ReSEARCH BAM


Ermittlung von Treibhausgas-Emissionen in der kommunalen Abwasserbehandlung und Ableitung möglicher Reduktionsmaßnahmen
Projektleitung
	Dr. rer. nat. Patrick Neumann BAM - 8.1 Sensorik, mess- und prüftechnische Verfahren E-Mail: Patrick.Neumann@bam.de
Förderstruktur
	Bund - Umweltbundesamt (UBA) - REFOPLAN
Projektbeginn
	01.01.2023
Projektende
	31.12.2025
Projektart
	Realisierte Antragsforschung
Themen-/Aktivitätsfeld
	THEMENFELD Analytical Sciences, * Sensorik
Abstract
	Ziel des FuE-Vorhabens ist die Entwicklung, Aufbau und Validierung eines gastomographischen Messsystems basierend auf stationärer und mobiler Sensorik zum Emissionsmonitoring in kommunalen Kläranlagen. Die Gastomographie basiert hierbei im Wesentlichen auf, aus unterschiedlichen Sichtwinkeln aufgenommenen, integralen Konzentrationsmessungen, anhand derer eine Rekonstruktion der Gasverteilung erfolgt. Das FuE-Projekt kombiniert hierfür stationäre Sensornetzwerke mit luftgestützten (optional) und bodengebundenen Robotersystemen in einem System. Letztere werden mit Reflektoren und/oder Gasdetektoren ausgestattet. Hierfür werden Open-Path-Gasmesstechnik basierend auf Tunable Diode Laser Absorption Spectroscopy (TDLAS, primär CH4 in ppm·m) und In-situ-Gassensorik (CH4 und N2O, ppm) auf Basis von z.B. Infrarot eingesetzt. Dies sind zwei komplementäre Methoden der Gasmessung: Die In-situ-Gassensorik ermöglicht Punktmessungen, wo-hingegen TDLAS-Sensoren Gaskonzentrationen integral über offene Messstrecken von bis zu 60 m gegen Oberflächen messen. Die In-situ-Gassensorik wird für Referenzmessungen und ggf. zur Erhöhung der Rekonstruktionsqualität zum Einsatz kommen. Die wesentlichen Neuheiten des Projekts sind: • 2D-Gastomographie auf Basis eines mit TDLAS-basierter Open-Path-Gasmesstechnik und Reflektoren ausgestatteten heterogenen Messsystems. • CT-basierte Rekonstruktionsalgorithmen, adaptiert an die komplexen Rahmenbedingungen. • Validierung des Messsystems anhand realer Messungen auf Kläranlagen.