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Technisches Gebiet
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Die Erfindung betrifft die Verbesserung der Stadtluft, vor allem neben viel befahrenen Straßen.
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Die gesundheitlichen Beeinträchtigungen durch Feinstaub und Abgase in den Innenstädten machten gesetzliche Regelungen zum Schutz der Bevölkerung notwendig.
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Nicht alleine der Kraftfahrzeugverkehr ist dabei an den dort gemessenen Verunreinigungen schuld, sondern auch Heizungen und Industriebetriebe.
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Der Kraftfahrzeugverkehr erzeugt dabei nicht nur Emissionen durch Verbrennungsmotoren, sondern Feinstaub auch durch Reifen- und Straßenabrieb und Bremsscheibenabrieb. Dieser bleibt auch noch bei Elektroautos erhalten.
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Daher sollte eine Lösung, die die Verbesserung der Stadtluft zur Aufgabe hat, übergreifend die Beseitigung aller Verunreinigungen in der Luft zur Aufgabe haben und nicht nur die Beseitigung der Abgase von Verbrennungsmotoren.
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Stand der Technik
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Es wurde vergeblich versucht, mit Pflanzen oder moosbesetzten Wänden die Stadtluft zu verbessern.
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Derzeit laufen Versuche (z.B. der Fa. MANN-HUMMEL: https://www.mann-hummet.com/de/forschung-und-entwicklung/innovationen-und-kreativitaet/der-mannhummel-feinstaubfresser/), Feinstaub oder/und Stickoxide mit Filtern neben den Straßen oder in Fahrzeugen, die die Straßen befahren zu beseitigen.
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Die vorgeschlagenen Lösungen sind entweder wenig effektiv, oder bei höherer Effektivität extrem platz- und wartungsaufwendig und sehr teuer.
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Aufgabe der Erfindung
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Aufgabe der Erfindung ist es, mit geringen Kosten, geringem Zeitaufwand und geringem Platzaufwand die Luft im Stadtbereich, vor allem neben vielbefahrenen Straßen, zu verbessern. Vorzugsweise sollen dabei die Grenzwerte möglichst vieler Schadstoffe unter die geforderten Maximalwerte abgesenkt werden.
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Darstellung der Erfindung
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Es werden hier zwei grundlegende Varianten, A und B; mit Untervarianten, vorgestellt. Variante B ist eine extrem einfache, aber dennoch sehr effektive Variante. Außerdem gibt es noch als Unterkategorie die Variante M mit Untervarianten.
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Variante A:
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Die Erfindung sieht in einer Variante A an der besonders belasteten Straße entlang angeordnete Ansaugöffnungen vor, für die natürlich unterschiedliche Ausgestaltungen möglich sind, vorzugsweise wird in Richtung des Verkehrs abgesaugt.
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A1:
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Bevorzugt erfolgt die Ansaugung gleichmäßig entlang der Straße, es wird also entlang der Strecke überall ungefähr das gleiche Luftvolumen pro Streckeneinheit eingesaugt.
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Dort, wo üblicherweise die Belastung noch höher ist, z.B. in Ampelbereichen, wird aber vorzugsweise mehr Luft angesaugt.
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Die dort angesaugte Luft wird über Luftkanäle, die natürlich auf unterschiedliche Art ausgestaltet sein können, an eine zentrale „Windmaschine“ weitergeleitet, die diese Luft über einen möglichst hohen „Kamin“ oder eine vergleichbare hohle Struktur (das können in einer einfachen Ausführung auch sogenannte Lufttransportschläuche sein, wie sie in unterschiedlichen Durchmessern auf dem Markt sind, z.B. von der Fa. Trotec) nach oben bläst.
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Als Windmaschinen werden hier große Ventilatoren unterschiedlicher Bauart und Leistung von mehr als 1000 Kubikmetern pro Stunde, vorzugsweise mehr als 5000 Kubikmetern pro Stunde verstanden.
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Es können natürlich auch mehrere kleinere Windmaschinen, die jede ihren Ansaugbereich bedient, verwendet werden. Kleine Windmaschinen sind bezogen auf die geförderte Luft oft kostengünstiger als große.
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Es können auch kleine Windmaschinen bzw. Ventilatoren (z.B. „Rohrventilatoren“) die Luft zu einer zentralen größeren Windmaschine fördern, die dann den Transport dieser Luft in höhere Luftschichten bewerkstelligt. Die Luft kommt dann an dieser größeren Windmaschine bereits mit einem leichten Überdruck an und deren Förderleistung ist dann deutlich höher, als wenn sie die Luft selbst ansaugen müßte! An der Spitze eines solchen „Abluftkamins“ kann sich eine drehbare bzw. ausrichtbare Haube befinden, die den dort austretenden Luftstrom in eine bestimmte Richtung lenkt. Vorzugsweise geschieht dies weg von Gebäuden oder in Windrichtung.
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Besonders bevorzugt findet der Luftaustritt auch bei einer solchen Haube aber immer mit einer überwiegenden Aufwärtsrichtung statt, denn die dort ausgestoßene Luft soll möglichst weit in höhere und bewegtere Luftschichten gelangen!
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Da keine großen Strömungswiderstände durch Filter vorhanden sind, sind sehr (!) große Luftdurchsatzmengen möglich, die zu einer drastischen Verbesserung der Luft im Bereich der Straße führen, denn es strömt von der Seite und oben bessere Luft in diesen Bereich ein.
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Da die von der Windmaschine ausgestoßene Luft in relativ große Höhen gelangt, von wo aus sie weggeweht wird, findet nur wenig Rückfluß dieser Luft zurück nach unten statt. Es soll sinnvollerweise weniger als 50% zurück nach unten gelangen, vorzugsweise weniger als 25%, noch mehr bevorzugt, weniger als 10%. Die Optimierung daraufhin ist abhängig von der baulichen Umgebung.
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Prinzipiell wurde auf diese Weise in der frühen Zeit der Industrialisierung Abgas durch hohe Schlote aus dem Bereich bewohnter Gebiete entfernt und die Natur selbst besorgte dann die Reinigung der stark verdünnten Abgase, was bei starker Belastung natürlich nur in beschränktem Maße erfolgte.
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Im aktuellen Fall der Absaugung von Stadtluft sind die Verschmutzungen aber nicht so konzentriert wie bei früheren Industriebetrieben (die abgesagte Luft ist ja „atembar“), so daß die Natur diese Reinigung der Luft (z.B. durch Regen, umfangreiche Vegetation) im Umland bewerkstelligen kann.
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Das Nachströmen von Luft in den Ansaugbereich wird dabei stark von der Bebauung beeinflußt. Es findet eine vorwiegend eindimensionale Luftbewegung entlang der Straßenschluchten statt. Dadurch wird auch schlechte Luft aus entfernteren Straßenbereichen der Absaugung zugeleitet.
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In einem Straßenbereich mit 30 Metern Breite und 20 Meter hohen Gebäuden „liegt“ in einem Bereich von ungefähr 500 Metern Länge eine relativ wenig bewegte Luftmenge von 300.000 Kubikmetern.
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Die Größenordnung von 100.000 Kubikmetern Luft pro Stunde sollte vorzugsweise erreicht oder überschritten werden, und dies ist schon mit kostengünstigen Anlagen möglich:
- Siehe z.B.
https://www.trotec24.com/maschinen/ventilation/windmaschinen/windmaschine-ttw-100000.html
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Diese Anlage hat z.B. schon ohne Kamin eine „Auswurfweite“ von 120 Metern im Außenbereich, 400 Metern im Innenbereich! Sie kostet netto 15.500 Euro und hat eine Leistungsaufnahme von 20 Kilowatt.
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Diese Windmaschinen „werfen“ somit die Luft noch wesentlich höher als die Höhe des Abluftkamins, der mindestens 10 Meter hoch sein sollte, je höher, je besser. Vorzugsweise beträgt hierzu die Austrittsgeschwindigkeit der Luft aus dem Kaminausgang mehr als 5 Meter pro Sekunde, noch mehr bevorzugt mehr als 10 Meter pro Sekunde.
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Durch die Erfindung wird nicht nur der Schadstoffanteil in den unteren Luftschichten deutlich verbessert, sondern es wird auch die Hitze dort im Sommer verringert, wenn die über dem Asphalt erhitzte Luft abgesaugt wird!
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Am Austritt des Kamins befindet sich vorzugsweise ein Gitter mit einer Maschenweite, die Vögeln den Zutritt verwehrt.
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Vorzugsweise findet die Ansaugung der Stadtluft über neben der Straße angeordnete Kassetten statt (ähnlich kleinen Lärmschutzkassetten), die innen großteils hohl sind (damit der Strömungswiderstand darin klein ist) und miteinander über Öffnungen verbunden sind, so daß die eingesaugte Luft entlang der Straße von einer Kassette in die nächste in Richtung der Windmaschine strömen kann, die sie dann nach oben in höhere und bewegtere Luftschichten entläßt/„auswirft“, von wo aus nur ein sehr geringer Teil wieder zurück in die unteren Luftschichten der Straße zurückfindet.
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Vorteilhaft ist es, wenn von jeder Kassette (wenn sie gleich groß sind) ungefähr die gleiche Menge Luft eingesaugt wird. Hierzu ist es von Vorteil, wenn die Fläche der Öffnungen (vorzugsweise gleich groß, auf jeden Fall aber so groß, daß keine Pfeifgeräusche entstehen!), durch die die Ansaugung erfolgt, entsprechend eingestellt werden kann. Dies kann z.B. durch verschiebbare Blenden geschehen, die über eine Anzahl der Öffnungen geschoben werden und diese dann abdecken. An den Kassetten, die der Windmaschine am nächsten sind, sind mehr Öffnungen abgedeckt, als an entfernteren Kassetten, denn nahe der Windmaschine ist der Unterdruck in den Kassetten größer als fern davon.
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1 Million Kubikmeter angesaugte und ausgestoßene Luft pro Stunde sind mit käuflichen Windmaschinen auch möglich, auch durch Aufteilung in kleinere Einheiten. Solch große angesaugte Luftmengen führen zu einer sehr schnellen Verbesserung der Stadtluft in einem relativ großen Flächengebiet!
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Mehrere kleinere Windmaschinen mit weniger als 100.000 Kubikmetern und kleinere Abluftkamine sind ebenfalls möglich. Solche Windmaschinen sind noch deutlich günstiger!
- Siehe z.B.
https://www.trotec24.com/maschinen/ventilation/windmaschinen/trommelventilator-ttw-35000-s.html
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Diese Windmaschine mit fast 35.000 Kubikmetern Ausstoß pro Stunde kostet netto 588 Euro und verbraucht nur 0,75 Kilowatt! Allerdings ist die Ausstoßgeschwindigkeit deutlich geringer und damit auch die Auswurfweite. 3 Maschinen dieses Typs für zusammen ungefähr 1700 Euro bewegen pro Stunde mit einer Leistung von zusammen 2250 Watt die gleiche Luftmenge wie die zuvor genannte Windmaschine. Um die Luft in höhere Bereiche zu befördern sind allerdings Abluftkamine sinnvoll, die natürlich den Luftdurchsatz abhängig vom Durchmesser (möglichst groß, wegen Hagen-Poiseuille-Gesetz!) und der Länge verringern. Für größeren Druckabbau auf der Transportstrecke gibt es im Handel spezielle Windmaschinen/Ventilatoren mit höherer elektrischer Leistung.
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Mit der erfindungsgemäßen Methode des Austausches von straßennaher Stadtluft gegen Frischluft sind am schnellsten starke Verbesserungen der Stadtluft an den kritischen Punkten zu erreichen.
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Der Abluftkamin ließe sich z.B. als dicker Baum oder Kunstwerk tarnen und fiele dann gar nicht auf, höchsten positiv!
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Oder der Abluftkamin würde wie eine Litfaßsäule als Werbeträger verwendet.
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Oder der Abluftkamin (oder Lufttransportschlauch) würde entlang des Stammes eines großen Baumes geführt und von dessen Ästen und Blättern getarnt.
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Der Abluftkamin kann auch teleskopierbar aus ineinander schiebbaren Ringen bestehen, die nur bei Einsatz der Luftverbesserungsvorrichtung nach oben auseinandergeschoben werden.
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Der Abluftkamin kann auch aufblasbare Wände besitzen, die nur bei Bedarf gefüllt werden.
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Der Abluftkamin kann auch die sehr einfache und kostengünstige Gestalt einer oder mehrerer sogenannter Sky-Tubes oder Sky-Dancer haben. Das sind von der Windmaschine durch die Luftströmung selbst aufgerichtete, oben offene Säulen oder Figuren aus Textil, bzw. Folie. Vorzugsweise befindet sich innerhalb der Sky-Tubes oder Sky-Dancer eine sehr lange Stange, die verhindert, daß die Sky-Tube- bzw. der Sky-Dancer zur Seite kippt, sondern immer ungefähr senkrecht bleibt. Wenn keine Luftverbesserung am Standort mehr erforderlich ist, fällt die Sky-Tube bzw. der Sky-Dancer nach Abschalten der Windmaschine entlang der als Führung dienenden Stange in sich zusammen, bis zum nächsten Einsatz bei zu großer Luftverschmutzung.
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Teleskopierbare oder aufblasbare Kaminteile oder Sky-Tubes bzw. Sky-Dancer können sich natürlich auch an der Oberkante von statischen Abluftkaminen als zusätzliche Verlängerungsmöglichkeit befinden.
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Es ist möglich, innerhalb des Hohlraumes, der der Ansaugung und dem Weitertransport der verunreinigten Stadtluft zur Windmaschine hin dient, eine wenigstens teilweise Luftreinigung durchzuführen.
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Hierzu kann die Wandung mit absorbierendem/adsorbierendem Material beschichtet sein, oder es befinden sich in der Kassette sehr grobe, den Luftstrom möglichst wenig behindernde, Objekte mit Oberflächen, die absorbierend und/oder adsorbierend wirken.
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Oder es wird im einfachsten Fall ein Wassersprühnebel in den Kassetten versprüht, der sich größtenteils an Abscheidern niederschlägt, bevor er in die Windmaschine gelangt. Vor der Windmaschine befindet sich dann vorzugsweise ein effektiverer Abscheider.
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Das abgeschiedene Wasser sammelt sich am Boden der Kassette und wird abgeführt (in die Straßenkanalisation) oder neu versprüht. Oder es wird ein Teil neu versprüht und ein Teil abgelassen, so daß das abgeschiedene Wasser nie völlig verschmutzt ist. Oder das Wasser wird nach einiger Zeit und hinreichender Verschmutzung von einem Wartungsdienst entsorgt.
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Es kann auch eine verdünnte, vorzugsweise ungefährliche, Absorberlösung versprüht werden, vorzugsweise eine alkalische, um saure Luftschadstoffe wie Stickoxide und Schwefeloxide zu binden. Es eignen sich hierfür z.B. Alkalikarbonate (z.B. Soda oder Pottasche) oder Alkalihydrogenkarbonate oder Gemische derselben, u.U. mit weiteren Substanzen. Das etwas teurere Kaliumkarbonat (Pottasche) hat den Vorteil, hygroskopisch zu sein und nie ganz auszutrocknen. Damit können Düsen nicht durch Auskristallisieren verstopfen. (Um dies zu verhindern kann man auch andere hygroskopische Stoffe zusetzen, z.B. Kalziumchlorid, das in einigen Ländern auch als Streusalz bei tiefen Temperaturen Verwendung findet.) Die Lösung kann nachdem sie verbraucht ist, z.B. einfach in die Straßenkanalisation entlassen werden. Sie ist weniger schlimm als gestreutes Salz!
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Es ist möglich, die Luftabsaugung ständig laufen zu lassen. Energetisch günstiger ist es aber, sie nur einzuschalten, wenn Bedarf besteht, wenn also zu hohe Schadstoffwerte gemessen werden.
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Dies kann automatisiert erfolgen.
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A2.:
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Diese bautechnisch einfachere Variante kommt ohne langgestreckte Ansaugung entlang der Straße aus. Vielmehr saugt eine neben oder oberhalb der Straße angeordnete Windmaschine die Luft direkt an ihrer Ansaugöffnung an und stößt sie oben aus einem Kamin aus. Durch die hohe Ansaugleistung strömt auch Luft aus entfernten Bereichen entlang der Straße bis zur Ansaugöffnung der Windmaschine.
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Der Kamin kann prinzipiell auch eine Luftfilter-/ bzw. -waschfunktion haben, wodurch sich allerdings bei gleicher elektrischer Leistung der Windmaschine der Durchsatz durch ihn verringert.
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In einer möglichen Ausgestaltung enthält ein solcher Luftwaschkamin Füllkörper, an deren Oberfläche Wasser oder eine Absorberflüssigkeit (z.B. Alkalicarbonat oder - hydrogenkarbonatlösung) nach unten fließt. Die Füllkörper sind vorzugsweise porös und hydrophil, so daß sich Flüssigkeit an ihrer Oberfläche durch Oberflächenkräfte und vorzugsweise auch durch Kapillarkräfte über das Innere auch auf nicht direkt überflossene Bereiche verteilt. Hierfür ist z.B. Gestein, Bimsstein, gebrannter Ton und vieles andere mehr geeignet. Sogar Holz, Reisig (wie in Gradierwerken) und Betonbrocken aus Gebäudeabbruch.
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Der Kamin ist so hoch, daß die Reinigungsleistung ausreicht. Es muß keine 100% Reinigung erreicht werden. Mehr als 50% und hoher Luftdurchsatz ist ausreichend. Gemäß dem „Gesetz der abnehmenden Erträge“ würde der Luftdurchsatz für eine höhere Reinigungsleistung überproportional abnehmen. Als Beispiel: Bei 10.000 Kubikmetern Durchsatz pro Stunde durch einen 5 Meter hohen, füllkörpergefüllten Luftkamin 70% Absorption von Schadstoffen, bei 90% Absorption in einem 10 Meter hohen Luftkamin aber wegen höherem Reibungswiderstand nur noch beispielsweise 5.000 Kubikmeter pro Stunde. Insgesamt wird dann weniger Schadstoffmasse entfernt.
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Die Waschlösung wird vorzugsweise nicht ganz oben in den Luftkamin eingebracht, sondern deutlich weiter unten, so daß die Füllkörper oberhalb der Einfüllstelle gleichzeitig als Abscheider wirken, wo aber auch noch Absorption stattfindet.
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Oben über dem Kamin kann sich ein Regenschutz befinden.
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Variante B:
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Eine noch einfachere Variante B der Erfindung sieht vor, eine oder mehrere sehr starke Windmaschinen mit stark gerichtetem Luftstrahl kaminlos oder mit nur kurzem Kamin (Länge weniger als die Hälfte der Höhe der umgebenden Bebauung) direkt mehrere Meter oberhalb der Straße anzubringen (Variante B1). Dies kann z.B. auch an der Seite schon vorhandener Fußgängerbrücken oder Verkehrsbrücken erfolgen! Der Verkehr darf dadurch nicht behindert werden! Die sehr starke Windmaschine bzw. das Ensemble davon „wirft“ den größten Teil der angesaugten Luft in eine Höhe oberhalb der Gebäude.
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Noch einfacher, aber etwas weniger effektiv ist eine Variante B2: Die sehr starke Windmaschine wird direkt neben der Straße in einem kurzen „Abluftkamin“ platziert, der im unteren Bereich unterhalb der Windmaschine zur Straße hin als Ansaugbereich geöffnet ist. Dieser Abluftkamin kann z.B. wie eine Art Litfaßsäule aussehen und auch als Werbe- oder Informationsträger verwendet werden.
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Die Wände des „Abluftkamins“ (auch bei anderen Varianten der Erfindung) sind vorzugsweise mit schalldämmendem Material isoliert und die Windmaschine von der Wand des Abluftkamins schallmäßig entkoppelt.
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Windmaschinen mit Kamin (alle beschriebenen Varianten, ob A, B oder M) müssen nicht vertikal ausgerichtet sein, sondern sie können auch horizontal ausgerichtet sein und den Luftstrom dann im Kamin in die Vertikale umlenken.
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Die Anbringung gemäß Variante B1 kann z.B. auch an alten oder neu zu erstellenden Verkehrszeichenbrücken erfolgen, die damit eine doppelte Funktion erhalten. Die statische und dynamische Belastung durch die relativ leichten Windmaschinen ist nicht groß!
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Unterhalb der Windmaschine nach Variante B1 kann der Ansaugbereich auch wie eine horizontal langgestreckte Saugdüse eines Staubsaugers ausgestaltet sein, die sich quer zur Fahrbahn erstreckt und Luft einsaugt, die von den fahrenden Autos vor sich hergeschoben und verwirbelt wird.
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Der Auslaß der Windmaschine ist vorzugsweise durch einen Kamin nach oben etwas verlängert, wodurch ein stärker gerichteter Luftstrahl entsteht.
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Starke Windmaschinen werfen aber bei hoher Leistung und Ausstoßgeschwindigkeit die Luft auch ohne Kamin in deutlich größere Höhen als schwache Windmaschinen. Insofern sind besonders leistungsstarke Windmaschinen zu bevorzugen, denn sie kommen ohne hohe Kamine oder sogar ganz ohne solche aus.
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Wird ein Abluftkamin verwendet, so muß dieser nicht statisch sein. (Dies gilt auch für Ausführungen der Erfindung gemäß Variante A.)
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Der Abluftkamin kann vielmehr auch teleskopierbar aus ineinander schiebbaren Rohrringen bestehen, die nur bei Einsatz der Luftverbesserungsvorrichtung nach oben auseinandergeschoben werden.
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Der Abluftkamin kann auch aufblasbare Wände besitzen, die nur bei Bedarf gefüllt werden.
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Der Abluftkamin kann auch die sehr einfache und kostengünstige Gestalt einer oder mehrerer sogenannter Sky-Tubes oder Sky-Dancer haben. Das sind von der Windmaschine durch die Luftströmung selbst aufgerichtete, oben offene Säulen oder Figuren aus Textil, bzw. Folie. Vorzugsweise befindet sich innerhalb der Sky-Tubes oder Sky-Dancer mindestens eine sehr lange Stange, die verhindert, daß die Sky-Tube- bzw. der Sky-Dancer zur Seite kippt, sondern immer ungefähr senkrecht bleibt.
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Wenn keine Luftverbesserung am Standort mehr erforderlich ist, fällt die Sky-Tube bzw. der Sky-Dancer entlang der als Führung dienenden Stange in sich zusammen, bis zum nächsten Einsatz bei zu großer Luftverschmutzung.
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Teleskopierbare oder aufblasbare Kaminteile oder Sky-Tubes bzw. Sky-Dancer können sich natürlich auch an der Oberkante von statischen Abluftkaminen als zusätzliche Verlängerungsmöglichkeit befinden.
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Der Ansaugbereich der Windmaschine ist vorzugsweise durch ein Gitter (z.B. Maschengitter) geschützt, um den Eintritt von Vögeln, eventuell auch den wertvoller Insekten wie Bienen usw., wenn diese dort vorkommen) zu verhindern.
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Der Ausstoßbereich der Windmaschine weist ebenfalls ein Maschengitter auf, das aber vorzugsweise etwas größere Öffnungen aufweist, so daß alles, was eingesaugt wurde, auf jeden Fall ausgestoßen wird und kein Verschluß durch Zusetzen erfolgen kann.
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Eine sehr vorteilhafte Ausführung der Variante B, vor allem B2, sieht eine mobile Ausführung vor! Sie kann sich auf einem verfahrbaren oder versetzbaren Unterbau befinden, und bei Bedarf zu Stellen mit hoher Luftbelastung gebracht werden. Die Vorrichtung (Windmaschine mit Zubehör) kann sich z.B. auf einem Anhänger oder einem kleinen Lastwagen befinden, der an den Rand der Straße oder auf den Gehweg daneben gestellt wird. Oder die Vorrichtung wird vom Transportfahrzeug an die gewünschte Stelle befördert und dort abgestellt, bis sie nicht mehr benötigt oder an anderer Stelle benötigt wird und dazu wieder abgeholt wird.
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Eine Reinigung der Luft vor dem Ausstoß ist bei Variante B durch die sehr kurze Aufenthaltsdauer im Inneren der Anlage kostengünstig nur schwer möglich. Jeder schnell und effektiv wirkende Filter reduziert den Durchsatz stark, bzw. erhöht die erforderliche Leistung der Windmaschine.
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Prinzipiell läßt sich aber natürlich ein solcher Filter (vorzugsweise dann ein Filter auf Feststoffbasis) mit dann entsprechend zu kompensierendem Leistungsverlust, auch bei Variante B einsetzen, so daß die oben ausgestoßene Luft im Schadstoffgehalt reduziert ist.
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Variante M (Multiple Windmaschinen):
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Sowohl bei Variante A als auch bei Variante B kann der aufwärts gerichtete Luftstrom durch mehrere Windmaschinen erzeugt werden.
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Hierzu gibt es zwei prinzipielle Untervarianten M1 und M2.
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Bei Variante M1 befinden sich die Windmaschinen im Wesentlichen nebeneinander und eng beisammen. Dadurch wird ein flächenmäßig größerer gerichteter Luftstrom erzielt und der Innenbereich des Luftstroms steigt deutlich weiter in die Höhe als die Randbereiche.
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In einer Untervariante von M1 ist die in der Mitte befindliche Windmaschine leistungsstärker als die sie umgebenden.
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Bei Variante M2 befinden sich die Windmaschinen in Reihe hintereinander. Da leistungsschwächere Windmaschinen/Ventilatoren wesentlich kostengünstiger sind als leistungsstarke können dadurch bei gleicher elektrischer Gesamtleistung gegenüber der einzelnen leistungsstarken Windmaschine Kosten gespart werden.
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In einer bevorzugten Variante befinden sich die Windmaschinen dabei im Inneren eines Kamins. Im Falle von zwei Windmaschinen z.B. eine im Ansaugbereich des Kamins und eine an der Austrittsöffnung des Kamins.
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Es ist vorteilhaft, wenn die Windmaschine am Austritt des Kamins etwas zurückgesetzt ist, so daß die aus ihr austretende Luft noch ein Stück gerichtet im Kamin geführt wird. Die Windmaschine vor dem Austritt ist gleichstark oder stärker als die an der Ansaugöffnung des Kamins.
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Figurenliste
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- 1 zeigt schematisch eine Ausführung der Erfindung gemäß Variante B2 mit einer an einer Verkehrszeichenbrücke angeordneten starken Windmaschine einer Leistung von mindestens 20.000 Kubikmetern Luft pro Stunde, die eine Auswurfweite der Luft (im Freien gemessen) von mindestens 15 Metern hat. Die Luft tritt mit mehr als 8 Metern pro Sekunde aus der Windmaschine aus. Bevorzugt sind Windgeschwindigkeiten von mehr als 15 Metern pro Sekunde, noch bevorzugter von mehr als 25 Metern pro Sekunde. Der Kamin ist kurz, z.B. so lang wie der Durchmesser des Rotors der Windmaschine.
- 2 zeigt schematisch eine Ausführung gemäß Variante A2, bei der eine vertikal ausgerichtete Windmaschine neben einer Straße in einem ungefähr 15 Meter hohen Kamin angeordnet ist.
- 3 zeigt schematisch eine Ausführung gemäß Variante A2, bei der eine horizontale Windmaschine den Luftstrom über ein Verbindungsstück / einen Lufttransportschlauch zu einem Kamin oder Lufttransportschlauch befördert, der am Stamm eines hohen Baumes nach oben geführt ist.
- 4 zeigt schematisch eine Ausführung gemäß Variante A2, bei der die Luft über Kassetten neben der Straße angesaugt und zu einer Windmaschine mit kürzerem Kamin weitergeleitet wird. Gezeigt sind zwei Kassetten.
- 5 zeigt schematisch im Querschnitt eine Kassette gemäß Variante A2, bei der sich im Inneren der Kassette eine Luftreinigungsvorrichtung auf Flüssigkeitsbasis befindet. Der Kreislauf der Waschflüssigkeit vom Sammelbereich zum Waschflüssigkeitszuführungsrohr ist nicht dargestellt, ebensowenig wie die Ansaugöffnungen in der Hülle der Kassette.
- 6 zeigt schematisch eine Ausführung gemäß Variante A2, bei der sich im Inneren des Kamins eine Luftreinigungsvorrichtung auf Flüssigkeitsbasis befindet. Der Flüssigkeitseintrag erfolgt im oberen Drittel des Kamins, z.B. mittels eines den Kamin ringförmig umgebenden Zuleitungsrohres mit Öffnungen in den Kamin hinein.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Windmaschine/Ventilator
- 2
- Kamin
- 3
- Verkehrszeichenbrücke
- 4
- Straße
- 5
- Verbindungsstück / Lufttransportschlauch
- 6
- Baum
- 7
- Kassette mit Ansaugöffnungen
- 8
- Waschflüssigkeitszuführungsrohr
- 9
- Füllkörper / Berieselungskörper
- 10
- Sammelbereich der Luftwaschflüssigkeit
- 11
- Ringförmiges Zuführungsrohr außerhalb des Kamins
