Auto Technik Lexikon - Technik und Treibstoffe

Abgas Reinigung

Katalytische Verfahren

Die katalytische Abgasreinigung kommt sowohl in industriellen Grossanlagen als auch in jedem modernen PKW zum Einsatz. Der Vorteil ist der vergleichsweise geringe Energieaufwand, der für die chemische Reaktion der Abgasreinigung notwendig ist. Nachteilig sind die z.T. höheren Investitions- und Wartungskosten der Katalysatoren im Gegensatz zu anderen Verfahren, sowie die Empfindlichkeit der Katalysatoren gegenüber Verunreinigungen und sogenannten Kataylsatorgiften.

Als Beispiel für die katayltische Abgasreinigung sei an dieser Stelle der Dreiwegekatalysator in PKWs mit Otto-Motor erwaehnt. Er besteht aus einem keramischen Grundkoerper der mit Edelmetallen wie zum Beispiel Platin, Rhodium u.a. beschichtet ist. An der Oberflaeche laufen die chemischen Reaktionen der Abgasreinigung stark beschleunigt und bei geringer Energiezufuhr statt. Das im Abgas enthaltene Kohlenmonoxid (CO) wird zu Kohlendioxid (CO2) oxidiert, die Stickoxide (NOx) werden zu Stickstoff (N2) reduziert. Frueher wurden den Kraftstoffen bleiorganische Verbindungen wie Tetraethylblei als Antiklopfmittel zugesetzt. Das Blei setzte sich auf der Oberflaeche des Katalysators ab und verunreinigte ihn so stark, dass seine Wirksamkeit stark eingeschraenkt wurde oder ganz zum Erliegen kam. Man spricht dann auch von einer "Vergiftung" des Katalysators. Aus diesem Grund werden in modernen Kraftstoffen keine Bleiverbindungen als Antiklopfmittel mehr eingesetzt.

Nichtkatalytisch-chemische Verfahren

Zu den nichtkatalytisch-chemischen Verfahren zaehlen solche Verfahren, bei denen schaedliche Abgasbestandteile durch chemische Reaktionen mit speziell zugegebenen Chemikalien dazu führen, dass die Schadstoffe in eine weniger schaedliche Form ueberfuehrt werden. Ein in der Industrie häufig eingesetztes Verfahren ist das sogenannte SNCR-Verfahren (selective non-catalytic reduction). Bei dieser Form der Entstickung von Abgasen werden alle Stickoxide (NOx) durch Ammoniak (NH3) zu elementarem Stickstoff (N2) reduziert. Das Ammoniak wird dazu direkt in die Abgasleitung bei einer Temperatur von 900 - 1000°C eingeduest. Die eingesetzte Menge an Ammoniak ist allerdings genau auf die Menge an Stickoxiden abzustimmen da sich ansonsten Ammoniakreste im Abgas befinden können, die ebenfalls entfernt werden müssen.

Abgasrueckfuehrung

Eine Abgasrueckfuehrung ist für die Minderung von Stickstoffoxiden (NOx) bei der Verbrennung von Kraftstoff in Ottomotoren, Dieselmotoren, Gasturbinen, Heizkesseln usw. zustaendig. Diese Reduktion ist noetig, um speziell bei Verbrennungsmotoren für Fahrzeuge die vorgeschriebenen Emmissionsgrenzwerte zu erreichen.

Dabei wird ein Teil des Abgases durch ein Rohr wieder der Frischluft zur Verbrennung zugefuehrt. Durch diese Reduktion des ueberschuessigen Sauerstoffes wird die Verbrennungstemperatur gesenkt und die Zündung erfolgt verzoegert. Anhand dieser Massnahme erhöht sich der Anteil von CO und HC, kann aber durch einen KAT wieder vermindert werden.

Eine noch bessere Reduktion von NOx kann noch erreicht werden, wenn das Abgas vor der Beimengung noch gekuehlt wird. Dies kann bei modernen Motoren schon der Fall sein.

Der Einsatz einer Abgasrueckfuehrung wirkt sich durch einen höheren Kraftstoffverbrauch aus.