Noch reicht die Abgasrückführung, wenn es darum geht, die Stickoxide aus dem Diesel-Abgas zu entfernen. Doch in den USA werden demnächst neue Grenzwerte in Kraft treten, und auch in der Europäischen Union ist abzusehen, dass die Selbstzünder- LKW und PKW neue Grenzwerte einhalten müssen. Diese sind aber mit der bewährten Methode nicht mehr einzuhalten. Forscher und Entwickler arbeiten daher an neuen Abgasreinigungstechniken, erklärt der Motorenentwickler Stefan Pischinger von der RWTH Aachen.
"Da gibt es zwei verschiedene Technologien, da gibt es einmal den Nox-Speicherkatalysator der auch bei direkt einspritzenden Ottomotor hier schon eingesetzt wird, und alternativ dazu die sogenannte SCR-Technik, selektive katalytische Reduktion, wo man einen Zusatzstoff, Ad-Blue - in Wirklichkeit ist es eine Harnstoffsubstanz, die da benötigt wird - wo mit Hilfe eines Zusatzstoffes dann die Stickoxide reduziert werden."
Dieser Harnstoff ist eine Verbindung aus Stickstoff und Wasserstoff. Er muss in einen Extra-Tank gefüllt werden. Eine Elektronik erfasst, wie heiß die Abgase sind und wie viel Stickoxide darin enthalten sind. Dann wird eine genau berechnete Menge des Harnstoffes in die Auspuffanlage eingespritzt. In einem Katalysator reagieren die Stickoxide mit der Stickstoff-Wasserstoff-Verbindung, wobei die Stickoxide aufgebrochen und umgewandelt werden. Beim LKW wird diese Technik gerade eingeführt, für Autos dagegen noch nicht. Pischinger:
"Diese Technik hat den Nachteil, dass ich einen zusätzlichen Betriebsstoff brauche, hat aber den Vorteil -Stichwort Kraftwerkstechnik - dass sie seit vielen, vielen Jahren etabliert zuverlässig ist und auch eine hohe Lebensdauer mit sich bringt. Man muss hier diese Hemmschwelle des zusätzlichen Betriebsstoffs, den man mitführen muss oder will, die muss man überwinden."
Zum einen macht der zusätzliche Tank das Auto noch komplizierter, zum anderen muss der Fahrer neben der Tankanzeige auch die Anzeige für den Harnstoff im Blick haben. Und der Harnstoff ist derzeit noch nicht überall erhältlich. Einige Hersteller setzen daher auf die Stickoxid-Speichertechnik. Dabei werden die Abgase für kurze Zeit in einem Speicher gesammelt. Alle zwei bis drei Minuten steuert eine Elektronik den Motor so, dass dieser dreißig Sekunden lang sehr fettes Gemisch erhält. Das verändert die Zusammensetzung der Abgase so, dass die Stickoxide im Abgasspeicher aufgebrochen werden. Hermann Breitbach von Daimler-Chrysler:
"Wenn man nicht so hohe Minderungsraten braucht, je nach Gesetzgebung, dann kann man auch mit dem Nox-Speicherkat durchaus ausreichende Nox-Minderung erreichen, und eben mit dem Nox-Speichersystem fahren. Das ist im Ansatz für den Kunden und auch für uns in einigen Belangen einfacher."
Der Nachteil ist allerdings, dass die spezielle Motorsteuerung zum einen aufwändig ist, zum anderen zu einem höheren Verbrauch führt. Wie hoch der ausfällt, hängt von dem Können der Ingenieure ab. Welche Technik sich letztlich durchsetzen wird, hängt von den neuen Gesetzen ab.
"Da gibt es zwei verschiedene Technologien, da gibt es einmal den Nox-Speicherkatalysator der auch bei direkt einspritzenden Ottomotor hier schon eingesetzt wird, und alternativ dazu die sogenannte SCR-Technik, selektive katalytische Reduktion, wo man einen Zusatzstoff, Ad-Blue - in Wirklichkeit ist es eine Harnstoffsubstanz, die da benötigt wird - wo mit Hilfe eines Zusatzstoffes dann die Stickoxide reduziert werden."
Dieser Harnstoff ist eine Verbindung aus Stickstoff und Wasserstoff. Er muss in einen Extra-Tank gefüllt werden. Eine Elektronik erfasst, wie heiß die Abgase sind und wie viel Stickoxide darin enthalten sind. Dann wird eine genau berechnete Menge des Harnstoffes in die Auspuffanlage eingespritzt. In einem Katalysator reagieren die Stickoxide mit der Stickstoff-Wasserstoff-Verbindung, wobei die Stickoxide aufgebrochen und umgewandelt werden. Beim LKW wird diese Technik gerade eingeführt, für Autos dagegen noch nicht. Pischinger:
"Diese Technik hat den Nachteil, dass ich einen zusätzlichen Betriebsstoff brauche, hat aber den Vorteil -Stichwort Kraftwerkstechnik - dass sie seit vielen, vielen Jahren etabliert zuverlässig ist und auch eine hohe Lebensdauer mit sich bringt. Man muss hier diese Hemmschwelle des zusätzlichen Betriebsstoffs, den man mitführen muss oder will, die muss man überwinden."
Zum einen macht der zusätzliche Tank das Auto noch komplizierter, zum anderen muss der Fahrer neben der Tankanzeige auch die Anzeige für den Harnstoff im Blick haben. Und der Harnstoff ist derzeit noch nicht überall erhältlich. Einige Hersteller setzen daher auf die Stickoxid-Speichertechnik. Dabei werden die Abgase für kurze Zeit in einem Speicher gesammelt. Alle zwei bis drei Minuten steuert eine Elektronik den Motor so, dass dieser dreißig Sekunden lang sehr fettes Gemisch erhält. Das verändert die Zusammensetzung der Abgase so, dass die Stickoxide im Abgasspeicher aufgebrochen werden. Hermann Breitbach von Daimler-Chrysler:
"Wenn man nicht so hohe Minderungsraten braucht, je nach Gesetzgebung, dann kann man auch mit dem Nox-Speicherkat durchaus ausreichende Nox-Minderung erreichen, und eben mit dem Nox-Speichersystem fahren. Das ist im Ansatz für den Kunden und auch für uns in einigen Belangen einfacher."
Der Nachteil ist allerdings, dass die spezielle Motorsteuerung zum einen aufwändig ist, zum anderen zu einem höheren Verbrauch führt. Wie hoch der ausfällt, hängt von dem Können der Ingenieure ab. Welche Technik sich letztlich durchsetzen wird, hängt von den neuen Gesetzen ab.