Hochschule für Technik und Umwelt FHNW

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    Publikation
    Holzvergasung von PU-verleimtem Restholz
    (Hochschule für Technik FHNW, 24.06.2024) Oester, Marc; Batu, Shevin; Baumann, Mario; Kamber, Sebastian; Wacker, Gian; Mandaliev, Petar; Dr. Horst Matzke
    Die Ergebnisse der vorliegenden Arbeit zeigen, dass die Verwertung von PU verleimtem Restholz aus der Verarbeitung von Holzprodukten in einem lokalen Holzheizkraftwerk wie der LiPRO Anlage der Flück AG eine vielversprechende und ökologisch sowie ökonomisch sinnvolle Verwertungsmöglichkeit darstellen kann. Das anfallende Restholz unterscheidet sich hinsichtlich der Holzart (hauptsächlich Tanne und Fichte) nicht von naturbelassenen Waldholzhackschnitzeln. Ein Teil des Restholzes enthält Polyurethanleim aus der Verleimung der Holzkomponenten. Bei einer angenommenen Leimfugendicke von durchschnittlich 0.1 mm ergeben sich für die gängigsten Restholzstücke aus dem Abbundbetrieb der Flück AG durchschnittliche Mengen von < 0.6 bis < 11.9 Liter PU-Leim pro Kubikmeter Holz. Eine Vorbehandlung des Holzes bei diesen geringen Mengen PU-Leim zur Entfernung der Leimschicht ist nach heutigem Stand der Technik weder ökologisch noch ökonomisch sinnvoll. Die Auswertung der externen Messungen hat gezeigt, dass bei der Verbrennung und Vergasung von naturbelassenen Holzschnitzeln im Holzheizkraftwerk der Firma Flück AG Emissionswerte resultieren, welche die Vorgaben der LRV deutlich unterschreiten. Für die überwiegende Zahl der Parameter existieren jedoch keine LRV-Grenzwerte für den gemessenen Anlagentyp (siehe Bericht NoxaQuant, Anhang F). Es ist denkbar, dass auch für PU-verleimtes Restholz die Emissionswerte im gesetzlich gegebenen Rahmen bleiben. Dies sollte allerdings für verschiedene Kombinationen von Holzresten überprüft werden.
    11 - Studentische Arbeit
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    Publikation
    Air cleaners and respiratory infections in schools. A modeling study using epidemiological, environmental, and molecular data
    (Oxford University Press, 30.12.2023) Banholzer, Nicolas; Jent, Philipp; Bittel, Pascal; Zürcher, Kathrin; Furrer, Lavinia; Bertschinger, Simon; Weingartner, Ernest; Ramette, Alban; Egger, Matthias; Hascher, Tina; Fenner, Lukas
    AbstractBackgroundUsing a multiple-measurement approach, we examined the real-world effectiveness of portable HEPA-air filtration devices (air cleaners) in a school setting.MethodsWe collected environmental (CO2, particle concentrations), epidemiological (absences related to respiratory infections), audio (coughing), and molecular data (bioaerosol and saliva samples) over seven weeks during winter 2022/2023 in two Swiss secondary school classes. Using a cross-over study design, we compared particle concentrations, coughing, and the risk of infection with vs without air cleaners.ResultsAll 38 students (age 13−15 years) participated. With air cleaners, mean particle con-centration decreased by 77% (95% credible interval 63%−86%). There were no differences in CO2levels. Absences related to respiratory infections were 22 without vs 13 with air cleaners. Bayesian modeling suggested a reduced risk of infection, with a posterior probability of 91% and a relative risk of 0.73 (95% credible interval 0.44−1.18). Coughing also tended to be less frequent (posterior probability 93%). Molecular analysis detected mainly non-SARS-CoV-2 viruses in saliva (50/448 positive), but not in bioaerosols (2/105 positive) or HEPA-filters (4/160). The detection rate was similar with vs without air cleaners. Spatiotemporal analysis of positive saliva samples identified several likely transmissions.ConclusionsAir cleaners improved air quality, showed a potential benefit in reducing respiratory infections, and were associated with less coughing. Airborne detection of non-SARS-CoV-2 viruses was rare, suggesting that these viruses may be more difficult to detect in the air. Future studies should examine the importance of close contact and long-range transmission, and the cost-effectiveness of using air cleaners.
    01A - Beitrag in wissenschaftlicher Zeitschrift
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    Publikation
    Verändern MKH-Prismen den binokularen Vorteil beim Lesen?
    (DOZ-Verlag, 2022) Joss, Joëlle; Jainta, Stephanie
    Zweck. Beim Lesen mit beiden Augen stellt sich ein binokularer Vorteil (kürzere Lese- und Fixationszeiten im Vergleich zu monokularem Lesen), welcher durch Prozesse der motorischen und sensorischen Fusion zustande kommt, ein. Der binokulare Vorteil beim Lesen ist zum Teil von der individuellen horizontalen Heterophorie abhängig und damit stellte sich die Frage, ob sich prismatische Korrektionen (bestimmt nach der MKH-Methode, zum Ausgleich einer Heterophorie) auf den binokularen Vorteil oder auf Parameter der binokularen Koordination beim Lesen auswirken. Material und Methoden. Wir haben die binokularen Augenbewegungen von 54 Personen mit einer individuellen horizontalen Heterophorie beim Lesen vermessen (Eyelink II): für (1) monokular, (2) binokular, (3) binokular mit Disparität (entsprechend MKH-Prisma) und (4) binokular mit Disparität nach sechs Monaten präsentierte, deutschsprachige Sätze (insg. 120). In der sechsmonatigen Pause zwischen Messung (3) und (4) trugen 29 Personen Brillen mit prismatischen Korrektionen, während 25 Personen als Kontrollgruppe fungierten. Ergebnisse. Unsere Daten zeigten einen klaren, signifikantenVorteil für binokulares Lesen für alle Personen, ohne dass eine kurzfristige Präsentation einer individuellen Disparität (analog eines MKH-Prismas) daran etwas änderte. Erst nach einer Prismentragezeit von sechs Monaten zeigte sich zusätzlich ein tendenziell größerer binokularer Vorteil in der „Prismengruppe“ im Vergleich zur „Kontrollgruppe“. Parallel dazu nahm die Kopplung der Augen (Diskonjunktion) leicht zu und die objektive Fixationsdisparität nahm signifikant ab. Fazit. Das Tragen einer individuellen prismatischen, horizontalen Korrektion (MKH) hatte für unsere Studienteilnehmer*innen einen Einfluss auf die binokulare Koordination beim Lesen und erhöhte gleichzeitig den binokularen Vorteil. Dieser eher mittel- bis langfristige Effekt von prismatischen Korrektionen ist neu und sollte in weiteren Studien vertieft untersucht werden.
    01A - Beitrag in wissenschaftlicher Zeitschrift
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    Publikation
    Modellbasierte Optimierung des Diamantdrahtsägeprozesses für die Fertigung von Siliziumwafern
    (Technische Universität Bergakademie Freiberg, 2020) Treyer, Daniel; Ams, Alfons; Gaulocher, Sebastian
    11 - Studentische Arbeit
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    Publikation
    Interdisziplinäre Perspektiven zur Bedeutung der Aerosolübertragung für das Infektionsgeschehen von SARS-CoV-2
    (Thieme, 2022) Held, Andreas; Dellweg, Dominic; Köhler, Dieter; Pfaender, Stephanie; Scheuch, Gerhard; Schumacher, Stefan; Steinmann, Eike; Weingartner, Ernest; Weinzierl, Bernadett; Asbach, Christof
    Die Bedeutung der Aerosolübertragung für das Severe Acute Respiratory Syndrome Coronavirus Type 2 (SARS-CoV-2) wurde anfangs kontrovers diskutiert. Mit der Zeit haben sich zur Infektionsminderung jedoch neben Abstands- und Hygieneregeln auch aerosolphysikalisch begründete Maßnahmen wie das Tragen von Gesichtsmasken und Lüftung von Innenräumen als effektiv erwiesen. In einem interdisziplinären Workshop „Aerosol & SARS-CoV-2“ der Gesellschaft für Aerosolforschung (GAeF) in Kooperation mit der Deutschen Gesellschaft für Pneumologie und Beatmungsmedizin (DGP), dem Fachverband Allgemeine Lufttechnik im VDMA, der Gesellschaft für Virologie (GfV), der Gesundheitstechnischen Gesellschaft (GG) und der International Society for Aerosols in Medicine (ISAM) unter der Schirmherrschaft des Robert-Koch-Instituts (RKI) im März 2021 wurde der Forschungs- und Abstimmungsbedarf zu diesem Thema aufgegriffen. Wesentliche Grundlagen aus den verschiedenen Disziplinen sowie interdisziplinäre Perspektiven zur Aerosolübertragung von SARS-CoV-2 und zu infektionsmindernden Maßnahmen werden hier zusammengefasst. Abschließend werden offene Forschungsfragen und dringender Forschungsbedarf dargestellt.
    01A - Beitrag in wissenschaftlicher Zeitschrift
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    Publikation
    The organic coating unit, an all-in-one system for reproducible generation of secondary organic aerosol
    (06.09.2022) Keller, Alejandro; Kalbermatter, Daniel; Specht, Patrick; Steigmeier, Peter; Wolfer, Katherin; Resch, Julian; Kalberer, Markus; Hammer, Tobias; Vasilatou, Konstantina
    06 - Präsentation
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    Publikation
    Employment of novel tools for the continuous characterization of the carbonaceous fraction in ambient aerosol
    (13.09.2021) Keller, Alejandro; Specht, Patrick; Steigmeier, Peter; Weingartner, Ernest
    06 - Präsentation
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    Publikation
    Performance of the new continuous carbonaceous aerosol measurement system FATCAT during long term unattended measurement campaigns
    (23.06.2021) Keller, Alejandro; Specht, Patrick; Steigmeier, Peter; Weingartner, Ernest
    06 - Präsentation
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    Publikation
    High resolution unattended particle-bound total carbon measurements and source identification at the Jungfraujoch global GAW station
    (2021) Keller, Alejandro; Specht, Patrick; Steigmeier, Peter; Weingartner, Ernest
    06 - Präsentation
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    Publikation
    High resolution unattended particle-bound total carbon measurements and source identification at the Jungfraujoch global GAW station
    (18.05.2021) Keller, Alejandro; Specht, Patrick; Steigmeier, Peter; Weingartner, Ernest
    Total aerosol carbonaceous mass (TC) is a major constituent of atmospheric fine aerosol not yet continuously monitored with adequate time resolution. Adding a TC measurement to existing measurement programs is crucial for comprehensive interpretation of the impact of aerosols. To fill this gap, we developed the “fast thermal carbon totalizator” (FATCAT) for long-term unsupervised monitoring of TC. FATCAT has been deployed since 2019 at diverse sites including the Jungfraujoch global GAW station (JFJ). FATCAT collects particles on a metallic filter, and subsequently heats it to 800°C under an oxidizing atmosphere. The limit of detection is LoD=0.2 µg of carbon (µg-C). At the reduced atmospheric pressure of the JFJ, which limits the sampling flow, this corresponds to TC=0.3 µg-C/m3 using a time resolution of two hours. We discuss our experience during the first two year of continuous TC measurements and the possibility of using our instrument to distinguish carbonaceous aerosol from different source using fast, 50 seconds, thermograms. This unique feature allows us to identify source specific fingerprints. Several high TC episodes during September 2020 at JFJ show the typical pattern for biomass combustion. Back trajectories attribute them to long-range transported emissions from Californian wildfires. Graphitic carbon from, e.g., local fossil fuel combustion evolves at higher temperatures. The data collected at the JFJ is already the longest produced TC dataset for this site without instrument related interruptions. The dataset generated by our instrument and post-analysis data products represent an improvement to the available measurement inventory. It can serve as quality control for other measurement systems. Prominently, measurements of eBC via MAAP or Aethalometer and organic mass using ToF-ACSM. TC data can be used in parallel to these devices as a quality check, and to warrant carbon mass closure and reduce systematic biases.
    06 - Präsentation