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Radon-Messgeräte

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

Antiadhäsive und antimikrobielle Wärmetauscher Antiadhäsive und antimikrobielle Wärmetauscher

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.

Teilprojekt 8 (BUW-NF): Implementierung der BUW National Facility

Das Projekt "Teilprojekt 8 (BUW-NF): Implementierung der BUW National Facility" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Wuppertal, Fachgruppe Physik, Institut für Atmosphären- und Umweltforschung durchgeführt. Das kürzlich gegründete Institut für Atmosphären- und Umweltforschung (IAU) der Universität Wuppertal (BUW) verfügt über mehr als 35 Jahre Fachwissen in der Untersuchung atmosphärischer Photooxidationsprozesse (atmosphärische Chemie) und Fernerkundungstechniken (atmosphärische Physik). QUAREC-ASC des IAU arbeitet unter genau definierten Druck-, Temperatur- und Photolysebedingungen und ermöglicht eingehende Untersuchungen homogener Gasphasenreaktionssysteme. Die Anlage ermöglicht qualitativ hochwertige Untersuchungen der Kinetik und der Mechanismen der Reaktionen der wichtigsten troposphärischen Oxidationsmittel (OH, NO3, O3, Halogenatome) mit flüchtigen organischen Verbindungen. Teile der QUAREC-Anlage wurden bereits erneuert und die QUAREC-ASC war daher zwischenzeitlich außer Betrieb. Um zu vermeiden, dass die Kammer über längere Zeiträume nicht verfügbar ist, soll der spätere Entwurf und Bau eines verbesserten Temperaturregelungssystems (TRS) ab 2021 beginnen. Darüber hinaus ist die Instrumentierung für die Überwachung und Steuerung wichtiger physikalischer Parameter wie relative Luftfeuchtigkeit, Druck und Temperatur mit neuen Sensoren geplant. Zur besseren Ausschöpfung des Potenzials der QUAREC-Anlage wird der vorhandene Pool an analytischen Instrumenten erweitert bzw. erweitert. Dies betrifft die Anschaffung von drei hochmodernen Massenspektrometern sowie den Entwurf und die Konstruktion eines CEAS-Systems (Cavity Enhanced Absorption Spectroscopy). Darüber hinaus werden die Messgeräte für NO und H2O2 (Peroxide) durch neue, hochempfindliche Nachfolgemodelle ersetzt. Die BUW plant, die QUAREC-Anlage durch die Entwicklung einer großvolumigen (30 m3) Teflonkammer mit dem Namen WUTASC (Wuppertal Teflon Atmospheric Simulation Chamber) zu erweitern und zu verbessern.

Reaktive Halogene in einer simulierten Vulkanfahne

Das Projekt "Reaktive Halogene in einer simulierten Vulkanfahne" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Heidelberg, Institut für Umweltphysik durchgeführt. Vulkanische Gasemissionen sind bedeutsam für die lokale sowie globale Atmosphärenchemie. Die Entdeckung der Halogenchemie in Vulkanfahnen brachte neue Erkenntnisse über die Dynamik von Vulkanen und gibt möglicherweise Aufschluss über deren Eruptionspotential. Mehrere Feldmessungen führten zu großen Erfolgen in der Erforschung von reaktiven Halogenspezies (z. B. BrO, OClO, ClO). Jedoch ergaben sich auch viele Unklarheiten über die zugrundeliegenden Mechanismen und Umweltparameter wie Spurengas- und Aerosolzusammensetzung der Vulkanfahne, relative Feuchte oder der Bedeutung von potentieller NOX Emission. Der Einfluss sowie die Bedeutung dieser Parameter bezüglich der Halogenaktivierung (Umwandlung von Halogeniden in reaktive Halogenspezies (RHS)) ist essentiell für die Interpretation der Messdaten, um, z.B. (1) Rückschlüsse über die magmatischen Prozesse zu ziehen und Vorhersagen über Eruptionen mithilfe des Verhältnisses BrO zu SO2 zu machen, oder (2) den Einfluss auf die Zerstörung von Ozon, die Oxidation von Quecksilber oder die Verringerung der Lebensdauer von Methan in der Atmosphäre zu quantifizieren. Dieses Projekt soll dazu dienen, anhand eines vereinfachten Modells einer Vulkanfahne (SiO2 und Schwefelaerosole, H2O, CO2, SO2, HCl, HBr) unter kontrollierten Bedingungen die vulkanische Halogenchemie besser zu verstehen. Dazu soll in einer aus Teflon bestehenden Atmosphärensimulationskammer an der Universität Bayreuth Messungen durchgeführt werden. Die zur Messung der kritischen Parameter benötigten Instrumente können leicht in das Kammersystem integriert werden. RHS (BrO, ClO, OClO) werden mittels eines White Systems (Multi-Reflektionszelle) und Cavity Enhanced-DOAS nachgewiesen. Zum Nachweis anderer Halogenspezies (Br2, Cl2, HOBr und BrCl) wird FAPA-MS (Flowing Atmospheric-Pressure Afterglow Mass Spectrometry) verwendet. SO2, CO2, NOX und O3 werden mittels standardisierter Gasanalysatoren gemessen. Die Analyse der Zusammensetzung von Aerosolen insbesondere deren aufgenommene Menge an Halogenen wird durch Filterproben sowie Ionenchromatographie und SEM-EDX (Scanning Electron Microscope - Energy Dispersive X-ray Detector) gewährleistet. Die Kombination der verschiedenen Messtechniken ermöglicht die Erforschung von bisher schlecht Verstandenen heterogenen Reaktionen, welche höchstwahrscheinlich die Halogenaktivierung beeinflussen. Insbesondere die Einflüsse von (1) NOX und O3, (2) Ausgangsverhältnis HCl zu HBr, (3) relative Feuchte sowie (4) die Zusammensetzung der Vulkanaschepartikel (in Hinblick auf komplexere, reale Vulkanasche) auf die RHS Chemie, insbesondere des Mechanismus der sog. 'Brom-Explosion', werden innerhalb des vorgeschlagenen Projektes untersucht. Die Messergebnisse werden, gestützt durch das Chemie Box Modell CAABA/MECCA, in einem größeren Kontext interpretiert und werden helfen die natürlichen Vulkanprozesse besser zu verstehen.

Chemische Kopplung polymerer Werkstoffe mit funktionalisiertem PTFE-Mikropulver bzw. mit modifiziertem Polyethylen zur Verbesserung der tribologischen Eigenschaften

Das Projekt "Chemische Kopplung polymerer Werkstoffe mit funktionalisiertem PTFE-Mikropulver bzw. mit modifiziertem Polyethylen zur Verbesserung der tribologischen Eigenschaften" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Leibniz-Institut für Polymerforschung Dresden e.V. durchgeführt. Das Ziel des geplanten Verbundforschungsvorhabens besteht in der Entwicklung neuartiger Werkstoffe für tribologische Anwendungen auf Basis von elastomeren, thermoplastischen und duromeren Grundwerkstoffen mit chemisch gekoppelten Polytetrafluorethylen-Mikropulvern (PTFE) bzw. inkorporiertem PE. Aus dem gesamten Spektrum der technischen Polymere werden repräsentative Vertreter aus den drei Kunststoffgruppen ausgewählt und für tribologische Einsatzgebiete entsprechend modifiziert. Carbonsäurefunktionalisierte PTFE-Mikropulver als Basismaterialien entstehen durch Strahlenmodifizierung von PTFE in Gegenwart von Sauerstoff. Die Synthese der speziell für die Kopplung mit anderen Polymersystemen modifizierten PTFE-Mikropulver bildet somit den Ausgangspunkt für die ingenieurtechnischen Arbeiten. Die Modifizierung von PA-66 durch chemische Kopplung mit maleinsäureanhydridgepfropftem Polyethylen (PE) mit der anschließenden selektiven Vernetzung des PE ist ein weiteres Arbeitsziel für vergleichende Untersuchungen zu den chemisch gekoppelten PTFE-Polyamidmaterialien. PTFE und PE zeichnen sich durch niedrige adhäsive Haftung bzw. Reibungszahl aus. PE besitzt zwar eine geringe Wärmeformstabilität, liegt aber preislich weit unterhalb von PTFE-Werkstoffen. Nach der Herstellung der neuen Werkstoffsysteme werden diese hinsichtlich der mechanischen und tribologischen Eigenschaften charakterisiert. Analog zu den Ergebnissen aus vorangegangenen Untersuchungen zur Herstellung und Charakterisierung von PTFE-Polyamid-6-Materialien am IPF und LKT wird durch die chemische Kopplung von PTFE bzw. PE mit den Matrixpolymeren anstelle der bisherigen physikalisch gebundenen Einlagerung die Verbesserung der tribologischen Eigenschaften und vor allem eine Erniedrigung der Reibungszahl und die Erhöhung der Verschleißfestigkeit angestrebt. Die chemisch gekoppelten PTFE bzw. PE-Werkstoffsysteme besitzen den Vorteil, dass die für die Verbesserung der tribologischen Eigenschaften verantwortlichen Zusatzstoffe nicht mehr aus der Matrix heraus gerieben werden können. Es sind somit die werkstoff- und verfahrenstechnischen Grundlagen für völlig neuartige Tribowerkstoffe zu entwickeln.Über die Untersuchung der Verarbeitungsbedingungen und eine erste Optimierung der tribologischen und Werkstoffeigenschaften werden grundlegende Erkenntnisse zu den Zusammenhängen zwischen den Strukturbildungs- und Struktur-Eigenschaftsbeziehungen erarbeitet. Der Ausgangspunkt für die Forschungsarbeiten in diesem Verbundprojekt sind die bisher erfolgreich durchgeführten Arbeiten zu einer chemischen Kopplung zwischen PTFE und PA-6 am IPF. Für die Elastomerkopplung werden die PTFE-PA-Produkte mit olefinischen Doppelbindungen modifiziert, die in der Mischungsherstellung bzw. während der Vulkanisation unter chemischer Kopplung mit dem Matrixelastomer reagieren. usw.

CATEFF: Hohe Ressourcen-, Öko- und Energie-Effizienz durch Hochleistungskatalysator- und Reaktorblendtechnologie für schadenstolerante und korrosionsbeständige Polyethylenrohre mit Selbstverstärkung durch in-situ UHMWPE-Fasern und in-situ UHMWPE-Multilagen

Das Projekt "CATEFF: Hohe Ressourcen-, Öko- und Energie-Effizienz durch Hochleistungskatalysator- und Reaktorblendtechnologie für schadenstolerante und korrosionsbeständige Polyethylenrohre mit Selbstverstärkung durch in-situ UHMWPE-Fasern und in-situ UHMWPE-Multilagen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von SIMONA AG durchgeführt. CATEFF-Ziel ist auf die Entwicklung einer neuen Generation von schadenstoleranten, hoch abrieb- und korrosionsfesten, sich selbst verstärkenden und selbst reparierenden Polyethylen (PE)-Rohre mit hoher Ressourcen-, Öko- und Energie-Effizienz ausgerichtet. Im Unterschied zu konventionellen Reaktorkaskaden erzeugen Hochleistungskatalysatoren in nur einem Reaktor extrudierbare PE-Reaktorblends mit hohem Anteil von UHMWPE, das während der Rohrextrusion gerichtet kristallisiert, in-situ hochfeste UHMWPE-Fasern und UHMWPE-Multilagen ausbildet und sich selbst verstärkt. Diese molekular verstärkten PE-Rohre sind hochfest, sortenrein und vollständig wiederverwertbar. Dünne Metalloxideinkristall- und Kohlenstoff-Plättchen werden durch 'Polymerisation Filling' in PE-Rohre eingebracht und bei der Rohrextrusion ausgerichtet. Inspiriert durch das Vorbild der Natur entstehen perlmuttartige PE-Mehrlagenkomposite. Diese weisen hohe Sperrwirkung und Beständigkeit gegen Abrieb, Korrosion, Oxidation und Chemikalien sowie hohe elektrische und thermische Leitfähigkeit und geringe Reibung auf und können sich selbst reparieren. CATEFF-Rohre substituieren schwere Edelmetalle, Beton und Teflon mit ungünstigen Ökobilanzen. Durch ihr geringes Gewicht bringen CATEFF-Rohre bei Transport, Installation, Auswechseln und Instandhaltung weitere Energie- und Kohlendioxidemissionseinsparung. Selbstverstärkende korrosionsfeste CATEFF-Rohre eignen sich für maritime Rohranwendungen und eröffnen durch ihre hohe Abrieb- und Korrosionsbeständigkeit neue Anwendungen für PE-Rohre beim hydraulischen (z.B. Landgewinnung, Schlämme- &Abraumtrans-port) sowie beim pneumatischen Feststofftransport (z.B. Getreide- /Granulatförderung). 1. Entwicklung von neuen Katalysatorsystemen 2. Sortenreine selbstverstärkende PE-Komposite 3. Neue perlmuttartige, selbstverstärkende und selbstreparierende PE-Mehrlagencomposite für die PERohrextrusion. 4. Anwendungstechnische Evaluierung und Optimierung von PE-Rohren.

CATEFF: Hohe Ressourcen-, Öko- und Energie-Effizienz durch Hochleistungskatalysator- und Reaktorblendtechnologie für schadenstolerante und korrosionsbeständige Polyethylenrohre mit Selbstverstärkung durch in-situ UHMWPE-Fasern und in-situ UHMWPE-Multilagen

Das Projekt "CATEFF: Hohe Ressourcen-, Öko- und Energie-Effizienz durch Hochleistungskatalysator- und Reaktorblendtechnologie für schadenstolerante und korrosionsbeständige Polyethylenrohre mit Selbstverstärkung durch in-situ UHMWPE-Fasern und in-situ UHMWPE-Multilagen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Basell Polyolefine GmbH durchgeführt. CATEFF-Ziel ist auf die Entwicklung einer neuen Generation von schadenstoleranten, hoch abrieb- und korrosionsfesten, sich selbst verstärkenden und selbst reparierenden Polyethylen (PE)-Rohre mit hoher Ressourcen-, Öko- und Energie-Effizienz ausgerichtet. Im Unterschied zu konventionellen Reaktorkaskaden erzeugen Hochleistungskatalysatoren in nur einem Reaktor extrudierbare PE-Reaktorblends mit hohem Anteil von UHMWPE, das während der Rohrextrusion gerichtet kristallisiert, in-situ hochfeste UHMWPE-Fasern und UHMWPE-Multilagen ausbildet und sich selbst verstärkt. Diese molekular verstärkten PE-Rohre sind hochfest, sortenrein und vollständig wiederverwertbar. Dünne Metalloxideinkristall- und Kohlenstoff-Plättchen werden durch 'Polymerisation Filling' in PE-Rohre eingebracht und bei der Rohrextrusion ausgerichtet. Inspiriert durch das Vorbild der Natur entstehen perlmuttartige PE-Mehrlagenkomposite. Diese weisen hohe Sperrwirkung und Beständigkeit gegen Abrieb, Korrosion, Oxidation und Chemikalien sowie hohe elektrische und thermische Leitfähigkeit und geringe Reibung auf und können sich selbst reparieren. CATEFF-Rohre substituieren schwere Edelmetalle, Beton und Teflon mit ungünstigen Ökobilanzen. Durch ihr geringes Gewicht bringen CATEFF-Rohre bei Transport, Installation, Auswechseln und Instandhaltung weitere Energie- und Kohlendioxidemissionseinsparung. Selbstverstärkende korrosionsfeste CATEFF-Rohre eignen sich für maritime Rohranwendungen und eröffnen durch ihre hohe Abrieb- und Korrosionsbeständigkeit neue Anwendungen für PE-Rohre beim hydraulischen (z.B. Landgewinnung, Schlämme- &Abraumtrans-port) sowie beim pneumatischen Feststofftransport (z.B. Getreide- /Granulatförderung). 1. Entwicklung von neuen Katalysatorsystemen 2. Sortenreine selbstverstärkende PE-Komposite 3. Neue perlmuttartige, selbstverstärkende und selbstreparierende PE-Mehrlagencomposite für die PERohrextrusion. 4. Anwendungstechnische Evaluierung und Optimierung von PE-Rohren.

CATEFF: Hohe Ressourcen-, Öko- und Energie-Effizienz durch Hochleistungskatalysator- und Reaktorblendtechnologie für schadenstolerante und korrosionsbeständige Polyethylenrohre mit Selbstverstärkung durch in-situ UHMWPE-Fasern und in-situ UHMWPE-Multilagen

Das Projekt "CATEFF: Hohe Ressourcen-, Öko- und Energie-Effizienz durch Hochleistungskatalysator- und Reaktorblendtechnologie für schadenstolerante und korrosionsbeständige Polyethylenrohre mit Selbstverstärkung durch in-situ UHMWPE-Fasern und in-situ UHMWPE-Multilagen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Albert-Ludwigs-Universität Freiburg, Freiburger Materialforschungszentrum durchgeführt. 1. Vorhabenziel Der CATEFF-Verbund entwickelt Hochleistungskatalysator- und Reaktorblendtechnologien für neuartige selbstverstärkende und selbstreparierenden PE- Rohre, CATEFF steigert die Ressourcen-, Öko- und Energie-Effizienz sowie die Schadenstoleranz, Korrosionsbeständigkeit von PE-Rohren und trägt so zur nachhaltigen Rohrentwicklung bei. Im Unterschied zu konventionellen Reaktorkaskaden erzeugen Hochleistungskatalysatoren in nur einem Reaktor PE-Reaktorblends mit hohem Anteil von ultrahochmolekularem PE (UHMWPE), das während der Rohrextrusion gerichtet kristallisiert, in-situ hochfeste UHMWPE-Fasern und UHMWPE-Multilagen ausbildet und sich selbst verstärkt. Diese molekular verstärkten PE-Rohre sind hochfest, abrieb- und korrosionsbeständig, sortenrein und vollständig wiederverwertbar mit geschlossenem Stoffkreislauf. Durch Ausrichten von ultradünnen Metalloxideinkristall- und Kohlenstoff-Plättchen entstehen perlmuttartige Mehrlagengraphen, die hohe Sperrwirkung und Beständigkeit gegen Abrieb, Korrosion, Strahlung, Oxidation und Chemikalien sowie hohe elektrische und thermische Leitfähigkeit und geringe Reibung aufweisen und sich selbst reparieren. CATEFF-Rohre substituieren schwere Edelmetalle, Beton und Teflon mit ungünstigen Ökobilanzen. Durch ihr geringes Gewicht bringen CATEFF-Rohre bei Transport, Installation, Auswechseln und Instandhaltung weitere Energie- und Kohlendioxidemissionseinsparung. CATEFF-Rohre haben hohe Lebensdauer und können in Anwendungen eingesetzt werden, wo bislang die Einwirkung aggressiver Medien wie z.B. Suspensionen scharfkantiger Feststoffpartikel den Einsatz von PE-Rohren unmöglich machten. 2. Arbeitsplan 1. Entwicklung von neuen Katalysatorsystemen 2. Sortenreine selbstverstärkende PE-Komposite 3. Neue perlmuttartige, selbstverstärkende und selbstreparierende PE-Mehrlagencomposite für die PE-Rohrextrusion. 4. Anwendungstechnische Evaluierung und Optimierung von PE-Rohren.

CATEFF: Hohe Ressourcen-, Öko- und Energie-Effizienz durch Hochleistungskatalysator- und Reaktorblendtechnologie für schadenstolerante und korrosionsbeständige Polyethylenrohre mit Selbstverstärkung durch in-situ UHMWPE-Fasern und in-situ UHMWPE-Multilagen

Das Projekt "CATEFF: Hohe Ressourcen-, Öko- und Energie-Effizienz durch Hochleistungskatalysator- und Reaktorblendtechnologie für schadenstolerante und korrosionsbeständige Polyethylenrohre mit Selbstverstärkung durch in-situ UHMWPE-Fasern und in-situ UHMWPE-Multilagen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Heidelberg, Anorganisch-Chemisches Institut durchgeführt. Der CATEFF-Verbund entwickelt eine neue Generation von schadenstoleranten, hoch abrieb- und korrosionsfesten, sich selbst verstärkenden und selbst reparierenden Polyethylen (PE)-Rohre mit hoher Ressourcen-, Öko- und Energie-Effizienz. Diese molekular verstärkten PE-Rohre sind hochfest, abrieb- und korrosionsbeständig, sortenrein und vollständig wiederverwertbar mit geschlossenem Stoffkreislauf. Dünne Metalloxideinkristall- und Kohlenstoff-Plättchen werden durch 'Polymerisation Filling' in PE-Rohre eingebracht und bei der Rohrextrusion ausgerichtet. Funktionalisierte Kohlenstoffplättchen werden durch Vermahlen von Graphit unter Kohlendioxiddruck gewonnen. Inspiriert durch das Vorbild der Natur entstehen bei der Rohrextrusion der neuen plättchenhaltigen PE-Reaktorblends perlmuttartige PE-Mehrlagenkomposite mit sich abwechselnden Lagen von dünnen anorganischen und UHMWPE-Schichten, ohne Laminieren zu erfordern. Diese weisen hohe Sperrwirkung und Beständig-keit gegen Abrieb, Korrosion, Strahlung, Oxidation und Chemikalien sowie hohe elektrische und thermische Leit-fähigkeit und geringe Reibung auf und können sich zudem selbst reparieren. CATEFF-Rohre substituieren schwere Edelmetalle, Beton und Teflon mit ungünstigen Ökobilanzen. Durch ihr geringes Gewicht bringen CATEFF-Rohre bei Transport, Installation, Auswechseln und Instandhaltung weitere Energie- und Kohlendioxidemissionseinsparung. Der CATEFF-Verbund ist auf die Steigerung von Ressourcen-, Öko- und Energie-Effizienz von PE-Rohren ausgerichtet. Dies wird erreicht durch die Entwicklung von Hochleistungskatalysatoren, lösemittelfreien katalytischen Polymerisationsverfahren und von neuartigen selbstverstärkenden und selbstreparieren-den PE-Reaktorblends für die Rohrextrusion, ohne die für konventionelles UHMWPE erforderliche auf-wendige Verarbeitung, z.B. durch Ram-Extrusion, Laminieren oder Sintern, erforderlich zu machen.

Teilvorhaben: Transluzente Membranen und Verbundwerkstoffe

Das Projekt "Teilvorhaben: Transluzente Membranen und Verbundwerkstoffe" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Verseidag-Indutex GmbH durchgeführt. Ziel des Vorhabens ist es, geeignete Dämmstoffe permanent mit Membranwerkstoffen zu verbinden, um so Membranwerkstoffe mit integrierter Dämmung zu erzeugen. Idealerweise soll dieser Werkstoff als Rollenware produziert werden, d.h. nicht erst bei der Konfektion in Handarbeit erzeugt werden. Zur Erzeugung eines solchen Verbundes müssen geeignete Verbindungstechniken (Kleben, Laminieren) und die zugehörigen Hilfsmittel (Klebstoffe, Klebeweb, Klebefolie) erprobt werden. Neben der Wärmedämmung ist ein wichtiger Aspekt die Lichtdurchlässigkeit eines solchen Verbundwerkstoffs. Da die Nutzung von Tageslicht durch die Transluzenz der textilen Strukturen einen wichtigen Grund für den Einsatz von Membrankonstruktionen spielt, ist es ggf. nötig sowohl Dämmstoffe im Hinblick auf ihre Lichtdurchlässigkeit zu optimieren als auch Membranwerkstoffe mit erhöhter Transluzenz zu entwickeln. Schlussendlich muss eine für solche neuen Verbundwerkstoffe (Bahnen- oder Rollenware) geeignete Fügetechnik oder ein Verarbeitungsverfahren entwickelt werden, da es in der Anwendung immer nötig ist, mechanisch hochbelastbare Nähte zu erzeugen. Im 1. Schritt erfolgen Vorversuche, bei denen existierende Membranwerkstoffe (Polyester-PVC und Glas-PTFE) auf den Kaschier- und Laminieranlagen der Verseidag mit Glasfasergespinsten der Firma Wacotech kombiniert werden sollen. Erster Meilenstein ist es, ein geeignetes Klebemedium zu identifizieren, das eine gute Haftung zwischen Dämmung und Membran gewährleistet. Die Langlebigkeit des Verbundes wird durch künstliche Bewitterung untersucht. In einem 2. Schritt soll die Transluzenz des Verbundes optimiert werden. Dazu werden optimierte Membranmaterialien entwickelt, produziert, mit Dämmstoffen unterschiedlicher Dicke kombiniert und ihre Transluzenz und Wärmedämmeigenschaften charakterisiert. Weitere Prüfpunkte sind das Brandverhalten der Verbundwerkstoffe sowie ihre mechanischen Kenngrößen (Haftung, Höchstzugkraft etc.).

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