Abgasnachbehandlung
Die Abgasnachbehandlung ist ein Prozess, bei dem die Schadstoffe in den Verbrennungsgasen von Motoren oder industriellen Prozessen gereinigt werden, um die Emissionen von Luftschadstoffen zu reduzieren. Dabei kommen verschiedene Technologien zum Einsatz. Welche Technologie eingesetzt wird, ist davon abhängig, um welche Art von Schadstoff es sich handelt.
Was sind die Vorteile einer Abgasnachbehandlung?
Durch eine Abgasnachbehandlung können Luftschadstoffe wie Stickoxide (NOx), Kohlenmonoxid (CO), unverbrannte Kohlenwasserstoffe (HC) und Partikel reduziert werden. Das führt zu einer verbesserten Luftqualität und reduziert so die Gesundheitsrisiken, die durch Luftverschmutzung entstehen. Dazu gehören beispielsweise Atemwegserkrankungen wie Asthma, chronisch obstruktive Lungenerkrankungen (COPD) oder Herzerkrankungen.
Einige Technologien zur Abgasnachbehandlung sind zudem geeignet, Treibhausgasemissionen reduzieren, indem sie z.B. den Kraftstoffverbrauch und damit einhergehend die Emissionen von Kohlendioxid (CO2) verringern.
Wie lauten die gesetzlichen Vorgaben?
Die 44. Bundes-Immissionsschutzverordnung (44. BImSchV) ist eine deutsche Verordnung im Bereich des Umweltrechts, die ursprünglich im Jahr 2019 erlassen und seitdem mehrfach aktualisiert wurde. Sie regelt die Begrenzung von Emissionen für die Luftschadstoffe Schwefeldioxid, Stickstoffoxide und Gesamtstaub für mittelgroße Feuerungs-, Gasturbinen- und Verbrennungsmotoranlagen.
Was sind die gängigen Technologien bei der Abgasnachbehandlung?
Abgas-Katalysatoren (allgemein)
Ein Katalysator ist Bestandteil moderner Abgasreinigungssysteme von Otto- und Dieselmotoren. Er besteht aus einem keramischen Substrat, das mit Edelmetallen wie Platin, Palladium und Rhodium beschichtet ist. Das Abgas wird durch den Katalysator geleitet und die Edelmetalle katalysieren chemische Reaktionen, die schädliche Verbindungen wie Kohlenmonoxid (CO), Stickoxide (NOx) und unverbrannte Kohlenwasserstoffe (HC) in weniger schädliche Stoffe wie Kohlendioxid, Stickstoff und Wasser umwandeln. Durch den Einsatz von Katalysatoren können die Schadstoffemissionen im Abgas drastisch reduziert werden.
3-Wege Katalysator (TWC)
Ein 3-Wege-Katalysator besteht aus einem speziellen Katalysatormaterial, welches Stickoxide (NOx), Kohlenmonoxid (CO) und unverbrannte Kohlenwasserstoffe (HC) aus dem Abgasstrom des Fahrzeugs entfernt. Die Bezeichnung „3-Wege“ bezieht sich auf die Fähigkeit des Katalysators, alle drei Schadstoffe gleichzeitig zu reduzieren.
Der TWC besteht aus einer Beschichtung aus Edelmetallen wie Platin, Rhodium oder Palladium auf einem Trägermaterial wie Keramik oder Metall. Wenn Abgase durch den Katalysator strömen, reagieren die Edelmetalle mit den Schadstoffen in den Abgasen und wandeln sie in harmlose Bestandteile um. Die Reaktionen finden im Oxidations-, Reduktions- und Sauerstoffspeicherbereich des Katalysators statt. Die Wirksamkeit des TWC hängt unter anderem von der optimalen Betriebstemperatur des Katalysators und der Zusammensetzung des Kraftstoff-Luft-Gemisches, das in den Motor eingespritzt wird, ab.
Oxidations-Katalysatoren
Oxidations-Katalysatoren bestehen aus einem Metallkatalysator, der auf einem Trägermaterial aufgebracht ist. Der Metallkatalysator fördert die Reaktion zwischen den Abgasen und Sauerstoff, der entweder im Abgas vorhanden ist oder zugeführt wird, ohne dabei selbst verbraucht zu werden. Edelmetalle wie z.B. Platin, Palladium oder Ruthenium haben sich bei der Oxidation von Kohlenwasserstoffen und anderen organischen Verbindungen als besonders effektiv erwiesen, da sie zum einen die Reaktionsgeschwindigkeit der Oxidationsreaktion beschleunigen und andererseits die Aktivierungsenergie der Reaktion senken.
Die genaue Wirkungsweise von Oxidationskatalysatoren hängt von der Art der Reaktion ab, an der sie beteiligt sind. Im Allgemeinen funktionieren sie jedoch durch die Bereitstellung einer Oberfläche, auf der die Reaktionspartner miteinander interagieren können. Dadurch werden die Bedingungen für die Reaktion optimiert, was zu einer schnelleren und effizienteren Umsetzung führt.
SCR-Katalysator
Der SCR-Katalysator (Selective Catalytic Reduction Catalyst) ist eine Abgasreinigungstechnologie, die zur Reduktion von Stickoxiden (NOx) in Abgasen von Feuerungsanlagen, Müllverbrennungsanlagen, Gasturbinen, Industrieanlagen und Verbrennungsmotoren Unerwünschte Nebenreaktionen wie z.B. die Oxidation von Schwefeldioxid zu Schwefeltrioxid werden weitgehend unterdrückt.
Die Nachbehandlungseinrichtung wird im Abgasstrang montiert und löst eine chemische Reaktion zwischen den Stickoxiden im Abgas und einer speziellen Reduktionsflüssigkeit aus, die als Harnstofflösung bekannt ist. Die Harnstofflösung wird in einem separaten Tank aufbewahrt und mit Hilfe einer elektronischen Steuerung je nach Bedarf dosiert. Wenn das Abgas den SCR-Katalysator passiert, wird die Harnstofflösung mittels Dosierpumpe als feiner Nebel in den Abgasstrom eingespritzt. Das hierbei durch die Hitze des Abgases entstehende Ammoniak reagiert dann mit den Stickoxiden im Abgas, wobei Stickstoff und Wasser entstehen, die beide harmlos sind. SCR-Katalysatoren können für die Reduzierung von Stickoxiden oder Emissionen eingesetzt werden.
Das NOxGuard von ENSERV
Das NOxGUARD von ENSERV ist ein System zur kontinuierlichen Messung, Anzeige und permanenten Speicherung von NOx-Emissionsdaten gemäß Forderung der 44. BImSchV.
Die NOx Auswertungs- und Anzeigeeinheit mit Temperaturerfassung und Archivfunktion ist für den Schaltschrankeinbau konzipiert. Sie kann gleichzeitig zwei NOx-Messstellen überwachen. Diese können sich entweder an zwei separat agierenden Gasmotoren befinden oder an beiden Zylinderbänken eines V-Motors.
Das NOxGUARD von ENSERV bietet viele Funktionen. Unter anderem überwacht und protokolliert es bis zu zwei Messstellen kontinuierlich und dokumentenecht. Es bietet eine passwortgeschützte Zugangskontrolle zu emissionsrelevanten Parametern (Seriennummern der NOx-Sonden, K-Faktor des BHKWs). Zusätzlich gibt es ein Ampelsystem zur intuitiven Visualisierung der Messwerte (Grenzwerte sind konfigurierbar!) und eine übersichtliche Darstellung der Wochenübersicht mit den Tagesmittelwerten.
Wir sind Ihre Experten für Ersatz- und Verschleißteile, Biogasanlagen, Industriemotoren, Blockheizkraftwerke und vieles mehr!
ENSERV aus Celle – Ihr versierter Partner für Handel und Service von Ersatzteilen und Zubehörkomponenten für stationäre Otto-Gasmotoren.
Haben Sie eventuelle Fragen zu unserer Angebotspalette, zu unserer Service- und Reparaturwerkstatt oder dem Ersatzteil-Zentrallager an unserem Unternehmenssitz in Celle? Dann melden Sie sich bei uns! Schreiben Sie uns gerne eine Mail an info@enserv.de, über das Kontaktformular oder rufen Sie uns unter der (0)5141 / 7548-0 an.