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VW: Diesel-Abgasreinigung Twindosing

Doppelt säubert besser

Die Twindosing-Technik von Volkswagen setzt zwei SCR-Katalysatoren zur nochmals verbesserten Eliminierung der Diesel-Stickoxide ein.

mid/rhu

Doppelt genäht hält besser - diesen Spruch kennt jedes Kind. Dass auch doppelt gesprüht besser reinigt, ist dagegen neu. Dahinter steckt nämlich eine neue Technik von VW für sauberere Diesel-Abgase - das sogenannte Twindosing.

Durch die SCR-Technologie ("Selective Catalytic Reduction") werden Stickoxide im Abgas signifikant reduziert. Längst ist sie bei neuen Selbstzündern Standard. Und jetzt folgt die zweite Evolutionsstufe der harnstoffbasierten Säuberungsmethode. Dabei wird das AdBlue gezielt vor zwei hintereinander angeordneten SCR-Katalysatoren - einer nah am Motor, einer im Abgasstrang - eingespritzt. Das reduziert die NOx-Werte gegenüber der Vorgängergeneration der jeweiligen Modelle um rund 80 Prozent. Premiere hat die Twindosing-Technologie im neuen Passat 2.0 TDI Evo mit 150 PS, der Motor erfüllt schon jetzt die künftige Abgasnorm Euro 6d.

Das Twindosing-Verfahren gleicht einen systembedingten Nachteil von Dieselmotoren aus. Zwar verursachen moderne Selbstzünder weniger CO2-Emissionen als Benziner, weil Dieselkraftstoff über eine höhere Energiedichte verfügt und das Brennverfahren einen höheren Wirkungsgrad erreicht. Allerdings stellen Dieselmotoren auch besondere Anforderungen, da die Verbrennung des Kraftstoffs mit Luftüberschuss erfolgt. Unsere Luft besteht zu einem Großteil aus Stickstoff, der beim Verbrennen mit Sauerstoff reagiert – Stickoxide entstehen.

Um die im Dieselmotor entstandenen Stickoxide zu reduzieren, wird Ammoniak benötigt. Dieses wird als wässrige Harnstofflösung (AdBlue) über ein Dosiermodul ins Abgas vor einem SCR-Katalysator eindosiert. Dort verdampft die Lösung – der Harnstoff wird gespalten und verbindet sich mit Wasserdampf zu Ammoniak. Im SCR-Katalysator reagiert das Ammoniak (NH3) dann auf einer speziellen Beschichtung mit den Stickoxiden (NOx) zu Wasser und harmlosem Stickstoff (N2), dem Hauptbestandteil unserer Atemluft.

In bisherigen Systemen zur Abgasnachbehandlung ist ein SCR-Katalysator motornah zwischen dem Abgasturbolader, dem Dieseloxidations-Katalysator – der unverbrannte Kohlenwasserstoffe umwandelt – und dem flexiblen Verbindungsstück zum Schalldämpferrohr platziert. Die SCR-Beschichtung wird dabei auf die Wabenstruktur des Dieselpartikelfilters aufgebracht, so dass ein Bauteil mehrere Funktionen übernehmen kann. Durch die motornahe Anordnung können nach einem Kaltstart zügig die für hohe Umwandlungsraten erforderlichen Abgastemperaturen erreicht werden – der Idealbereich mit Konvertierungsraten von mehr als 90 Prozent liegt bei Temperaturen zwischen +220°C und +350°C. In vielen Betriebssituationen sind diese Bedingungen erfüllt.

Oberhalb von +350°C sinken die Konvertierungsraten dank Twindosing nun nicht mehr. Solch hohe Temperaturen entstehen beispielsweise bei schnellen Autobahnfahrten, bei hohen Drehzahlen über einen längeren Zeitraum oder bei Bergfahrten, vor allem mit voll beladenen Fahrzeugen oder im Anhängerbetrieb.

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