DBU aktuell Nr. 4 | 2017

Informationen aus der Fördertätigkeit der Deutschen Bundesstiftung Umwelt

NH3-Messgerät mit externer Sammeleinheit
NH3-Messgerät mit externer Sammeleinheit

3.) Ammoniak mobil und präzise messen

Das Gas Ammoniak (NH3) reagiert in der Atmosphäre mit anderen Gasen und bildet gesundheitsschädlichen Feinstaub oder lagert sich am Boden ab
und übt dabei auf Pflanzen beziehungsweise das Nährstoffgefüge des Bodens negative Wirkungen aus. Gefördert wurde dieses Vorhaben, da der genaue Nachweis von NH3 zur Sicherstellung der Luftqualität von Bedeutung ist. Ziel des Projekts der Firma QUMA sowie der Bergischen Universität Wuppertal, Fachbereich Physikalische und Theoretische Chemie, war es, ein einfaches, kompaktes und mobiles Messgerät zur quantitativen Bestimmung von Ammoniak zu entwickeln und zu erproben.

NH3 wird dabei in einer externen Einheit gesammelt und dann in einen Farbstoff umgewandelt. Der Farbstoff wird photometrisch in Langwegabsorption nachgewiesen. Das Gerät besitzt zur Korrektur von Interferenzen – zum Beispiel gegenüber Ammoniumpartikeln – zwei Kanäle und wurde erfolgreich in zwei Vergleichskampagnen getestet. Es weist ferner folgende positive Eigenschaften auf:

  • gute Empfindlichkeit (Nachweisgrenze ca. 20 pptV*),
  • Linearität,
  • Präzision (1 %) und Genauigkeit (10 %),
  • großen Messbereich (von der Nachweisgrenze bis ca. 1 ppmV**).

Zudem lässt sich das Gerät einfach und genau über einen Flüssigstandard kalibrieren. Weiterhin wurde im Rahmen
des Projektes eine neue NH3-Eichgasquelle entwickelt, bei der gasförmige NH3-Eichgasmischungen über einen weiten Konzentrationsbereich schnell und präzise generiert werden können.

Für die nahe Zukunft ist noch geplant, einige fehlende Interferenzen zu charakterisieren sowie die Empfindlichkeit des Geräts weiter zu optimieren. Danach sollen NH3-Emissionen aus dem Kraftfahrzeugverkehr durch Messungen an einer stark befahrenen Hauptverkehrsstraße (Wuppertal, B7) bestimmt werden.


* parts per trillion (Billion) pro Volumeneinheit (10-9) 
** parts per million pro Volumeneinheit (10-6)