Forscher entwickeln neuen Feinstaub-Sensor

Ein Forscherteam der Carinthian Tech Research (CTR) in Villach hat gemeinsam mit einem Grazer Unternehmen einen hochgenauen optischen Sensor entwickelt, der kleinste Feinstaubpartikel aufspüren kann.

Der hochgenaue optische Sensor identifiziert Schadstoffe aus Verbrennungsmotoren mit einer Größe unter 0,2 Mikrometern. Die Messung sei nunmehr nicht nur präziser, sondern auch schneller möglich, teilte das Team der Carinthian Tech Research (CTR) am Dienstag mit. Der neue Nanopartikelsensor habe eine um 20 Prozent verbesserte Leistung zum Vorgänger: „Wir erreichen eine hohe Trennschärfe in Bezug auf den Durchmesser der Nanopartikel und erhalten schnellere Messergebnisse“, so Tristan Reinisch, Teamleiter Produktentwicklung bei AVL.

Außeruniversitäre Forschung

Die CTR in Villach zählt zu Österreichs größten anwendungsorientierten, außeruniversitären Forschungszentren im Bereich der Intelligenten Sensorik und Systemintegration. Unternehmen können die Einrichtungen und das Know-how der rund 70 Forscher im Bereich Mikrosensorik und Leistungselektronik nutzen und so neue Produkte und Dienstleistungen entwickeln.

Zählung der Schadstoff-Tröpfchen

Um Emissionen von so geringer Größe wie die Feinstaub aus Abgasmotoren messen zu können, werden die Nanopartikel in eine übersättigte Atmosphäre geleitet. In dieser erzeugen die Luftschadstoffe eine Art Nebel, dessen Tröpfchen dann einzeln gezählt werden können. „Die Detektion erfolgt über ein optisches System“, sagte der CTR-Forschungsleiter für photonische Systemtechnik, Martin Kraft.

3-D-Simulationsmodell erstellt

Um eine zuverlässige Partikeldetektion zu gewährleisten, müssen die wechselwirkenden thermischen, physikalischen und chemischen Prozesse perfekt aufeinander abgestimmt sein. Dazu wurde am Computer ein umfangreiches 3D-Simulationsmodell erstellt und mit experimentellen Daten verglichen. „Erst wenn man systemisch und umfassend forscht und entwickelt, wird das gesamte System verbessert“, so Kraft rückblickend auf die Forschungszusammenarbeit.

Anwendung in Abgasmessgeräten

Die neue Entwicklung findet bereits Anwendung in der jüngsten Generation eines Abgasmessgerätes des Grazer Prüftechnik-Spezialisten AVL, der den Sensor gemeinsam mit dem Forschungszentrum in Villach entwickelt hat. Das Gerät werde sowohl in der Automobilentwicklung als auch der laufenden Überprüfung von Motoren eingesetzt, so Kraft.