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Partikelfilter: Ende der Schonfrist für Benziner


Datum:
20.04.2017
Autor:
Alexander Junk
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Für Diesel-Fahrer ist es ganz normal, dass sie einen Abgas-Partikelfilter (DPF) in ihrem Fahrzeug haben. Spätestens seit der Einführung der Euro-4-Abgasnorm 2005 ( siehe Tabelle S. 25) und der damit vorgeschriebenen Reduzierung der Partikelmasse im Abgas gelang der Siegeszug der Technik. Was dem Diesel schon vor über 10 Jahren widerfuhr, das kommt nun auch auf den Benziner zu. Bedingt durch den Trend zum Downsizing der Motoren und der Verbrauchsminimierung setzen moderne Benzinmotoren überwiegend auf die Einspritztechnik. Der Nachteil: Diese pustet in nicht unerheblicher Menge Rußpartikel in die Luft. Das liegt daran, dass der Treibstoff direkt in den Brennraum gespritzt wird und sich dort mit der Luft vermischt. Dabei wird er nicht immer vollständig verbrannt, was sich in kleinsten Rußteilchen im Abgas niederschlägt.

90 Prozent weniger Partikel

Das Problem ist schon länger bekannt, der Benziner wurde jedoch - im Gegensatz zum Diesel - vor strengeren Abgasregelungen verschont. Das ändert sich nun mit dem neuen Abgasprüfverfahren "Worldwide Harmonized Light-Duty Vehicle Test Procedure" (WLTP) und "Real Driving Emissions" (RDE) sowie der Einführung der neuen Euro-6c-Abgasnorm, die im September 2017 für alle neu homologierten Fahrzeuge in Kraft tritt. Ein Jahr später soll die Regelung auch für alle Neufahrzeuge gelten. In der Euro-6c-Norm darf die Anzahl der Partikel in Ottomotoren pro gefahrenem Kilometer nur noch ein Zehntel des momentanen Grenzwertes betragen und wird damit an Dieselmotoren angeglichen. Dann wird es für viele Benziner Pflicht sein, dass sie mit einem Otto-Partikelfilter (OPF) ausgestattet werden. Der Partikel-Ausstoß ließe sich zwar auch durch weitere Optimierungen im Verbrennungsprozess beeinflussen, eine bestmögliche Sicherheit unter allen Einsatzbedingungen bietet laut Expertenmeinung jedoch nur ein Filter. Damit ließe sich eine Reduktion der Partikel um mehr als 90 Prozent erreichen.

Die Funktionsweise des Filters entspricht dabei weitgehend der des Diesel-Partikelfilters: Die Abgase werden durch einen Wabenfilter aus poröser Keramik mit wechselseitig verschlossenen Kanälen geführt. Die im Abgas enthaltenen Rußpartikel werden dort abgeschieden und je nach Fahrweise alle 500 bis 1.000 Kilometer mithilfe der katalytischen Beschichtung verbrannt ("Regeneration"). Im Unterschied zum Diesel-Partikelfilter ist dabei kein Eingriff der Motorsteuerung notwendig, was ein einfacheres System ermöglicht. Da die Abgastemperaturen eines Benziners jedoch höher sind, ist ein besonders hitzeresistentes Material erforderlich.

Modelle mit Filter angekündigt

Der französische Automobilzulieferer Faurecia verwendet beispielsweise den Keramikwerkstoff Cordierit für seine Filter. Auch BASF möchte auf dem Markt der Otto-Partikelfilter mitmischen, setzt allerdings auf eine Kombination mit Katalysator. Dieses Vier-Wege-System besteht auch aus wechselseitig geschlossenen Kanälen, die den Abgasstrom durch die porösen Keramikwände lenken. Eine spezielle Edelmetallbeschichtung wandelt dort wiederum die gasförmigen Schadstoffe um, während die Keramik die Rußteilchen zurückhält und mithilfe der katalytischen Beschichtung bei hohen Abgastemperaturen verbrennt.

Einige Autohersteller haben bereits angekündigt, künftig Partikelfilter in ihren Drei-Wege-Katalysator und zusätzlichem Partikelfilter als auch Vierwege-Katalysatoren eingesetzt werden. Den Anfang macht das neue Tiguan-Modell mit 1.4-TSI-Motor. Bei Audi wird der neue A5 mit 2.0-TFSI-Motor ausgestattet. Volvo möchte in der zweiten Jahreshälfte mit Partikelfiltern starten, BMW ab 2018. Auch Fiat Chrysler, Ford und Porsche haben die Einführung von Partikelfiltern angekündigt, ohne hier jedoch genaue Termine zu nennen.

Kurzfassung

Da durch die Einspritztechnik viele Rußpartikel entstehen und die Abgaswerte der neuen Euro-6c-Norm sonst nicht einzuhalten sind, bekommen auch Benziner einen Partikelfilter. Viele Autohersteller statten ihre Modelle demnächst damit aus.

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