Der genauen Kenntnis der Zusammensetzung von Feinstaub kommt im Rahmen der Umweltgesetzgebung eine immer größere Bedeutung zu. Das Labor Umweltanalytik des Fachbereichs Ingenieurwissenschaften der Hochschule RheinMain, Studienort Rüsselsheim, in Kooperation mit dem Hessischen Landesamt für Umwelt und Geologie (HLUG), Wiesbaden, will deshalb einen Beitrag zur messtechnischen Quantifizierung von Reifenabrieb in Feinstaub liefern. Dazu wurde im Rahmen mehrerer Diplom- und Bachelorarbeiten eine analytisch-chemische Methode auf Basis der Pyrolyse-GC/MS entwickelt und mit einer statistischen Versuchsplanung (Design of Experiments, DoE) kombiniert. Anhand kautschukspezifischer pyrogener Leitsubstanzen konnte damit sowohl der prozentuale Anteil des Reifenabriebs im Feinstaub, als auch der Beitrag des Reifenabriebs zur Feinstaubkonzentration in micro g/m3 bei real gewonnenen Feinstaubproben an stark verkehrsbelasteten Stellen in den Stadtgebieten Wiesbaden und Darmstadt bestimmt werden. Als willkommener Nebeneffekt lässt sich mit der Analysenmethode darüber hinaus die durchschnittliche Zusammensetzung des Reifenabriebs bezüglich der eingesetzten Polymere NR/IR, BR und SBR (E-SBR + S-SBR) bestimmen. Das herausragende Ergebnis der Forschungsarbeiten ist der Nachweis, dass Reifenabrieb zwar in der auf Basis von Modellrechnungen prognostizierten Menge im Feinstaub vorhanden ist, jedoch überwiegend in Form größerer Partikel vorliegt. Er findet sich demnach zur Hauptsache nicht in der PM10- und erst recht nicht in der noch feineren PM2,5-Fraktion (PM = Particulate Matter), sondern im toxikologisch weniger kritischen Gesamtstaub (Total Suspended Particulates, TSP). Für den Reifenabrieb in PM10 wurde unter Bedingungen einer Worst-Case-Betrachtung im Mittel ein Massenanteil von nur 0,5 % gefunden (die Literaturangaben liegen bei durchschnittlich ca. 8 %), der entsprechende Beitrag zur PM10-Konzentration beträgt im Mittel rund 0,1 micro g/m3. Dieser Wert ist in Relation zu dem entsprechenden Grenzwert von 50 micro g/m3, der an höchstens 35 Tagen im Jahr überschritten werden darf, praktisch vernachlässigbar.
Reifenabrieb in Feinstaub - Bewertung auf Basis einer neu entwickelten Messmethode
Tyre wear in particulate matter - an assessment based on a newly developed measuring method
im Spannungsfeld von Sicherheit und Umwelt, Internationale VDI-Tagung Reifen-Fahrwerk-Fahrbahn, 12 ; 305-316
VDI-Berichte ; 2086
2009
12 Seiten, 8 Bilder, 5 Quellen
Aufsatz (Konferenz)
Deutsch
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