DE202005005227U1 - Einrichtung zur Entstaubung von Luft im Bereich von Verkehrswegen - Google Patents

Abstract

Einrichtung zur Entstaubung von Luft im Bereich von Verkehrswegen, insbesondere im Bereich von Straßen, mit einer Sensoreinheit zum Feststellen einer Staubkonzentration in der Luft, einer Steuerung und zumindest einer Entstaubungseinheit, wobei die Entstaubungseinheit ein Elektroabscheider ist mit einer Niederschlagelektrode zum Abscheiden geladener Staubteilchen und wobei die Sensoreinheit zur Übermittlung eines eine Staubkonzentration in der Luft repräsentierenden Signals an die Steuerung mit dieser verbunden ist und die Steuerung dazu eingerichtet ist, die Entstaubungseinheit bei Überschreiten eines vorbestimmten, von der Sensoreinheit festgestellten Staubkonzentration-Schwellwertes die Entstaubungseinheit zur Inbetriebnahme derselben anzusteuern.

Description

• Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Entstaubung von Luft im Bereich von Verkehrswegen.
• Es ist bekannt, dass in der Luft befindliche Stäube, insbesondere Feinstäube, die mit der Atemluft aufgenommen werden, für Menschen eine Gesundheitsgefährdung darstellen. Dies gilt insbesondere bei hohen Staubkonzentrationen sowie einer langen Aussetzung solcher Stäube.
• Ein hohes Maß derartiger Stäube entsteht im Bereich von Verkehrswegen, insbesondere an Straßen und Schienen. Dabei sind die im Bereich von Straßen durch Kraftfahrzeuge hervorgerufenen bzw. aufgewirbelten Stäube in besonders hohen Konzentrationen vorzufinden und stellen ein besonders hohes Risiko für die Gesundheit der Anwohner dar, insbesondere in Ballungszentren und Bereichen mit hohem Verkehrsaufkommen.
• Derartige Stäube entstehen nicht nur bei der Verbrennung von Kraftstoffen und werden über die Abgase mit ausgestoßen (insbesondere bei Dieselfahrzeugen), sondern sie werden auch durch beim Abrieb von Reifen bzw. Asphalt sowie durch den Abrieb der einzelnen Elemente der Fahrzeugbremsen und auch der Kupplung gegeneinander erzeugt. Während die bei der Verbrennung der Kraftstoffe entstehenden Stäube durch geeignete Russfilter oder andere Filter zu einem gewissen Maß zurückgehalten werden können, können die oben genannten weiterhin beim Betrieb von Kraftfahrzeugen entstehenden Stäube nicht am Kraftfahrzeug zurückgehalten werden. Darüber hinaus wirbeln Kraftfahrzeuge aufgrund ihrer Eigenbewegung bereits vorhandene Stäube, beispielsweise aus Industrieemissionen, die sich auf der Fahrbahn abgelegt haben, wieder auf und führen auch dadurch zu einer Erhöhung der Staubkonzentration in der Luft.
• Diesem Problem widmet sich auch die Luftqualitätsrichtlinie 199/30/EG des Rates der Europäischen Union vom 22.04.1999, die nunmehr in den Mitgliedsstaaten in nationales Recht umgesetzt sein muss. Diese Richtlinie fordert die Einhaltung einer maximalen Staubkonzentration in der Luft und das Ergreifen entsprechender Gegenmaßnahmen, sollten diese Grenzen überschritten werden. Bereits heute ist allerdings bekannt, dass insbesondere in Ballungszentren und Bereichen mit hohem Verkehrsaufkommen die von der EU geforderten Grenzwerte häufig und auch über längere Zeiträume überschritten werden.
• Hier besteht also Handlungsbedarf.
• Diesem Handlungsbedarf wird die vorliegende Erfindung gerecht, indem sie eine Einrichtung zur Entstaubung von Luft im Bereich von Verkehrswegen mit den Merkmalen des Anspruches 1 zur Verfügung stellt. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen 2 bis 6 angegeben.
• Kernidee der Erfindung ist es, die staubbelastete Luft mittels elektrostatischer Entstaubungseinheiten, die eine Nie derschlagelektrode aufweisen, von ihrer Staublast zu befreien und somit die Staubkonzentration in der Luft zu senken. Je nach Ausdehnung des Abschnittes, in dem hohe Staubbelastungen an einem Verkehrsweg zu erwarten sind, können eine oder mehrere Entstaubungseinheiten eingerichtet werden.
• Die elektrostatische Entstaubung basiert darauf, dass Staubpartikel aufgrund der bei ihrer Entstehung vorhandenen Reibung wegen unterschiedlicher Polarisierbarkeit der am Entstehungsprozess beteiligten Komponenten elektrisch geladen werden. Dabei werden Teilchen mit höherer Dielektrizitätskonstante positiv, Teilchen mit niedrigerer Dielektrizitätskonstante negativ aufgeladen. Diese Ladung bewirkt eine elektromagnetische Anziehungskraft zu einer entgegengesetzt gepolten oder aber geerdeten Niederschlagelektrode, zu welcher die Partikel dann hingezogen werden. Treffen sie an der Elektrode auf, werden sie elektrisch neutralisiert und eingefangen. In der Entstaubungseinheit ist ein Auffang- bzw. Sammelbehälter angeordnet, in welchem die von der Niederschlagelektrode angezogenen und dort neutralisierten Staubpartikel gesammelt werden.
• Die Entstaubungseinheit kann zusätzlich zu der passiven Komponente (eine Anziehung bereits geladener Partikel) auch eine aktive Komponente aufweisen, beispielsweise eine Sprühelektrode zum aktiven Aufladen von in der Luft vorhandenen Staubpartikeln.
• Die erfindungsgemäße Einrichtung weist ferner eine Sensoreinheit auf, die feststellt, wann die Staubkonzentration in der Luft einen kritischen Wert übersteigt. Dies wird von der Sensoreinheit an eine Steuerung gemeldet, die die Entstaubungseinheit dann in Betrieb nimmt. Auf diese Weise ist es nicht erforderlich, die Entstaubungseinheit permanent im Betrieb zu halten, was zu einem unnötig hohen Energieverbrauch sowie zu einer verkürzten Lebenszeit der Entstaubungseinheit führen würde.
• Bevorzugt ist die Niederschlagelektrode geerdet, da auf diese Weise mit einer Niederschlagelektrode sowohl positiv als auch negativ geladene Staubteilchen eingefangen und neutralisiert werden können (Anspruch 2).
• In der Entstaubungseinheit können unterstützend zu der geerdeten Niederschlagelektrode positiv bzw. negativ geladene Leitelektroden angeordnet sein, um jeweils andersnamig geladene Partikel in Richtung der Niederschlagelektrode abzulenken.
• Eine vorteilhafte Weiterbildung, wie sie in Anspruch 3 angegeben ist, sieht vor, dass die erfindungsgemäße Einrichtung eine Vielzahl von Entstaubungseinheiten aufweist. Dies ist insbesondere dann von Vorteil, wenn die Luft in einem größeren Bereich an einem Verkehrsweg von Staub zu befreien ist.
• In einer in Anspruch 4 angegebenen vorteilhaften Weiterbildung ist die Entstaubungseinheit sichtdurchlässig. Dies ist insbesondere dann gewünscht, wenn die Entstaubungseinheit möglichst unauffällig am Rande des Verkehrsweges angeordnet werden soll.
• In einer in Anspruch 5 beschriebenen, vorteilhaften Weiterbildung ist vorgesehen, dass die Einrichtung eine Photovoltaikeinrichtung enthält, mit der die Versorgungsspannung zum Betrieb der Sensoreinheit und/oder der Steuerung und/oder der Entstaubungseinheit erforderliche Versorgungsspannung erzeugt wird. Dies führt zu einem umweltfreundlichen Betrieb der erfindungsgemäßen Einrichtung.
• Wie gemäß einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung (Anspruch 6) vorgesehen ist die mindestens eine Entstaubungseinheit in eine an dem Verkehrsweg angeordnete Lärmschutzwand integriert. Die Entstaubungseinheit kann allerdings auch losgelöst als sogenanntes stand-alone-Einheit ausgebildet sein.
• Die erfindungsgemäße Einrichtung ist vorzugsweise dazu ausgelegt, an Straßen, z.B. Autobahnen oder Bundesstraßen ange ordnet zu werden, insbesondere an solchen mit erhöhtem Verkehrsaufkommen oder in Ballungszentren. Sie kann allerdings auch an anderen, Staub freisetzenden Verkehrswegen, beispielsweise entlang von Schienenwegen eingesetzt werden.
• Mit der Erfindung wird ebenfalls ein Verfahren zur Entstaubung von Luft im Bereich von Verkehrswegen angegeben, für welches Verfahren im Rahmen dieses Gebrauchsmusters kein Schutz angestrebt wird. Das – von dem Gebrauchsmusterschutz nicht abgedeckte – Verfahren beinhaltet folgende Schritte: Feststellen einer Staubbelastung im Bereich eines Verkehrsweges mittels einer Sensoreinheit, Ansteuern einer Entstaubungseinheit bei festgestellter Überschreitung eines vorbestimmten Grenzwertes für die Staubkonzentration in der Luft und Entfernen von Staubpartikeln aus der Luft mittels eines in der Entstaubungseinheit vorhandenen elektrostatischen Filters.

Claims (6)

1. Einrichtung zur Entstaubung von Luft im Bereich von Verkehrswegen, insbesondere im Bereich von Straßen, mit einer Sensoreinheit zum Feststellen einer Staubkonzentration in der Luft, einer Steuerung und zumindest einer Entstaubungseinheit, wobei die Entstaubungseinheit ein Elektroabscheider ist mit einer Niederschlagelektrode zum Abscheiden geladener Staubteilchen und wobei die Sensoreinheit zur Übermittlung eines eine Staubkonzentration in der Luft repräsentierenden Signals an die Steuerung mit dieser verbunden ist und die Steuerung dazu eingerichtet ist, die Entstaubungseinheit bei Überschreiten eines vorbestimmten, von der Sensoreinheit festgestellten Staubkonzentration-Schwellwertes die Entstaubungseinheit zur Inbetriebnahme derselben anzusteuern.
2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Niederschlagelektrode geerdet ist.
3. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Vielzahl von in einem Abstand zueinander und in einem Abstand von dem Verkehrsweg angeordneten Entstaubungseinheiten aufweist.
4. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Entstaubungseinheit sichtdurchlässig ist.
5. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Photovoltaikeinrichtung zum Erzeugen einer zum Betrieb der Sensoreinheit und/oder der Steuerung und/oder der Entstaubungseinheiten erforderlichen Versorgungsspannung aufweist.
6. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Entstau bungseinheit in eine an dem Verkehrsweg angeordnete Lärmschutzwand integriert ist.