Forschungsprojekt. Einfluss von Straßenrandbegrünung. an hochfrequentierten Straßen

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1 Forschungsprojekt Einfluss von Straßenrandbegrünung auf die Feinstaubbelastung an hochfrequentierten Straßen Univ.-Prof. Dr.-Ing. habil. Eberhard Schmidt Fachgebiet Sicherheitstechnik / Umweltschutz Fachbereich D, Bergische Universität Wuppertal

2 Sicherheitstechnik / Umweltschutz, Bergische Universität Wuppertal Forschungsgebiet Feinstaub Feinstaub - Entstehung Handhabung von Wertstoffen, Aufwirbelung von Ablagerungen, Dispergierung in Luft, Residuen bei Tropfenverdunstung,... Feinstaub - Charakterisierung Größenselektive Messung von Staubkonzentrationen (3 nm 0,1 mm, massen- und anzahlbezogen) Feinstaub - Minderung Reduzierung der Immission durch Pflanzen an Straßen, durch Wassernebel im Tagebau, durch Straßenreinigung,... Feinstaub - Abscheidung Abtrennung von Partikeln beliebiger Größe aus Gasen mittels filternder Abscheider (Klimatechnik bis Industrieentstaubung)

3 Entstehung Charakterisierung Minderung Abscheidung

4 Forschungsprojekt: Einfluss von Straßenrandbegrünung auf die Feinstaubbelastung an hoch frequentierten Straßen Einführung Experimentelle Untersuchungen Bestaubungskammer Windkanal Feldversuche Modelle und Simulationsrechnungen Zusammenfassung

5 Durchströmung und Umströmung von Pflanzen mit feinstaubbeladener Luft Minderungspotenzial der Pflanzen für Feinstaub? Gezielte Anpflanzung zur Abscheidung? Wirkung des Feinstaubes auf die Pflanzen? Verbleib des Feinstaubes?

6 Experimentelle Untersuchungen - Bestaubungskammern Durchmesser 0,3 m Volumenstrom < 5 m 3 /h Kalkstein Aluminiumoxid 0, µm Partikelgröße Konzentration on-line Optischer Zähler

7 Experimentelle Untersuchungen - Bestaubungskammern Abscheidemechanismen - Impaktion - Diffusion - Sedimentation - Elektrostatik - Sperreffekt Kollektoren - Blätter - Nadeln - Zweige - Stiele

8 Experimentelle Untersuchungen - Pflanzenauswahl Rote Heckenkirsche (Lonicera xylosteum) Berg-Johannisbeere (Ribes alpinum) Kirschlorbeer (Prunus laur.) Brennnesselgewächse (Urticaceae juss.) Fichte (Picea abies)

9 Experimentelle Untersuchungen - Pflanzenauswahl Kartoffel-Rose (Rosa rugosa) Efeu (Hedera helix L.) Purpurbeere (Symphoricarpos chen. Hancock) Thuja (Thuja L.)

10 Experimentelle Untersuchungen - Bestaubungskammern

11 Experimentelle Untersuchungen - Bestaubungskammern

12 Lichtmikroskopische Untersuchungen (Spitz-Ahorn) 4 mm 5,4 mm Pflanzenphysiologische Untersuchungen Ebenen Messgrößen - Organismus - Enzymaktivität - Gewebe, Organe - Photosyntheserate - Zelle - Farbstoffgehalt

13 Rasterelektronenmikroskopische Untersuchungen (Winterlinde) 5 µm 5 µm 15 µm 10 µm

14 Rasterelektronenmikroskopische Untersuchungen (Brennnessel)

15 Experimentelle Untersuchungen - Windkanal Daten - Querschnittsfläche ca. 1 m 2 - max. Volumenstrom m 3 /h Filter Windkanal Staubkanone Optische Partikelzähler (z. B. PM10, PM2,5, PM1)

16 Experimentelle Untersuchungen - Windkanal

17 Experimentelle Untersuchungen - Feldversuche an Autobahnen

18 Experimentelle Untersuchungen - Feldversuche Autobahn A1

19 Experimentelle Untersuchungen - Feldversuche Autobahn A46 Messgrößen Temperatur Partikelkonzentration Luftgeschwindigkeit Druck - PM10 - vor der Hecke Feuchte - PM2,5 - in der Hecke Windrichtung - PM1 - nach der Hecke

20 Theoretische Untersuchungen - Strömung in der Bestaubungskammer

21 Theoretische Untersuchungen - An-/Umströmung eines Kollektors Daten Kollektor Daten Strömung - Durchmesser - Geschwindigkeit - Dicke - Turbulenz - Anstellwinkel - Partikelgröße

22 Theoretische Untersuchungen - Partikelbahnen der Kollektorströmung

23 Theoretische Untersuchungen - Partikelauftrefforte auf dem Kollektor

24 Forschungsprojekt: Einfluss von Straßenrandbegrünung auf die Feinstaubbelastung an hoch frequentierten Straßen Experimentelle Untersuchungen Bestaubungskammer Windkanal Feldversuche Modelle und Simulationsrechnungen David Bracke Ganna Reznik Helga Mölleken Wolfgang Berteit

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