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Feinstaubentstehung durch mechanischen Abrieb und Aufwirbelungen

Erstellt am: 23.06.2010 | Stand des Wissens: 18.01.2022
Synthesebericht gehört zu:
Ansprechpartner
Karlsruher Institut für Technologie (KIT), Institut für Volkswirtschaftslehre (ECON), Prof. Dr. Kay Mitusch

Grundsätzlich erzeugt jede mechanische Reibung Partikel. Bei einem Fahrzeug tritt Reibung an den Kontaktflächen zwischen der Fahrbahn und den Reifen sowie an den Kontaktflächen zwischen Bremsbelag und Bremsscheibe auf. Die Größe der durch Reibung entstehenden Partikel und die damit verbundene Klassifizierung in Feinstaub (10 µm) wird wesentlich von der Verschleißfestigkeit der Festkörper determiniert. Je spröder beispielsweise ein Körper ist, desto rauer ist dessen Oberfläche und desto mehr und desto gröbere Partikel werden von ihm unter Einwirkung von Reibung abgegeben [Albe05a].
Die Schädlichkeit der Partikel ist abhängig von dem Ursprungsmaterial, aus dem die Feinstaubpartikel ausbrechen. Reifen enthalten neben ihrem Hauptbestandteil Gummi weitere Stoffe wie Weichmacher, Aktivatoren sowie Alterungs- und Lichtschutzmittel. In den Weichmacherölen finden sich oft polyzyklische aromatische Kohlenwasserstoffe (PAK), die als krebserregend eingestuft sind [BrSe05a]. Um die Gefahr von PAK-enthaltenden Feinstaubpartikeln zu reduzieren wurden neue Grenzwerte für die Reifenproduktion eingeführt. So darf nach der REACH Verordnung der PAK-Gehalt in Weichmacherölen demnach maximal 10mg/kg pro Reifen betragen [EU1907/2006].
Neben der eigentlichen Erzeugung der Partikel wird Feinstaub in der Luft auch durch Aufwirbelungen erzeugt. Durch das Beschleunigen, Rollen und Bremsen von Fahrzeugen werden Partikel aufgewirbelt, die sich bereits auf der Erdoberfläche abgelagert hatten (Resuspension) [Kr08]. Hierdurch gelangen die Partikel wieder in die Atemluft. Besonders hohe Feinstaubemissionen durch Aufwirbelungen sind im Bereich von Baustellen zu beobachten [VDI05].
Ansprechpartner
Karlsruher Institut für Technologie (KIT), Institut für Volkswirtschaftslehre (ECON), Prof. Dr. Kay Mitusch
Zugehörige Wissenslandkarte(n)
Feinstaub im Straßenverkehr (Stand des Wissens: 18.01.2022)
https://www.forschungsinformationssystem.de/?327453
Literatur
[Albe05a] Jan Albers Kontamination in der Mikrostrukturierung, Hanser Fachbuchverlag, 2005
[BrSe05a] Braess, H., Seiffert, U. Vieweg Handbuch Kraftfahrzeugtechnik, Vieweg, 2005
[Kr08] Krzizek, R Umweltzone Ruhrgebiet, 2008
[VDI05] Westphal, R. "Feinstaub-Sündenbock" Dieselmotor, veröffentlicht in VDI nachrichten, Ausgabe/Auflage Nr. 32 , VDI Verlag GmbH, Düsseldorf , 2005/08/12
Rechtsvorschriften
[2005/69/EG] Richtlinie 2005/69/EG betreffend Beschränkungen des Inverkehrbringens und der Verwendung gewisser gefährlicher Stoffe und Zubereitungen
[EU1907/2006] VERORDNUNG (EG) Nr. 1907/2006 DES EUROPÄISCHEN PARLAMENTS UND DES RATES
vom 18. Dezember 2006
Glossar
HC
= hydrocarbons, zu Deutsch: Kohlenwasserstoffe. Als Kohlenwasserstoffe werden in der Chemie Verbindungen bezeichnet, die ausschließlich Kohlenstoff (C) und Wasserstoff (H) im Molekül enthalten.

Auszug aus dem Forschungs-Informations-System (FIS) des Bundesministeriums für Verkehr und digitale Infrastruktur

https://www.forschungsinformationssystem.de/?323008

Gedruckt am Samstag, 2. März 2024 13:58:42