Positive Zwischenbilanz des Projekts Urbanfilter

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. 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.

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

Zusam­men mit der TU Berlin (Fachge­bi­et Sied­lungswasser­wirtschaft) entwick­elt die Audi Stiftung für Umwelt deshalb ein neuar­tiges Fil­terkonzept für Straßen­abläufe. Diese Fil­ter sind je nach Verkehrssi­t­u­a­tion indi­vidu­ell kom­binier­bar und hal­ten die jew­eils anfal­l­en­den Schmutz­par­tikel möglichst nahe am Entste­hung­sort zurück – noch bevor sie durch Regen­wass­er in die Kanal­i­sa­tion geschwemmt wer­den. Das Pro­jekt ist im Sep­tem­ber 2020 an den Start gegangen.

Tests im Labor und auf der Straße

Tests im Labor der TU Berlin zeigten, 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“, sagt Daniel Veng­haus, wis­senschaftlich­er Mitar­beit­er im Fachge­bi­et Siedlungswasserwirtschaft.
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 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.

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“, erk­lärt Veng­haus, „Nun arbeit­en wir daran, die Fil­ter­leis­tung auch bei starkem Regen zu verbessern.“ Allerd­ings ver­halte sich das Reifen­mehl, das zu Prüfzweck­en ver­wen­det werde, anders als echter Reifenabrieb. Hier sollen Prax­is­tests an Straßen weit­eren Auf­schluss geben.

Intelligente Vernetzung führt zum Erfolg

Ziel der Tests und der weit­eren Entwick­lun­gen sei es, dass der Urban­fil­ter in der Prax­is bis zu ein Jahr lang im Ein­satz sein kann, ohne gewartet und gere­inigt wer­den zu müssen. Hier kommt die intel­li­gente Ver­net­zung ins Spiel. Viele unter­schiedliche Infor­ma­tio­nen fließen dafür zusam­men: die Ter­mine der Straßen­reini­gung, das Verkehrsaufkom­men auf der jew­eili­gen Straße, Stoßzeit­en sowie die Wet­ter­vorher­sage. Aber 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 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“, sagt Daniel Venghaus.

URBANFILTER-Exponat vor Ort erlebbar

Ein Exponat ist noch bis zum 4. April im Audi Forum Ingol­stadt aus­gestellt. Anschließend reist das Stück weit­er nach Wolfs­burg. Im Wis­senschaftsmu­se­um Phaeno wird 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“, sagt der Wissenschaftler.