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News: Abgasmessung - volle Fahrt voraus

Ein optisches Meßsystem ermittelt in Bruchteilen von Sekunden die Kohlenmonoxid-Werte von Fahrzeugen im fließenden Verkehr. Der Blitzer für Abgase kann Kommunen und Städten helfen, Abgassündern auf die Spur zu kommen.
Bei einem Treffen der europäischen Umwelt- und Verkehrsminister im April 1998 beschlossen sechs Großstädte, bestimmte Stadtteile für Fahrzeuge mit hohen Schadstoffwerten zu sperren. In Athen, Barcelona, Florenz, Lissabon, Oxford und Stockholm dürfen dort dann nur noch Autos ohne oder mit geringem Schadstoffausstoß fahren. Ein neuartiges Meßsystem kann den Kommunen helfen, diese Idee konsequent durchzusetzen: Wissenschaftler aus dem Fraunhofer-Institut für Physikalische Meßtechnik IPM entwickelten ein Diodenlaser-Spektrometer, das vom Straßenrand aus den Kohlenmonoxid-Ausstoß jedes vorüberfahrenden Fahrzeugs ermitteln kann. "Auch Autos mit kaputten Katalysatoren tragen erheblich zur Luftverschmutzung bei", erklärt Dr. Ulrich Hoefer aus dem IPM. "Mit unserem Gerät können wir das direkt erkennen. Und es dauert nicht erst bis zur nächsten Routineuntersuchung, ehe der Defekt bemerkt wird."

Das System arbeitet nach dem Prinzip der spektroskopischen Fernerkundung: Licht einer bestimmten Wellenlänge wird ausgesendet und über einen Reflektor zurückgestrahlt. Die Intensität dieser reflektierten Strahlung gibt Aufschluß darüber, welche Stoffe in welcher Konzentration in der Luft vorhanden sind. Im Falle der Abgasmessung: Das Spektrometer steht am Straßenrand und sendet einen Infrarotstrahl aus. Auf der anderen Straßenseite ist ein Retrospiegel angebracht, der den Strahl auf einen Detektor zurückwirft. Wenn ein Wagen durch den Meßstrahl fährt, hinterläßt er dort eine Abgaswolke. Noch bevor sie sich verflüchtigt, ermittelt das Gerät ihren Schadstoffgehalt.

Bislang wird die technisch aufwendige MIR-Diodenlaser-Technologie – (MIR = mittleres Infrarot) – in der Labormeßtechnik eingesetzt. Die Wissenschaftler aus dem IPM modifizierten das Betriebssystem, um die Laserkühlung zu vereinfachen und konnten so ein feldtaugliches Gerät entwickeln, das schnell und genau arbeitet. Denn für die Ermittlung des Kohlenmonoxidgehalts bleiben nur Bruchteile von Sekunden. Sobald das nächste Fahrzeug vorüberfährt, muß das Gerät neue Werte erfassen. Mit nur 70 Millisekunden für einen Meßvorgang und einer Genauigkeit von zwölf parts per million erfüllt es die aktuellen Normen der EU. Als nächstes ist ein Prototyp geplant, der zwei Schadstoffkomponenten erkennen kann. Für Abgassünder wird es schwer, unentdeckt zu bleiben.

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