Feinstaub

Beide Verfahren wurden von mir zum Patent angemeldet und abgewiesen. Das eine, weil mobile Beregnungsanlagen die geforderte Erfindungshöhe nicht haben und das zweite, weil man schon vor hundert Jahren Strassen mit Tankfahrzeugen benässt hat. Somit ist die Technik weder neu noch schutzwürdig. Das muss aber keine Stadtverwaltung davon abhalten, Strassen und Tunnels zu befeuchten.

Georg Lohmann  81545 München, Lohmann@biocar.de

1. Mobile Luftreinigungssysteme
Bei der Erfindung handelt es sich um ein Verfahren zu Luftreinigung auf öffentlichen Straßen und Flächen. In Folge einer fortschreitend strengeren Gesetzgebung droht die Gefahr der Einschränkung des öffentlichen Kraftverkehrs innerhalb der Städte. Hier kommt es durch das wachsende Verkehrsaufkommen zur extremen Verdichtung von Verbrennungsrückständen aus Wärmekraftmaschinen, Reifenabrieb und Straßenbelagabrieb, Abrieb von Brems-und Kupplungsbelägen sowie giftigen und gesundheitschädlichen Feinstäuben aus Fahrzeugen mit modernster Abgastechnik.
Als Folge dieser Entwicklung ist absehbar, dass eine Einschränkung des Kraftverkehrs innerhalb der Städte volkswirtschaftliche Schäden herbeiführen wird, denn schadstoffarme oder schadstofffreie Alternativen stehen nicht in ausreichendem Umfang zu Verfügung. Gleichzeitig ist nicht erkennbar, wie der Mangel beseitigt werden soll, denn die gesetzlichen Fahrverbote wirken sofort, während technische Verbesserungen an den Verursachern erst in Jahren zu erwarten sind.
Hier setzt die Erfindung an, denn sie wirkt sofort und unmittelbar neben den Verursachern.

Luftwäsche nach dem Vorbild der Natur
Jeder kann beobachten, dass die Atmosphäre nach Regenfällen gereinigt wurde. Der Vorgang der Reinigung beruht darauf, dass schwebende Partikel durch kleinste oder größere Wassertropfen angezogen und zu Boden gerissen werden. Diese Wirkung lässt sich künstlich herbeiführen und besonders an Orten einsetzen, die niemals der reinigenden Wirkung eines Regengusses ausgesetzt sind. Es sind dies die Unterführungen und Tunnels in den Städten und anderswo. Hier kommt es zu Konzentrationen von auswaschbaren Verunreinigungen, die weit über den zulässigen Grenzwerten liegen. Besonders bei höheren Lufttemperaturen, bei Windstille und bei stehendem Verkehr ist die Schadstoffkonzentration hier unzumutbar hoch. Gleichzeitig bieten aber Decken und Wände der Bauwerke die Möglichkeit, mit vorgehängten Beregnungs- oder Befeuchtungsanlagen die hier entstehenden staubförmigen Luftverschmutzungen in der Minute ihres Freiwerdens zu beseitigen oder zumindest zu reduzieren. Wie bei einem Regenguss wird hier in einem röhrenförmigen Bauwerk besonders wirksamer Weise die Luft gereinigt und die enthaltenen Schadstoffe werden über die Kanalisation entfernt.
Wo sich die Gelegenheit bietet, kann Wasser aus der Umgebung eingesetzt werden. Hier ist an Alpentunnels zu denken, das gleiche gilt für Flussunterquerungen. Vielfach steht auch Brauchwasser zur Verfügung, sodass Trinkwasser zuletzt eingesetzt werden sollte.  In jedem Fall führt die Luftwäsche an diesen Brennpunkten zur Verbesserung der Luftqualität mit einfachsten, der Natur nachgebildeten Mitteln.
 

Georg Lohmann, März 2006

2. Stationäre Beregnungsanlage zur Feinstaubverminderung
Bei dem Verfahren handelt es sich um die Reinigung von bodennahen Luftschichten auf öffentlichen Verkehrswegen. Als Folge einer zunehmend strengeren Gesetzgebung droht die Gefahr von Einschränkungen des Straßenverkehrs mit Kraftfahrzeugen. Sie sind nach allgemeiner Ansicht die Hauptursache für die Zunahme der Feinstaubbelastung in den Städten. Dieser unnatürliche Feinstaub hat seine Quelle neben den Emissionen aus den Verbrennungsmotoren im Wesentlichen beim Abrieb von Straßenbelag, Kupplung/Bremsbelägen  und Fahrzeugbereifung.  Somit ist die Herkunft der Staubbelastung auf die Straßenoberflächen und den Bereich bis etwa 50 cm darüber zu lokalisieren. Hier ist mit der Erfindung die Schadstoffbelastung direkt an der Quelle zu reduzieren, bevor die Schadstoffe durch die normale Luftbewegung in unbelastete Bereiche und in die Ebene der menschlichen Atemluftaufnahme getragen werden.
Jeder hat schon beobachtet, wie die Atmosphäre durch Regen gereinigt wird. Es regnet jedoch zumeist nicht, wenn die Staubbelastung hoch ist. Durch den zunehmenden Kraftverkehr in den Städten hat auch die Belastung durch die damit verbundenen Emissionen zugenommen. Eine natürliche Luftreinigung durch zunehmende Regenfälle ist jedoch nicht zu beobachten. Die Erfindung löst das Problem, indem sie die Straße bei Bedarf und sinnvoll gesteuert benässt. Daneben ist die Schadstoffbelastung in Tunnels und Unterführungen um ein Vielfaches höher, weil hier in der Regel die belastete Luft nur an zwei Stellen abfließen und es niemals zur natürlichen Luftwäsche durch Regen kommen kann. Hier besonders und allgemein kann die Erfindung wirksam zur Schadstoffverminderung beitragen.
Von einer nassen Straßenoberfläche wird kein Staub aufgewirbelt. Mit der Erfindung wird die Straßenoberfläche nass gehalten, wenn es erforderlich ist. Die von den Fahrzeugreifen aufgewirbelten Wassertropfen und Nebel sind schwerer als der Feinstaub, binden diesen und sinken schnell wieder zu Straßenoberfläche, wo sie durch nachfließendes Wasser weggetragen und der Kanalisation zugeführt werden. Es findet also im Ergebnis eine dem natürlichen Ablauf gleichzusetzende Reinigung statt, die lediglich dem nächsten Regenguss vorgreift.

Beschreibung
Die Wasserzuleitung erfolgt  vom Straßenrand, bevorzugt aus dem Winkel zwischen Bordsteinkante und Straßenoberfläche, aber auch in einer gefrästen Nut in der Straßenmitte. Hier wäre z.B. eine perforierte Leitung angebracht, die andauern oder zeitlich gesteuert den Straßenbelag beregnet und nass hält. Die Zuleitungen sind flach oder rund, mechanisch belastbar und werden durch Frost nicht geschädigt.
Andere Formen der Wasserzufuhr über festverlegte Leitungen sind den örtlichen Gegebenheiten anpassbar. Hat die Straße quer zu Fahrtrichtung ein Gefälle, so reicht die Spritzwasserzufuhr auf der höheren Seite. Hat die Straße insgesamt Gefälle, so wäre eine quer zur Straße laufende Wasserzu- und Ableitung die bessere Lösung. Die Wasserzufuhr einer solchen Straßenberegnungsanlage kann durch mehrere Parameter, wie die tatsächlich Luftbelastung oder die Umgebungs-temperaturen, gesteuert werden. Zunächst ist die Straßenoberfläche in den am meisten befahrenen Bereichen nass zu halten, aber nur, wenn tatsächlich Verkehrsfluss stattfindet. Es wird auch nicht die gesamte Oberfläche genässt, sondern die bevorzugt befahrenen Bereiche. Es kann auch ein festgelegter Grenzwert der Luftbelastung der Auslöser für die Luftwäsche sein. Durch von Bewegungssensoren ausgelöste Signale kann gesteuert beregnet werden, beispielsweise wenn sich kein Fahrzeug im Beregnungsbereich befindet oder gerade dann. Jede Art der Steuerung der Wasserzufuhr wird auf sparsamen Wasserverbrauch bei größtem Nutzen ausgelegt. Eine Beregnung kann unerwünscht sein, wenn dadurch Glatteisbildung möglich wäre. Sofern vorhanden, kann durch den Einsatz von Regen-oder Brauchwasser die Nutzung von teurem Trinkwasser vermieden werden.       

Vorschlag für Schutzansprüche

  1. Beregnungsanlage zur Feinstaubverminderung und Reinigung von bodennahen Luftschichten auf öffentlichen Verkehrswegen.

  2. Beregnungsanlage nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, dass hier mit auf die Straßenoberfläche aufgetragenem      Wasser dort entstehender und vorhandener Staub und Abrieb gebunden wird.

  3. Beregnungsanlage nach Anspruch 2, gekennzeichnet dadurch, dass das Wasser über geeignete Zuleitungen parallel oder quer zum Straßenverlauf bevorzugt in die stärker belasteten Bereiche zugeführt wird.

  4. Beregnungsanlage nach Anspruch 2, gekennzeichnet dadurch, dass die Wassermenge und der Zeitpunkt der Zuleitung durch Steuerungselemente mit dem Ziel der Wirkungsoptimierung geregelt wird.

G.Lohmann, März 2006