Materialanalytik und Innenluftchemie

Forschungsschwerpunkt

Raumluftreiniger
 

Wirksamkeit von Luftreinigern

Lüften ist in den meisten Fällen die beste Lösung, wenn die Innenraumluft durch Fremdstoffe verunreinigt ist. Manchmal ist dies aber nicht möglich, zum Beispiel, wenn die Außenluft stark belastet ist oder die Möglichkeit zur Lüftung durch bauliche Beschränkungen oder Lärm unmöglich gemacht wird.

 

In solchen Situationen werden Konzepte zur Reinigung der Raumluft in Erwägung gezogen. Dazu werden Luftreiniger verwendet, die entweder in bestehende raumlufttechnischen Anlagen eingebaut werden, oder als eigenständige Geräte vom Raumnutzer betrieben werden.

Bedingt durch die problematische Außenluftqualität in den Megacities weltweit ist das Angebot an Luftreinigern in den letzten Jahren stark gewachsen: Von einfachen Lüfter-Filter-Kombinationen, die nur Staub und Partikel beseitigen, über spezifisch modifizierte Mehrfachfilterlösungen, die bestimmte organische Substanzen binden oder Schadgase zersetzen, bis hin zu elektrochemischen, photokatalytischen oder plasmabasierten Luftreinigern, die wartungsfreie und effiziente Luftreinigung versprechen.

Luftreiniger werden eingesetzt, um z.B. Feinstaub, Geruchsstoffe oder Schadgase (wie NOX, Ozon, Schwefeldioxid) zu beseitigen – sie sind leider nicht in der Lage, den durch die Bewohner verbrauchten Sauerstoff zu ersetzen oder das beim Atmen freigesetzte CO2 zu binden.

Nicht alle Luftreinigungsprinzipien sind für alle Luftverunreinigungen geeignet, manche Verfahren sind effizienter als andere, manche Filter erfordern einen häufigeren Austausch als andere – daher gibt es Testverfahren, um die Leistungsfähigkeit von Luftreinigern zu messen und zu vergleichen.

Unter bestimmten Bedingungen können Luftreiniger auch dazu führen, dass bei ihrem Betrieb die Raumluft zusätzlich verunreinigt wird oder dass weniger problematische Substanzen zu giftigen Substanzen abgebaut werden.

Zur Unterstützung bei der Entwicklung und Optimierung von Luftreinigern bieten wir eine Vielzahl von Untersuchungsmethoden an, unter anderem:

  • Bestimmung von Abbauraten einzelner Substanzen und eventueller Nebenprodukte
  • Untersuchung der Funktion unter realen Einsatzbedingungen (raumgroße Prüfkammern, natürliche Quellen, Online-Massenspektrometrie)
  • Bestimmung von Leistungsparametern (»clean air delivery rate«, Kapazitätstests, GB/T 18801)
  • Nebenreaktionen (Ozonbildung, Entstehung von Ultrafeinpartikeln)

Wir können relevante Schadgase (z.B. NO, NO2, SO2, O3, NH3, HCHO) in typischen Konzentrationen dosieren und das Ansprechverhalten von Luftreinigern prüfen. Zudem haben wir mehr als 1500 flüchtige organische Substanzen als Reinsubstanzen vorrätig und können diese einzeln oder als Gemisch in gewünschten Konzentrationen dosieren. Mit Hilfe einer speziellen Challenge-Kammer können Luftreiniger auch im Hochkonzentrationsbereich vorbelastet werden.

Für viele Schadgase bieten wir Online-Analytik mit einer Zeitauflösung im Sekunden- bis Minutenbereich an. Online-Massenspektrometrie kommt bei flüchtigen organischen Substanzen zur Anwendung.