Saubere Luft im Autoinnenraum

In Automobilen wird die Luft für die Fahrgastzelle heute standardmäßig über einen Filter in der Klimaanlage aufbereitet. Gasförmige Schadstoffe wie flüchtige organische Verbindungen (VOC) werden jedoch mit zunehmender Dauer wieder freigegeben. Neue energiesparende Klimaanlagen arbeiten mit einem hohen Umluftanteil. Um die aus der Fahrgastzelle selbst ausdampfenden VOC-Komponenten zu erfassen, muss die Umluft ebenfalls gereinigt werden.

Photokatalytisches System zur Umluftaufbereitung
Die helsa-automotive GmbH hat gemeinsam mit dem Institut für Technische Chemie und Umweltchemie (ITUC) der Friedrich-Schiller-Universität Jena einen photokatalytischen Umluftfilter zur Aufbereitung des Umluftanteils der Fahrgastzelle entwickelt. Dabei werden die in der Luft enthaltenen Schadstoffe mithilfe eines Fotokatalysators abgebaut. Als Fotokatalysator kommt Titandioxid zum Einsatz, als Lichtquelle werden energieeffiziente Leuchtdioden (LED) und Linex-Lampen verwendet. Die Leuchtmittel emittieren Licht im UV-A-Bereich und können so den titandioxidhaltigen Fotokatalysator anregen. An der Katalysator-oberfläche adsorbiertes Wasser reagiert zu Hydroxilradikalen, die die Schadstoffmoleküle oxidativ abbauen.

Abbau ohne Rückstände
Mithilfe der Katalysatorstrukturen wurden zunächst photokatalytische Systeme im Labormaßstab aufgebaut und der Abbau von Kohlenwasserstoffen untersucht. Im Labor gelang es, die Testsubstanzen Toluol, Acetaldehyd, Heptan, Oktan und Propanol sowie Mischungen davon ohne Erzeugung von bedenklichen Rückständen in der Gasphase abzubauen.
Mit einem Prototyp im technischen Maßstab wurde der Abbau in einem 880 l-Volumen erfolgreich getestet. Es zeigte sich, dass das Verfahren zum photokatalytischen Abbau flüchtiger organischer Verbindungen auch in diesem Maßstab funktioniert.

Vollständiger Abbau dank Mikroreaktor
Die geplante Verwendung eines Mikroreaktors verspricht, dass der Abbau der Schadstoffe dank des günstigen Oberflächen-zu-Volumen-Verhältnisses des Fotoreaktors, das sich durch die 3D-Struktur des Katalysators ergibt, besonders rasch abläuft.

Projektthema
Fotokatalytischer Mikroreaktor zur Umluftaufbereitung im Automobil

Projektdurchführung
helsa-automotive GmbH & Co. KG
Dr. Thomas Wolff
Helmut-Sandler-Str. 6
95482 Gefrees
Telefon 09254|275-394
dr.thomas.wolff@helsa-automotive.com
www.helsa-automotive.de

Projektpartner
Friedrich-Schiller-Universität Jena
Institut für Technische Chemie und Umweltchemie
Prof. Dr. Günter Kreisel
Lessingstr. 12
07745 Jena
Telefon 03641|948430