Lernfeld 12 · Prüfung Teil 2

Abgasnachbehandlung Diesel: SCR, AdBlue und Partikelfilter

Abgasnachbehandlung am Nfz-Diesel: Abgasrückführung, Oxidationskatalysator, Partikelfilter, SCR mit AdBlue, NOx-Sensoren und das Aufforderungssystem.

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Darum geht es

Ein Nutzfahrzeug-Diesel stößt vor allem Stickoxide (NOx) und Partikel aus. Moderne Motoren senken beides mit mehreren Stufen. Die Abgasrückführung (AGR) mischt gekühltes Abgas in die Ansaugluft und senkt so die Verbrennungstemperatur und damit die NOx-Bildung. Der Oxidationskatalysator wandelt Kohlenmonoxid und Kohlenwasserstoffe um und erzeugt NO2, das die Rußverbrennung im Partikelfilter unterstützt. Der Partikelfilter hält Ruß zurück und regeneriert sich passiv im Betrieb oder aktiv durch Anheben der Abgastemperatur.

Die SCR-Anlage (selektive katalytische Reduktion) baut die verbleibenden Stickoxide ab. Ein Dosiermodul spritzt AdBlue ein, eine Lösung aus 32,5 % Harnstoff in reinem Wasser. Im heißen Abgas entsteht daraus Ammoniak, das im SCR-Katalysator Stickoxide zu Stickstoff und Wasser umsetzt. Ein Sperrkatalysator dahinter verhindert, dass überschüssiges Ammoniak austritt. NOx-Sensoren vor und nach dem Katalysator überwachen den Umsatz. AdBlue gefriert bei etwa −11 °C, Tank und Leitungen werden deshalb beheizt.

Ist der AdBlue-Tank leer, die Qualität schlecht oder die Anlage gestört, warnt das Fahrzeug und begrenzt nach Vorschrift schließlich die Leistung. Manipulationen, etwa mit Emulatoren, sind verboten. In der Werkstatt gehören Füllstand, Qualität, Dosiermenge, Sensorwerte, Differenzdruck am Partikelfilter und der Fehlerspeicher zur Diagnose.

Das solltest du dir merken

AGR senkt die NOx-Bildung, SCR baut NOx im Abgas ab.
AdBlue ist 32,5 % Harnstoff in reinem Wasser und gefriert bei etwa −11 °C.
Der Partikelfilter regeneriert passiv mit NO2 oder aktiv mit erhöhter Abgastemperatur.
NOx-Sensoren vor und nach dem Katalysator überwachen den Umsatz.
Eingriffe zum Abschalten der Abgasreinigung sind verboten.

Formeln

Harnstoff zu Ammoniak: $(N H_{2})_{2} CO + H_{2} O \to 2 N H_{3} + C O_{2}$
Standard-SCR-Reaktion: $4 NO + 4 N H_{3} + O_{2} \to 4 N_{2} + 6 H_{2} O$
NOx-Umsatzrate: $η = \frac{c _{vor} - c _{nach}}{c _{vor}} \cdot 100 %$; $c_{vor}$ und $c_{nach}$ NOx-Konzentration vor und nach dem Katalysator

Typische Fehler in der Prüfung

AdBlue mit Leitungswasser verdünnt oder in einen falschen Tank gefüllt.
Einen verstopften Partikelfilter getauscht, ohne die Ursache für fehlende Regeneration zu suchen.
Die Aufgaben von AGR und SCR vertauscht.

Tipps aus der Werkstatt

AGR und SCR nicht verwechseln: Die AGR verhindert, dass viel NOx entsteht, die SCR baut das restliche NOx im Abgas mit Ammoniak aus AdBlue ab. AdBlue ist 32,5 % Harnstoff in reinem Wasser und gefriert bei etwa minus 11 Grad, darum sind Tank und Leitungen beheizt.

Sitzt das Thema? Teste dich mit echten Prüfungsfragen.

14 Aufgaben zu „Abgasnachbehandlung Diesel: SCR, AdBlue und Partikelfilter“, falsche Antworten kommen in der Runde noch einmal.

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Grundlage: KMK-Rahmenlehrplan Kfz-Mechatroniker/-in 2013, Lernfeld 12N; KfzMechaAusbV 2013, Schwerpunkt Nutzfahrzeugtechnik (Abgasnachbehandlungssysteme). Eigene Erklärung, keine Originalaufgaben der Prüfungsausschüsse.