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Gute Luft macht den Unterschied: Coin Aufbauprojekt "Aeropore"

08.06.2017

Keime und Allergene in der Luft zählen zu Risikofaktoren für die menschliche Gesundheit. Zur Reduktion dieser Risiken werden hohe Anforderungen an Filtersysteme gestellt; entsprechende Testmethoden fehlen aber noch. Deshalb entwickeln die beiden ACR-Forschungsinstitute OFI und ZFE neuartige Methoden zur Qualitätsanalyse - sei es für die Klimaanlage im Auto, die Luftfilterung in der Lebensmittelproduktion oder die Belüftung unserer Büros.

Die Ausgangslage

Es ist ein Thema, das uns alle betrifft: Schließlich hat sich über die letzten Jahrzehnte die Zahl der Allergikerinnen und Allergiker in Österreich verdoppelt. Heute leidet rund ein Fünftel der Österreicherinnen und Österreicher an einer Allergie (Statistik Austria, Gesundheitsbefragung). Laut Environmental Protection Agency (EPA) zählen pathogene Keime oder Allergene in Innenräumen zu den fünf wichtigsten Risikofaktoren für die menschliche Gesundheit. Filtersysteme in Wohnraumlüftungen oder im KFZ sollen Allergikern einen effektiven Schutz vor allergieauslösenden Elementen bieten. Ein anderer Anwendungsbereich betrifft den Schutz vor luftgängigen, pathogenen Keimen in Krankenhäusern. Auch der in keinem Haushalt fehlende Staubsauger soll Hausstaubmilben, Katzenhaare und deren Überreste filtern und nicht zusätzlich in die Luft blasen.

Will man Filtersysteme testen, ist es Stand der Technik, genau definierte Prüfstäube zu verwenden. Diese sind meist mineralischen Ursprungs, der häufigste ist der sogenannte Arizona Road Dust. Allerdings lassen sich aus der gewonnenen Abscheidung von mineralischen Partikeln kaum Rückschlüsse darauf ziehen, wie das Filtersystem mit biologischen Gefahrenstoffen fertig wird.

Das Projekt

Diesem Thema nehmen sich die beiden ACR-Institute OFI und das Zentrum für Elektronenmikroskopie Graz (ZFE, Graz) an und verbinden ihre Kompetenzen im Coin Aufbauprojekt "Aeropore". Das OFI entwickelt einen Simulationsanlage Filterprüfstand im Technikumsmaßstab, um Filtersysteme unter reproduzierbaren und realitätsnahen Bedingungen auf ihre Abscheideleistung für biologische Gefahrenstoffe hin zu klassifizieren. "Für die Filterwirkung spielen bei feinen, lungengängigen Partikeln, neben der Größe, auch Form, Dichte und chemisch-physikalische Eigenschaften eine Rolle. Deshalb wollen wir Filter statt mit mineralischen Stäuben, direkt mit den biologischen Gefahrenstoffen testen", erklärt Dr. Johannes Mertl vom OFI das Forschungsvorhaben.

Um diese biologischen Teststäube realitätsnah herstellen zu können, müssen zuallererst die Realbedingungen ermittelt werden. Hier arbeitet das ZFE Graz mit dem steirischen Pollenwarndienst und dem Referat für Luftreinhaltung der Steiermärkischen Landesregierung zusammen. Eine sogenannte Pollenfalle zum Sammeln der jeweiligen sich in der Luft befindlichen Pollen wurde auf einer Feinstaubmessstation in Graz installiert. Damit ist es möglich, an einem Ort zeitgleich sowohl die Feinstaub- als auch die Pollenbelastung zu messen und in einem nächsten Schritt dem Allergengehalt auf Feinstaubpartikeln und der aktuellen Pollenbelastung auf den Grund zu gehen. Dies ist von großer Bedeutung, da Allergene auf mikroskopisch kleinen Feinstaubpartikeln, im Gegensatz zu ganzen Pollen, tief in die Lunge eingeatmet werden können und somit für Allergiker eine noch größere Belastung darstellen. Um die Allergenbelastung im Feinstaub zu bestimmen, setzt das ZFE eine Technik ein, die im Fachjargon "Immunogold Labeling" genannt wird. Dr. Johannes Rattenberger, Projektleiter am ZFE Graz, erklärt: "Damit ist es möglich im hochauflösenden Rasterelektronenmikroskop das Allergen am jeweiligen Staubpartikel mit Goldnanopartikeln zu markieren und dadurch sichtbar zu machen. Dies soll Erkenntnisse darüber liefern, welche Partikel gefiltert werden müssen, um eine allergenfreie Luft zu erhalten." Zu den kommenden Aufgaben des ZFE wird es zählen, den Pollen- und Pollenfragmentanteil in der Luft zu bestimmen, aber auch gealterte Filtersysteme zu evaluieren. Dieses Projekt wird von der FFG-COIN Programmlinie "Aufbau" vier Jahre lang gefördert.

Autoren: Johannes Rattenberger und Stefanie Gissing (ZFE)

www.ofi.at

www.felmi-zfe.at

Quelle: ACR-Newsletter

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