Abriebpartikel von Reifen, Bremsen und Fahrbahnbelägen tragen zur Feinstaub- und Mikroplastikbelastung bei. Mit künftig strengeren EU-Luftgütegrenzwerten gewinnt das Thema weiter an Bedeutung. Das Leadprojekt „NExT – Non-Exhaust Emission Topics“ der TU Graz will in den kommenden drei Jahren die notwendigen Grundlagen für die verlässliche Bewertung und effektive Reduzierung von Abrieb-Emissionen erarbeiten. Ziel ist es, standardisierte, realistische Testverfahren für verschiedene Fahrzeugklassen und -komponenten sowie technische Lösungen, mit denen sich Emissionen maßgeblich reduzieren lassen, zu entwickeln.

Forschungsschwerpunkt an der TU Graz

An NExT sind interdisziplinäre Teams von fünf Instituten der TU Graz beteiligt. Unter der Leitung von Cornelia Lex und Stefan Hausberger arbeiten 25 Forschende sowie sechs Labor- und Prüfstandsmitarbeitende an der Entwicklung standardisierter Messverfahren und technischer Lösungen zur Emissionsreduktion. Die Universität fördert das Projekt mit 1,9 Millionen Euro.

„Die Leadprojekte sind eng verknüpft mit den Fields of Expertise der TU Graz, in denen Forschende verschiedener Disziplinen gemeinsam an drängenden Themen unserer Zeit arbeiten. Nachhaltige Mobilität ist dabei ein zentraler Forschungsschwerpunkt, den wir mit dieser hohen Projektförderung weiter stärken“, sagt Andrea Höglinger, Vizerektorin für Forschung der TU Graz. „Die zu erwartenden Ergebnisse des Leadprojekts NExT ermöglichen neue Impulse im Bereich der Grundlagenforschung, die dazu beitragen werden, die verkehrsbedingten Emissionen weiter zu reduzieren.“

Methoden zur Messung von Abrieb-Emissionen

Ein zentrales Ziel ist die Entwicklung von Testverfahren, mit denen sowohl feste als auch flüchtige Abrieb-Emissionen vollständig erfasst werden. Bisher fehlt ein Standardverfahren zur Bestimmung des Fahrbahnabriebs, und auch der Reifenabrieb wird nur indirekt berechnet.

„Wir sehen daher die Gefahr, dass Hersteller ihre Reifen lediglich in Hinblick auf den Masseverlust optimieren, dies aber möglicherweise mit einer Zunahme von ultrafeinen Abriebpartikeln oder der Verwendung umweltschädlicher Bestandteile einhergeht“, sagt Co-Projektleiterin Cornelia Lex.

Entwicklung hochsensibler Sensoren

Um Partikel bis zu einer Größe von 2,5 Nanometern exakt zu erfassen, sollen hochsensible Sensoren und Untersuchungsmethoden entwickelt werden. Co-Projektleiter Stefan Hausberger erklärt, dass neben Anzahl und Größe auch Morphologie und chemische Zusammensetzung der Partikel analysiert werden. Diese Erkenntnisse sollen als Basis für technische Lösungen zur Reduktion der Emissionen dienen.

Realitätsnahe Testverfahren

Die Messergebnisse sollen auf reale Fahrbedingungen übertragbar sein. Dazu werden Simulationsmodelle weiterentwickelt und durch Test- und Messfahrten validiert. Untersucht werden verschiedene Fahrstile, Straßenverhältnisse und auch der Einfluss des Schienenverkehrs auf Nichtabgasemissionen.