Rußpartikelmessung – KNF Pumpen auf wissenschaftlichem Höhenflug

Abenteuer für die Wissenschaft

Nachdem die beiden Piloten etwa zehn Jahre lang ihr Flugzeug mit dem Namen „Correcaminos“ gebaut und getestet hatten, waren sie bereit für ihr großes Abenteuer. 2022 starteten sie ihre Reise in Ushuaia, Argentinien, einer der südlichsten Städte der Welt. Um Rußpartikel zu messen und die Kohlendioxidkonzentration zu analysieren, montierten die beiden Freunde ein Magee Scientific Aethalometer AE43 hinter ihren Sitzen. Diesem Messgerät wurden über ein Pitot-Rohr im Flügel Luftproben zugeführt, was Messungen während des Fluges in 2.500 m Höhe ermöglichte. Im Aethalometer förderte eine KNF N 86 Membranpumpe die Luftproben zum Messgerät.

Nach einem Monat Flug, der die meisten amerikanischen Länder passierte, landeten die Piloten in Alaska. Von dort aus kehrten sie nach Patagonien zurück und überflogen dabei viele unterschiedliche Landschaften und interessante Orte. Die gesammelten Daten stehen der Wissenschaft zur Verfügung und wurden der Nationalen Universität von Patagonien und dem Nationalen Wetterdienst Argentiniens übergeben, wo sie derzeit analysiert werden. Gemeinsam mit dem slowenischen Hersteller Magee Scientific/Aerosol werden wissenschaftliche Studien erstellt, um die globale Verfügbarkeit von Klimadaten zu verbessern. Mit diesen Aktivitäten ist die gemeinnützige Initiative die erste, die Kohlendioxid- und Rußpartikelmessungen entlang der Strecke von Patagonien nach Alaska durchführte.

Ruß – in vielerlei Hinsicht problematisch

Schwarzer Kohlenstoff, auch als Ruß bekannt, ist das Produkt unvollständig verbrannter kohlenstoffhaltiger Materialien. Die Quellen können natürlicher Art sein, wie z. B. Waldbrände, aber auch durch die gezielte Verbrennung fossiler Brennstoffe wie Kohle, Kraftstoff oder Erdgas verursacht werden. In Form von Aerosolpartikeln in der Luft schwebend, hat schwarzer Kohlenstoff negative Auswirkungen auf das globale Klima und die menschliche Gesundheit.

Aufgrund seiner dunklen Farbe absorbiert Ruß das Sonnenlicht sehr stark und trägt zur globalen Erwärmung bei. Beim Einatmen hat er eine krebserregende Wirkung. Außerdem wirkt er sich negativ auf die Atemwege von Erwachsenen und Kindern aus. Umso wichtiger ist es, dass bessere Daten über diese problematischen Aerosole zur Verfügung stehen.

Rußpartikelmessung nutzt KNF Pumpen

Das Herzstück des Aethalometers AE43 ist eine KNF Membrangaspumpe, die die Luft zur Analyseeinheit fördert. Für eine exakte Kohlendioxid- und Rußpartikelmessungen ist es notwendig, dass die Pumpe kontinuierlich eine definierte Luftmenge fördert. Außerdem muss sie über einen langen Zeitraum zuverlässig und wartungsfrei laufen. Diese Anforderungen führten zur Wahl einer KNF N 86 Pumpe, die Magee Scientific/Aerosol auch für das stationäre Aethalometer Modell AE33 einsetzt und die sich dort als zuverlässig, robust und langlebig erwiesen hat.

In enger Zusammenarbeit mit dem Hersteller hat KNF die Pumpe an die spezifischen Anforderungen des Kunden angepasst. Unter anderem ist die Pumpe mit einem modernen bürstenlosen Gleichstrommotor für optimale Regelbarkeit über ein PWM-Signal und anwendungsspezifischen Anschlüssen ausgestattet. KNF ist stolz, auf diese Weise einen kleinen Beitrag zur Klimaforschung zu leisten, der hilft, die Luft in verschiedenen Umgebungen zu analysieren und Einblicke in die Funktionsweise unseres Klimas zu geben.

Das Abenteuer geht weiter

Auch nach ihrem Rundflug messen die beiden befreundeten Piloten bei jeder Tour die Luftverschmutzung. Zuletzt überflogen sie Waldbrände für gezielte Rußpartikelmessungen. Und manchmal führen ihre Flüge auch zu anderen KNF Pumpen, die im Namen der Klimaforschung arbeiten. Ein Flug führte sie zum Beispiel zur Forschungsanlage ATTO (Amazonas Tall Tower Observation), wo ein stationäres Aethalometer die Luftverschmutzung misst. Dies ermöglicht den Vergleich von Daten mit zwei verschiedenen Messmethoden. Ihre Erlebnisse teilen die beiden Piloten auf Instagram.