Reifenabrieb in der Umwelt - RAU -

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Philipp Messner
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1 Reifenabrieb in der Umwelt - RAU - BMBF Kick-Off, Berlin, Prof. Dr.-Ing. M.Sc. TU Berlin,, Sekr. TIB1-B16, Gustav-Meyer-Allee 25, D Berlin Tel.: +49 / (0) 30 / , Fax: +49 / (0) 30 / , daniel.venghaus@tu-berlin.de

2 Bisherige umweltbezogenen Reifenstudien Matrix Konzentration Einheit Marker Land Quelle Straßenkehricht mg/kg Zink USA (Hopke, et al., 1980) Straßenkehricht 700 mg/kg SBR* Dänemark (Fauser, 1999) Bankette (0m-8m) mg/kg SBR* USA (Pierson, et al., 1974) Straßenabfluss 92 mg/l 24MoBT* USA (Zeng, et al.) Flusswasser 0,5 mg/l 24MoBT* China (Ni, et al., 2008) Luft 5,3 µg/m 3 Extr. Org. Zink Dänemark (Fauser, 1999) SBR: Styrol-Butadien-Kautschuk 2

3 Reifenabrieb Zusammensetzung und Emissionen Reifenmaterial verwendetes Bauteil Massenanteil im Abrieb [%] Kautschuk Füllstoffe (Ruß/ Silica) Laufstreifen/ Seitenstreifen Laufstreifen/ Innenschicht/ Kernprofil Laufstreifen (Zur Herstellung des Kautschuks) Mineralöle Laufstreifen 17 Weitere Stoffe (Zink-Seifen; Zink-; Blei-; Cadmiumoxid; PAK; Schwefel) Laufstreifen (Zur Herstellung des Kautschuks, Chemikalien für Vulkanisierung) [Kocher 2010] Umweltrelevante Stoffe (gemäß WRRL) - Schwermetalle t/a (davon t Zink) emittierte Schwermetalle aus dem Reifenabrieb [Kocher 2010] - PAK PAK-Emissionen im Straßenverkehr aus Reifenabrieb 580 t/a [UBA 2010] - Octylphenol: Eintrag in die Oberflächengewässer beträgt 42,9 t/a, davon 95 % Emission aus Reifenabrieb [UBA 2007] 3

4 Glühverlust [Masse-%] Masse- % Straßenkehrichtanalysen 60 % der Massenanteile in der Fraktion 125 µm 500 µm Organikanteil steigt bei Fraktionen > 250 µm und <125 µm an ,11 8,03 10,22 9,74 28,36 32,60 4,17 3,67 14,35 12,11 34,42 4,30 3,26 45,02 7,98 56,72 <0,063 0,063 0,125 0,25 0,5 Maschenweite [mm] März April Mai Juni Juli Aug Sept Okt Nov Dez März '17 Mittelwerte 4

5 Motivation und Herausforderungen DSWT Bisherige Studien Produktion Theorie Politik und Öffentlichkeit Straße Praxis Umwelt Forschungsprojekt RAU Bekanntmachung: Plastik in der Umwelt Quellen, Senken, Lösungsansätze Entsorgung Theorie 5

6 Aktuelles Projektlogo TU Intern Beitrag Projektbeschreibung Kampf dem Mikroplastik Bundesforschungsministerin zu Besuch Wlb Beitrag Projektposter 6

7 Projektziele RAU Reifenabrieb bilanzieren neuartiges Probenahmesystem (in situ) neuartige Analyse Minimierung der Umwelteinträge Optimierte Straßenreinigung Technische Verminderungsmaßnahmen Der Zyklus des Reifens Produkte Bewertungs-Tool Maßnahmenkatalog Software Storm Benefits Wettbewerbsvorsprung Patentanmeldung 7

8 Verbund RAU 8

9 Arbeits- und Zeitplan Arbeitspakete (AP) Probenahmekonzept und Analyse Nutzungsphase im Lebenszyklus Reifen (Emission) Untersuchung Immission Partner III IV I II III IV I II III IV I II TUB, Wessling, GKD, IPS, ORI, Continental, BWB Continental, ADAC, VW, TUB, IPS BSR, TUB, IPS, GKD, BWB, Continental 4 Untersuchung ausgewählter Maßnahmen TUB, BSR, IPS, BWB 5 Bewertung TUB, IPS, BWB 6 Aufstellen des Maßnahmenkatalogs und Auswertung Alle Partner 9

10 AP1 Probenahmekonzept und Analyse Ziele FG SIWAWI - Analysekonzept - Probenahmekorb für in situ Beprobung - Einzugsgebiete sind definiert 10

11 AP2 Lebenszyklus Reifen Ziele FG SIWAWI FG Reibung - Verständnis zu dem gesamten Lebenszyklus des Reifens - Einflussgrößen zum Abrieb sind identifiziert - Abriebsversuche unter definierten Bedingungen 11

12 AP3 Untersuchung Immission FG SIWAWI Ziele - Abtragsverhalten bei unterschiedlichen Regenintensitäten - Kehrichtuntersuchungen - In situ Beprobung von Regenereignissen - Beprobung luftgetragener Partikel 12

13 AP4 Untersuchung ausgewählter Maßnahmen Ziele - Optimierung der Straßenreinigung - Nassschlammfang als Senke für Reifenabrieb FG SIWAWI 13

$Bewertung technischer Behandlungsanlagen - Schmutzfrachtsimulation$

14 AP5 Bewertung Ziele - Optimierte Modellierungs- Software FG SIWAWI - Bewertung technischer Behandlungsanlagen - Schmutzfrachtsimulation 14

15 AP6 Aufstellung des Maßnahmenkatalogs und Auswertung FG SIWAWI FG Reibung Ziele - Auswertung - Verständnis zu Eintrag von Reifenabrieb in die Umwelt - Handlungsempfehlung (Bewertungstool) und Maßnahmenkatalog - Evaluierung der Gesamtergebnisse 15

16 Fazit Interdisziplinär FG SIWAWI FG Reibung Vorreiterrolle Kontinuierliche Verbesserung Wissenstransfer Bewertung 16

17 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit! 17

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