Projekt 12079/01

Entwicklung von Schnelltests für die Luftanalytik auf der Grundlage der Dünnschicht-Reaktionsröhrchen-Technik

Projektträger

Bergische Universität - Gesamthochschule WuppertalFachbereich 9 - Analytische Chemie
Gaußstr. 20
42097 Wuppertal
Telefon: 0202/439-2491

Zielsetzung und Anlass des Vorhabens

Auf der Grundlage der Dünnschicht-Reaktionsröhrchen-Technik sollen Schnelltests für die Analyse von Schadstoffen in Luft entwickelt werden. Die wesentlichen Kriterien hierfür sind die einfache und sichere Handhabung in allen Verfahrensschritten sowie geringer Wartungs-, Kalibrier- und Justieraufwand eines mobil einsetzbaren Meßsystems. Zu den vorgesehenen Messaufgaben gehören die Überwachung von MAK-Werten und die Bestimmung von Innenraumkonzentrationen.


Darstellung der Arbeitsschritte und der angewandten Methoden· Vorhandene Reaktionssysteme für Dünnschicht-Reaktionsröhrchen werden an die Leistungsanforderungen der vorgegebenen Messaufgabe angepasst. Mit Hilfe von Prüfgasen werden die jeweiligen Messbereiche kontrolliert und die Verfahrenskenngrößen bestimmt.
· Reaktionssysteme für weitere Gasspurenstoffe werden für den Einsatz in Dünnschicht-Reaktionsröhrchen verfügbar gemacht.· Ein Probenahmesystem bestehend aus Pumpe und Massenflussmesser wird unter Berücksichtigung der speziellen Anforderungen an die Probenahme mit Dünnschicht-Reaktionsröhrchen entwickelt.
· Die vorliegende Auswerteapparatur (Grauwertzeilenkamera) soll unter marktrelevanten Gesichtspunkten optimiert werden.
· Unter realen Messbedingungen sollen die Ergebnisse der Schnelltests mit unabhängigen Methoden überprüft werden.


Ergebnisse und Diskussion

Aufbauend auf den Ergebnissen vorheriger Arbeiten wurden neben neuen Reaktionssystemen für weitere Spurenstoffe auch Probenahme- und Auswertegeräte entwickelt. Mit den neuen Reaktionssystemen ste-hen nunmehr Dünnschicht-Reaktionsröhrchen (Dünnschichtröhrchen) für die Messung von zehn verschiedenen Spurenstoffen (Aceton, Ammoniak, Chlor, Chlorphenole, Kresole, Ozon, Phenol, Schwefeldioxid, Stickstoffdioxid und Wasserstoffperoxyd) zur Verfügung.
Zum Einsatz der DSR-Technik wurde aufgrund fehlender Marktverfügbarkeit ein mobiles und auch für Personenmessungen geeignetes Probenahmesystem entwickelt. Zur Gewährleistung reproduzierbarer und exakter Probenahmevolumina verfügt dieses System neben einer mechanischen Durchflussbegren-zung über einen Massendurchflussmesser auch über eine drehzahlregelbare Flügelzellenpumpe.
Zur objektiven Auswertung der DSR stehen nunmehr drei verschiedene Techniken zur Verfügung. Neben der schon im vorangegangenen Projekt beschriebenen Auswerteeinheit mit CCD-Kamera (Grauwertzeilenkamera) wurde ein rechnerunabhängiges System, basierend auf dem gleichen Prinzip, entwickelt. Neben dieser professionellen Auswerteeinheit wurde, speziell für den Endnutzer, eine Software entwickelt, welche die Auswertung mit einem käuflichen Flachbettscanner ermöglicht. Sowohl für neu entwickelte als auch für vorhandene Dünnschichtröhrchen, wurden mit Hilfe der neuen Probenahme- und Auswertetechniken die Verfahrenskenngrößen bestimmt.
Die Bestimmung dieser Kenngrößen wurde mit Prüfgasen durchgeführt. Für die Herstellung der erforderlichen dynamischen Prüfgase wurde meist die im Rahmen des Projektes angeschaffte Permeationseinheit eingesetzt.
An zwei unterschiedlichen Fällen (Chlor-Störfallmessung in einem Galvanikbetrieb und Messung von Stickstoffdioxid in einer Messehalle) wurden die DSR-Schnelltests mit unabhängigen Methoden verglichen.
Dabei zeigte sich neben der sehr einfachen Anwendung der DSR eine gute Übereinstimmung mit den unabhängigen Methoden.


Öffentlichkeitsarbeit und Präsentation

S. Gäb, E. Moosbach, J. Jenewein, Schadstoffmessungen in Luft mit Dünnschicht-Reaktionsröhrchen, Exponat bei den Uni Tagen `97 E. Moosbach, Einsatzmöglichkeiten von Dünnschicht-Reaktionsröhrchen und erste Erfahrungen in der Gasspurenanalyse in Luft, Vortrag am 24.03.1998 auf der InCom Düsseldorf vom 23. - 26.03.1998
E. Moosbach, S. Gäb, Schadstoffmessungen in Luft mit Dünnschicht-Reaktionsröhrchen, Exponat auf der Envitec ´98 in Düsseldorf vom 02.-06.03.98


Fazit

Die im Rahmen des Projektes gesetzten Ziele wurden in den wesentlichen Punkten erreicht. Neben weiteren Dünnschichtreaktionsröhrchen und weiterer Auswertemöglichkeiten wurde eine geeignete Probenahmepumpe entwickelt. Anhand zweier Messkampagnen konnte gezeigt werden, dass die Dünnschichtreaktionsröhrchen eine leicht anzuwendende, genaue Schnelltestmethode sind.
Die Ergebnisse dieses Projektes sollten als Grundlage für eine Unternehmensgründung dienen. Das ursprüngliche Konzept musste erweitert werden, um es an die Marktanforderungen anzupassen. Die dadurch angestiegenen Investitionskosten konnten weder durch Eigenkapital noch durch Risikokapitalgeber aufgefangen werden. Die Unternehmensgründung scheitert letztendlich am zu hohen Investitionsbedarf und dem Fehlen von Kapitalgebern.

Übersicht

Fördersumme

96.122,87 €

Förderzeitraum

11.07.1997 - 09.06.1999

Bundesland

Nordrhein-Westfalen

Schlagwörter

Umwelttechnik