Einsatz elektrischer Abscheider zur Minderung von Feinstaub-Emissionen in Innenstädten

In der vorliegenden Arbeit wird erstmals die im industriellen Bereich seit mehr als hundert Jahren eingesetzte Technik der elektrostatischen Staubabscheidung mit dem Ziel der Minderung von Feinstaub-Emissionen in Innenstädten erprobt. Zu diesem Zweck wurden als zwei Hauptemittenten partikulärer Emissionen Straßen-kehrmaschinen und private Hausfeuerungen ausgemacht und für exemplarische Untersuchungen herangezogen. Bei der Anwendung von Elektroabscheidern an Straßenkehrmaschinen stellen sich hohe Fluidgeschwindigkeiten der Kehrmaschinenabluft von bis zu 30 m/s als besonders problematisch dar. An einer Versuchsanlage konnten die Auswirkungen hoher Aerosolgeschwindigkeiten experimentell nachvollzogen und durch Anwendung von modifizierten Modellen auch theoretisch belegt werden. Ein Kompromiss zwischen der konstruktiven Verzögerung des zu reinigenden Fluides und der Nutzung mehrerer Abscheider ermöglichte für die massebezogenen Fraktionen PM10 und PM2,5 in der Abluft der Kehrmaschine einen Abscheidegrad von bis zu 40 %. Partikeln aus Hausfeuerungen zeichnen sich durch eine hohe Variabilität hinsichtlich ihrer chemischen Zusammensetzung und ihres Feuchtegehalts aus. Zudem lösen sich die am Ofenrohr abgeschiedenen und mittlerweile agglomerierten rußhaltigen Partikeln leicht ab, weshalb sie wieder in den Abgasstrom eintreten können. Experimente mit den einzelnen Hauptkomponenten partikulärer Rauchgas-bestandteile Ruß, Salz und Di-Ethylhexyl-Sebacat (DEHS) als Ersatz für teerhaltige Verbindungen gaben Aufschluss über das unterschiedliche Verhalten bei der elektrostatischen Abscheidung. Weiterhin konnte durch die Konstruktion und Erprobung einer automatischen Schornsteinreinigung ein wichtiger Beitrag für die Entstaubung von Rauchgasen aus Feuerungen geleistet werden