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Aug 27, 2023

Sauberer Diesel: Was ist SCR (selektive katalytische Reduktion) und wie funktioniert es? . . Und warum ist es wichtig?

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13. Okt. 2015, 02:18 ET

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WASHINGTON, 13. Oktober 2015 /PRNewswire-USNewswire/ -- Das Diesel Technology Forum veröffentlichte die folgende Erklärung zur selektiven katalytischen Reduktion (SCR), einem fortschrittlichen System zur aktiven Emissionskontrolle, das heute in sauberen Dieselmotoren eingesetzt wird:

Was ist SCR? Die selektive katalytische Reduktion (SCR) ist ein bewährtes und fortschrittliches Technologiesystem zur aktiven Emissionskontrolle, das ein flüssiges Reduktionsmittel über einen speziellen Katalysator in den Abgasstrom eines Dieselmotors einspritzt. Die Reduktionsmittelquelle ist normalerweise Harnstoff in Automobilqualität, auch bekannt als Diesel Exhaust Fluid (DEF). Das DEF löst eine chemische Reaktion aus, die Stickoxide in Stickstoff, Wasser und winzige Mengen Kohlendioxid (CO2) umwandelt, natürliche Bestandteile der Luft, die wir atmen, und die dann durch das Auspuffrohr des Fahrzeugs ausgestoßen wird.

Die SCR-Technologie soll die Durchführung von Stickoxid (NOx)-Reduktionsreaktionen in einer oxidierenden Atmosphäre ermöglichen. Es wird „selektiv“ genannt, weil es den NOx-Gehalt mithilfe von Ammoniak als Reduktionsmittel in einem Katalysatorsystem reduziert. Die chemische Reaktion wird als „Reduktion“ bezeichnet, wobei DEF das Reduktionsmittel ist, das mit NOx reagiert und die Schadstoffe in Stickstoff, Wasser und winzige Mengen CO2 umwandelt. Das DEF kann schnell abgebaut werden, um das oxidierende Ammoniak im Abgasstrom zu erzeugen. Allein mit der SCR-Technologie können NOx-Reduktionen von bis zu 90 Prozent erreicht werden.

Warum ist SCR wichtig? Die SCR-Technologie ist eine der kostengünstigsten und kraftstoffeffizientesten verfügbaren Technologien zur Reduzierung der Dieselmotoremissionen. Seine Wirksamkeit ermöglicht die Abstimmung und Optimierung von Dieselmotoren im Hinblick auf maximale Kraftstoffeffizienz, während die SCR-Systeme die Abgase des Motors äußerst effizient behandeln.

Der größte Sektor für den Einsatz der SCR-Technologie in den USA sind schwere Nutzfahrzeuge. Alle nach dem 1. Januar 2010 hergestellten Diesel-Lkw-Motoren für schwere Nutzfahrzeuge müssen die neuesten EPA-Emissionsstandards erfüllen, die zu den strengsten der Welt gehören und Feinstaub (PM) und Stickoxide (NOx) auf nahezu Null reduzieren. SCR kann die NOx-Emissionen um bis zu 90 Prozent reduzieren und gleichzeitig die HC- und CO-Emissionen um 50–90 Prozent sowie die PM-Emissionen um 30–50 Prozent reduzieren.

In der gewerblichen Lkw-Branche vermelden einige mit SCR ausgestattete Lkw-Betreiber Kraftstoffeinsparpotenziale von 3 bis 5 Prozent. Darüber hinaus müssen Geländegeräte, einschließlich Bau- und Landmaschinen, die Tier-4-Emissionsstandards der EPA erfüllen, die eine ähnliche Reduzierung von NOx, PM und anderen Schadstoffen erfordern. SCR wird auch in einigen der vielen verschiedenen Anwendungen von Offroad-Motoren und -Geräten eingesetzt.

Wo wird SCR eingesetzt? SCR wird seit Jahrzehnten zur Reduzierung stationärer Emissionsquellen verschiedener Industriebetriebe eingesetzt. Darüber hinaus wurden weltweit Seeschiffe mit SCR-Technologie ausgestattet, darunter Frachtschiffe, Fähren und Schlepper. Aufgrund seiner überlegenen wirtschaftlichen und ökologischen Vorteile wird SCR auch als Emissionskontrolltechnologie anerkannt, die besonders hilfreich bei der Erfüllung der US-amerikanischen EPA 2010-Emissionsnormen für Dieselmotoren für schwere Nutzfahrzeuge und der Tier 4-Emissionsnorm für Motoren in Off-Road-Fahrzeugen ist. Straßenausrüstung. SCR-Systeme finden sich auch in der wachsenden Zahl von Diesel-Pkw.

Was sind die Besonderheiten bei der Verwendung von SCR? Ein einzigartiger Aspekt eines Fahrzeugs oder einer Maschine mit einem SCR-System ist die Notwendigkeit, Diesel Exhaust Fluid (DEF) regelmäßig nachzufüllen. DEF wird in einem Bordtank mitgeführt, der vom Bediener regelmäßig nachgefüllt werden muss. Die DEF-Verbrauchsraten werden durch den Fahrzeugbetrieb bestimmt. Aggressiveres Fahren bei höheren Geschwindigkeiten oder beim Transport schwerer Lasten erhöht den AdBlue-Verbrauch. Bei den meisten leichten Nutzfahrzeugen finden die DEF-Nachfüllintervalle typischerweise etwa zum Zeitpunkt eines empfohlenen Ölwechsels oder einer anderen geplanten Fahrzeugwartung statt. Die DEF-Nachfüllung für Schwerlastfahrzeuge und Geländemaschinen und -geräte variiert je nach Betriebsbedingungen, Betriebsstunden, zurückgelegten Kilometern, Auslastungsfaktoren und anderen Überlegungen.

DEF ist ein integraler Bestandteil des Emissionskontrollsystems und muss jederzeit im Tank vorhanden sein, um den kontinuierlichen Betrieb des Fahrzeugs oder der Ausrüstung sicherzustellen. Eine niedrige DEF-Versorgung löst eine Reihe ansteigender optischer und akustischer Signale für den Fahrer oder Bediener aus. Sobald der Tank einen bestimmten Füllstand erreicht und nahezu leer ist, kann das Startsystem des Fahrzeugs bei der nächsten Verwendung des Fahrzeugs gesperrt werden, wodurch verhindert wird, dass das Fahrzeug ohne ausreichende DEF gestartet werden kann.

Bordtanks zur Speicherung von DEF befinden sich typischerweise im Reserveradbereich von Personenkraftwagen, während Sattelzugmaschinen typischerweise über einen DEF-Tank neben dem Satteltank für Dieselkraftstoff verfügen. Eine ordnungsgemäße Lagerung von DEF ist erforderlich, um zu verhindern, dass die Flüssigkeit bei Temperaturen unter 12 Grad Fahrenheit gefriert, und die meisten DEF-Abgabesysteme in Fahrzeugen verfügen über Wärmevorrichtungen.

Was ist DEF? Diesel Exhaust Fluid (DEF) ist eine ungiftige Flüssigkeit, die aus gereinigtem Wasser und wässrigem Harnstoff in Automobilqualität besteht. DEF ist mit verschiedenen Lagerungs- und Abgabemethoden erhältlich. Zu den Aufbewahrungsmöglichkeiten gehören Behälter unterschiedlicher Größe, z. B. Großbehälter, Behälter und Flaschen oder Krüge. Das American Petroleum Institute führt DEF strenge Tests durch, um sicherzustellen, dass es branchenweiten Qualitätsstandards entspricht.

Eine landesweite DEF-Vertriebsinfrastruktur wurde schnell erweitert, um den Anforderungen eines wachsenden Marktes für SCR-Technologie gerecht zu werden. Seit 2010 ist DEF an verschiedenen Standorten wie Tankstellen, Convenience-Stores, Autoteilegeschäften, Wal-Mart und Mineralölhändlern sowie an Raststätten, LKW-Händlern und Motorenhändlern käuflich zu erwerben. Abhängig von der Art der Fahrzeuganwendung haben DEF-Tanks in Fahrzeugen in der Regel eine Größe von 6 bis 23 Gallonen. Die Einfüllöffnung des DEF-Tanks ist für die Aufnahme eines DEF-Einfüllstutzens ausgelegt, um sicherzustellen, dass nur DEF in den Tank gefüllt wird. Eine Dieselkraftstoffdüse passt nicht in die DEF-Tanköffnung.

Die meisten Hersteller von Schwerlastkraftwagen berechneten die Betriebskosten neuer SCR-Fahrzeuge auf der Grundlage eines DEF-Preises von 3 US-Dollar pro Gallone. Der DEF-Preis reagiert jedoch auf die Marktbedingungen von Angebot und Nachfrage und wird aufgrund des wachsenden Netzwerks voraussichtlich sinken DEF-Versorgung.

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