Weniger Abgas und Verbrauch durch Harnstoff-Beimischung

Bosch entwickelt ein Harnstoff-Dosiersystem für Nutzfahrzeuge, das in Verbindung mit einem SCR-Katalysator (Selective Catalytic Reduction) die Stickoxid-Emissionen um rund 70 Prozent verringert - bei gleichzeitigem Kraftstoff-Verbrauchsvorteil von fünf bis zehn Prozent und reduzierten Partikelemissionen.

Beim SCR-Verfahren wird dem Abgasstrom das Reduktionsmittel Harnstoff (CO(NH2)2) beigemischt, eine ungiftige, geruchsneutrale chemische Substanz. Dazu fördert eine Niederdruck-Dosierpumpe eine 32,5-prozentige Harnstoff-Wasser-Lösung zu einem kennfeldgesteuerten Dosierventil, das die erforderliche Menge in eine Mischkammer einbringt. Über eine Rohrleitung und eine Zerstäubereinrichtung gelangt die Lösung als Aerosol vor dem SCR-Katalysator in den Abgasstrom. Dort wird das Reduktionsmittel zunächst in Ammoniak und Kohlendioxid umgesetzt. Im zweiten Schritt reagieren die Stickoxide im Abgas mit dem Ammoniak zu Wasser und Stickstoff.

Um eine optimale NOx-Umsetzung im gesamten Motorkennfeld sicherzustellen, muss die Menge des Reduktionsmittels in jedem Betriebspunkt den jeweiligen motor- und katalysatorspezifischen Eigenschaften angepasst sein. Dazu erhält das Dosier-Steuergerät über einen CAN-Bus (Controller Area Network) die aktuellen Betriebsdaten des Motors und verarbeitet zusätzlich alle für das System notwendigen Sensordaten.

Das Bosch-Dosiersystem zeichnet sich in erster Linie durch seine leistungsfähige Dosierstrategie aus, mit der es sich an alle gängigen Katalysatorkonzepte - sowohl Voll- als auch beschichtete Katalysatoren - anpassen lässt. Ein weiterer Vorteil ist die Geometrie der Mischkammer, die das Auskristallisieren des Harnstoffs verhindert.

Das Harnstoff-Dosiersystem für SCR-Katalysatoren kommt voraussichtlich 2003 erstmals in Serienfahrzeugen zum Einsatz. Die Nutzfahrzeugindustrie und Bosch als Zulieferer sowie der Gesetzgeber verfolgen gemeinsam das Ziel, die Schadstoffemissionen und den Kraftstoffverbrauch von Nutzfahrzeugen weiter zu reduzieren. Die SCR-Technologie bietet neben der bereits etablierten Abgasrückführung eine weitere Möglichkeit, auf diesem Weg ein gutes Stück weiterzukommen.