FATCAT – Schweizer Messsystem für präzise, autonome Kohlenstoffanalysen in Aerosolen
Schweizer Präzision für Echtzeitmessungen von kohlenstoffhaltigen Aerosolen
Der Fast Thermal Carbon Totalizator (FATCAT) ist eine Schweizer Innovation für die schnelle, rückführbare und autonome Bestimmung des Gesamtkohlenstoffs (Total Carbon, TC) in Aerosolen. Entwickelt am Institut für Sensorik und Elektronik der Fachhochschule Nordwestschweiz FHNW, vereint FATCAT modernste Sensortechnologie, robuste Bauweise und metrologische Präzision in einem kompakten System – von Luftqualität Messungen in Hochgebirge bis zu industriellen Anwendungen.
In seiner Kurzpräsentation am GAW–GCOS Symposium 2021 stellt Dr. Alejandro Keller den FATCAT vor – ein in der Schweiz entwickeltes Messinstrument, das am hochalpinen Standort Jungfraujoch (3'580 m ü. M.) erfolgreich im autonomen Dauerbetrieb getestet wurde.
FATCAT kombiniert Flash-Erhitzung und präzise CO₂-Quantifizierung mittels NDIR-Detektion, um kohlenstoffhaltige Aerosole in Echtzeit zu bestimmen. Dank seiner hohen Empfindlichkeit, kurzen Analysezyklen und rückführbaren Kalibrierung ist FATCAT ideal für Anwendungen in der atmosphärischen Forschung, der Emissionsüberwachung sowie der industriellen Prozesskontrolle – überall dort, wo präzise und zeitnahe Kohlenstoffmessungen entscheidend sind.
- Autonom & zuverlässig – Langzeitbetrieb ohne Benutzerintervention, wartungsarme Filtertechnologie
- Rückführbare Präzision – Kalibrierung basierend auf NIST-CO₂-Standards
- Schnelle thermische Analyse – Analysezyklen ab 60 Sekunden, inklusive Thermogramm-Ausgabe
- Breiter Messbereich – Von Hintergrundluft bis zu hohen Aerosolkonzentration
- Industrietauglich – Robustes Design für Emissions- und Prozessüberwachung in Echtzeit
- Atmosphärisches Monitoring – Bewährt an Globale GAW-Messstationen
- Emissionsüberwachung – Direkte TC-Quantifizierung in Abgas- oder Prozessströmen
- Industrielle Prozesskontrolle – Überwachung der Herstellung von kohlenstoffbasierten Nanopartikeln
- Zuordnung von Emissionsquellen – Unterscheidung zwischen Aerosolquellen (z. B. fossile vs. biogene Aerosole)
- Metrologie & Kalibrierung – Entwicklung und Validierung rückführbarer Standards
FATCAT wurde unter extremen alpinen Bedingungen an der Global Atmosphere Watch (GAW)-Station Jungfraujoch (3’580 m ü. M.) getestet und bewies monatelangen autonomen Betrieb mit minimalem Wartungsaufwand. Diese Robustheit macht FATCAT ebenso geeignet für den Einsatz in industriellen Anlagen, Feldmesskampagnen oder ferngesteuerten Umweltstationen.
- Zeitauflösung: 0.5–2 h bei Umgebungsluft Konzentrationen, ab 1 min bei hohen Konzentrationen
- Nachweisgrenze: 0.3 µg/m³ TC (1 h Mittelwert)
- Analysezyklus: 60 s (kontinuierliche schnelle Oxidation)
- Detektion: NDIR-CO₂-Messung (nichtdispersiv infrarot)
- Probenahme: Gesinterter, wartungsfreier Metallfilter
Wir suchen Partnerinnen und Partner aus Forschung und Industrie für:
- Atmosphären- und Umweltmessung
- Emissionsmonitoring
- Prozess- und Nanopartikelüberwachung
- Instrumentenkalibrierung
- Kommerzialisierung & Weiterentwicklung
- Keller, A. et al. (2023). “A Novel Measurement System for Unattended, in Situ Characterization of Carbonaceous Aerosols.” Aerosol Research, 1(1), 65–79. DOI: 10.5194/ar-1-65-2023
- Keller, A., Burtscher, H., Weingartner, E. “Swiss Made Measurement Techniques for Carbonaceous Aerosols.” CHIMIA (in print).
- Corbin, J. C. et al. (2024). “Characterization of Two Aerosol Carbon Analyzers Based on Temperature Programmed Oxidation: TCA08 and FATCAT.” Aerosol Science and Technology, 58(7), 812–829. DOI: 10.1080/02786826.2024.2351991
