Dieselpartikelfilter

Ein verstopfter Diesel-Partikelfilter kann schwerwiegende Schäden nach sich ziehen

PROBLEM | Die elektronische Anzeige leuchtet, das Fahrzeug hat keine Leistung mehr und einen extrem hohen Kraftstoffverbrauch? Der Dieselpartikelfilter besitzt nur eine begrenzte Kapazität, Rußpartikel zu speichern. Ab einer bestimmten Menge an Ruß müssen die Rußpartikel in einem Regenerationsprozess zu CO2 und Asche verbrannt werden. Unterschiedliche Gründe können dazu führen, dass dieser Regenerationsprozess nicht einsetzt und in Folge dessen der DPF mit Rußpartikeln verstopft.

Mögliche Ursachen
| Defekte, bzw. nicht voll funktionsfähige Injektoren
| Verrußtes, bzw. verkoktes AGR-Ventil
| Unterschiedliche Kraftstoffqualitäten durch variierende
| Bioanteile
| Kurzstrecken-Fahrprofil

Der Partikelfilter besteht aus einer porösen Keramik (Siliziumcarbid) und besitzt eine wabenförmige Struktur mit einer Vielzahl von Kanälen, die an ihren Enden wechselseitig verschlossen sind, so daß der Abgasstrom zwangsläufig durch die feinen Poren der Filterwände geleitet wird. Die gasförmigen Stoffe können problemlos passieren, wobei die wesentlich größeren Rußpartikel und andere Feststoffe an den Zwischenwänden zurückgehalten werden und sich an den Wandoberflächen anlagern,

Naturgemäß setzen sich die Poren des Filters mit zunehmender Kilometer-Laufleistung immer weiter zu. Mit zunehmender Rußbeladung erhöht sich auch der Strömungswiderstand im Filter und der Abgasdruck vor dem Filter steigt. Die zulässige Rußbeladung des Filters ist begrenzt.

Das DPF-System ist mit einer Messeinrichtung zur Erfassung des Abgasgegendruckes ausgestattet. Der Abgasdruck wird vor und nach dem Filter gemessen.

Aus dem Differenzdruck wird die Ruß- und Aschebeladung des Filters bestimmt.

Das DPF-System wird permanent von der Motorsteuerung überwacht. In regelmäßigen Abständen und in Abhängigkeit verschiedener Parameter wie Differenzdruck, gefahrene Wegstrecke, Zeit und Temperatur wird durch die Motor-Steuerung ein automatischer Reinigungsprozess in Gang gesetzt. Dies nennt man:

 

Regeneration im Fahrzeug

Die Filter-Regeneration wird durch die Motorsteuerung nach einer Fahrstrecke zwischen 300 und 1000 km selbsttätig ausgelöst. Dabei wird die Abgastemperatur je nach Hersteller entweder durch zusätzliche Kraftstoff- oder Additiveinspritzung vorübergehend soweit erhöht, daß der im Filter angesammelte Ruß zu Asche verbrennt und der Abgasgegendruck wieder sinkt.
Unter normalen Betriebsbedingungen und bei einwandfrei funktionierendem Motor merkt der Fahrer meist nichts von dem Aufwand der betrieben wird, um die schädlichen Abgase nachzubehandeln.

Fehlermeldungen

Ist die Asche-/Ruß-Beladungsgrenze überschritten und eine aktive Regeneration nicht möglich signalisiert eine Warnleuchte oder eine Textmeldung an der Instrumententafel eine Verstopfung des Filters.

Das Motor-Steuergerät geht in den Notlaufmodus und nimmt die Motorleistung  zurück, um Folgeschäden zu vermeiden und  Abgasemissionen zu verringern

 

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Abgasnormen in Deutschland - Zum Schutz von Mensch und Umwelt

Zum Schutz von Mensch und Umwelt steht die Verbesserung der Luftqualität ganz oben auf der politischen Agenda. Um die von der EU vorgegebenen Grenzwerte zu erreichen, hat der Staat eine Reihe von Maßnahmen angestoßen. Sie sollen dazu motivieren, dieselbetriebene Pkws, Lkws oder Busse des Öffentlichen Personennahverkehrs (ÖPNV) mit Technologien zur Abgas-Nachbehandlung zu modernisieren.

Von besonderer Bedeutung sind die Umweltzonen, die in mehr als 60 deutschen Städten eingeführt worden sind. Weitere Städte folgen diesem Beispiel in Kürze. Mit der Nachrüstung ihrer Fahrzeuge sichern sich Autobesitzer oder Flottenbetreiber langfristig freie Fahrt in allen Umweltzonen.

Vor allem bei Lastkraftwagen und Bussen lohnt sich die Modernisierung mit Partikelfiltern: Aufgrund der sogenannten ökologischen Mautspreizung zahlen Unternehmen für Lkws mit einem Vollfiltersystem seit 1. Januar 2009 in Deutschland weniger Mautgebühr. Und der ÖPNV wird durch eine möglichst emissionsarme Busflotte seiner Vorbildfunktion für saubere, umweltschonende Mobilität gerecht.

EU Luftqualitätsrichtlinie

Ziel der Europäischen Luftqualitätsrahmenrichtlinie (1999/30/EG), ihrer Tocherrichtlinien sowie ihrer entsprechenden Umsetzung im Bundesimmissionsschutzgesetz (BImSchG) ist es, die Luftqualität insbesondere in den europäischen Großstädten messbar zu verbessern.

Aus diesem Grund sind Grenzwerte und Alarmschwellen für die Konzentration von bestimmten Schadstoffen in der Luft insbesondere aus dem Straßenverkehrsbereich festgelegt worden, die nach und nach verschärft werden. Bei Stickoxiden liegt der erlaubte Jahresmittelwert derzeit bei 40 Mikrogramm pro Kubikmeter Luft, bei Feinstaub bei 20 Mikrogramm. Sollten die Werte überschritten werden, müssen in betroffenen Regionen Maßnahmen zur Minderung der Schadstoffbelastungen ergriffen werden – um einen effektiven Gesundheitsschutz der Bevölkerung zu gewährleisten.

Die Verschärfung des europäischen und deutschen Immissionsschutzrechts trifft auf eine Situation in den deutschen Städten, die durch steigende Verkehrsbelastungen gekennzeichnet ist. Verantwortlich sind nicht nur stetig wachsende Fahrleistungen im motorisierten Individualverkehr, sondern gerade auch im straßengebundenen Güterverkehr.

In vielen deutschen Großstädten werden insbesondere die durch die EU festgesetzten Grenzwerte für die Schadstoffe Stickstoffoxide (NOx) und Feinstaub (PM10) überschritten. Als Reaktion darauf haben viele Bezirksregierungen Luftreinhaltepläne aufgestellt, die den neuen Regelungen im Bundesimmissionsschutzgesetz entsprechen. Denn als Träger der Verkehrs- und Bauleitplanung sowie des öffentlichen Nahverkehrs ist es in erster Linie die Aufgabe der Städte, effektive Maßnahmen zur Einhaltung der EU-Vorgaben zu entwickeln und umzusetzen.

Um den Ausstoß von Dieselruß – einer zentralen Komponente von Feinstaub – und Stickstoffoxide zu senken, sind im Straßenverkehr technische und nicht-technische Maßnahmen notwendig. Als besonders erfolgreich hat sich die Einführung von Umweltzonen erwiesen, in denen nur Fahrzeuge mit geringem Schadstoffausstoß unterwegs sein dürfen. Daher setzt der Bund auch auf die Förderung von Diesel-Partikelfiltern, die selbst älteren Fahrzeugen gute Emissionswerte ermöglichen.