Filter vs. Kamin: Bessere Luft für Hong Kong

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Umgehungstunnel Central-Wan Chai Bypass

Abhilfe gegen das hohe Verkehrsaufkommen und die verstopften Straßen soll in Hong Kong der neue Umgehungstunnel Central-Wan Chai Bypass schaffen, der zu den größten Unterführungen der Stadt zählt. Die Filtrontec GmbH wurde mit der Installation einer Filteranlage beauftragt.

Ein deutscher Abluftfilter-Hersteller beseitigt feinste Staubpartikel in einem 3,7 Kilometer langem Straßentunnel der chinesischen Metropole zu mehr als 90 Prozent.

Hong Kongs Einwohnerzahl wächst jährlich um eine fünfstellige Zahl und dementsprechend steigt auch das Verkehrs- und Stauaufkommen im eng besiedelten Stadtgebiet. In Folge leidet die Metropole unter enorm hohen Abgaswerten und Feinstaubbelastung. Abhilfe soll dabei der neue Umgehungstunnel Central-Wan Chai Bypass schaffen, der mit einer Gesamtstrecke von 3,7 Kilometern zu den längsten Unterführungen der Stadt zählt.

Um den Tunnel nicht nur mit Frischluft zu versorgen, sondern gleichzeitig die anfallende Abluft zu reinigen, entschied sich die Zentralregierung gegen eine Kaminlösung, wie sie beispielsweise häufig in Deutschland eingesetzt wird. Stattdessen beauftragte sie die „Filtrontec GmbH“ mit der Installation einer effizienten Filteranlage. Das zweistufige System transportiert die gesamte Abluft – 5,4 Millionen Kubikmeter pro Stunde – nicht einfach nur an die Oberfläche wie ein Kamin, sondern reinigt sie gleichzeitig von Schadstoffen. So werden etwa 80 Prozent der Stickstoffdioxide und 90 Prozent des Feinstaubs – selbst die gesundheitsgefährdenden PM2,5 und PM1-Partikel – beseitigt, sodass zusätzlich die Luftqualität der Umgebung verbessert wird.

Belastung mit Stickstoffdioxid und Feinstaubpartikeln

Viele Städte leiden unter erhöhtem innerstädtischen Verkehrsaufkommen. Entlastung sollen häufig große Tunnel bringen, die den Verkehr gebündelt unterirdisch leiten. Allerdings lässt sich gerade an den Tunnelausgängen und den Abluftleitungen eine besonders hohe Belastung der Luft mit Stickstoffdioxid und Feinstaubpartikeln messen. Diese Rückstände sind unter anderem auf Autoabgase sowie Reifen-, Straßen- oder Bremsabrieb zurückzuführen, die sich aufgrund der Enge lokal sammeln und über die Ventilation an die Umgebung abgegeben werden.

In Hong Kong hat sich die Regierung der Sonderverwaltungsregion bei ihrem Umgehungstunnel Central-Wan Chai Bypass nun dazu entschieden, die Abluft nicht einfach auf die übliche Weise anzusaugen und hinaus zu blasen. Die neue Filterlösung soll die Umgebungsluft im Umkreis des Tunnels verbessern, indem Stickstoffdioxid und Feinstaubpartikel der Luft entzogen und beseitigt werden, bevor die Luft weiter in den Tunnel und aus den Luftausgängen hinausgelangt. „Was das Projekt in Hong Kong besonders macht, ist die sehr große Abluftmenge, die dort täglich anfällt“, erklärt Elke Deux, Projektleiterin und Geschäftsführerin bei der Filtrontec GmbH. „Die Filter gehören dabei sicher aktuell zu den größten dieser Art weltweit.“ Seit dem 24. Februar 2019, als der Tunnel komplett für den Verkehr geöffnet wurde, sind sie nun im Einsatz.

Hohe Abscheiderate

An drei verschiedenen Punkten im Bau sind acht Partikel- und acht Gasfilter integriert, die nacheinander geschaltet sind. Dem Luftstrom im Tunnel folgend besteht jedes Modul aus drei Komponenten: dem Vor-, dem Elektro- und dem Gasfilter. Der Vorfilter in Form eines Drahtgitters schützt die nachfolgenden Anlagenteile vor größeren Gegenständen wie Plastiktüten oder Papierfetzen, die im Elektrofilter Kurzschlüsse verursachen könnten. Anschließend gelangt die Luft in den Partikelfilter.

„Im Wesentlichen handelt es sich hierbei um einen zweistufigen Elektrofilter mit negativer Gleichspannung“, erläutert Deux. In der ersten Abscheidestufe wird die Luft elektrostatisch aufgeladen. Bei einer Spannung von 16 Kilovolt (kV) werden Elektronen emittiert, die sich an die Partikel in der Luft anlagern. Im nachfolgenden Kollektor sammeln sich die elektronenbeladenen Partikel an Kollektorplatten und bleiben daran haften, wo sie später mit Wasser entfernt und abgepumpt werden.
Im darauffolgenden Gasfilter werden der feinstaubbefreiten Luft zusätzlich die gasförmigen Schadstoffe entzogen. Dazu wird eine speziell aufbereitete Aktivkohle in Form von zylinderförmigen Pellets zwischen zwei Filterwände mit Lochblechen an den Vorder- und Rückseiten gefüllt.

Um hohe Energieeffizienz zu gewährleisten, werden alle Hilfsaggregate nur bei Bedarf betrieben. Der Stromverbrauch des Elektrofilters liegt im Milliampere-Bereich, sodass trotz hoher Spannungen nur eine geringe Leistung erforderlich ist. Anders als etwa bei einem Abluftkamin, bei dem ein hoher Energieaufwand nötig ist, um die Luft mit 20 Metern pro Sekunde hoch genug hinaus zu blasen, ist beim Filter keine zusätzliche Energie für die Erzeugung derart hoher Geschwindigkeiten notwendig. „In der Regel beläuft sich die Filterinstallation gerade einmal auf weniger als zwei und in Hong Kong sogar auf weniger als ein Prozent der gesamten Baukosten“, erklärt Deux.

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