Regeneration Rußpartikelfilter und Partikelfilter

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Die DPF-Regeneration - was heißt das?

Welche verschiedenen Anlagen es zur Partikelfilterreinigung gibt und warum die Filterreinigung so von Bedeutung ist, erfahren Sie hier..... Inzwischen sind die Luftfilter bei renommierten Automobilherstellern wie BMW, Ford, Mercedes-Benz, Opel und den TDI-Motoren des VW-Konzerns (darunter Audi, Seat, Skoda und Volkswagen) zur Standardausstattung geworden. Der Partikelfilter ist für die Abscheidung von Schadstoffen aus den Rauchgasen verantwortlich.

Weil die Kapazität der Belüftungsfilter nicht unendlich ist, gibt es Regenerationsmaßnahmen. Es wird zwischen aktivem und passivem System unterschieden. Im Falle aktiver Reinigungssysteme bestimmen Sensorik den momentanen Status des Russpartikelfilters. Bei Erreichen eines definierten Füllstandes wird die Filterreinigung selbsttätig ausgelöst. Der Reinigungsvorgang erfolgt über die Motoransteuerung.

Aufgrund der erhöhten Temperatur brennt der im Luftfilter abgeschiedene Ruß und der Luftfilter wird abgereinigt. Bei Fahrzeugen mit passiver Regeneration muss ein bestimmter Temperatureinsatzbereich eingehalten werden, um eine optimale Reinigungsleistung zu gewährleisten. Unsere Tipp: Wenn im Armaturenbrett oder im Fahrzeugcomputer Ihres Fahrzeugs eine Nachricht angezeigt wird, dass der Partikelfilter zu reinigen ist, sollten Sie so schnell wie möglich eine angemessene Entfernung mit hoher Drehzahl zurücklegen. Im Zweifelsfall ist es ratsam, den Partikelfilter zu reinigen.

Der Regenerationsvorgang sollte nach ca. 15 bis 20 min beendet sein. Was ist der Zweck der Regeneration? Wenn das Fahrzeug nur für kurze Strecken bei niedriger Geschwindigkeit eingesetzt wird, droht eine vollständige Verstopfung des Partikelfilters. Nicht nur der Partikelfilter kann durch mangelnde Regeneration geschädigt werden, auch der gesteigerte Abgasströmungsdruck kann den Verbrennungsmotor schädigen.

mw-headline" id="Hintergrund_und_und_Einleitung">Hintergrund und Einleitung[Bearbeiten | < Quelltext bearbeiten]

Selbstreinigende Partikelfilter (DRPF), die üblicherweise als Selbstreinigende Partikelfilter (DPF), Partikelfilter (RPF) oder Partikelfilter bezeichnet werden, sind eine Vorrichtung zur Verringerung der in den Abgasen von Dieselmotoren enthaltenen Partikeln. Insbesondere der kohlehaltige Feindstaub galt lange Zeit als gesundheitsschädigend, da es sich nicht um Russpartikel aus purem Kohlenstoff, sondern vor allem um Verklumpungen (Caking) von Russpartikeln mit anderen Schadstoffen wie PAKs (polyzyklische aromatische Kohlenwasserstoffe) und vielem mehr handelte.

Unterschieden wird zwischen wandgefluteten keramischen Modulen (bei denen die Kanalenden abwechselnd mit Stöpseln geschlossen sind), gesinterten Metallfiltern, die über verschlossene und geknickte Fächer aus porösem gesintertem Metall anstelle von porösem Keramikmaterial verfügen, und Offline-Tiefbettfiltern, die die Russpartikel mittels Strömungdynamik aus dem Abgasfluss entfernen - zielgerichtete Strömungsablenkungen. Der wandbeladene Filtersatz wird oft irrtümlich als "geschlossene Filtersysteme" und der Tiefbettfilter im Bypass als "offene Filtersysteme" bezeichn.

Denn sie können mehr als 98% der Feinstaubpartikel ausfiltern - und bis 2015 (Euro 5) war für die Abgasgrenzwerte für Feinstaub nur noch die Menge und nicht die Anzahl der Feinstaubpartikel erforderlich. Allerdings haben diese bei feinsten, besonders gesundheitsgefährdenden Partikeln vor allem nach jeder Regeneration systembezogene Schwachstellen, bis sich wieder ein Filtrationskuchen gebildet hat.

Nebenstrom-Tiefenfilter hingegen können nur etwa 40 Prozent der Feinstaubmasse, aber bis zu etwa 80 Prozent der ultrafeinen Partikel ausfiltern. Sichtbarer Ruß in Kraftfahrzeugen, Loks und Booten leistet vor allem einen Beitrag zu weniger empfindlichen Partikeln und muss nicht unbedingt eine große Anzahl an ultrafeinen Partikeln ausweisen. Dies führt dazu, dass eines Tage der Luftfilter vollständig gefüllt ist (die Grenzwerte lagen im Jahr 2015 bei rund 200.000 km).

Weil der Ruß erst bei erhöhten Temperaturwerten um 500 Celsius verbrannt wird und das Gas des Diesels recht kühl ist, kann ein Rußfilter auch durch Ruß blockiert werden. Die Regeneration (Rußverbrennung) erfolgt bei mittleren bis hohen Betriebstemperaturen, bei denen auch die chemischen Transformationen ablaufen. Dies kann dann dazu fÃ?hren, dass andere giftige Stoffe mit dem Abgasstrom an die Umgebung abgegeben werden.

Allerdings hatte dieses nur für den nordamerikanischen Raum vorgesehene Gerät erhebliche Schwierigkeiten mit der Haltbarkeit des Siebes. Doch nachdem die führenden Autohersteller seit Jahren auf die Markteinführung von Filteranlagen verzichten, kam der technologische Fortschritt im Jahr 2000, als Peugeot die 406 und 607 standardmäßig mit einem passenden Filtersystem und Citroën den Cleaner mit einem Filtersystem ausstattet.

Produzent des gebrauchsfertigen Druckfilters (französische Kurzform FAP für Filtre à particules) war der Lieferant Faurecia, der neben dem in Deutschland niedergelassenen Unternehmen Tenneco im Mehrheitsbesitz der PSA-Gruppe steht. Dies war ein Wandströmungsfilter mit additivgestützter Regeneration. Allerdings hat der 607er noch nicht die Euro-4-Abgasnorm erfüllt, die seit dem Jahr 2005 in Kraft ist, trotz des Siebes.

Obwohl die Abgasgrenzwerte der Euro-4-Norm für Rußpartikel um ein Mehrfaches niedriger waren, waren die Stickoxid- und Kohlenwasserstoff-Emissionen immer noch zu hoch. Im Jahr 2003 führten Tenneco und Faurecia eine neue Filtergeneration ein, die jetzt mit einer katalytischen Regeneration ausgestattet ist. Auf der IAA 2003 präsentierte Peugeot die damit ausgestatteten HDi-Dieselmotoren (High Pressure Direct Injection, hier Common Rail Injection).

Teilchen im Diesel-Abgas enthalten vor allem Ruß und unverbrannte Kohlenwasserstoffe. Der durch den Verbrennungsmotor generierte Partikelgrößenverlauf (PGV) ist in der Regel multi-modal und kann im entsprechenden Modus (logarithmisch dargestellt) als normal verteilt approximiert werden. Sie lassen sich beispielsweise auf die Rekondensierung flüchtiger Kohlenwasserstoffe (Tröpfchenbildung, Keimbildung) zurückführen, die dann im Teilchenspektrum auftreten und zu Missverständnissen in der Interpretation der Ergebnisse mit sich bringen können.

Wenn in der Gasstufe kleine Teilchenkeime (z.B. Rußpartikel) auftreten, wird dies als heterogene Keimbildung bezeichnet. Wandströmungsfilter, bei denen das Rauchgas im Luftfilter eine saugfähige Seitenwand eindringt, und Bypass-Filter, bei denen das Rauchgas den Luftfilter entlang seiner Innenfläche durchströmt. Für einen Wandströmungsfilter (Marketingname: CERACLEAN®, HONEYCERAM®, Wall-Flow, auch irrtümlich als geschlossenes Kreislaufsystem bezeichnet), wird das die Rußpartikel enthaltende Rauchgas durch Durchdringen einer Porenfilterwand aufbereitet.

Bei Flächenfiltern bleibt der Partikelanteil überwiegend auf der Filterwandoberfläche schwebend oder verbleibt mittels Tiefensiebung in der Siebwand. Große Partikeln können nicht durch die Filtrationswand gelangen und sich so auf ihrer Fläche ansammeln. So können sich bis zu 200 µm starke Folien auf der Kanalenoberfläche bis zum Regenerationszeitpunkt ausbilden.

Die physikalische Wirkungsweise zur Anhaftung der Teilchen an der Porenfilterwand basiert auf der Haftung. Der Bewegungsablauf der Teilchen zur Filtrationswand wird vor allem durch den Diffusionsmechanismus verursacht und durch die Durchströmung des Filters mit dem Abgas aufgesetzt. Bei der Besetzung der Filterinnenflächen werden die Teilchen auf der Fläche abgeschieden.

Beim so genannten Filtrationskuchen entsteht eine Partikelsäule. Beim Tiefenfilter werden die Teilchen nur in der Innenfilterstruktur abgeschieden. Dabei können die Porenwände im Sieb unterschiedlich positioniert werden. Dadurch strömt das Gas durch die Porenwand. Aufgrund der Abscheidung der Teilchen auf der Fläche oder innerhalb der Filtrationswand erhöht sich der durch den Abgasstrom entstehende Druckunterschied über den gesamten Filtrationsbereich.

Wird ein Schwellenwert erreicht, d.h. eine gewisse Russmasse gespeichert, wird die Regeneration des Siebes angestoßen. Herkömmliche Partikelfilter haben eine Porengrösse von 10 µm im Untergrund. Dadurch sind die Porositäten wesentlich grösser als das zu filternde Teilchenspektrum, aber die Teilchen heften sich beim Durchlaufen an die Porenwand an, was zu einem Oberflächefiltrat führt, auf dem der so genannte Filtratkuchen aus weiteren separierten Teilchen gebildet wird.

Der Wirkungsgrad, basierend auf Partikelmassen- und Zahlenverteilung, liegt damit auch bei feinsten Nanoteilchen mit einer Partikelgröße von mehr als 20 Nanometern im Rahmen von 90 bis 99,9 vH. Sämtliche für die Feinstaubdebatte relevante Themen wie z. B. PM 10, PM 2,5, PM 1 und PM 0,1 (siehe Feinstaub) werden mit einem Wandströmungsfilter effektiv unterdrückt. Der Filter wird durch Verbrennen der gespeicherten Teilchen regeneriert.

Eine Regeneration wird erforderlich, wenn die Partikelbelastung einen hohen Abgasgegendruck verursacht, der die Abgasemissionen zu sehr beeinträchtigt. Ein leicht zu messender Messwert, der es ermöglicht, die Größe der Filterlast zu erfassen, ist der Wirkdruck über dem Filtern. Weil dieser Differentialdruck in Funktion von Drehzahl, Lastfall und Lastmenge schwankt, müssen diese Kenngrößen in einem Kennliniendiagramm festgehalten werden.

Das Überwachen des Differenzdruckes sowie das Einleiten und Steuern der Regeneration erfolgt durch die Motorregelung des Diesels. Je nach Fahrerprofil erfolgt die Regeneration in Zyklen von mehreren hundert km. Eine durch das Motorsteuergerät ausgelöste Regeneration ist unter vorteilhaften Bedingungen (Autobahnbetrieb) erst nach wesentlich höherer Laufleistung bei Abgastemperaturen im Rahmen der Verbrennungstemperatur der Russpartikel erforderlich oder gar nicht.

Im Falle ungünstiger Bedingungen (Nahverkehr) können Probleme beim Beladen des Siebes und beim Überschreiten der Regenerierungstemperatur auftreten. Die Regeneration wird vom Autofahrer nicht bemerkt, die Leistung des Motors wird dadurch nicht beeinflusst. Bei der Regeneration wird im Luftfilter der Ruß des Diesels in CO2 umgesetzt. Bei jeder chemischer Umsetzung ist eine gewisse Erwärmung erforderlich, um die angehäuften Teilchen zu verbrennen.

Weil Ruß eine Modifizierung von Ruß ist, stellt die Regeneration eine extermeable Oxydation dar, die unter vorteilhaften Bedingungen eine weitere Verbrennung nach der Zündung des Rußes zulassen kann. Bei einer Regeneration beträgt die erforderliche Abgasttemperatur mind. 500-550 C (abhängig vom Verfahren "additive supported" oder "catalytically supported", s. u.).

Um die Regeneration über eine hinreichend höhere Abgasetemperatur durchzuführen, stehen folgende unterschiedliche Verfahren zur Verfügung, die auch kombiniert werden können: Diese hat den großen Vorzug, dass keine Verdünnungsgefahr des Motoröls gegeben ist (besonders bei einem zunehmenden Biokraftstoffanteil ) und dass sich das Fahr- oder Reaktionsverhalten des Antriebs während der Regeneration nicht verändert.

Zur Regeneration wird daher bei einigen Triebwerken im Abgaszyklus (4. Zyklus) spezifisch Treibstoff eingeblasen. Durch die Verwendung einer dem Sieb vorgeschalteten Heizwendel kann das Rauchgas auch hinreichend erwärmt werden. Mithilfe eines Kraftstoffzusatzes wird die für die Verbrennung zu den Partikeln im Luftfilter erforderliche Verbrennungstemperatur von mehr als 600 auf 450 bis 550 C gesenkt. Die Partikeltemperatur im Luftfilter wird dann auf 450 bis 550 C gesenkt.

Ein weiteres Verfahren ist die Installation eines Dosiersystems, zum Beispiel mittels einer Dosierpumpe, die das Durchmischungsverhältnis an den momentanen Abgasedruck vor dem Sieb anpasst. Das bedeutet, dass dem Dieseltreibstoff nur die für eine gelungene Regeneration erforderliche Additivmenge zugegeben wird. Durch diese Technologie wird die Ascheablagerung im Luftfilter verringert und die Serviceintervalle verkürzt.

Diese Technologie wurde neben Peugeot, Citroën, Ford, Mazda und Volvo[2] mit der ersten FAP-Technologie (French FAP = Filtre à particules) auch in Land- und Baumaschinen, Staplern, stationären Einheiten und einigen Lastkraftwagen eingesetzt. Nachteilig an der Additivtechnologie ist, dass beispielsweise das vielfach verwendete Eisenerz während der Regeneration zu feinsten Teilchen oxidiert wird, die selbst atembar und nach neusten Kenntnissen ebenso schädlich sind wie die Dieselrußteilchen selbst.

Vorraussetzung für den Betrieb ist, dass der Partikelfilter nie seine Abscheideleistung einbüßt und die angesammelten Eisenoxidteilchen dann wieder ausblasen. Die katalysatorisch assistierte Regeneration hat sich als Alternativverfahren zur additiv assistierten Regeneration im Personenkraftwagen durchgesetzt. Die katalytische Beschichtung des Filters ist vergleichbar mit einem Oxydationskatalysator. Man nennt diesen Partikelfilter "beschichtet" DPF, "beschichtet" RPF, CSPF oder CSF (Catalysed Soot (Particle) Filtration = Catalytic Soot (Partikel) Filter).

Im Rahmen der Passivregeneration wird der Ruß bei ausreichend hoher Temperatur und NO2-Konzentration - insbesondere im Autobahn-Betrieb - dauerhaft in Kohlendioxid und Stickoxid (NO) umgewandelt. Der Prozess findet in einem Arbeitstemperaturbereich von 350 bis 500 C statt und verläuft ohne spezielle Vorkehrungen nach dem Verfahren der sich ständig erneuern: die (Partikel-)Falle:

Purgeurroter Kondensatableiter (CRT)). Das Stickoxid erlaubt dann die kontinuierliche Weiterverbrennung des im Partikelfilter angehäuften Russes (Rußoxidation) unter Bildung von Kohlenstoffdioxid (CO2) und Stickoxid (NO). In längeren Betriebszeiten mit geringen Belastungen - wie z.B. im innerstädtischen Verkehr - findet eine dynamische Regeneration alle 1000 bis 1200 km oder bei einem von den jeweiligen Verbrauchssensoren ermittelten Maximalwert durch Erhöhen der Abgastemperatur auf 600 °C durch Nachinjektion statt.

Der Vorteil dieses Prozesses liegt in den niedrigeren CO-Sekundäremissionen, deutlich weniger Ascherückständen im Partikelfilter, dem Wegfall des Zusatztanks für das Zusatzmittel und einem weiter gesteigerten Effizienzgewinn bei gleichzeitig niedrigerem Zusatzverbrauch im Vergleich zu einem herkömmlichen Wandströmungsfilter. Alle Wandströmungsfilter haben gemeinsam, dass sie eine sehr gute Abscheideleistung (mehr als 95 %) der Gesamtpartikelmasse über einen langen Zeitraum hinweg stabil halten und den Kraftstoffverbrauch leicht erhöhen.

Diese Verbrauchssteigerung ergibt sich zum einen aus dem Regenerierungsprozess, der einen Zusatzverbrauch durch die Kraftstoffnacheinspritzung oder einen höheren Stromverbrauch durch die Stromerzeugung für die Elektroheizspirale verursacht, und zum anderen aus dem gestiegenen Abgasgegendruck durch die im Sieb gespeicherten Feststoffpartikel. Nebenstellenfilter oder genauer: Nebenstellen-Tiefbettfilter, auch irrtümlich als Durchlauffilter oder offenes System bezeichnet, basieren in der Regel in der Nebenleitung auf dem Grundsatz der Niederbettfiltration.

Konstruktionsdetails leiten einen Teil des Abgasstroms - zum Beispiel durch ein Trägervlies - in die angrenzenden Kanäle um, und die Russpartikel werden ausfiltern. Nach dem von Johnson Matthey patentierten CRT-Prinzip (CRT = Continuously Regeneration Trap) funktionieren die Bypass-Filter zumeist. Weil diese Partikel mit Waschlacken und Metallen überzogen sind, werden sie oft als Partikulärkatalysatoren bezeichnet.

Dabei handelt es sich um ein sich ständig erneuerndes Partikelreduktionssystem. Seit 2004 werden solche Fehlerfilter von Emitec von MAN unter dem Markennamen PM-Kat verwendet und von Twintec mit eigener Lackierung als Retrofitfilter offeriert. Emitec' PM-Metalit-Filter bestehen aus dünnwandigen, gewebten Stahllamellen mit klingenförmigen Unterkonstruktionen und zwischengeschalteten Schichten aus gesintertem Metallvlies, die als Trägermedium für die Teilchen fungieren.

Die dort abgeschiedenen Teilchen werden in Teilchenkatalysatoren bei ausreichend hoher Temperatur und NO2-Konzentration oxydiert und der Partikelfilter somit nach dem so genannten CRT-Prinzip (CRT: Continuous Regenerating Trap) kontinuierlich rekonstruiert. Aus Stickoxid wird im stromaufwärts gerichteten Oxydationskatalysator und ggf. auf katalysatorisch abgeschiedenen Flächen im Luftfilter das Stickoxid erzeugt.

Die Offline Tiefbettfilter sind kontinuierliche Anlagen, die nach einem bestimmten Fahrzyklus von ca. 400 bis 1000 Kilometer nicht aktiviert werden müssen. Insbesondere der Regenerierungszyklus, wie er für Filter nach dem Wandströmungsprinzip (Wandströmungsfilter) gefordert wird, benötigt verschiedene Sensorik sowie einen umfangreichen Einsatz in den bestehenden Motorsteuergeräten der Kraftfahrzeuge.

Der Rückgang der Gesamtpartikelmasse liegt bei 30 bis 40 Prozent, manchmal sogar darüber. Weil jedoch ein großer Teil des Abgasstroms die Vliesschicht in Längsrichtung passiert, reduzieren Offline-Tiefbettfilter die besonders schädlichen Feinstpartikel (Durchmesser < 400 nm) durch Diffusionen/Haftungen um etwa 80 Prozent. Im Dieselpartikelfilter ist die Partikelverbrennung nicht rückstandslos.

Durch die im Motoröl und in den Dieselkraftstoffen enthaltene Additivierung kommt es zu Ascheablagerungen im Sieb. Ebenfalls bewirkt der metallische Abrieb des Motors eine Ablagerung im Sieb ( "Ablagerung") (vergleichsweise gering im Vergleich zur chemischen Aschebildung). Bei hohen Fahrzeuglaufleistungen steigt durch die Veraschung der Abgasströmungsdruck des Siebes und damit der Treibstoffverbrauch. Die heutigen (Stand: 2011) modernen Wandfilter erlauben Laufzeiten von bis zu 180.000 Kilometern, bis der Füllgrad der Schlacke so hoch ist, dass der Dieselfilter ( "DPF") durch ein neues Teil ersetzt werden muss oder der vorherige Filtrationsschritt durchgeführt werden muss.

Weil neue DPFs je nach Fahrzeugmodell zwischen 1.500 und gar 4.500 EUR für die Kunden des Fahrzeugs betragen, wird die Reinigung von Dieselpartikelfiltern von vielen Unternehmen als kosteneffektiver Service angeboten. Grundsätzlich kann jeder beliebige Verbrennungsmotor mit einem Filternachgerüstet werden. Nebenstromtieflader und "offene" Wandströmungsfilter nach dem CRT-Prinzip erfordern zur Regeneration keine Sensorik oder Modifikation des Motorsteuergerätes des Fahrzeugs.

Von gesinterten Metallfiltern (HJS, Mann+Hummel) über Keramik- oder Metallschwämme nach GAT bis hin zu Metallfolien-/Metallvlies-PM-Katalysatoren nach Twintec und Kombifiltern - Katalysatoren und Filtern in einem Bauelement - wurde eine Fülle von Ansätzen umgesetzt. Das Spektrum erstreckt sich von Anlagen, die sich im laufenden Betriebsablauf ständig regenerieren, bis hin zu Schwebstoffiltern, die bei Motorstillstand betrieben werden.

In der Gesetzgebung ist die elektrische Kontrolle der installierten Partikelfilter vorgeschrieben. Die Kraftfahrzeugsteuer für unveränderte Diesel-Pkw, die erstmals bis zum Stichtag 2006 zugelassen wurden, stieg ab dem Stichtag des Jahres 2007 um 1,20 EUR je angefangenem 100 cm³ Fassungsvermögen. Dies ist für den Besitzer eines Diesel-Pkw mit 2000 cm3 Kubikinhalt eine zusätzliche Belastung von 24 EUR pro Jahr.

Auch neue Dieselfahrzeuge ohne Partikelfilter, die am oder nach dem Stichtag des Jahres 2007 zugelassen wurden, unterliegen dem Steuerzuschlag, es sei denn, sie erfüllen den künftigen Euro-5-Grenzwert für die Feinstaubmasse von 0,005g/km. Lediglich die Nachrüstung eines Russpartikelfilters wurde steuerbegünstigt. Kraftfahrzeuge, die bereits ab Werk mit einem geeigneten Filtern ausgestattet waren, waren vom Versicherungsgesetz nicht erfasst und daher nicht steuerbegünstigt.

Diesel-Fahrzeuge ohne Umluftfilter mussten aufgrund von Steuernachteilen und möglichen Fahrverbote geringere Umsätze hinnehmen. Seit dem I. Jänner 2005 gibt es in Österreich eine Staatszuschuss für Fahrzeuge mit Vorfilter. Damit wird die Standardverbrauchssteuer (NoVA) für alle Diesel-Fahrzeuge mit Filtern, die bis zum Stichtag 31. Dezember 2007 registriert sein werden, um 300 EUR ermäßigt.

7] Für Diesel-Pkw ohne Umluftfilter stieg die NoVA um 0,75 Prozent (aber nicht mehr als 150 Euro). Per Stichtag wurde dieser Schadstoff doppelt so hoch gehalten und liegt nun bei 1,5 Prozent (aber nicht mehr als 300 Euro). Die Prämie wird nur bei Überschreitung gewisser Grenzen gezahlt, die bei einer Umrüstung in der Praxis in der Praxis nicht einhalten werden.

Mit Inkrafttreten der so genannten Feindstaubverordnung ist die Kennzeichnungspflicht von Fahrzeugen nach der Menge ihrer Partikelemissionen deutschlandweit vereinheitlicht. Danach können Diesel-Pkw durch Umrüstung auf Partikelfilter gewisse Höchstwerte einhalten, die zu einer Einordnung in eine Partikelreduzierungsstufe fÃ?hren und in Deutschland als Kriterien fÃ?r die Vergabe von Plaketten (grÃ?, gr?? oder rot) anzusehen sind. Eingehalten werden die Grenzwerte PM 1 bis PM 3 durch die so genannten "offenen" Schwebstofffiltersysteme, die die Partikelmassenleistung nicht wie bei geschlossenem Schwebstofffiltersystem deutlich auf 0,001 g/km reduzieren.

PM 1: Diesel-Pkw der Klassen 1 und 2 können so die Euro-3-Grenzwerte erfüllen, nÃ??mlich eine Partikelmasse von weniger als 0,05g/km. PM 2: Diesel-Pkw der Klasse 3 können die Euro-4-Grenzwerte erfüllen, d.h. Partikelemissionen von weniger als 0,025g/km. PM4: Diese Phase ist für die Nachrüstung von Diesel-Pkw der Baureihe 4, die ab Werk mit " Regelpartikelfiltern " ausgestattet waren, aber aufgrund mangelnder Produktionskapazität, die eine Reduktionsrate von mehr als 90 Prozent erzielen, nicht auskommen konnten.

Fahrzeuge mit PM4-Emissionen von weniger als 0,005 g/km erfüllen die Euro-5-Grenzwerte. PM 5: Nur Neuwagen der Emissionsklassen 3 und 4 werden PM 5 bekommen, die ab dem Zeitpunkt der ersten Zulassung bereits den Euro-5-Grenzwert von 0,005 g/km anstelle eines PM-Grenzwertes von 0,050 g/km nach 3 oder 0,025 g/km nach 4 haben.

Es gibt viele Gründe für die Überschreitung der von der EU festgelegten Höchstwerte. Bei Filtern (Wandstromfilter; oft, falsch auch als geschlossenes System bezeichnet) wird die Partikelemasse um weit mehr als 90 Prozent verringert, aber die einatembaren feinen Partikel werden nicht ganz abgebaut (manchmal nur um 50 Prozent). Wandströmungsfilter produzieren schädliche Verunreinigungen, insbesondere so genannte polycyclische Aromaten ( "PAKs") wie Benzo[a]pyren - nach VDI-Bericht 714, 1988 - mehr als 300 mal mehr als ein filtrfreies Auto (bei Regeneration).

Vor allem während der Regeneration steigern Sie mit Filtern den Treibstoffverbrauch um bis zu 9%, da das Treibstoffgemisch zur Verfettung der Russpartikel "gefettet" wird. Die für die Regeneration erforderlichen Abgastemperaturen werden im innerstädtischen Verkehr bei geringen Drehzahlen nicht mehr erreicht, so dass die Luftfilter schneller als der Durchschnitt verstopfen. Dazu ist in regelmässigen Zeitabständen unnötiges Fahren bei hohen Drehzahlen zur Reinigung des Filters erforderlich.

Um die Russpartikel von Verbrennungsmotoren in Pkw zu reduzieren, hat die EU seit 1993 die Emissionsnormen für Partikeln im NEFZ-Prüfzyklus wie folgt verschärft: Ab der Norm 5 sollte der Grenzwert von 5 mg/km auch für Benzinmotoren mit Magerverbrennung und Direkteinspritzung gelten. Lean heißt, dass bei der thermischen Verwertung (wie bei Dieselmotoren) mehr Raumluft im Verbrennungsraum vorhanden ist, als für eine komplette Verwertung erforderlich ist (Lambda >1).

Durch diesen Feinstaubgrenzwert für Benzinmotoren könnten solche Kraftfahrzeuge auch mit einem Schutzfilter für die Euro-5-Zertifizierung ausstatten werden. Seit geraumer Zeit werden große Verbrennungsmotoren mit Filtern eingesetzt, obwohl die Emissionsgrenzwerte nach der Norm 4 und zum Teil auch nach der Norm 5 ohne Dieselpartikelfilter zuverlässig wartbar gewesen wären. Ohne Dieselpartikelfilter können die Euro-6-Grenzwerte jedoch voraussichtlich nicht eingehalten werden.

Dies betrifft nicht nur den Dieselmotor, sondern auch den Benzinmotor, insbesondere den Benzin-Direkteinspritzmotor, der auch ein Russproblem hat. Das Ziel einer strengen Partikelzahlbegrenzung von 6 1011 für die Norm 6 wurde von den Wandfilterherstellern im Jahr 2011 als nicht erreichbar zurückgewiesen. Gemessen von Heinz Burtscher von der FH Aargau/Windisch in der Schweiz belegen im Fachbuch "Minimierung der Partikelemission von Verbrennungsmotoren"[15], dass Partikelfilter mit Wandströmung, insbesondere im Nanometerbereich von 10 bis 500, nicht den erwünschten und erforderlichen höheren Abscheidegrad von 99% haben.

Es sind dies Spraydosen, die vom Luftfilter praktisch abgebaut werden. Dass diese auch einen Abscheidegrad von nur 43% je nach Porosität und Porigkeit aufweisen können, demonstrierte das USamerikanische Traditionsunternehmen Corning, selbst ein großer Wandpartikelfilterhersteller, auf einer SAE-Konferenz in Chicago. Auch nach der Regeneration, die bekanntermaßen alle 500 bis 1000 Kilometer erfolgt, liegt der Abscheidegrad unter 60%.

Einige Produzenten haben aus Gründen der Kostenersparnis keinen vorgelagerten Oxidationskatalysator verwendet, um die Russpartikel zu verbrennen. Das Ergebnis: Bei häufiger Fahrt bei niedrigen Geschwindigkeiten, wie z.B. bei kontinuierlicher Stadtfahrt oder bei Fahrt auf sehr kurvigen Straßen, kann der Partikelfilter den angesammelten Ruß nicht mehr verbrennen und vor allem der Vorderteil des Filters verstößt rasch.

Ein Leuchtmelder auf dem Cockpit mit der Beschriftung "Dieselpartikelfilter" veranlasst den Autofahrer dann zu einem speziellen "Regenerationsantrieb". Wenn Sie die Blinkleuchte ignorieren und das Fahrzeug noch fünf weitere Male starten, können Sie nur mit einer begrenzten Geschwindigkeit in die Werkstätte fahren, in der der Entstaubungsfilter von Hand oder der Ruß ausgebrannt werden muss.

Dieselpartikelfilter mit CRT-Technologie können den Gehalt an Stickoxid (NO) und Stickoxid (NO2) an den Gesamtstickoxidemissionen (NOx) erhöhen[17], während die aktuellen Partikelfilter die Stickstoffdioxidemissionen um 30 Prozentpunkte reduzieren[18], indem sie Harnstoff zur selektiven katalytischen Reduzierung hinzufügen. Langzeiterprobungen haben gezeigt, dass der Partikelfilter zu einem Mehrverbrauch[19] von 3 bis 8 Prozentpunkten führt. So stellt beispielsweise der Hersteller auf seiner Internetseite fest, dass Modelle mit Partikelfilter rund 0,2 Liter mehr Kraftstoff verbrauchen.

Durch den erhöhten Verbrauch entsteht unter anderem die notwendige Regeneration der Dieselpartikelfilter, die zusätzlich Kraftstoff benötigen. Das Verbrennen sorgt für die notwendige Erhöhung und Aufrechterhaltung der Abgastemperatur, die zum Zünden des angehäuften Rußs bis zur völligen Regeneration notwendig ist. Einige Pkw-Modelle mit Partikelfilter benötigen je nach Fahrzeughersteller unter Umständen verkürzte Serviceintervalle, bei Mercedes-Benz A-Klasse-Modellen mit Partikelfilter sind es nur etwa 15.

1000 Kilometer, da nur einige Motorenöle, die im Kraftstoffdatenblatt 229. 31 oder 229. 51 des Herstellers aufgeführt sind, in Verbindung mit dem Partikelfilter eingesetzt werden dürfen. Kommen diese öle auch in Modellen der A-Klasse ohne Partikelfilter zum Einsatz, reduziert sich auch bei diesen Modellen das Abstand auf ca. 20.000 Kilometer. Reduzierung der Feinstaubemissionen von Verbrennung.

Fachverlag, Rennsingen 2004, ISBN 3-8169-2430-1 H. Berendes, H. Eickhoff: Erarbeitung eines Regenerierungssystems für Abgasfilter von Selbstzündern. VDI-Reports Nr. 765-1989, VDI Verlage 1989, ISBN 3-18-090765-7. Hochsprung ? Workshop-Dokumente Citroën: Höchstspringen 2011 Gefängnisstrafe für den früheren GAT-Geschäftsführer. on: www.autoservicepraxis. de, abrufbar am 5. Oktober 2013. 2010 wird die Umrüstung auf Partikelfilter 2012 wieder mitfinanziert.

Bundesumweltministerium (BMUB), 12. Oktober 2011, zurückgeholt am Stichtag 2014 Hochsprung DPF Retrofitting: Finanzierung 2015. 16. Januar 2015, zurückgeholt am 15. Januar 2015. Hochsprung ? Retrofitting mit Rußpartikelfiltern wird auch im Jahr 2010 finanziert werden.

In der Presseinformation Nr. 362/09. Das BMUB vom 26.12.2009 hat am 31.03.2014 den Hochsprung The Fine Dust Ghost erhalten. Hochsprung "Rußpartikelfilter ohne Nebenwirkungen" Hochsprung Es gibt gute bzw. schlecht funktionierende Siebe. Hochsprung ? Andreas Mayer und andere :

Reduzierung der Feinstaubemissionen von Verbrennung. Experte Fachverlag, Rennsingen 2004, ISBN 3-8169-2430-1. Hochsprung Feinstaubfilter: Fragwürdige Wunderwaffe. Abgesagt am 9. Oktober 2009. Hochsprung Rußpartikelfilter steigern den Kraftstoffverbrauch.