Audi Stiftung und TU Berlin filtern Reifenabrieb erfolgreich

Entwicklung der TU Berlin und der Audi Stiftung Umwelt realisiert System für den Straßenablauf. Der "Urbanfilter" soll verhindern, dass Mikroplastik etwa als Reifenabrieb ins Grundwasser gelangt.

Dem Feinstaub und Mikroplastik zu Leibe rückt der sogenannte Urbanfilter, den die Audi Stiftung Umwelt mit der TU Berlin entwickelt hat. | Foto: Audi
Dem Feinstaub und Mikroplastik zu Leibe rückt der sogenannte Urbanfilter, den die Audi Stiftung Umwelt mit der TU Berlin entwickelt hat. | Foto: Audi
Johannes Reichel

Die Audi Stiftung für Umwelt und die TU Berlin haben gemeinsam einen Filter für den Straßenablauf entwickelt, der verhindern soll, dass Reifenabrieb und andere umweltschädliche Partikel zusammen mit dem Regenwasser in Kanalisation und Gewässer gespült werden. Erste Praxis- und Labortests hätten jetzt die Effizienz des Systems unter Beweis gestellt. Bei jeder Fahrt mit dem Auto entstehen Reifen- und Fahrbahnabrieb. Geschätzt 110.000 Tonnen davon gelangen jedes Jahr allein in Deutschland in Form von Mikroplastik auf die Straße, rechnet die Stiftung vor. Von dort verteilt es sich über den Wind in der Umwelt oder es wird vom Regen über den Straßenablauf und die Kanalisation in Böden, Flüsse und schlussendlich in die Ozeane gespült. Mit dem Aufkommen der Elektromobilität könnte speziell der Reifenabrieb noch zunehmen, aufgrund der höheren Fahrzeuggewichte und Anfahrdrehmomente. Abhilfe wäre also dringend geboten.

„Unser Ziel ist es, wo irgend möglich präventiv einzugreifen und weniger Mikroplastik in die Umwelt gelangen zu lassen“, erklärt Rüdiger Recknagel, Geschäftsführer der Audi Stiftung für Umwelt.

Die Filter sollen je nach Verkehrssituation individuell kombinierbar sein und halten die jeweils anfallenden Schmutzpartikel möglichst nahe am Entstehungsort zurück – noch bevor sie durch Regenwasser in die Kanalisation geschwemmt werden, so das Versprechen. Das Projekt war im September 2020 gestartet. Tests im Labor und auf der Straße Tests im Labor der TU Berlin hätten dabei gezeigt, dass die Filter sehr effektiv arbeiten. Sie schafften es, „echten“ Straßenkehricht, Zigarettenfilter, Mikroplastik in Form von Kunststoffgranulaten bis zu drei Millimeter Größe, Bonbonpapier oder auch Deckel von Coffee-to-go-Bechern dauerhaft zurückzuhalten, ohne zu verstopfen.

„Das System schafft das nicht nur bei leichtem oder schwachem Nieseln, sondern auch wenn es richtig stark regnet“, skizziert Daniel Venghaus, wissenschaftlicher Mitarbeiter im Fachgebiet Siedlungswasserwirtschaft an der TU Berlin.

 

Praxistest in Berlin - Stresstest im Sturm

Seit mehr als einem Monat ist zudem ein Filter in einer vielbefahrenen Straße in Berlin im Einsatz. Den ersten Stresstest in Form der Sturmserie Mitte Februar konnte der sogenannte Urbanfilter erfolgreich meistern. Er soll noch bis Ende des Jahres seinen Dienst verrichten. Die Forschenden wollen hier sowohl Proben des Zulaufs als auch des abfließenden Wassers nehmen, um den Wirkungsgrad im Realbetrieb im Verlauf der Jahreszeiten zu bestimmen. Weiterhin laufen bereits erste Gespräche mit dem ADAC-Fahrsicherheitszentrum Berlin-Brandenburg, um Filter an den Fahrstrecken zu installieren und so ein besseres Verständnis für die Filterung des Abriebs in unterschiedlichen Fahrsituationen zu erhalten, schilder die Stitung.

Neun Module für unterschiedliche Einsätze

Die Sedimentfilter sind in die drei Zonen Straße, Schacht und Ablauf unterteilt und bestehen aus neun Modulen. Bis zu drei Module können miteinander kombiniert werden, um je nach Einsatzort das beste Ergebnis zu erzielen. Im obersten Straßenbereich kann das eine spezielle Ablaufrinne sein. Darunter, im Gullischacht selbst, werden Feststoffe beispielsweise mithilfe eines optimierten Laubkorbs oder eines sogenannten Filterrocks grob herausgefiltert. Im untersten Bereich, dem Ablauf, geht es um die Feinfiltration, wofür ein Magnetmodul zum Einsatz kommen kann. Dieses Filtern feinster Partikel stellt die Forschenden rund um Daniel Venghaus noch vor Herausforderungen.

„Tests mit Reifenmehl von 20 bis 1.000 Mikrometer (µm) Größe und leichtem bis mittlerem Regen hat das System bestanden. Nun arbeiten wir daran, die Filterleistung auch bei starkem Regen zu verbessern", präzisiert Venghaus.

Allerdings verhalte sich das Reifenmehl, das zu Prüfzwecken verwendet werde, anders als echter Reifenabrieb. Hier sollen Praxistests an Straßen weiteren Aufschluss geben.

Auch hier ist Vernetzung ein Schlüsselfaktor

Ziel der Tests und der weiteren Entwicklungen sei es, dass der Filter in der Praxis bis zu ein Jahr lang im Einsatz sein kann, ohne gewartet und gereinigt werden zu müssen. Hier komme die "intelligente Vernetzung" ins Spiel, bei der man unterschiedliche Informationen bündelt, wie etwa die Termine der Straßenreinigung, das Verkehrsaufkommen auf der jeweiligen Straße, Stoßzeiten sowie die Wettervorhersage. Ein Faktor ist auch, ob an der Straße viele Bäume stehen oder häufig Hunde ausgeführt werden. Aus diesen Faktoren lässt sich der Verschmutzungsgrad der einzelnen Filter prognostizieren und ermitteln, wann der optimale Zeitpunkt zur Entleerung ist, so die Verantwortlichen. So könnte ein Filter beispielsweise präventiv geleert werden, bevor starke Regenfälle aufkommen.

„Wir stehen in engem Austausch mit weiteren Partnern, etwa der Ingenieurgesellschaft IAV und weiteren Forschungseinrichtungen, die sich gezielt mit intelligenter Verkehrsführung und -planung beschäftigen“, erklärt Daniel Venghaus.

Ein Exponat des Urbanfilter ist noch bis zum 4. April im Audi Forum Ingolstadt ausgestellt, anschließend in Wolfsburg. Im Wissenschaftsmuseum Phaeno will Venghaus am 1. Mai im Rahmen der Veranstaltungsreihe „Meet the Scientist“ seine Forschungsarbeit vorstellen.

„Wir sind offen für weitere Kooperationspartner, sowohl was eine Ausstellung betrifft als auch mögliche Einsatzorte“, appelliert der Wissenschaftler.

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