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30.04.2008

Neue Gassensoren ermöglichen Überwachung von Altlasten und Gasleitungen


Ein neuartiges Gassensor-System ermöglicht erstmals die kostengünstige Überwachung großer Gebiete. Der patentierte Gassensor basiert auf dem Prinzip der Diffusion, das dafür sorgt, dass bestimmte Gase eine Membran schneller durchdringen als andere. Mit einem schlauchförmigen Sensor kann so ein Mittelwert der Gaskonzentration über eine bestimmte Strecke gemessen werden ohne Beeinflussung und Verfälschung der Messumgebungsbedingungen. Wenn solche Sensoren in einem bestimmten Muster verlegt werden, dann kann die Konzentration eines Gases in einer Fläche bestimmt werden. Der Messschlauch kann daher viele einzelne Sensoren ersetzen und ist so erheblich kostengünstiger als bisherige Verfahren.

Die Entwicklung entstand am Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung (UFZ) und wird erstmals zur 15. Internationalen Fachmesse für Wasser-Abwasser-Abfall-Recycling (IFAT) vorgestellt, die vom 5. bis 9. Mai in München stattfindet.

Potenzielle Anwendungsgebiete der membranbasierten Gassensoren ("MeGa") sind Altlastensanierung und Deponieüberwachung. Aber auch zur Überwachung von Gasleitungen, der Bildung von Schwefelwasserstoff in Gewässern oder der Verpressung von Kohlendioxid könnte die Technologie künftig eingesetzt werden. Dass Prinzip kann auch in Flüssigkeiten angewendet werden. So ist die Sonde ebenfalls zur Überwachung von Gewässern einschließlich Grundwasser sowie dem Monitoring von Bohrlöchern geeignet. Bei der Bohrloch- und Gewässersonde ist durch die schlanke Bauform der Einsatz in Pegeln möglich. Durch die (dauerhafte) Verbindung mit dem oberirdischen Teil kann die Datenerfassung bzw. -auswertung im abgeteuften Zustand der Sonde erfolgen. Ein Gerät mit derartigen Eigenschaften ist weltweit bislang nicht verfügbar. Ein weiteres potenzielles Einsatzgebiet stellt die Prozessüberwachung in der Wasseraufbereitung oder in der Lebensmittelindustrie wie bei Brauereien und Molkereien dar.

Die Forscher hoffen, dass ihr System in Zukunft auch dazu beitragen kann, Räume intelligenter zu lüften. Ein zu hoher Kohlendioxid-Gehalt führt zu Übermüdung und gesundheitlichen Beeinträchtigungen, eine Überlüftung dagegen bedeutet Verschwendung von Energie. In Schulräumen, Vortragssälen aller Art und an Arbeitsplätzen gelten deshalb Empfehlungen für Konzentrationen in der Raumluft von 1000 bzw. 3000 ppm. "Eine Überwachung dieser Raumluftkonzentrationen scheiterte bisher am Fehlen geeigneter, preisgünstiger Messverfahren, die mit entsprechender Lüftungstechnik verbunden sind", erklärt Dr. Detlef Lazik vom UFZ. "Mit unseren membranbasierten Gassensoren wird es möglich, die Belüftung zum Beispiel dezentral per Ventilator zu realisieren, der über einen Gassensor geregelt wird. Die Belüftung wird beim Überschreiten eines einstellbaren Grenzwertes dann einfach zugeschaltet." Das gleiche Prinzip kann auch zum Gefahrstoff-Monitoring für Gebäude und Anlagen genutzt werden.

Quelle: idw/Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung (UFZ)




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