Autoabgaskatalyse

Mit zunehmender Knappheit fossiler Brennstoffe wird das Verlangen nach neuen – insbesondere CO₂ neutralen – Kraftstoffen immer größer. Als interessante Alternative haben in den letzten Jahren sogenannte Oxymethylen Ether (OME) für viel Aufmerksamkeit gesorgt. Diese können sowohl als Diesel-Ersatz oder -Zusatz dienen. Die Herstellung erfolgt aus H₂, welches aus erneuerbaren Energien hergestellt wird, CO₂ und Wasser. Somit kann eine energieneutrale Gewinnung garantiert werden und der CO₂ Kreislauf wird geschlossen. Darüber hinaus sorgt die molekulare Struktur für eine deutliche Reduzierung der Rußbildung beim Verbrennungsprozess, wodurch wiederum eine effektivere NOx Reduzierung möglich wird (z.B. durch eine erhöhte Abgasrückführungsrate AGR Rate).

Durch die Verwendung von OME oder OME-Diesel-Gemischen als Kraftstoff entstehen neue Herausforderungen für die Abgasnachbehandlung. Die Hauptkomponente ist hierbei der Diesel-Oxidations-Katalysator (DOC). Neben dem Entfernen von CO und Kohlenwasserstoffen aus dem Dieselabgas, sind weitere Funktionen die Erzeugung von zusätzlicher Wärme im Abgasnachbehandlungssystem sowie die Produktion von NO₂ aus NO. Diese sind wichtig für eine effiziente Funktionsweise der nachfolgenden Komponenten wie Diesel Partikel Filter (DPF), SCR Katalysator oder einem NO_x Speicherkatalysator.

In einer vollständig automatisierten Synthesegasanlage können verschiedenste Abgasgemische erzeugt und über einen Katalysator gegeben werden. Mit Hilfe der Analytik (z.B. FTIR, FID) kann das Abgas nach dem Katalysator untersucht und so die Qualität des Katalysators bewertet werden. Hierbei ist eine starke Variation der Abgaszusammensetzung sowie der Temperatur möglich. In der Synthesegasanlage können sowohl stationäre Test als auch transiente Fahrzyklen gefahren werden. Die experimentellen Untersuchungen werden durch numerische Modelle unterstütz. So wird es möglich die komplexen physikalischen und chemischen Prozesse eines DOC besser zu verstehen.