Membran-Gaspumpe N 940
Membran-Gaspumpen von KNF fördern oder verdichten Gase und Dämpfe und erzeugen ein Vakuum, ohne das Mediu...
Mehr erfahren
Zur ÜbersichtKNF Pumpen ermöglichen Überwachung von Wüstenstaub
Speziell angepasste KNF Membranpumpen ermöglichen präzise Verfolgung von Feinstaub aus der Sahara-Wüste
Orangefarbener Himmel, trüber Sonnenschein, staubbedeckte Autos: Der rötliche Regen, der Mitte März 2022 über Süd- und Mitteleuropa niederging, war eine außergewöhnlich hohe Konzentration von Saharastaub. Um die globalen Auswirkungen dieses Phänomens besser zu verstehen, verfolgt das Projekt Detection of Non-Anthropogenic Air Pollution (DNAAP) diese Feinstaubbelastung und das mit Hilfe von KNF Pumpen.
Globales Phänomen, durch Stürme verursacht
Von Stürmen in der Sahara aufgewirbelt, reist Wüstenstaub um den ganzen Erdball. Wenn Wirbelstürme im Mittelmeer auftreten, können sie die Feinstaubbelastung in der Luft stark erhöhen. Infolgedessen ist selbst in weit entfernten Regionen manchmal mit bloßem Auge eine gelb-rote Staubschicht auf Fenstern und Fahrzeugen zu sehen.
Unscheinbarer Staub mit enormer Wirkung
Die mineralischen Staubpartikel haben eine durchschnittliche Größe von wenigen Mikrometern. Sie dienen als Dünger in nährstoffarmen Regionen, beeinflussen die Temperatur der Erde, indem sie die Sonneneinstrahlung abblocken, und lösen Wolkenbildungsprozesse aus, indem sie als Kondensationskerne fungieren. Die Partikel gelten zudem als Feinstaubluftverschmutzung mit negativen Auswirkungen auf die menschliche Gesundheit.
Staubverfolgung in Echtzeit im Mittelmeerraum
Das Forschungsprojekt DNAAP sammelt Echtzeitdaten über Feinstaubbelastung in der Luft, die durch natürliche Phänomene hervorgerufen wird. Zu diesem Zweck werden Staubpartikel mittels Lichtabsorption an Standorten in Zypern, Spanien und Slowenien gemessen. Dies gibt Aufschluss über die Konzentration von Mineralstaub, insbesondere Saharawüstenstaub, im Mittelmeerraum. Bei dem Forschungsprojekt spielen KNF Pumpen eine entscheidende Rolle.
Schwarzem Kohlenstoff unerwünscht
Der führende Projektpartner von DNAAP, Aerosol d.o.o., verwendet das Magee Scientific Aethalometer AE33 für Echtzeitmessungen. Um nur die nicht-anthropogene Luftverschmutzung durch Feinstaub zu messen, muss zunächst schwarzer Kohlenstoff herausgefiltert werden. Diese Art von Kohlenstoff ist meist das Ergebnis menschlicher Aktivitäten wie Brandrodungen und der Verbrennung fossiler Brennstoffe. Aus diesem Grund wird ein virtueller Impaktor vorgeschaltet, um den unerwünschten schwarzen Kohlenstoff von den Wüstenstaubpartikeln zu trennen, bevor diese in die Analyseeinheit gelangen.
Manchmal werden Staubstürme in der Sahara-Wüste so stark, dass eine gelb-rote Staubschicht auf Fenstern und Fahrzeugen selbst in weit entfernten Gebieten zu sehen ist.
Ansaugpumpe hilft bei der Reinigung von Staub
Eine speziell angepasste Gaspumpe KNF N 940 fördert die Ansaugluft zum virtuellen Impaktor. Dort wird die Luft in einen Hauptstrom von 98 l/min und einen Nebenstrom von 2 l/min aufgeteilt. Saharastaub ist grobkörnig, sodass die Partikel durch Trägheit in den Nebenstrom gelangen. Der Nebenstrom, der den Staub enthält, wird dann ohne den schwarzen Kohlenstoff zur Analyse in das Absorptionsphotometer geleitet.
Zweite KNF Pumpe ermöglicht Stauberkennung
Im Aethalometer fördert eine Membrangaspumpe KNF N 86 den Nebenstrom mit einem definierten Volumen in die Analysekammer des Geräts. Dort wird die Luft durch ein Filterband geleitet. Dieses Band wird gleichzeitig mit Licht beleuchtet, während Detektoren die Intensität des durch das Band transmittierten Lichts messen. Wenn sich Wüstenstaub ansammelt, nimmt die Intensität des durch das Band transmittierten Lichts graduell ab, was auf das Vorliegen von Feinstaub in der Luft hinweist.
Individuell angepasste Gaspumpe
KNF ist an diesem Projekt mit der Bereitstellung von Pumpen für den Impaktor und das Aethalometer vertreten. Beide Pumpen wurden für ihre spezifischen Aufgaben und gemäß den Anforderungen der Einsatzumgebung angepasst. Die KNF N 86 Pumpe, die im Aethalometer verwendet wird, wurde so angepasst, dass sie schnell und einfach installiert werden kann. Dies wurde mit Hilfe von speziell angepassten Anschlüssen umgesetzt.
Maximale Zuverlässigkeit dank Customizing
Die maßgeschneiderte Membranpumpe im Impaktor basiert auf einer KNF N 940. Sie ist speziell mit parallel geschalteten Pumpenköpfen für eine höhere Förderrate von 100 l/min ausgestattet und ihre Pumpenköpfe aus Aluminium sind eloxiert. Dies macht die Pumpenköpfe resistent gegen die feuchte Umgebung der Messstellen und sorgt für maximale Lebensdauer.
Einsatz unter anspruchsvollen Bedingungen
Aufgrund der küstennahen Umgebungsbedingungen der Messstellen und ihrer oft abgelegenen Standorte ist die Zuverlässigkeit und ein wartungsfreier Betrieb der Ansaugpumpen für diese Anwendung enorm wichtig. Daher fiel die Wahl auch auf einen bürstenlosen DC-Elektromotor. Dieser Motortyp läuft verschleißfrei und ist sehr robust, was die Zuverlässigkeit der Pumpe noch weiter erhöht.
Live-Daten offen zugänglich
KNF ist stolz darauf, Teil dieses Projekts zu sein, das hilft, Feinstaubbelastungen aufzuspüren und weitere Erkenntnisse über die Funktionsweise unseres globalen Klimas zu gewinnen. Die Daten des Forschungsprojekts sind für die Öffentlichkeit zugänglich und können online in Echtzeit abgerufen werden. Auf einer Landkarte ist auch die Flugbahn der verschiedenen Schadstoffe zu sehen.
