to a humidifier for washing and then be released in the atmosphere. For a 38,000 kg/hr flow of air preheated from 20 degree C to 76 degree C during an annual 6,500 hours operation, a saving of 13 970GJ/year of natural gas can be achieved. From this, the electricity to operate two additional fans i.e. 130,000 Kwh/year must be substracted, leaving a net saving of 13 500 GJ/year, equivalent to 327 TOE/year. The heat recovery will be measured in 12 monthly recordings of temperature and flow. The pressures, dew-points and water consumptions will be equally monitored by the 30st June 1987. Achievements: During the preliminary start-up, several deficiencies were found in connection to the PFTE lining of the heat exchanger, the optimum function of the mist eliminator and the increased discharges of drips from the chimney due to condensate formation in the chimney waste-gas-stack. To avoid these defects, several actions were taken including repairs, coupling of dust eliminator and modification leading a partial quantity of the produced warm air into the waste-gas-stack. These modifications caused a 29 per cent cost increased and a 25 per cent decrease in actual energy economy measured. The equipment reliability is still to be proved during the measurement campaign.
Das Projekt "Low energy technology transfer for dyeing and drying leather" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Dynavac GmbH durchgeführt. Objective: A new method for the dyeing and drying of leather is proposed in this project. The system includes a steam purge dyeing module and a dielectric drying radio frequency chamber both of which are innovative. Improvement of the product quality. General Information: The project will design, build and test in an industrial environment, equipment to enable the successful dyeing, dye fixation and drying of crust leather. Furthermore, it will demonstrate on full-scale equipment, that the benefits obtained with laboratory scale machines can be equally successful in reducing energy costs and providing additional benefits in areas of chemical efficiency, pollution, production times and improved product quality. Achievements: Final report submitted June 1992. The steam purge method is very promising with regard to the dyeing, and above all the through-dyeing of leather. Tests with various dyes and different leathers have shown that the steam purge method saves a considerable amount of time, but also poses a number of problems. Using the steam purge method, leathers which resist conventional through-dyeing in drums can be perfectly dyed down to the grain within 2-3 seconds. The greatest problem is encountered during the conveyance of the leather in the mulling chamber as well as in the dye box. The roller conveyors now operate perfectly but not the belts conveying into the mulling chamber and out of the dye box. The edges of the 0,25 mm thick teflonized glass fibre belts are for the guidance not stiff enough normal pu-coated fabric tables have no temperature resistance. Now, 0,1 mm thick tapes of high grade steels are tested for the conveyance into the mulling chamber and out of the dye box a one piece conveyor belt which extends over the whole width is installed. For this one a belt control must be designed and produced because of the short length in proportion to the width. The volume of the dye box was optimized to approx. 60 l. As premininary tests have shown, a hold-up time in the dye of 1,5 sec. at a through-feed speed of 7,5 m/min. is enough for a through-dyeing without alcohol or penetration means. In order to avoid wrinkles when passing the sammying press, a suitable mechanism for spreading out must be designed and produced.
Das Projekt "Polymeric meat exchangers for heat recovery of sour coal refuse combustion gases and hot water utilization at 80-120 deg. C" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von GEA Luftkühlergesellschaft Happel, Hauptabteilung Forschung und Entwicklung durchgeführt. Objective: - Recovery of waste energy, presently destroyed in a FGD or in the atmosphere, shall be demonstrated with the use of modern heat exchangers. - With the selected combination of cost-optimized polymeric materials, the region of widely encountered heat exchanger wall temperatures of less than abt. 150 deg. C shall be utilized economically to produce hot water up to abt. 120 deg. C and to allow heating of gas using zero-leckage recuperative systems. - Acid condensation on the heat exchangers shall be provoked (low pollution) and withstood over a long service life. Disadvantages of the materials PFA and PTFE shall be avoided. Service life is compared with different materials by applications made in parallel and purposely performed secondary tests. General Information: - Suitability of novel polymeric material combinations compared with single-wall polymeric materials will be demonstrated. - Waste hot flue gases from coal fired stations/refuse incinerators are cooled down to a region where acids would condense for the purpose of energy recovery and reduction of environmental pollution. The recovered energy is introduced operationally safe into a cleaned gas flow. - In a Munich power station the flue gas that was cleaned to a low SO2/m3 level before is heated up with flue gas energy without the use of operation steam and without transferring acid-containing ashes. - Individual operation parameters of the heat exchangers and of each cycle can be seen from Flow Sheet 33 99 0528 01 Rev.1. For the purposely performed secondary tests two recuperative heat exchangers of an adjacent plant operating purely as refuse incinerator are used. - The flow sheet 'GEA DAGAVO for FGD', is an example for a conventional clean gas heating system with steam at 10 bar. - In order to achieve a global market introduction of energy saving heat exchanger systems with tubes made of polymeric materials, the following properties of the various tube materials shall be successfully demonstrated. 1. FLUE GAS - Price/performance ratio/service life of, for instance, a PVDF/FEP tube wall = 150 C wall temperature was to be inferior to that of solid-wall PTFE tubes. While both the tested combinations/the pure PTFE tubes do not exhibit a sufficiently safe operation, the PFA tube with advanced QA parameters are complying with the requirements. - The problems of frequent failures on PTFE tubes shall be reduced towards zero by applying novel fabrication, quality assurance procedures of the compound material tubes. Characteristic data for e.g. 160 C PFA/PTFE tube wall temperature should be superior to the solid-wall PFA tubes exposed to similar stress. However, it emerged that optimized PFA tubes used in this programme performed best. Inappropriate behaviour of unsuitable PFA tubes was demonstrated. And by way of the improved QA programme used, this malfunction could be detected at a very early stage before the tubes were actually installed in the heat exchangers. This required...
Das Projekt "Erfassung der Expositionspfade von per- und polyfluorierten Chemikalien (PFC) durch den Gebrauch PFC-haltiger Produkte - Abschätzung des Risikos für Mensch und Umwelt" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Hochschule Fresenius gGmbH, Fachbereich Chemie und Biologie, Institute for Analytical Research durchgeführt. Für die Anhänge XIV (Zulassung) und XVII (Beschränkung) der REACH-VO sind die Mitgliedstaaten aufgefordert mittels Dossiers besorgniserregende Stoffe vorzuschlagen. Im besonderen Blickpunkt von Deutschland sind die per- und polyfluorierten Chemikalien (PFC). PFC sind aufgrund ihrer herausragenden Eigenschaften vielseitig verwendbar und finden sich in vielen alltäglichen Produkten wieder. PFC sind jedoch für Mensch und Umwelt bedenklich. Sie sind persistent und als besorgniserregend einzustufen. Bei Herstellungsprozessen sowie dem Gebrauch PFC-haltiger Verbraucherprodukte gelangen die Chemikalien in die Umwelt, werden global verteilt und sind ubiquitär in der Umwelt zu finden. Bedenklich ist auch, dass PFC im menschlichen Blut nachgewiesen werden. Eine wichtige Quelle von PFC sind PFC-haltige Verbraucherprodukte. Wegen der Vielfalt der Anwendungen werden sie jedoch nicht ausreichend erfasst. Auch die Vielzahl unterschiedlicher PFC (OECD listet 853 verschiedene PFC) erschwert die Übersicht. Um die Expositionspfade von PFC durch den Gebrauch PFC-haltiger Produkte besser zu identifizieren und zu erfassen und damit die Beschränkung der Verbreitung von PFC vorranzutreiben (Artikel 68 und 69 REACH-VO), ist die Unterstützung durch Begleitforschung notwendig.
Das Projekt "Optimization of a household waste incineration fume treatment plant" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Ares Energiesysteme GmbH durchgeführt. 1Objective: To build an efficient fume treatment process for a household waste incineration plant (District of Reims) combining semi-dry recovery of chlorinated pollutants with continuous measurement of and energy recovery from, the fumes. Annual energy saving is 865 TOE and payback time for further replications is estimated at 8,6 years. General Information: The treatment line comprises two parts: - A pulverization tower where water is vaporised in the fumes with a subsequent cooling down of the fumes from 220 degree of Celsius to 180 degree of Celsius, to increase the efficiency of chlorinated compounds recovery. A mixture of fresh Ca(OH)2 powder and recycled solids from the downstream filtration step is fed directly into the fumes duct leading from the pulverisation tower. The lime is renewed according to the HCl concentration which is continuously monitored in the fumes. Consumption of lime is 13 kg/Ton of household waste treated. - Then the fumes are filtered to eliminate dust and fine lime particles in a 880 m2 bag filter made of anti-acid glass with a teflon coating. This filter is cleaned by means of low pressure air in counter current. With this efficient fume treatment process, it is possible to recover more sensible heat from the fumes, than with conventional processes. Indeed, the dechlorinated fumes may be cooled down to 130 deg.C rather than 240 deg.C. as is usual, thus allowing for a 0.013 toe energy saving per ton of household waste treated. The energy recovered is transferred to a district heating network via an intermediate liquid heat carrier. Achievements: The project concerns the domestic waste incineration plant of the district of REIMS, FRANCE built in 1987/1988. It was essentially aimed at improving the energy saving while assuring a flue gas cleaning level corresponding to the national regulations. The temperature of the gas coming out of the boiler is inferior to the one normally found in such installations. The gases are humidified by water spray then neutralized by injection of slaked lime before being purified through sleeve filters where dusts and chlorine compounds are collected. The most innovative part of the project consisted in a last exchanger on low heat temperature flue gas to recover some final energy before exhaust. The results obtained on the first part of the project have met to expectations, the boilers have a good thermal return, and the flue gas cleaning process responds to the regulation. On the other hand, the last part of the project concerning the additional energy recovery on flue gas before exhaust was not satisfactory and had to be dropped. This decision was taken because efficient filtration tuning involved too low flue gas temperature to hope for efficient energy recovery. In addition, these conditions implied big difficulties in the running of the installation because the exchangers used to choke up every two days. This failure has many reasons: A temperature to high in the secondary...
Das Projekt "Bestimmung von Spuren- und Nebenbestandteilen in Dieselruss" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Ulm, Sektion Analytik und Höchstreinigung durchgeführt. Es wurden 21 Spuren- und Nebenbestandteile (Metalle, Stickstoff und Schwefel) in Dieselrussproben bestimmt. Die Probenahme erfolgte auf dem Pruefstand der Mercedes-Benz AG in Stuttgart-Untertuerkheim an einem alten bzw neuen Motorentyp fuer Personenkraftwagen bei unterschiedlichen Drehzahlen und Belastungen. Als Analysenverfahren kamen zur Anwendung: Instrumentelle Neutronenaktivierungsanalyse (INAA) Elemente: As, Au, Ba, Ca, Cd, Co, Cr, Fe, La, Mn, Na, Ni, Sb, Se, Zn, Flammenlose Atomabsorptionsspektrometrie (GFAAS) Elemente: Cd, Cr, Cu, Fe, Mn, Ni, Pb, Se, V, Flammen Atomabsorptionsspektrometrie (FAAS) Elemente: Ca, Na, Zn, Stickstoffbestimmung durch Verbrennung der Probe und anschliessender gaschromatographischer Trennung von CO2, H2O und N2, Schwefelbestimmung durch Reduktion zu H2S und anschliessender Mikro-Titration mit Cd-Loesung (Bestimmung des anorganisch gebundenen Schwefels sowie des Gesamtschwefelgehaltes). Die Bestimmung mittels atomspektrometrischer Methoden erfolgte nach dem Aufschluss der Dieselrussproben in Teflon Druckbomben bzw nach einem Mikrowellen-Druckaufschluss. Zusaetzlich wurden auch noch Dieselkraftstoff sowie Motorenoel analysiert. Aufgrund der Analysendaten wurde versucht, die Beitraege von Dieselkraftstoff, Motorenoel und Materialabrieb abzuschaetzen.
Das Projekt "Model coupling and complex structures - Simulation of multiphase multicomponent processes in hydrophobic diffusion layers of fuel-cells with mixed wettability" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Stuttgart, Institut für Wasserbau durchgeführt. The development of new alternative power sources/supplies is an important task nowadays. PEM (polymer electrolyte membrane) fuel-cells currently are intensively investigated and improved for applications, for example, in electrical vehicles. In order to make this technology competitive to fossil energy supply, it is necessary to improve its performance. This requires a profound understanding of all physical and electrochemical processes in fuel cells. It has been found that the kinetics of the oxygen reduction reaction at the cathode is a limiting factor for the performance of fuel-cells. The transport of oxygen to the cathode through its porous diffusion layer occurs in a predominantly diffusive manner. The generation of liquid water at the cathode-site of the reaction and the presence of stagnant nitrogen (if the cell is operated with air) constrain this oxygen transport to the reaction layer. Thus, the water management in the cathode diffusion layer must be optimised in order to improve the performance of the fuel-cell. Understanding the behaviour of the multiphase multicomponent system in the cathode diffusion layer requires still some fundamental research work. A crucial issue is the wettability of the porous skeleton. The material consists, for example, of a carbon fibre structure hydrophobized with Teflon. Hydrophobic properties enhance the removal of the generated liquid water. However, it has been observed that, under operating conditions, at least parts of the diffusion layer become hydrophilic and retain liquid water in higher residual saturations. This significantly changes the hydraulic properties which is extremely annoying for numerical models. Another difficulty for numerical models is the description of the boundary conditions at the interface between the gas channels and the diffusion layer. The gas channels (gas distributor) on the one hand provide the oxygen and on the other hand transport the water away from the diffusion layer. The architecture of the gas distributors can be conventional or inter-digitated. A conventional gas distributor provides an equally pressurised gas flow along the interface to the diffusion layer. Consequently, the gas flow is mainly diffusive. In contrast to that, in an inter-digitated configuration, the pressure of the gas on both sides of the shoulder is different and the gas is advectively forced through the diffusion layer. In both cases, the water saturation as well as the water flux across the interface into the gas channels change during the operation. This is a serious problem for the correct assignment of Dirichlet or Neumann boundary conditions.
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