Faktoren zur Reduzierung von Emissionswerten bei Dieselfahrzeugen. Betrachtung und kritische Bewertung von Möglichkeiten

NOX-Speicherkatalysator, Dieselpartikelfilter, Diesel-Oxidationskatalysator, Abgasrückführsystem

Nachhaltigkeit definiert eine wichtige Handlungsmaxime der modernen Verkehrspolitik. Diese beinhaltet unter anderem die Realisierung von umweltgerechten und verantwortungsbewussten Verkehrsreformen ohne negative Auswirkungen auf die wirtschaftliche Effizienz. Die durch Fahrzeuge verursachte Schadstoffbelastung der Luft ist eine zentrale Herausforderung; insbesondere Dieselfahrzeuge stoßen enorme Mengen des umweltschädlichen Kohlenstoffmonoxid CO2 aus. Als Reaktion auf die hierdurch entstandene Umweltbelastung wurden bereits zahlreiche Maßnahmenpakete verabschiedet. Diverse Reglementierungen, wie beispielsweise spezielle Fahrzeugtypprüfungen oder die Erhöhung der Kraftstoffqualität, sollen den Konsequenzen des erhöhten Emissionsausstoßes entgegenwirken.

Diese Arbeit zielt auf eine Gegenüberstellung und Analyse der einzelnen Faktoren, die zur Reduzierung von Schadstoffen im Dieselfahrzeug dienen (sollen). Dazu wird zunächst Entwicklung, Geschichte und Etablierung des Dieselmotors sowie der Dieselfahrzeuge betrachtet, daraufhin der Treibstoff des Dieselmotors, dessen chemischer Zusammensetzung sowie möglichen Alternativen zum Antrieb näher analysiert. Einer Auseinandersetzung mit der Abgasgesetzgebung, die unter anderem den Skandal und die Folgen der Abgasmanipulation des Automobilkonzerns VW im Jahr 2015 mitbehandelt, folgt eine konkrete Übersicht über Schadstoffe und Möglichkeiten zur Eindämmung der Emission dieser.

Moderne Dieselmotoren sind aufgrund der verbesserten Direkteinspritzung und Etablierung der Common-Rail-Technik auf dem PKW-Markt durchaus konkurrenzfähig. Aufgrund der hohen Emissionswerte ist gegenwärtig jedoch eine zunehmende Nachfrage nach batteriebetriebenen Elektrofahrzeugen zu beobachten. Dieser Trend lässt sich auf ein steigendes Bewusstsein über die verehrenden Folgen der Umweltbelastung, verursacht durch die Emissionen von Automobilfahrzeugen zurückführen. Immer mehr Verbraucher achten in den verschiedensten Bereichen des privaten Konsums auf Nachhaltigkeit und besinnen sich auf ihre soziale Verantwortung für die Umwelt. Somit müssen auch die Fahrzeughersteller ihre Motorentechnik an den ökologischen Zeitgeist anpassen. Die Innovationen im Bereich der Abgasreinigung sind ein erster Schritt zu einer nachhaltig agierenden Automobilindustrie und zentraler Untersuchungsgegenstand der vorliegenden Arbeit.

Inhaltsverzeichnis

• 1 Einleitung
  • 1.1 Einführung und Problemstellung
  • 1.2 Zielsetzung und Vorgehen
• 2 Grundlagen des Dieselmotors
  • 2.1 Historik des Dieselmotors
  • 2.2 Aufbau und Funktionsweise des Dieselmotors
    • 2.2.1 Technischer Aufbau des Dieselmotors
    • 2.2.2 Der klassische Viertaktmotor
  • 2.3 Unterschiede von Diesel und Ottomotoren
    • 2.3.1 Stärken des Dieselmotors
    • 2.3.2 Stärken des Ottomotors
    • 2.3.3 Fazit des Vergleichs von Otto- und Dieselmotoren
• 3 Dieselkraftstoff
  • 3.1 Qualität und Kenngrößen von Dieselkraftstoff
  • 3.2 Additive zur Reduzierung von Emissionswerten
  • 3.3 Biodiesel
• 4 Abgasgesetzgebung und Emissionsgesetze
  • 4.1 Umweltpolitische Maßnahmen: Umweltzonen & Umweltplaketten
  • 4.2 Fallbeispiel: VW Abgasskandal
• 5 Schadstoffe von Dieselmotoren
  • 5.1 CO2 Emission/ Kohlendioxid
  • 5.2 Nox Emission/ Stickoxide
  • 5.3 Partikel
• 6 Faktoren zur Reduzierung von Emissionswerten bei Dieselfahrzeugen
  • 6.1 NOX- Speicherkatalysator
    • 6.1.1 Die NOx- Speicherung
  • 6.2 Selektive katalytische Reduktion von Stickoxiden
  • 6.3 Dieselpartikelfilter DPF
    • 6.3.1 Der geschlossene Partikelfilter
    • 6.3.2 Der offene Partikelfilter
  • 6.4 Diesel- Oxidationskatalysator
    • 6.4.1 Senkung der Co- und HC-Emission
    • 6.4.2 Reduktion der Partikelmasse
    • 6.4.3 Oxidation von NO zu NO2
    • 6.4.4 Katalytischer Brenner
    • 6.4.5 Struktureller Aufbaus des Oxidationskatalysators
  • 6.5 Abgasrückführsystem
    • 6.5.1 Hochdruck AGR
    • 6.5.2 Niederdruck AGR
  • 6.6 Evaluation der Faktoren zur Reduzierung von Emissionswerten
• 7 Fazit
  • 7.1 Zusammenfassung
  • 7.2 Ausblick

Zielsetzung und Themenschwerpunkte

Die Projektarbeit befasst sich mit der Evaluation von Faktoren, die zur Reduzierung von Emissionswerten von Dieselfahrzeugen führen können. Ziel ist es, ein tiefergehendes Verständnis der Funktionsweise von Dieselmotoren und deren Emissionen zu erlangen, sowie die verschiedenen Technologien zur Emissionsreduktion zu analysieren und zu bewerten.

• Grundlagen des Dieselmotors und die Entstehung von Abgasen
• Abgasgesetzgebung und Emissionsnormen
• Technologien zur Reduzierung von Emissionswerten
• Bewertung der Effizienz und Wirksamkeit verschiedener Technologien
• Ausblick auf zukünftige Entwicklungen im Bereich der Dieselmotorentechnologie

Zusammenfassung der Kapitel

Kapitel 1 führt in das Thema der Projektarbeit ein und erläutert die Problemstellung. In Kapitel 2 werden die Grundlagen des Dieselmotors, sein Aufbau und seine Funktionsweise, sowie die Unterschiede zu Ottomotoren behandelt. Kapitel 3 befasst sich mit den Eigenschaften von Dieselkraftstoff, einschließlich der Qualität und Kenngrößen sowie der Bedeutung von Additiven und Biodiesel.

Kapitel 4 analysiert die Abgasgesetzgebung und Emissionsgesetze, die die Entwicklung von Dieselmotoren maßgeblich beeinflussen. Kapitel 5 beleuchtet die verschiedenen Schadstoffe, die von Dieselmotoren emittiert werden. In Kapitel 6 werden verschiedene Faktoren und Technologien zur Reduzierung von Emissionswerten bei Dieselfahrzeugen vorgestellt, z.B. NOx-Speicherkatalysatoren, SCR-Katalysatoren, Dieselpartikelfilter und Oxidationskatalysatoren. Die einzelnen Technologien werden dabei im Detail erläutert.

Schlüsselwörter

Dieselmotor, Emissionswerte, Abgasgesetzgebung, Umweltzonen, Schadstoffe, NOx, CO2, Partikel, NOX-Speicherkatalysator, SCR-Katalysator, Dieselpartikelfilter, Oxidationskatalysator, Abgasrückführsystem, Biodiesel.

Details

• College: University of Applied Sciences Köln RFH
• Grade: 1,3
• Author: Sven Müller (Author)
• Publication Year: 2016
• Pages: 47
• Catalog Number: V371045
• ISBN (eBook): 9783668530591
• ISBN (Book): 9783668530607
• Language: German
• Tags: ottomotor treibstoff vw dieselmotor viertaktmotor biodiesel abgasskandal