Ziel des Projektverbundes des Kompetenzzentrums für Energie- und Umweltsystemtechnik (ZEuUS), Institut für angewandte Physik (IAP) der Uni Gießen ist die Entwicklung eines Feinstaubsensors, der es erlaubt, die Emissionen einer Feuerungsanlage kontinuierlich zu bestimmen. Der dem Ofen zugeführte Luftstrom kann somit dem aktuellen Verbrennungsstadium und der Brennstoffqualität möglichst optimal angepasst werden. Bedienungsfehler durch falsches Nutzerverhalten lassen sich damit weitgehend ausschließen.
Für die neu zu entwickelnde, direkte Bestimmung des Feinstaubs wird ein Sensorsubstrat mit Elektroden verwendet, zwischen denen sich der Feinstaub ablagert. Die dielektrischen Eigenschaften des Staubes führen zu einer messbaren Kapazitätsänderung der Elektroden. Nach der Messung wird das Sensorsubstrat durch Anlegen einer Heizspannung aufgeheizt und freigebrannt. Der Temperaturverlauf dieses Prozesses erlaubt weitere Rückschlüsse auf die Staubzusammensetzung.
Unter Einbeziehung angepasster Auswertealgorithmen lassen sich so die Staubmenge- und -zusammensetzung direkt im Verbrennungsprozess bestimmen und als Regelgröße verwenden. An dem Vorhaben sind ferner folgende Kooperationspartner beteiligt: Berufsfortbildungsstätte Dülmen des Schornsteinfegerhandwerks e.V., Nordrhein-Westfalen sowie die Firma Strohal Anlagenbau (Staufenberg).
Feinstaub ist nicht nur wegen seiner gesundheitsschädlichen Wirkung selbst eine wichtige Messgröße, sondern hat aufgrund seiner Zusammensetzung aus unverbrannten organischen Anteilen und mineralischen Bestandteilen eine hohe Aussagekraft über die Qualität der Verbrennung.
