Schluss mit Ruß: Neues System zur Abgasnachbehandlung

Rußpartikelfilter sollen in Dieselfahrzeugen dafür sorgen, dass keine schädlichen Teilchen durch den Auspuff in die Luft gelangen. Soweit die Theorie. Das Problem: Die Abgase moderner Selbstzündermotoren sind oft nicht heiß genug, um die Filter regelmäßig von dem Ruß zu befreien. Eine neue Methode, die Forscher des Fraunhofer-Instituts für Solare Energiesysteme (ISE) in Freiburg entwickelt haben, soll nun den Schmutz auch bei niedrigen Abgastemperaturen entfernen.

Das Filterprinzip ist immer dasselbe:

Ist der Filter nach einer Zeit zu stark mit Partikeln beladen, wird er regeneriert, indem der Ruß abgebrannt wird. Die Rußpartikel verbrennen erst bei einer Temperatur von 500 bis 600 Grad Celsius. Der Haken dabei: Die Abgastemperaturen von Lkw sinken zunehmend, weil sie so konstruiert sind, dass sie möglichst wenig umweltschädliche Stickoxide produzieren.

Die Wissenschaftler des Fraunhofer-Instituts Freiburg wollen nun eine Methode entwickelt haben, um die Filter auch bei Abgastemperaturen von 140 Grad Celsius zuverlässig zu reinigen. „Wir geben zum Abgas ein Synthesegas aus Kohlenmonoxid und Wasserstoff“, erläutert Dr. Thomas Aicher vom ISE. „Dieses Gasgemisch leiten wir am Oxidationskatalysator ein – so können wir die Zündtemperatur auf 140 Grad senken und den Filter auch bei niedrigen Abgastemperaturen von dem Ruß befreien“.

Um den gasförmigen Zusatzbrennstoff zu gewinnen, gibt es zwei Möglichkeiten: „Entweder erhitzen wir Dieselkraftstoff unter Luftausschluss, wobei Wasserstoff und Kohlenstoff entstehen. Der Kohlenstoff wird in einem weiteren Schritt mit dem Abgas verbrannt, und es bildet sich Kohlenmonoxid. Oder wir oxidieren Diesel mit sehr wenig Luft, so dass der Diesel nur unvollständig verbrennt. Man spricht von einer partiellen Oxidation“, erläutert Robert Szolak, ebenfalls Wissenschaftler am ISE. Prototypen für beide Verfahren haben die Forscher bereits entwickelt und erfolgreich getestet. Gemeinsam mit einem Industriepartner soll nun die partielle Oxidation genauer untersucht werden.