Straßenluft mit Aluminiumsilikaten von Stickoxiden befreien 27.05.2020, 12:00 Uhr

Stickoxide im Auspuff abfangen

In Heilbronn senkt eine Pilotanlage an einer Hauptstraße den Stickoxid-Gehalt um rund 90 %. Die Anlage einer oberösterreichischen Firma könnte damit helfen, Fahrverbote zu verhindern. Und der Firmengründer hat zwei Visionen: Er will den aufgefangenen Stickstoff wieder verwenden und die Stickoxide in der Kaltstartphase direkt am Auspuff abfangen.

Auspuff

Autoabgase verschmutzen mit ihrem Feinstaub und den Stickoxiden die Luft. Eine österreichische Firma will die Stickoxid am Auspuff abfangen und sie wieder verwerten.

Foto: panthermedia.net / ruigsantos

An einer Ecke zur viel befahrenen Weinsperger Straße in Heilbronn steht seit Januar 2019 ein Container. In ihm befindet sich eine Anlage, die Stickoxide (NOx) aus der Luft filtert. Stündlich werden dort 1.500 Kubikmeter Straßenluft von Stickoxiden befreit. Das Ergebnis: 2019 hat die Anlage rund 200 Gramm Stickoxide aus der Luft entfernt. Dies wirkt sich auch die Konzentration an Stickoxiden aus: 2018 lag der mittlere Wert an Stickoxide an diesem Platz bei rund 60 Mikrogramm pro Kubikmeter, 2019 waren es im Schnitt etwa sechs Milligramm pro Kubikmeter.

Die Anlage hat die österreichische Firma Krajete GmbH aus Pasching bei Linz entwickelt. Sie eignet sich nach Firmenangaben für die permanente Luftreinigung an Verkehrsschwerpunkten. Doch Firmengründer Alexander Krajete will nicht nur Luft von diesen Gasen befreien: Er will Stickstoffdünger aus ihnen herstellen.

Giftige Stickoxide

Stickoxide können für Menschen schädlich sein. Sie reizen etwa Atemwege und können bei Asthmatikern zu einer Verengung der Bronchien führen. Sie tragen auch zur Versauerung von Böden und Gewässern bei als auch zu vorzeitigem Altern und Kümmerwuchs von Blättern. Die EU hat daher Grenzwerte für die Luftqualität erlassen. Im Jahresmittel darf die Konzentration an Stickoxiden 40 Mikrogramm pro Kubikmeter nicht übersteigen. Der 1-Stunden-Grenzwert von 200 Mikrogramm pro Kubikmeter darf bis zu 18-mal im Kalenderjahr überschritten werden. Zum Schutz der Vegetation empfiehlt die EU, dass Pflanzen im Jahresschnitt maximal 30 Mikrogramm pro Kubikmeter ausgesetzt sind.

Straßenluft fast ohne Stickoxide

Die Stickoxid-Filter der Firma Krajete enthalten ein natürliches Filtermaterial: Es ist ein spezielles Mineral aus der Stoffklasse der Aluminiumsilikate. Dieses Mineral kann Stickoxide aufgrund seiner besonderen Struktur bei etwa minus 20 bis plus 40 Grad Celsius binden. Hierfür muss die zu reinigende Luft weder von Staubpartikeln noch von Feuchte befreit werden. Für Krajete ist noch etwas anderes wichtig: „Die Reinigung funktioniert bei sehr hohen und sehr niedrigen Konzentrationen an Stickoxiden.“

Um zu prüfen, ob dies auch in der Praxis funktioniert, betreibt die Firma die Pilotanlage in Heilbronn. Sie lief fast eineinhalb Jahre wartungs- und reparaturfrei.

Die Pilotanlage enthält 500 Kilo des Aluminiumsilikats. An dieser Menge können etwa 20 Kilogramm Stickoxide gebunden werden – in Heilbronn wurde also erst 1 Prozent der Kapazität ausgeschöpft. Im Juni soll der Container nach Pasching zurücktransportiert werden. Dort wird der Filter untersucht und regeneriert: Geprüft wird etwa, wie sich die Stickoxide am besten lösen vom Filter lösen lassen.

Große Anlage

Schon während des ersten Heilbronner Testlaufs der Adsorption von Stickoxid an das Aluminiumsilikat hat die Firma eine größere Anlage gebaut. Sie soll 25.000 Kubikmeter Luft pro Stunde filtern. Die Anlage wird im Freien stehen, ist etwa sechs Meter lang und zwei Meter breit als auch hoch.

Ein Blick in den Container, der Straßenluft von Stickoxiden befreit, in Heilbronn. Ein Motor (vorne im Bild) saugt Straßenluft von der rechten Containerseite in den zylinderförmigen Aufbau. Dieser enthält das spezielle Aluminiumsilikat, an das die Stickoxide binden. Der Schaltschrank mit dem Bedienpanel ist geöffnet, die Stickoxid-Analytik steht weiter hinten. Die gereinigte Abluft wird durch das Rohr (vorne im Bild) nach draußen geleitet. Foto: Alexander Krajete

Ein Blick in den Container, der Straßenluft von Stickoxiden befreit, in Heilbronn. Ein Motor (vorne im Bild) saugt Straßenluft von der rechten Containerseite in den zylinderförmigen Aufbau. Dieser enthält das spezielle Aluminiumsilikat, an das die Stickoxide binden. Der Schaltschrank mit dem Bedienpanel ist geöffnet, die Stickoxid-Analytik steht weiter hinten. Die gereinigte Abluft wird durch das Rohr (vorne im Bild) nach draußen geleitet.

Foto: Alexander Krajete

1. Vision: Stickoxide wieder verwenden

Krajete wird dann auch prüfen, wie er die Stickoxide wieder einsetzen kann. Seine Idee: Die giftigen Gase mit Wasser in Salpetersäure umwandeln. Diese Säure ist ein wichtiger Rohstoff für Stickstoffdünger wie Ammoniumnitrat und Kalkammonsalpeter. Das Besondere: Um Salpetersäure aus Stickoxiden zu gewinnen, wird deutlich weniger Energie benötigt, als die Säure über den Umweg Ammoniak aus Luftstickstoff herzustellen.

2. Vision: Stickoxide am Auspuff entfernen

Und Krajete will Stickoxide dort abfangen, wo sie in die Umwelt gelangen: im Auspuff. Das hat einen Vorteil: Im Auspuff ist die Stickoxid-Konzentration in der Regel etwa tausend Mal höher als in der Straßenluft, wo Abgase verdünnt werden. Es gibt einen Nachteil: Die Stickoxid-Bindung an das Aluminiumsilikat funktioniert gut bei bis zu 40 Grad Celsius. Doch die Abgase im Auspuff sind heißer – außer in Kaltstartphase während der ersten gefahrenen Kilometer. Doch genau in dieser Phase soll Krajetes Filter funktionieren und die Luft vor allem in den Innenstädten sauber halten. Und dieser Ansatz stößt auf Interesse: Zumindest ein großer deutscher Industriekonzern setzt sich nach Firmenangaben gerade intensiv mit Krajetes Ansatz auseinander.

www.krajete.com

Von Ralph H. Ahrens, Chefredakteur des UmweltMagazins

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