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Umweltfreundlicher Straßenbelag – photokatalytischer Stickstoffdioxidabbau unter Nutzung der Nanotechnologie
BASt-Bericht V 310
Dawei Wang, Markus Oeser, Bernhard Steinauer, RWTH Aachen, Institut für Straßenwesen, Lehrstuhl für Straßenwesen, Erd- und Tunnelbau
Michael Hüben, Fraunhofer IME, Schmallenberg
68 Seiten
Erscheinungsjahr: 2018
Preis: 0,00 €
Dieser Bericht steht ausschließlich kostenfrei im elektronischen BASt-Archiv ELBA zur Verfügung.
Im Rahmen dieses Forschungsvorhabens wurde ein Verfahren entwickelt, bei dem Titandioxid-Partikel im Abstreumaterial vermischt und auf die Fahrbahnoberfläche aufgebracht werden, um das durch die Abgase des Kraftfahrzeugs emittierte NOx möglichst schnell und effektiv abzubauen.
Bei Voruntersuchungen wurden insgesamt acht TiO2-Produkte auf ihre photokatalytische Aktivität bezüglich des NO-Abbaus untersucht. Basierend auf den Ergebnissen der Voruntersuchungen wurde die TiO2-Variante, die die besten Ergebnisse hinsichtlich der NO-Eliminierung lieferte, für die Hauptuntersuchungen ausgewählt.
Mit dieser TiO2-Variante wurden verschiedene TiO2-haltigen Gesteinskörnungen im Rahmen der Hauptuntersuchungen hergestellt und hinsichtlich der Festigkeit, des Polier- und Verschleißwiderstands sowie der Dauerhaftigkeit der photokatalytischen Eigenschaften durch systematische Untersuchungen optimiert.
Als Ergebnis kann festgehalten werden, dass mit dem erarbeiteten Verfahren und für die hier untersuchten Abstreumaterialien ein langfristiger NO- Abbau auf Asphaltstraßen durch den Einsatz des TiO2 mit photokatalytischen Eigenschaften erzielbar ist. Damit ist ein wichtiger Schritt hin zur Herstellung des umweltfreundlichen Straßenbelags mit photokatalytischem Stickstoffdioxidabbau genommen.
Environment-friendly road surface – photocatalytic decomposition of nitrogen dioxide using nanotechnology
In the scope of this research project, a procedure was developed, in which titanium dioxide particles was mixed with chippings and spread on the road surface in order to decompose the emitted NOx in the exhaust gas of the vehicles as quickly and effectively as possible.
In the preliminary investigation, totally eight TiO2 products were tested with respect to its photocatalytic activity of decomposing NO. Based on the results, the TiO2 variant providing the best results of NO reduction was chosen for the major investigations.
In the scope of the major investigations, various aggregates containing this TiO2 variant were produced and were optimized through systematic tests on their strength, polishing resistance, wearing resistance and the durability of the photocatalytic performance.
From the results, it can be ascertained that a durable NO degradation is achievable by using the TiO2 in the spreading materials on asphalt road surface following the developed procedure. Through this, an important step of building environment-friendly road surface with NOx elimination is taken.