Anwendung hochspannungstechnischer Verfahren am Beispiel der Tunnelabluftreinigung
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Zusammenfassung
Durch die Anwendung hochspannungstechnischer Verfahren gelingt es, Aerosole mit einer elektrischen Ladung zu versehen. Die Aufladung erfolgt überwiegend durch hohe Gleichspannung, fallweise auch durch hohe Wechselspannung, bis in den Bereich von über 100 kV, wobei entsprechende Elektrodenanordnungen zur Aufladung der Aerosole eingesetzt werden. Durch die Wirkung des elektrischen Eigenfeldes herrscht zwischen dem geladenen Aerosol und einem geerdeten Zielobjekt eine elektrische Kraftwirkung. Diese kann durch ein äußeres elektrisches Feld noch weiter verstärkt werden. Die hochspannungstechnischen Verfahren werden in den unterschiedlichsten Ausführungsformen bei industriellen Prozessen und in der Umwelttechnik eingesetzt. Im vorliegenden Beitrag werden eingangs die Methoden der Aerosolaufladung, wie sie für den praktischen Einsatz zur Anwendung kommen, und anschließend als neueres Einsatzgebiet die Tunnelabluftreinigung mittels Elektrofilter, beschrieben. Dabei handelt es sich um den Einsatz eines Filtertyps, welcher in Kooperation mit der österreichischen Aigner Tunnel Technology GmbH, dem Institut für Verbrennungskraftmaschinen und Thermodynamik sowie mit Unterstützung des Instituts für Hochspannungstechnik entwickelt wurde. Die Anwendung dieser Filtertechnik wird z. B. in Madrid und im Mont Blanc-Tunnel eingesetzt. Es ist zu erwarten, dass diese Form der Abluftreinigung künftig verstärkt zum Einsatz gelangen wird, da in Ballungszentren immer häufiger Schnellstraßen und Stadtautobahnen teilweise rückgebaut, durch Unterflurtrassen bzw. Tunnelanlagen ersetzt werden und damit auch die entstehende Emission durch die Abluft reduziert werden muss.
Schlüsselwörter
hochspannungstechnische Verfahren Tunnelabluftreinigung ElektrofilterApplication of high voltage methods for tunnel air cleaning
Abstract
High voltage methods are used to generate electrical charges to be taken up by aerosols. These charged aerosols can be moved by electrical forces towards target areas e.g. for the application of separation, precipitation or coating. The generation of electrical charges normally is done applying high DC voltage in the range of some kV up to 100 kV. In some cases also high AC voltage is used. For the generation of electrical charges special designed configurations of electrodes are used. Different methods for the generation of electrical charges can be used depending on the practical application. They are described in the first part of this contribution. The second part of this contribution reports on the practical application as the result of the development of an electrostatic filter which is used for the cleaning of traffic tunnel air in Madrid and the tunnel of Mont Blanc. The development has been carried out in cooperation between the Austrian Aigner Tunnel Technology Ltd., the Institute for Internal Combustion Engines and Thermodynamics and the Institute of High Voltage Engineering and System Management, Graz University of Technology, Austria. One has to expect for the future that the application of this new technology will become more and more important for the cleaning of traffic tunnel air in big cities.
Keywords
high voltage methods cleaning of tunnel air electro filterNotes
Danksagung
Für die Unterstützung und Beratung bei der Verfassung dieses Berichts sei dem Geschäftsführer von Aigner Tunnel Technology GmbH, Herrn Heinz Aigner, sowie Herrn Prof. Peter Sturm vom Institut für Verbrennungskraftmaschinen und Thermodynamik, TU Graz, der ab 2000 die weiteren Aktivitäten federführend fortgeführt und zuvor schon den Bereich Verkehr und Umwelt aufgebaut hatte, herzlich gedankt. Als Betreuer der praktischen Versuche haben hier speziell die Herren Gerhard Söllmann, Robert Leistentritt sowie Hannes Rodler im Laufe der Jahre viel Know-how eingebracht und wesentlich zum Gelingen der erfolgreichen Entwicklung dieser Technologie beigetragen.
Literatur
- Aigner H. (2012): Feinstaubreduktion in der Abluft von Straßentunneln, ein Erfolgsbeispiel für die Umsetzung von Forschung in die Praxis. Aigner Tunnel Technology GmbH, Gunskirchen bei Wels Google Scholar
- Woschitz R. (2011): Hochspannungsverfahren in Industrie und Umwelt, Vorlesungsskriptum. Institut für Hochspannungstechnik und Systemmanagement, TU Graz Google Scholar