Abgasentgiftung

Wegen wachsender Verschärfung der Emissionslimits wurden seit der Einführung der Abgasgesetzgebungen die Schadstoffemissionen von Kraftfahrzeugen aller Art um ca. 95% vermindert. Dies ist einerseits auf kontinuierliche Verbesserungen im Verbrennungsprozess, andererseits auf die Einführung elektronischer Motorsteuerungen zurückzuführen, wodurch sich die Rohemissionen des Motors deutlich verbesserten und die Schadstoffe verringert werden konnten. Das Beispiel HC, also die Anteile der flüchtigen, organischen Kohlenwasserstoffe, zeigt, dass die Rohemissionen seit 1975 um etwa 80% reduziert wurden. Allerdings wächst dabei die Schere zwischen neuen Stoffen, sowie deren Rohemissionen und den geforderten Grenzwerten, so dass immer effektivere Abgasnachbehandlungssysteme erforderlich werden.

Ohne die Einführung der Katalysatortechnik wären die Emissionen auf dem heutigen, wirklich sehr niedrigen Niveau, in keinster Form vorstellbar. Bei Ottomotoren werden mit modernen Katalysatoren Umwandlungsraten von über 99 % erreicht, wodurch diese fast schon als schadstofffrei bezeichnet werden können.

Dies gilt jedoch nur für warme Katalysatoren ab etwa 300° C. Bis zum Erreichen dieser Anspringtemperatur, der so genannten Light-Off-Time, werden im Emissionstest, je nach Abgassystem, bereits bis zu 90 % der gesamten Emissionen ausgestoßen. Deshalb haben beim stöchiometrisch laufenden Ottomotor alle emissionsvermindernden Maßnahmen eine Verkürzung der Light-Off-Time als großes Ziel.

Bei schwach betriebenen Ottomotoren und Dieselmotoren liegt das Hauptproblem dagegen meist bei der katalytisch unterstützten Reduktion der Stickoxide in oxidierender Umgebung. Die potenziellen Reduktionsmittel, wie die Kohlenwasserstoffe und das Kohlenstoffdioxid, oxidieren bevorzugt mit dem vorhandenen Sauerstoff, reduzieren die Stickoxide allerdings kaum. Hier müssen dann spezielle Nachbehandlungssysteme entwickelt werden.

Bei den Dieselmotoren werden heutzutage zur Einhaltung der Emissionslimits zusätzlich die Partikelemissionen maßgeblich reduziert. Bei kleinen Motoren reicht in den meisten Fällen noch ein einfacher Oxidationskatalysator. Bei größeren Motoren und vor allem bei Motoren von Nutzfahrzeugen benötigt man dagegen wesentlich komplexere Partikelfiltersysteme.

 

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