Wege finden, Staub und vor allem Feinstaub zu kontrollieren – das ist nicht nur eine große Gesellschaftsaufgabe, sondern auch eines der Ziele von FUCHS. Tatsächlich wurde dieses Ziel für Kunden im Bergbaubereich durch den Einsatz der Produktreihe RENOCLEAN AIR bereits erreicht. Und auch in anderen Branchen geht die Forschung weiter.
Staub ist allgegenwärtig. Nicht nur um uns herum, sondern auch in der öffentlichen Diskussion in Form des vielzitierten Feinstaubs. Doch Feinstaub entsteht nicht nur bei Verbrennungsprozessen von Kraftfahrzeugen, sondern hat viele Quellen: ob in Kraft- und Fernheizwerken, Öfen, Heizungen, bei der Metall- und Stahlerzeugung, dem Umschlag von Schüttgütern oder durch Bremsen- und Reifenabrieb. Außerdem kann er sich auf natürliche Weise bilden, durch Bodenerosion, Waldbrände und Vulkanausbrüche. Ebenso entsteht er in der Landwirtschaft. Hier werden aus gasförmigen Vorläuferstoffen wie Ammoniak durch chemische Prozesse sekundäre Feinstäube erzeugt.
Feinstaub lässt sich nach Korngrößen differenzieren. Letztendlich aber ist allen Feinstaubarten – egal ob grob, fein oder ultrafein – eins gemein: Sie sind potenziell schädlich für die menschliche Gesundheit. Abhängig von der Größe können sie sich in der Nasenhöhle, den Bronchien oder den Lungen absetzen und sogar in den Blutkreislauf eindringen. Damit haben sie unter anderem negativen Einfluss auf das Herz-Kreislauf-System und können Lungenkrebs verursachen. Ferner schaden sie der Umwelt durch die Versauerung von Seen und Bächen, die Schädigung empfindlicher Wälder oder die Bedrohung der Vielfalt der Ökosysteme.
Feinstaub jeder Art ist potenziell gesundheitsschädlich für den Menschen. Abhängig von der Größe kann er sich in der Nasenhöhle, den Bronchien oder den Lungen absetzen und sogar in den Blutkreislauf eindringen.
Feste Grenzen
Bereits Mitte der 1950er Jahre wurde als Folge der Smog-Katastrophe in London im Jahr 1952 ein erster Clean Air Act beschlossen. Mehrmals angepasst und überarbeitet ist er heute eine gesetzliche Regelung zur Luftreinhaltung in englischsprachigen Ländern. Für Europa legt die EU-Luftqualitätsrichtlinie 2008/50/EG Grenzwerte für Feinstaub fest. Für „groben“ Feinstaub liegt der Jahresmittelwert bei 40 Mikrogramm pro Kubikmeter. Der Tagesgrenzwert von 50 Mikrogramm pro Kubikmeter darf nicht öfter als 35 Mal im Kalenderjahr überschritten werden. Der Jahresmittelwert für „feinen“ Feinstaub liegt bei 25 Gramm pro Kubikmeter. Seit 2015 sind diese Werte verbindlich einzuhalten.
Die European Environment Agency (EEA) sammelt die offiziell gemeldeten Luftqualitätsdaten der EU-Mitgliedsstaaten. Die Europäische Kommission verwendet diese Daten dann, um zu prüfen, ob die Grenzwerte eingehalten werden. In den USA übernimmt diese Aufgabe die Environmental Protection Agency (EPA). Gebiete, die die Grenzwerte nicht einhalten, müssen Luftreinhalte- und Aktionspläne mit verschiedenen Maßnahmen aufstellen, um die Emissionen zu reduzieren.
Perfekte Simulation
Die Auflagen sind entsprechend streng und bedeuten für Industrieunternehmen einen hohen Aufwand. Daher arbeitet FUCHS seit geraumer Zeit an der Entwicklung von Technologien zur Staub- und Feinstaubkontrolle und hat mit der Einführung der Produktreihe RENOCLEAN AIR bereits effektive Lösungen auf den Markt gebracht. Diese Produkte dienen vornehmlich der Staubbekämpfung im Bergbaubereich und in der Mineralienbranche. Spezielle Additive, die mit Wasser in niedriger Konzentration gemischt werden, machen Sprühsysteme an Bergbaumaschinen und Bandübergabestellen effektiver und dienen als Netzmittel zur Staubreduktion in untertägigen Kohlebergwerken. Andere Produkte kommen als Fahrbahnstabilisator nichtbefestigter Straßen zum Einsatz, stabilisieren Kohlehalden und reduzieren Emissionen beim Transport von Gütern wie Kohle und Erz. Seit 2017 wird RENOCLEAN AIR auch in der britischen Stahlindustrie eingesetzt.
Ein weiteres Einsatzbeispiel ist ein Betonwerk, das bei Fahrzeugbewegungen auf den natürlichen Straßen vor Ort unter extrem hohen Staubemissionen leidet. Techniker von FUCHS nahmen Proben vom Material der Straßen und führten anschließend Labortests durch, um die Leistung der Staubniederhaltungsflüssigkeit RENOCLEAN AIR HOLD-DOWN zu prüfen. Im Gegensatz zu Wasser als Staubkontrollmittel bindet RENOCLEAN AIR die Partikel, hilft bei der Bindung von Feuchtigkeit und reduziert die Menge der Staubemissionen deutlich. „Zusätzlich zur geringeren Staubmenge reduziert sich auch die Anzahl der zur Staubkontrolle erforderlichen Wasseranwendungen, wodurch Treibstoff für den Tankwagen, Fahrerzeit und Wasser eingespart werden konnten. Die Berechnungen von FUCHS zeigen, dass der Wasserverbrauch in einigen Fällen um den Faktor 2,5 reduziert werden kann und bis zu 61 Prozent der Kraftstoffkosten für den Tankwagen eingespart werden können. In manchen Ländern ist Wasser ein sehr knappes Gut. Durch die Verwendung der RENOCLEAN AIR Produkte kann der Kunde diese kostbare Ressource anderweitig nutzen und Arbeitskräfte für andere Aufgaben einsetzen“, erläutert Paul Littley, Executive Manager Global Research & Development bei FUCHS LUBRICANTS U.K.
Straßenprobe, genommen eine Stunde nach Aufbringung von Wasser
Straßenprobe, genommen eine Stunde nach Aufbringung von Wasser mit 5% RENOCLEAN AIR HOLD-DOWN
Das Hinzufügen von 5% RENOCLEAN AIR HOLD-DOWN in das Wasser verbessert die Staubniederhaltung im Gegensatz zu reinem Wasser erheblich.
Und die Forschung geht weiter. Aktuell betreibt FUCHS weitere Feldversuche in den USA, Australien, Großbritannien und Polen. Neben der anwendungsorientierten Forschung beim Kunden spielt die Technologie zur Staubkontrolle dabei die wichtigste Rolle. Der eigens von FUCHS entwickelte Staubschrank wurde bereits zum Patent angemeldet. Er simuliert die Entstehung von Staub und Feinstaub auf engstem Raum. Windgeschwindigkeiten von fast 100 Kilometern pro Stunde, Temperaturen bis zu 50 Grad Celsius und Schwingungen des Materialbettes können in ihm simuliert werden. Ein hochmoderner Echtzeitstaubmonitor überwacht die Staubbelastung in der Luft und zeichnet sie exakt auf.
Durch den Einsatz des speziell entwickelten Wassertankwagens kann FUCHS die Straßenoberfläche mit einer definierten Menge des Produkts in vorbestimmter Konzentration kontrolliert behandeln.
Ständige Weiterentwicklung
„Wir wissen, dass die Luftqualität ein hochaktuelles Thema ist und von der Industrie sehr ernst genommen werden muss, sowohl für den Schutz der Arbeitnehmer als auch für den öffentlichen Raum um die Unternehmen herum. Dank unserer Produkte sind unsere Kunden besser in der Lage, die Luftreinhaltungsgrenzwerte einzuhalten. Und daran werden wir weiter forschen und entwickeln“, so Littley. Von den rund 500 Ingenieuren und Wissenschaftlern, die für FUCHS in 25 verschiedenen Laboren in aller Welt tätig sind, arbeiten etwa 30 aktiv an Staubkontrolltechnologien. Die weltweite Forschung wird durch eine Matrixstruktur der FUCHS-Forschungslabore koordiniert und gesteuert, innerhalb derer das britische Labor als zentrale Stelle für Entwicklungen im Bereich der Staubkontrolle fungiert.
