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Outdoor air purifiers

Außenluftreiniger

Weltweit leiden Stadtbewohner unter einer hohen Schadstoffkonzentration in der Atmenluft.

Außenluftreiniger für bessere Luftqualität im Außenbereich

Die Herausforderung - Schlechte Luft in Städten

Quellen wie Verkehr und Industrie verursachen hohe Konzentrationen von Feinstaub und Stickstoffdioxid (NO2). In Deutschland und anderen Ländern wird die Überschreitung von Grenzwerten immer wieder diskutiert. An Orten mit viel Verkehr oder starken Emissionen und bei geringem Luftaustausch, ist die Belastung besonders hoch und der Einfluss auf die Gesundheit von Menschen schädlich.

Dies gilt beispielsweise an viel befahrenen Straßen und in U-Bahnhöfen. Menschen mit Atemwegserkrankungen, ältere Menschen oder Kinder sollten keiner erhöhten Konzentration von Feinstaub oder Stickstoffdioxid ausgesetzt sein. Grundsätzlich ist saubere Luft jedoch eine Frage der Lebensqualität. Überall, wo Menschen lernen, arbeiten, einkaufen oder ihre Freizeit verbringen, wollen wir mit sauberer Luft umgeben sein.

"Drei Hauptschadstoffe verursachen erhebliche Schäden: Schlechte Luftqualität schädigt weiterhin die Gesundheit der Europäer, besonders in städtischen Gebieten, wobei Feinstaub (PM), Stickstoffdioxid (NO2) und bodennahes Ozon (O3) den größten Schaden verursachen."

Europäische Umweltagentur: Luftqualität in Europa, Bericht 2018

Unsere Lösungen für eine bessere Luftqualität an Schadstoff-Hotspots

Filter Cubes

Sehen Sie sich das Video an und erfahren Sie, wie es funktioniert

Der modulare MANN+HUMMEL Filter Cube trägt dazu bei, die Luftqualität an Orten mit hoher Luftverschmutzung, wie Verkehrsknotenpunkten oder vielbefahrenen Straßen, zu verbessern. Auch an besonders sensiblen Bereichen wie auf Schulhöfen, Spielplätzen oder Food-Courts, ist der Einsatz von Filter Cubes sinnvoll, um Luftschadstoffe effizient zu reduzieren. Dabei kann die Filter Cube Technologie auch in vorhandene Infrastruktur wie Bushaltestellen oder Werbetafeln integriert werden (siehe Filter Grid und Filter Square).

Die dezentral einsetzbaren Filter Cubes binden mehr als 80% des Stickstoffdioxids (NO2), Ozons (O3) und Feinstaubs aus der angesaugten Umgebungsluft. Kernstück der Technologie ist ein neu entwickelter Kombifilter, der über eine Filterlage verfügt, die Feinstaub adsorbiert. Durch die große Oberfläche der zusätzlichen hochporösen Aktivkohlemedien werden NO2 und O3 bei besonders geringem Druckverlust und Energieverbrauch sehr effektiv aufgenommen.

Je nach Anforderung können mit der modularen Bauweise mehrere Filter Cubes übereinander zu einer Filtersäule verbaut werden. Eine Filtersäule mit drei Filter Cubes ist in der Lage, jede Stunde 14.500 m³ Luft zu reinigen. Die Filter Cubes sind mit einer intelligenten mechatronischen Systemarchitektur ausgestattet. Verfügbare Sensoren erfassen Luft- und Wetterdaten sowie das Schadstoffniveau und übertragen die Daten in eine Cloud. So steuert sich das Filtersystem in Abhängigkeit von Betriebs- und Umgebungsbedingungen selbst und spart Energiekosten, da der Ventilator nur bei Bedarf läuft.

Wirksamkeit von Filtersäulen wissenschaftlich nachgewiesen

Die stark befahrene Durchgangsstraße “Am Neckartor” in Stuttgart war lange Zeit eine der am meisten durch Feinstaub und Schadgase belasteten Orte in Deutschland. Nachdem die Wirksamkeit der MANN+HUMMEL Filter Cubes zuvor bereits in einer gemeinsamen Studie mit dem KIT (Karlsruher Institut für Technologie) bestätigt worden war, wurde nun die Wirksamkeit einer großflächigen Installation von Filtersäulen im Langzeitversuch nachgewiesen. Genauere Informationen zum Vorgehen und Versuchsaufbau finden Sie im Abschlussbericht des Pilotprojekts, der in Abstimmung mit dem Verkehrsministerium Baden-Württemberg erstellt wurde.

Verglichen mit anderen Maßnahmen aus dem Luftreinhalteplan der Städte ist die Installation eines Filter Cube-Netzes überdurchschnittlich erfolgreich. Aktionen wie Umstellung der Fahrzeugflotte auf E-Fahrzeuge, Ausbau und Förderung von Fahrradverkehr und ÖPNV, Softwareupdates und Verkehrsmanagement liegen in Punkto Stickstoffdioxid-Reduktion alle im sehr niedrigen einstelligen Bereich. Einzig Fahrverbote kämen der Wirksamkeit der Filter Cubes in etwa gleich, sie schränken jedoch nicht nur den Liefer- und Pendlerverkehr stark ein, sondern halten auch Konsumenten von Innenstädten fern. Da die Filter Cubes die Luft reinigen, ohne den Verkehrsfluss zu beeinträchtigen, sind sie wirtschaftsfreundlich und schützen gleichzeitig die Anwohner und Passanten.

Beispielhafter Projektablauf

Im ersten Schritt eines Projekts wird die Umgebung des Areals genauer betrachtet, das besonders hohe Schadstoffwerte aufweist. Handelt es sich um einen offenen Bereich an einer stark befahrenen Straße oder um einen Innenhof eines Geschäftsviertels oder etwa um eine relative geschlossene U-Bahnstation – für jede dieser Gegebenheiten erstellen unsere Experten Berechnungen und ziehen unterschiedliche Maßnahmen in Betracht. Dabei kontrollieren sie, wo die Feinstaub- und NO2 Belastung am höchsten ist und wie sich die Schadstoffe in der Luft verteilen. Anschließend wird geplant, wie viele Filter Cubes in dem Areal benötigt und wo sie aufgestellt werden sollen. Diese Planungen werden intern durch eine Simulation ermittelt und von einem unabhängigen Ingenieurbüro überprüft.

Ein Filter Cube benötigt 1 m² an Platz und einen Stromzugang. Je nach Standort und Kundenwunsch kommen ein Fundament und eine Datenanbindung hinzu. Nach der Vorbereitung der Infrastruktur vor Ort, kann die Installation der Systeme erfolgen. Durch eine intelligente Systemarchitektur steuert sich der Filter Cube in Abhängigkeit von den Betriebs- und Umgebungsrandbedingungen selbst. Der Bediener kann die Einheiten jedoch auch per Fernbedienung steuern und bei Bedarf auf das System zugreifen.

Downloads

Referenzprojekte

FAQs

Allgemeines

Grenzwerte für Feinstaub und Stickstoffdioxid werden in zahlreichen deutschen Städten überschritten und belasten die Gesundheit von Stadtbewohnern. Um die Schadstoffkonzentration an Orten mit besonders belasteter Luft zu senken, hat MANN+HUMMEL die Filter Cubes entwickelt. Diese sind in der Lage, bei sehr geringem Energiebedarf 80 Prozent des Feinstaubs und Stickstoffdioxids aus der angezogenen Umgebungsluft zu ziehen.

Im Rahmen eines Pilotprojekts wurden im November 2018 die ersten Säulen am Stuttgarter Neckartor installiert, um Anwohner zu schützen und Fahrverbote zu vermeiden. Nach positiven Ergebnissen bei der Reduzierung der Feinstaubbelastung hatte MANN+HUMMEL die bestehenden Anlagen im Juli 2019 mit neu entwickelten Kombifiltern nachgerüstet. Diese ermöglichen es, nicht nur Feinstaubpartikel, sondern auch Stickstoffdioxid aus der Luft aufzufangen.

Dank des erfolgreichen Pilotprojekts am Neckartor ist MANN+HUMMEL das erste Unternehmen, das diese Wirkung der Filter Cubes wissenschaftlich nachweisen konnte. Diese Nachweise wurden in Kooperation mit dem Karlsruher Institut für Technologie und der Landesanstalt für Umwelt Baden Württemberg erstellt.

Inzwischen haben wir 15 Projekte auf drei Kontinenten installiert und in Betrieb genommen und reinigen damit 1.640.000m³ / Stunde Luft im Freien. Zum Vergleich: Diese Luftmenge wird benötigt, um den Luftbedarf von 3.420.000 Menschen pro Stunde zu decken.

Ausgerüstet mit energieeffizienten Ventilatoren ziehen die Filter Cubes Umgebungsluft an. Diese wird mit Hilfe von Feinstaubpartikelfiltern gefiltert und gefährliche Feinstaubpartikel aus der angezogenen Umgebungsluft entfernt. Sind auch die Werte von Stickstoffdioxid oder Ozon zu hoch, werden sogenannte Kombi-Filter eingesetzt. Diese verfügen über eine hochwirksame Filterlage für Feinstaub kombiniert mit einer speziellen Aktivkohleschicht. Durch ihre große innere Oberfläche ist die hochporöse Aktivkohle in der Lage NO2 sehr effizient aufzunehmen. Dieses speziell entwickelte Kombi-Filtermedium ermöglicht einen besonders hohen Luftdurchsatz bei gleichzeitig sehr geringem Energieverbrauch. Dadurch wird die Luft unter sehr geringem Energieeinsatz gereinigt.

Über eine Steuerungseinheit lässt sich der Betrieb der Filtersäulen bedarfsgerecht einstellen und damit auf die aktuelle Luftqualität reagieren. Externe Sensoren erfassen Luft- und Wetterdaten, die in einer Cloud zusammengeführt und analysiert werden.

Der Wirkradius einer Säule beträgt 15-20 Meter. Um innerhalb eines bestimmten Straßenabschnitts eine flächendeckende Wirkung zu erzielen, benötigen wir ein Netz aus mehreren Säulen bei dem sich die Wirkradien überschneiden. Damit kann ein Filtrationsfeld die Luftschadstoffe Feinstaub und NO2 im personenrelevanten Bereich (z.B. Fußwege) um bis zu 10-30% verringern.

Laut WHO sterben jährlich rund 4.2 Mio. Menschen weltweit an Luftverschmutzung im Freien. Hauptursache ist Feinstaub, der tief in die Lunge eindringen und Krankheiten hervorrufen kann (siehe Graphik links: Welche Partikelgrößen sind gefährlich für unseren Körper). Feinstaubgefährdung ist innerhalb von Städten an bestimmten Stellen besonders relevant. Nämlich dort, wo viele Emissionen auftreten und sich gleichzeitig viele Menschen aufhalten. Dies gilt für große Kreuzungen, U-Bahnhöfe, Bushaltestellen oder Unterführungen. Der Einfluss auf die Gesundheit von Menschen ist hier besonders schädlich.

Stickstoffdioxid verstärkt Allergien, schädigt die Atemwege und kann Herzkrankheiten fördern. Bei bestimmten Gruppen ist die Gefährdung durch Schadstoffe überdurchschnittlich hoch. Menschen mit Atemwegserkrankungen, ältere Menschen oder Kinder sollten keiner erhöhten Konzentration von Feinstaub oder Stickstoffdioxid ausgesetzt sein.

Grundsätzlich ist saubere Luft jedoch eine Frage der Lebensqualität. Überall, wo Menschen lernen, arbeiten, einkaufen oder ihre Freizeit verbringen, wollen wir mit sauberer Luft umgeben sein. Keiner möchte sich dabei Gedanken über Feinstaubgrenzwerte machen.

Aufbau, Kosten, Stromverbrauch

Ist nur die Reduktion von Feinstaub aus der Umgebungsluft gefragt, werden Partikelfilter aus hochentwickelten Mikrofasermedien eingesetzt. An Verkehrsknotenpunkten mit einer hohen Stickstoffdioxidbelastung werden sogenannte Kombifilter eingesetzt, die neben einer hochwirksamen Filterlage für Feinstaub eine spezielle Aktivkohleschicht aufweist. Diese scheidet durch physische Adsorption, chemische Bindung und katalytische Reduktion das NO2 aus der Umgebungsluft ab.

Jede Filter Cube Installation ist individuell, daher können wir keine Standardpreise nennen. Die Ausführung (Filter Cube I, II, III) und Anzahl der Filter Cubes hängen dabei von zahlreichen Faktoren ab, wie Standort, Schadstoffbelastung, Windverhältnisse, u.a. Bei konkreten Anfragen wenden Sie sich bitte an die Ansprechpartner unten auf der Seite. Sie werden Ihnen je nach Projektdarstellung eine Auskunft geben.

Der Energieverbrauch unserer Filter Cubes III beträgt ca. 1.500 W/h. Dies ist vergleichbar mit einem handelsüblichen Staubsauger, jedoch bei 100-fachem Luftdurchsatz.

Die Filtersäulen benötigen einen Stromanschluss und können nicht autark, beispielsweise durch Brennstoffzellen, betrieben werden.

Der Luftvolumenstrom einer Cube III Säule beträgt 14.500 m3/h. Dies entspricht einem Raum von der Größe eines Fußballfeldes mit zwei Meter Höhe.

Ein Filter Cube III wiegt etwa 1.000 Kilogramm.

Die Filtersäulen sind 3,60 Meter hoch, haben eine Grundfläche von unter 1m² und bestehen jeweils aus bis zu drei aufeinandergesetzten Bauteilen, den Cubes (z. Dt. Würfel). Die einzelnen Cubes haben eine Seitenlänge von knapp einem Meter.

Die Filter werden gemäß bestehender Vorschriften wie Hausmüll entsorgt. Es handelt sich nicht um Sondermüll, weil der im Filter gebundene Feinstaub nicht mehr gesundheitsschädlich ist.

Wir wollen an besonders belasteten Orten eine Reduzierung der Feinstaub- und Stickstoffdioxidbelastung erreichen. Durch moderne Abscheide- und Katalysatortechnologien fangen Müllverbrennungsanlagen in Deutschland gefährliche Schadstoffe wie Stickstoffdioxid und Feinstaubpartikel entsprechend der Umweltvorschriften auf. Übrig bleibt am Ende deponierbare Asche.

Wirkung und Nachweise

Der Wirkradius einer Säule beträgt 15-20 Meter. Um innerhalb eines bestimmten Straßenabschnitts eine flächendeckende Wirkung zu erzielen, benötigen wir ein Netz aus mehreren Säulen bei dem sich die Wirkradien überschneiden. Somit kann ein Filtrationsfeld die Luftschadstoffe Feinstaub und NO2 im personenrelevanten Bereich (z.B. Fußwege) um bis zu 10-30% verringern.

Dank des Pilotprojekts am Stuttgarter Neckartor ist MANN+HUMMEL das erste Unternehmen, das diese Wirkung wissenschaftlich in Zusammenarbeit mit dem KIT und der LUBW nachweisen konnte.

Anwohner und Politik

Je nach Installationsgebiet gelten unterschiedliche Anforderungen hinsichtlich des Lärmschutzes. Diese werden in einer landesweit geltenden Technischen Anleitung zum Schutz gegen Lärm (TA-Lärm) definiert. Die TA-Lärm wird von unseren Filter Cubes eingehalten.

Dafür werden je nach Standort und Nähe zu Wohnhäusern einzelne Filter den gesetzlichen Anforderungen entsprechend hoch oder runter reguliert.

Darüber hinaus setzen wir Technologien zur Geräuschdämmung ein. Dabei profitieren wir von unserem Akustiklabor und unserer Kompetenz im Sounddesign, die wir in der Automobilindustrie gewonnen haben.

Die Messstationen werden dort aufgestellt, wo die Belastung durch Luftschadstoffe besonders hoch ist. Entsprechend hoch ist an diesen Orten auch die Gefahr für die Gesundheit von Anwohnern, Fußgängern und Verkehrsteilnehmern. Die Filter Cubes von MANN+HUMMEL verbessern die Luftqualität entlang der Straßenabschnitte, an denen sie positioniert wurden. Eine gezielte und punktuelle Beeinflussung der Messstellen findet dabei nicht statt.

Die Filtersäulen von MANN+HUMMEL sind Teil einer gesamtheitlichen Lösung zur Verbesserung der Luftqualität von Städten. Gemeinsam mit weiteren Maßnahmen, die in den Luftreinhalteplänen der jeweiligen Stadt verankert sind, können unsere Filter Cubes allerdings an besonders belasteten Orten effektiven Schutz vor Feinstaub und Stickoxid bieten.

Weitere Einsatzmöglichkeiten

An Orten mit hoher Emissionsbelastung und geringem Luftaustausch, wie z.B. in U-Bahnstationen, ist die Gesundheit von Menschen besonders stark gefährdet. In Bushaltestellen oder Bahnhöfen sind Menschen temporär belasteter Luft ausgesetzt. Auch hier kann unsere Technologie zum Einsatz kommen, um die Luft zu verbessern und damit die Gesundheit von Passanten zu schützen. Verschiedene Filter Cube-Projekte in diesem Anwendungsbereich sind in der Planung und Umsetzung. Darüber hinaus arbeiten unsere Entwickler an weiteren Applikationen u.a. für Food Courts, Hotellobbys, Flughafen-Hallen und Sportstädten und an der Integration der Technologie in vorhandene Infrastrukturen.

Unser gesamtes Portfolio für bessere Luftqualität in Städten

Filter Cubes

Der modulare MANN+HUMMEL Filter Cube hilft, die Luftqualität an Orten mit hoher Luftverschmutzung zu verbessern und kann auch in die bestehende Infrastruktur integriert werden (siehe Filter Grid und Filter Square).

Filter Grid

Die Technologie kann auch in Werbetafeln für Bushaltestellen, Bahnhöfe oder in jede andere kundenspezifische Konstruktion und verfügbare Infrastruktur integriert werden.

Filter Squares

MANN+HUMMEL hat so genannte Filter Squares entwickelt, die speziell auf den Einsatz in U-Bahnhöfen zugeschnitten sind.

Feinstaubpartikel Dachbox

Der neu entwickelte Feinstaubpartikelfilter von MANN+HUMMEL verbessert die Emissionsbilanz von Fahrzeugen, indem er die Emissionen des Fahrzeugs erfasst und den Feinstaub aus der Umgebungsluft filtert.

Feinstaubpartikelfilter Unterboden

Der neu entwickelte Feinstaubpartikelfilter von MANN+HUMMEL verbessert die Emissionsbilanz von Fahrzeugen, indem er die Emissionen des Fahrzeugs erfasst und den Feinstaub aus der Umgebungsluft filtert.

Bremsstaubpartikelfilter

Gemeinsam mit dem Entwicklungspartner Hitachi Automotive Systems hat MANN+HUMMEL wesentliche Fortschritte beim Bremsstaubpartikelfilter und damit auch bei der Verbesserung der Luftqualität erzielt.

Integrierter Feinstaubpartikelfilter

Als Erweiterung der vielfältigen Initiativen zur Reduzierung der Feinstaubbelastung hat MANN+HUMMEL in Zusammenarbeit mit HBPO eine Weltneuheit entwickelt.

Ansprechpartner

Thomas Michalak

Thomas Michalak

Sales & Business Development Manager - Public Air Solutions