Mehr Sauberkeit und Sicherheit durch SCR-Technologie

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  1. #1 Mercedesfahrer, 13.08.2004
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    Falls es jemand verpasst haben sollte, von www.dcx.com kopiert:

    Stuttgart, 22.07.2004 - Eine neue Kooperation für mehr Sauberkeit im Güterverkehr auf der Straße wurde ins Leben gerufen. Die große Mehrheit der westeuropäischen Schwerlast-Lkw-Hersteller hat beschlossen, den neuen Euro 4 und Euro 5 Abgasgrenzwerten mit der Einführung der SCR-Technologie (SCR = Selective Catalytic Reduction) zu begegnen. Die Marken DAF, Iveco, Mercedes-Benz, Renault Trucks und Volvo Trucks repräsentieren zusammen ungefähr 80 Prozent des europäischen Lkw-Marktes. Zeitgleich zu dieser Einführung sichern Chemie- und Ölindustrie die dauerhafte, flächendeckende Versorgung mit AdBlue zu, einer wässrigen Harnstofflösung, die bei der SCR-Technologie benötigt wird.
    AdBlue wird dem heißen Abgasstrom, in dem giftige Stickoxide (NOx) enthalten sind, zugemischt. Der SCR-Katalysator wandelt dann dieses Gemisch in harmlosen Stickstoff und Wasserdampf um. AdBlue ist der Handelsname einer qualitativ hochwertigen, standardisierten und synthetisch hergestellten wässrigen Harnstofflösung. Das in einem separaten Tank mitgeführte AdBlue verursacht keinerlei Probleme für Fahrer und Fahrzeug. Lkw und schwere Nutzfahrzeuge mit SCR-Technologie erfüllen die ab 2006 geltenden Abgasgrenzwerte von Euro 4 und werden – in einer weiterentwickelten Version – auch die ab 2009 geltende nächste Stufe, Euro 5, erfüllen können. Außerdem haben mit SCR ausgerüstete Lkw in der Regel einen um etwa zwei bis fünf Prozent verringerten Kraftstoffverbrauch gegenüber vergleichbaren Euro 3 Fahrzeugen – ein besonders starkes Argument in Zeiten hoher Kraftstoffpreise, und ein weiterer Faktor für den Umweltschutz aufgrund geringerer CO2-Emission.
    Die SCR-Technologie bietet entscheidende Vorteile gegenüber konkurrierenden Systemen am Markt: SCR hat eine sichere Zukunft und ist somit eine sichere Investition, da diese Technologie Potenzial für Euro 5 und darüber hinaus aufweist. SCR arbeitet europaweit mit Dieselkraftstoffen unterschiedlicher Qualität. Das SCR-System ist wartungsfrei und für die gesamte Fahrzeug-Lebensdauer ausgelegt. Die SCR-Technologie hat keinerlei Einfluss auf die Wartungs- und Ölwechsel-Intervalle der Fahrzeuge und SCR reduziert deutlich den Kraftstoffverbrauch der Motoren.
    Darüber hinaus belohnen mehrere europäische Länder bereits die vorzeitige Erfüllung von Euro 4 und Euro 5 mit Vergünstigungen wie geringere Straßenbenutzungsgebühren (z. B. 10 statt 12 Cent/km in Deutschland) oder vorteilhaftere Abschreibungsraten für entsprechend ausgerüstete Fahrzeuge (z. B. in den Niederlanden). In Kürze sind auch in anderen europäischen Ländern Vergünstigungen für den Einsatz dieser umweltfreundlichen Technologie zu erwarten. Nach derzeitigem Kenntnisstand werden die Betriebskosten für Fernverkehrs-Lkw mit SCR-Technologie gegenüber den heutigen Betriebskosten nach Euro 3 Abgasgrenzwerten nicht steigen, und dies bei deutlich reduzierten Emissionswerten. Weitere Vorteile von SCR liegen in der sehr guten Zuverlässigkeit und in der großen Reichweite der Fahrzeuge, sofern sie mit einem entsprechend dimensionierten AdBlue-Tank ausgerüstet sind.
     
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  3. #2 Julian-JES, 13.08.2004
    Julian-JES

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    Interessant wäre wie MAN das Problem angeht, sie sind ja nicht vertreten bei SCR.
     
  4. #3 Mercedesfahrer, 14.08.2004
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    MAN's neuer D20 benutzt Common Rail Injektion (von Bosch), AGR und um Euro 4 zu erreichen einen PM-Kat Partikelfilter. MB erreicht mit SCR/Denoxtronic (auch von Bosch) ohne Filter Euro 4 und sogar Euro 5. SCR ist aber teurer in der Anschaffung soweit ich weiss, was aber wieder duch Kraftstoffersparnis von 3-5% bei SCR kompensiert werden koennte.
     
  5. #4 Mercedesfahrer, 15.08.2004
    Zuletzt bearbeitet: 15.08.2004
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    Nissan wird SCR zuerst in Japan einführen

    [​IMG]

    Uebrigens: Nissan wird die selective katalytische Reduktion (SCR) zuerst in Japan einführen. Sie arbeiten auf Denoxtronic Basis.
     
  6. #5 Patrick, 28.08.2004
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    Additiv?

    Was hat der Russpartikelfilter ohne Additive mit einer Reduzierung der NOX im Abgas mittels SCR zu tun?

    Kleine Gegenfrage, was ist der Hauptunterschied zwischen Russpartikeln und NOX und warum lassen sich diese beiden Schadstoffe nicht direkt vergleichen? ;)


    Gute Nacht,
     
  7. #6 Mercedesfahrer, 28.08.2004
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    Beide Systeme erreichen beim Diesel das gleiche. RPF ohne Additive kommt auf Euro 4. SCR mit Harnstoff und ohne RPF (der ja verstopfen kann etc) kommt auf Euro 4 und sogar Euro 5, da es <B> Russ und NOx</B> reduziert.
     
  8. #7 Patrick, 28.08.2004
    Zuletzt bearbeitet: 28.08.2004
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    Dieselabgas

    Links zum Thema Dieselabgas:
    - http://www.kfztech.de/kfztechnik/motor/diesel/dieselabgas2.htm
    - http://www.ubka.uni-karlsruhe.de/cg...emie/4&search=/2001/chemie/4&format=1&page=14
    - http://www.autolook.de/Technik/Antrieb/Page11397/page11397.html

    Das Diagramm im zweiten Link zeigt es deutlich. Innermotorische Massnahmen (z.B. modernste Einspritztechnik) führen zwar zu einer starken Reduzierung der Partikelemissionen, jedoch steigen hierbei die NOx-Werte im Abgas. Daher wird man in Zukunft wahrscheinlich den Partikelfilter wieder herausnehmen (weil nicht mehr nötig) und sich auf ein System zur end-of-pipe NOX-Reduzierung konzentrieren. Es gibt hauptsächlich SNCR (nur mit NH3-Zugabe, nicht sehr effektiv), SCR (mit Katalysator & NH3-Zugabe) und eine Art NOX-Adsorber, der durch fetteres Gemisch phasenweise regeneriert wird (sehr anfällig für schwefelhaltige Kraftstoffe). Daneben werden noch einige andere Systeme erprobt (siehe dritter Link).

    Ich denke, MB wird in Zukunft auf den RPF verzichten (wegen innermotorischer Partikel-Reduzierung), dafür aber SCR einsetzen.


    Gute Nacht,

    P.S. SCR dient nur der NOX-Reduzierung, nicht der Reduzierung des Partikelausstosses! Ich glaube, dies ist in den diversen Zeitungsberichten "falsch erklärt" worden! Da innermotorisch der Russ verhindert wird, dabei die NOX-Werte aber steigen (siehe Kurve Link 2), wird "end-of-pipe" noch das NOX entfernt. Damit hat man dann beide Schadstoffe im Griff.
     
  9. #8 Patrick, 28.08.2004
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  10. #9 Mercedesfahrer, 28.08.2004
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    Erstaunlich welche Links Du da alle vorrätig hast. Vielen Dank! MB schreibt selbst zum Beispiel im Hightechreport 1/2004, daß mit SCR Russ sowohl innermotorisch als auch im SCR-Kat reduziert wird, wobei der erstere Anteil bestimmt überwiegen wird - je nachdem wo man sich im Kennfeld befindet.

    In Nordamerika plant Mercedes SCR ab Herbst 2006 einzusetzen, da es die preiswerteste Methode sei, im Vergelich zu NOx Speicher, Filter etc etc. Man darf gespannt sein, wann der ML320CDI es endlich schafft über den Atlantik zu kommen... :D
     
  11. #10 Patrick, 28.08.2004
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    SCR im HighTechReport 1/2004

    Meinst Du diesen Bericht:

    "SCR-KATALYSATORTECHNOLOGIE - Einen Schritt weiter gedacht

    Stuttgart, 01.08.2004
    DaimlerChrysler entwickelt für Nutzfahrzeug-Dieselmotoren die nächste Generation der Abgasnachbehandlung ..."

    ;)

    Dort wird genau wie in den anderen "abgeschriebenen" Zeitungsberichten das ganze sehr missverständlich erklärt! Schau lieber meine Links an, dort wirst Du sehen, dass man innermotorisch auf Partikelreduktion setzt. Damit kommt man allerdings in Richtung höherer NOx-Werte (man rutscht die NOX-/Partikel-Kurve nach rechts herunter).

    Die NOX-Werte werden durch geregelte "end-of-pipe" SCR dann sehr stark reduziert und ein zusätzlicher Oxidationskat für den NH3-Schlupf (beim ungeregelten SCR ein Muss) könnte sogar wegfallen.

    Ich gucke mal, ob ich zu den genauen chemischen Reaktionen (Russ, NOX, SCR, ...) was allgemeinverständliches finde.

    Der wichtigste Punkt ist, dass durch die Lösung der innermotorischen Partikelreduzierung (modernste Einspritztechnik) quasi parallel der Verbrauch sinkt. Dies ist ein Hauptvorteil der DC Lösung gegenüber z.B. Opel, die auf innermotorische NOx-Reduktion plus Partikelfilter setzen.

    Wie im Bericht des deutschen UBA angegeben, wird möglicherweise der Partikelfilter wegen einer zusätzlichen Partikelanzahl/l oder Partikelanzahl/km (gesundheitliche Gründe) doch noch europaweit vorgeschrieben. Wegen der reinen Partikelmassekonzentration (Partikel in g/l oder g/km) ist dies nicht mehr notwendig, sogar die zulässigen Abgasmassenkonzentrationen der Schadstoffe gemäss EU V können bei DC/MB in Zukunft auch ohne RPF eingehalten werden.


    Ciao,
     
  12. #11 Patrick, 28.08.2004
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  13. #12 Mercedesfahrer, 28.08.2004
    Zuletzt bearbeitet: 28.08.2004
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    Leider noch nicht alles klar. :D Hast Du einen Artikel wo SCR beim OM 642 beschrieben ist, also bei MB PKW Motoren und nicht bei MB NFZ Motoren?

    Denn genau das wird ja Ende 2006 eingeführt, und soll ein vereinfachtes System von dem sein was MB bei NFZ in Europa einsetzt. Nur im Prinzip ist es gleich.

    Also mit einem Harnstoffbehälter, der dann aber beim Oelwechel alle 20,000 km erneuert wird, wohl in der MB Werkstatt, und nicht an der Tankstelle wie mit AdBlue in Europa. Die wässrige Harnstofflösung hydrolisiert dann zu Ammoniak, der im SCR-Kat das NOx zu N2 und Wasser reduziert. NH3+NOx=N2+H2O wobei das noch nicht ganz stöchiometrisch stimmt. Im Unterschied zum NFZ SCR wird diese Harnstofflösung wohl nicht mit Druckluft durch das Dosierventil in den Abgasstrom geblasen. Auch gehe ich davon aus, dass man den neuen Bosch NH3 Sensor einsetzt um genauer dosieren zu können, und dadurch die Effizienz des SCR-Kats von etwa 60% auf 90% erhöht, was bei NFZ mit Euro 4 ja noch nicht nötig ist. Beim Schritt von Euro 4 auf Euro 5 (Euro 5 ist in etwa äquivalent zu US EPA 2007 Grenzwerten) sinkt der NOx Grenzwert drastisch, wobei der Russgrenzwert eher gleich bleibt.
     
  14. #13 Patrick, 28.08.2004
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    Reaktionen SCR

    Die erwünschten Reaktionen am SCR-Kat sind in den obigen Links enthalten (Uni Karlsruhe / TU Berlin):

    1) Pyrolyse des Harnstoffs

    H2N-CO-NH2 <=> NH3 + HNCO (Isocyansäure)

    2) Hydrolyse der Isocyansäure

    HNCO + H2O <=> NH3 + CO2

    3a) Reduktion von NO

    4 NO + 4 NH3 + O2 <=> 4 N2 + 6 H2O

    3b) Reduktion von NO2

    NO + NO2 + 2 NH3 <=> 2 N2 + 3 H2O


    Ciao,
     
  15. #14 Patrick, 28.08.2004
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  16. #15 Patrick, 28.08.2004
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  17. #16 Julian-JES, 28.08.2004
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    Mercedesfahrer das ist doch üblich (sagen non-plus ultra ohne Additiv) Finde ich auch besser.
    Und nacher dann umschwenken auf Harnstoff.

    Damals war es das non-plus-ultra mit Doppelzündung und SOHC. Nun beim M272 sagen sie das beste ist DOHC mit 4 Ventilen ;)
     
  18. #17 Patrick, 28.08.2004
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    Harnstoff

    Julian, nur zur Info, ein Umschwenken ist so nicht möglich! Für das SCR-Verfahren ist zwingend NH3 notwendig! Ob dieser nun über eine Harnstofflösung (flüssig) oder einen entsprechenden Feststoff bereitgestellt wird, ist noch nicht raus. Ebenfalls könnte beim Personenwagen ein NOX-Speicherkat oder das SCRT-Verfahren kommen. Sehr sicher ist das SCR-Verfahren momentan lediglich bei den Nutzfahrzeugen.

    Abwarten und Tee trinken! ;)
     
  19. #18 Patrick, 29.08.2004
    Zuletzt bearbeitet: 29.08.2004
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    Schau dir mal diese Ratgeber an. Dort findet man Infos und Antworten.
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  21. #19 Mercedesfahrer, 29.08.2004
    Zuletzt bearbeitet: 29.08.2004
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    Toyota's aktueller D-CAT Wert ist nicht sauber genug. Hier eine Graphik aus Deinem Toyota Link:

    [​IMG]

    Man muss unter EPA Tier II Bin 5 kommen, also ganz links unten.

    Mercedes Car Group (also PKW Entwicklungsabteilung) hält SCR für das erfolgversprechenste System (für Nordamerika). Es wurde auch schon beim EPA erfolgreich getestet, vermute am OM642! und kam unter diese ab 2007 gültigen Werte. Vorteile: preiswerter als andere Systeme, zB. NOx Falle oder NOx Speicherkatalystator und vor allem auch zuverlässiger, beim EPA muss das System ja bis 240,000 km halten, NOx Falle und Kat lassen in der Wirkung stark nach, vor allem auch bei kleinen Schwefelverunreinigungen im Kraftstoff. Die Motoreneffizienz ist höher da innermotorisch opimiert werden kann, dadurch weniger Kraftstoffverbrauch. Ausserdem kann man auch Diesel mit Schwefel tanken. Ein Nachteil: Beim Oelwechsel alle 20,000 km muss auch der Harnstoffbehälter gewechselt werden. Ob's sicher kommt oder nicht, kann ich nicht beantworten. MCG findet's gut. Umweltbehörde hat einige Vorbehalte was passiert, wenn der Kunde den Behälter nicht wechselt usw. Was die Kunden wünschen, kann man auch noch nicht ganz absehen. Chrysler, Ford und Nissan sollen auch in Richtung SCR überlegen. VW wird's wohl nicht bringen, oder vielleicht nur bei den grösseren Dieselmotoren.
     
  22. #20 Mercedesfahrer, 29.08.2004
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    Ja, glaube ich auch. Und um Euro 4 bei PKWs zu erreichen ist ein Additiv wohl auch zu viel Aufwand. Bei Euro 5 oder ab 2007 in den USA sieht's dann schon anders aus.

    Auch interessant ist ja die Kostenfrage. Bei NFZ in Europa kostet SCR EU 5000 bis 7000. Das muss bei PKWs wesentlich günstiger sein, denn Mercedes Car Group sagt ja es sei kostengünstiger und zuverlässiger als andere Systeme (NOx Speicher, NOx-Kat, RPF usw usw). Man darf gespannt sein. :D
     
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