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News: Dieselmotoren sauberer machen

Bei der Verbrennung fossiler Energieträger entstehen Stickoxide, die zu saurem Regen und zur Überdüngung der Böden führen können. Während Kraftwerke darum spezielle Katalysatoren haben, welche die Stickoxide mit Hilfe von Ammoniak umsetzen, pusten Dieselmotoren auf den Straßen sie bisher in die Luft. Doch das könnte sich dank eines neuen Katalysators ändern.
Der Karlsruher Werner Weisweiler, Professor an der Universität Karlsruhe, entwickelte ein Aggregat so groß wie ein Feuerlöscher, das Ammoniak-Gas nach Bedarf liefert.

Schon seit 15 Jahren beschäftigt sich der Professor und seine Arbeitsgruppe am Institut für Chemische Technik mit der Reinigung von Abgasen aus Dieselmotoren jeder Art. Dabei hat er es speziell auf die im Abgas enthaltenen giftige Stickoxide abgesehen. "Gleich mehrere Methoden zur Entfernung von Stickoxiden untersuchen wir nach wissenschaftlichen Grundsätzen, aber bei Nutzfahrzeugen und beim modernen Pkw-Diesel haben nur solche Lösungen Chancen, die Stickoxide in Stickstoff umwandeln", so Weisweiler. Das klappt nur an speziellen Katalysatoren. Freilich werden Diesel bereits heute schon mit sogenannten Oxi-Kats ausgerüstet, welche die ebenfalls im Abgas vorhandenen Schadstoffe Kohlenmonoxid und Kohlenwasserstoffe durch Oxidation effizient entfernen. Gegen Stickoxide gibt es dagegen serienmäßig noch kein nachgeschaltetes Katalysatorsystem zu kaufen.

"Bei der Reinigung der enormen Abgasmengen aus unseren Kraftwerken hat sich die SCR-Technik bestens bewährt. Die Stickoxide werden hier mit dem Reduktionsmittel Ammoniak zu Stickstoff und Wasser umgesetzt", argumentiert der Professor. Im mobilen Diesel darf aber aus Sicherheitsgründen das Ammoniak-Gas nicht mitgeführt werden. Genau hier setzt die Erfindung des Karlsruhers ein: Die für den Betrieb nötige Ammoniak-Menge wird aus der ungiftigen Substanz Ammoniumcarbamat erzeugt. Ein Druckbehälter im Fahrzeug enthält dieses weiße Pulver, bekannt als Backpulver-Bestandteil.

Vom Stuttgarter Umweltministerium wurde die Entwicklung im Labor über die Projekte Europäische Forschung (PEF) gefördert.

Die praktische Erprobung hat die westfälische Firma HJS-Fahrzeugtechnik übernommen. Ihr bekannter CRT-Rußfilter wird nun mit einer Stickoxid-Abgasreinigung kombiniert, wobei die Erfindung des Professors das dazu benötigte Ammoniak-Gas liefert. Die Felderprobung hat HJS an einem Stadtbus der Paderborner Verkehrsbetriebe durchgeführt. Die dabei erzielte Entfernung von 90% der Rußpartikel und über 75% der Stickoxide wurden beim Nahverkehrsforum im März dieses Jahres als großer Erfolg gefeiert. Etwa 6 kg des weißen Pulvers werden auf 1 000 km Fahrstrecke vom Bus verbraucht. Ein Diesel-Pkw schafft bis zur Nachfüllung sogar 15 000km, gerade ein Ölwechsel-Intervall.

Mit dem Serieneinsatz für Stadtbusse ist ab dem Jahr 2000 zu rechnen, schwefelarmen Kraftstoff vorausgesetzt. "Damit werden die vom Gesetzgeber ab 1999 geforderten strengen Grenzwerte nach EURO III locker erfüllt", freut sich Prof. Weisweiler, "und Vorteile gegenüber einem ebenfalls in Entwicklung stehenden Konkurrenzverfahren bestehen allemal. Dort wird nämlich auf wäßrige Harnstofflösung als Ammoniak-Lieferant gesetzt und die ist nicht wintertauglich und teurer obendrein.

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