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Smartpump: Klein, aber leistungsstark

Smartphone misst Umweltbelastung durch Feinstaub

Feinstaub schädigt Herz und Lunge. Vor einer hohen Belastung könnte in Zukunft ein Smartphone mit eingebautem Gassensor warnen. Damit der Sensor schnell anspricht und genaue Messwerte liefern kann, haben Fraunhofer-Forscher eine leistungsstarke Mikromembranpumpe entwickelt, die die Umgebungsluft zuführt.

«Unsere Smartpump ist nur fünfundzwanzig Quadratmillimeter gross und damit die kleinste Pumpe der Welt. Trotzdem hat sie ein hohes Kompressionsverhältnis», sagt Dr. Martin Richter, der die Abteilung Mikrodosiersysteme an der Fraunhofer-Einrichtung für Mikrosysteme und Festkörper-Technologien EMFT in München leitet.
Um in der Pumpkammer Druck zu erzeugen nutzen Richter und sein Team den piezoelektrischen Effekt, der elektrische Spannung in mechanische umwandelt: Mit Hilfe von Wechselspannung wird die Silizium-Membran nach oben oder unten bewegt, dadurch Umgebungsluft durch ein Ventil eingesaugt, in der Pumpkammer verdichtet und wieder herausgepresst.

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Sauberere Diesel in Sicht

Neue Abgasvorschriften für PW seit 1. September 2017

Christian Bach

Am 1. September 2017 traten in der EU sowie in der Schweiz neue Abgasvorschriften für Personenwagen in Kraft. Diese schliessen Lücken in der bisherigen Abgasgesetzgebung und werden dafür sorgen, dass insbesondere Dieselfahrzeuge merklich sauberer werden, vor allem, was deren Stickoxidausstoss angeht – sie erlauben allerdings auch, bisherige Fahrzeuge noch eine Zeit lang weiter zu verkaufen. Die Empa empfiehlt, Diesel-Personenwagen nur dann zu kaufen, wenn sie nach Euro 6d-TEMP oder Euro 6d zugelassen sind.

Ende 2016 waren in der Schweiz rund 3.1 Millionen Personenwagen mit Benzin- und 1.3 Millionen mit Dieselmotor zugelassen. Trotz eines Anteils von nur 30% an der gesamten Schweizer Personenwagenflotte verursachen Dieselfahrzeuge allerdings 80% der Stickoxid-Emissionen (NOx). Es waren denn auch diese NOx-Emissionen, die den jüngsten «Dieselskandal» ins Rollen brachten und deren Verminderung seither im Zentrum der Debatte steht.

Veraltete Messverfahren als Ursache für realitätsferne Emissionswerte

Das aktuelle Abgasmessverfahren für die Typenprüfung von Personenwagen stammt aus den 1970er-Jahren und wurde in den 1990er-Jahren angepasst. Es ist also hochgradig veraltet und berücksichtigt beispielsweise kaum elektronische Regelungssysteme, die die Abgastricksereien überhaupt erst ermöglicht haben. Zwischen 2009 und 2011 wurden deshalb unter dem Dach der Europäischen Wirtschaftskommission der UNO verschiedene Arbeitsgruppen gebildet, um ein neues Abgasmessverfahren namens «World-wide Light Duty Vehicle Test Procedure» (WLTP) zu entwickeln. Daran haben unter anderem Experten des Schweizer Bundesamts für Umwelt (BAFU), des Bundesamts für Strassen (ASTRA), der Berner Fachhochschule sowie der Empa mitgearbeitet.
Die neuen Vorschriften für Personenwagen traten nun per 1. September 2017 in Kraft und beinhalten im Wesentlichen drei Änderungen: Erstens wird das veraltete Messverfahren ersetzt; zweitens müssen die Abgasemissionen zusätzlich beim Fahren auf der Strasse ermittelt werden, und drittens müssen die Hersteller die Funktionen der Motorsteuerung offenlegen, die mit der Abgasreinigung zusammenhängen.
Der anspruchsvollste Teil der neuen Abgasgesetzgebung ist die Strassenmessung, die eine mindestens 90-minütige Fahrt mit vorgegebenen Anteilen an Stadt-, Ausserorts- und Autobahnfahrten umfasst. Dazu wird am Fahrzeug ein mobiles Abgasmessgerät installiert.
Wie üblich erfolgt die Einführung neuer Abgasvorschriften für Personenwagen und leichte Nutzfahrzeuge gestaffelt; Fahrzeuge, die bereits über eine Typengenehmigung verfügen, dürfen in der Regel noch ein Jahr über das Einführungsdatum der neuen Abgasstufe hinaus zugelassen werden. Konkret bedeutet dies: Personenwagen, die nach der bisherigen Abgasnorm Euro 6b typengenehmigt wurden, können noch bis Ende August 2018 zugelassen werden. Dieselfahrzeuge, die nach dieser Stufe typengenehmigt wurden, weisen auf der Strasse in der Regel sehr viel höhere NOx-Emissionen auf als im Labor. Deshalb empfiehlt die Empa, solche Fahrzeuge nicht mehr zu kaufen.
Die neuen Abgasvorschriften werden in drei Stufen eingeführt. Die erste Stufe der neuen Abgasvorschriften, Euro 6c, beinhaltet für die Strassenmessung noch keine Grenzwerte. Aufgrund der neuen Regelungen zur Offenlegung der Funktionen zur Abgasreinigung in der Motorsteuerung dürften die NOx-Emissionen gegenüber den bisherigen Euro 6b-Fahrzeugen trotzdem deutlich sinken. Diese Euro 6c-Personenwagen dürfen bis Ende August 2019 zugelassen werden und stellen eine Zwischenstufe zum sauberen Diesel dar.

Ein Audi A3 mit dem Messrucksack für RDE-Messungen (Real Driving Emissions): Diese Emissionsmessung im realen Strassenverkehr ist für die Zulassung neuer Fahrzeugtypen ab 1. September 2017 verbindlich. Bild: Empa



Empa-Empfehlung: für Benziner mindestens Euro 6c, für Diesel mindestens Euro 6d-TEMP

Aber auch Benziner werden von den neuen Vorschriften «bedacht»: Für Benzinfahrzeuge mit Direkteinspritzung gilt ab der Stufe Euro 6c der gleiche Partikelanzahl-Grenzwert wie bei Dieselfahrzeugen, weshalb die meisten Benziner künftig kaum mehr ohne Partikelfilter auskommen werden. Lediglich Erdgasfahrzeuge erfüllen die neuen Abgasvorschriften ohne zusätzliche technische Massnahmen.
Die Abgasnorm Euro 6d schliesslich wird in zwei Stufen eingeführt: Die erste, mit Euro 6d-TEMP bezeichnete Stufe gilt von September 2019 bis Ende 2020. Sie beinhaltet erstmals sowohl NOx- als auch Partikelanzahl-Grenzwerte für die Strassenmessung – die aber noch bis zu 2.1-mal höher liegen dürfen als die entsprechenden Laborgrenzwerte. Bei der zweiten Stufe, der Abgasnorm Euro 6d, sinkt dann der Faktor für die Abweichung zwischen Strassen- und Laborgrenzwerte auf 1.5. Die Empa empfiehlt aus lufthygienischen Gründen, Dieselfahrzeuge nur nach Abgasnorm Euro 6d-TEMP oder Euro 6d zu kaufen.
Die neue Abgasgesetzgebung schliesst zudem verschiedene Schlupflöcher: Bisher konnten Fahrzeuge im Labortest mit teilweise wesentlich geringerem Gewicht geprüft werden, als sie in der Praxis auf unseren Strassen umherfahren. Mit den neuen Vorschriften muss sowohl die leichteste wie auch die schwerste Version des Fahrzeugs geprüft werden. Bisher mussten Fahrzeughersteller keinerlei Details über die Steuerung ihrer Abgasreinigung angeben und konnten die Abgasreinigung ausserhalb des Labors einschränken. Mit den neuen Bestimmungen zur Offenlegung der Funktionen zur Abgasreinigung in der Motorsteuerung ist dies nicht mehr möglich. Die wichtigste Neuerung ist jedoch die Einführung realitätsnaher Strassenmessungen. Damit wird sichergestellt, dass sich die Diskrepanz zwischen Labormesswerten und realen Emissionen wesentlich verringert.

 

Christian Bach
Abteilungsleiter Fahrzeugantriebssysteme
Tel. 058 765 41 37
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Dr. Patrik Soltic
Leiter Antriebssysteme
Tel. 058 765 42 64
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Dr. Panayotis Dimopoulos Eggenschwiler
Leiter Abgasnachbehandlungssysteme
Tel. 058 765 43 37
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Thomas Bütler
Leiter Fahrzeugsysteme
Tel. 058 765 48 69
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Luftverschmutzung und Lärm als Herzinfarkt-Risiko

Luftverschmutzung und Verkehrslärm erhöhen beide das Risiko für Herzinfarkte. In Studien zur Luftverschmutzung, bei denen Verkehrslärm nicht berücksichtigt wird, werden die Auswirkungen der Luftverschmutzung auf Herzinfarkte tendenziell überschätzt. Dies sind die Ergebnisse einer Studie des Schweizerischen Tropen- und Public Health-Instituts.

Bei hoher Luftverschmutzung ist in der Regel auch der Verkehrslärmpegel erhöht. Wie frühere Untersuchungen gezeigt haben, wirkt sich nicht nur die Luftverschmutzung negativ auf die Gesundheit aus, sondern auch Flug-, Schienen- und Strassenverkehrslärm erhöhen das Risiko für Herz-Kreislauf-Erkrankungen und Diabetes. In Studien, in denen die Auswirkungen der Luftverschmutzung untersucht werden, ohne die Auswirkungen von Lärm auf die Gesundheit ausreichend zu berücksichtigen, könnten die langfristigen Auswirkungen der Luftverschmutzung überschätzt werden. Dies sind die Ergebnisse einer umfassenden Studie des Schweizerischen Tropen- und Public Health-Instituts (Swiss TPH).

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Leicht und kompakt: der neue Akku-Staubsauger von Metabo

  • Mobiles Saugen ohne Kabel
  • Leicht und kompakt
  • Mit drei Metern Saugschlauch einfach in jeder Ecke saugen

Ob Aussparungen sägen oder einen Fensterflügel anschleifen – auch kleine Arbeiten machen Dreck. Praktisch, wenn es da einen kleinen mobilen Helfer gibt, der alles wieder saubermacht. Wie den neuen Akku-Sauger AS 18 L PC von Metabo: Der ist kompakt, leicht und kommt ganz ohne Kabel aus. Mit einem 18-Volt-Akkupack mit 7.0 Amperestunden hält der Akku-Staubsauger rund eine Dreiviertelstunde am Stück durch. Und wer länger braucht: In das Innere des Saugers passen problemlos ein Ersatz-Akku und das dazugehörige Ladegerät. Der Schiebesitz-Akku ist gut erreichbar und gleichzeitig geschützt an der Seite des Geräts angebracht. Die Ladestandanzeige am Deckel des Saugers zeigt die verbleibende Akku-Kapazität an.
Ohne Kabel, aber mit ganzen drei Metern Saugschlauch sowie zusätzlicher Saug- und Fugendüse kommen Handwerker mit dem AS 18 L PC in jede Ecke. Mit Tragegriff und -gurt lässt sich der Sauger komfortabel an die richtige Stelle transportieren, mit dem optionalen Rollbrett wahlweise auch fahren. Nach getaner Arbeit ist der Schlauch schnell wieder im Gerät verstaut. Alles da, alles an seinem Platz: mit Zubehör wie Rollbrett, Staubbeutel, Akkus und Ladegerät ist der AS 18 L PC ein rundum aufgeräumtes System.

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Geruchssanierung des Schlachtbetriebs der Bell AG in Zell

Felix Martin und Rolf Gerber

Die Bell Schweiz AG, Betrieb Geflügel Zell ist auf die Verarbeitung von Geflügel und Spezialfleisch spezialisiert. Der Betrieb liegt zentral im Kern von Zell LU und verarbeitet pro Jahr rund 30‘000 Tonnen Fleisch. Aufgrund der Lage des Schlachtbetriebs wird besonders darauf geachtet, dass möglichst keine Geruchsquellen bestehen, die die Nachbarschaft, die mitunter unmittelbar neben dem Betrieb liegt, beeinträchtigen könnten.

So wurden im Rahmen der Gesamtsanierung des Schlachthofs auf dem Betriebsareal diverse Massnahmen ergriffen, die die Freisetzung von belästigenden Gerüchen verhindern sollen. Unter anderen wurden alle geschlossenen Räume aktiv belüftet und die Abluft zur Reinigung über eine grosse Biofilteranlage auf dem Dach des Schlachtgebäudes geführt. Für einzelne Abluftströme ist dem Biofilter zusätzlich ein Laugen- und Säurenwäscher vorgeschaltet.
Die Neosys AG durfte für die Bell Schweiz AG in Zell die Inbetriebnahme der Biofilteranlage und die Realisierung von Optimierungsmassnahmen fachlich begleiten.

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