NOx Emissionen aus Motoren

Transkript

1 NOx Emissionen aus Motoren DI Walter Nissler Bundesanstalt für Verkehr 1

2 Inhalt NOx Emissionen Herkunft Typprüfung Periodische Fahrzeugprüfung Straßenkontrolle RSD Immissionsmessung IG-Luft Maßnahmen und Auswirkungen Zusammenfassung 2

3 NOx Emissionen Herkunft 3

4 NOx Emissionen Herkunft 4

5 NOx Emissionen Herkunft Transportleistung 5

6 NOx Emissionen Herkunft Transportleistung 6

7 Typprüfung - PKW Komplettes Fahrzeug auf Leistungsprüfstand Zyklus NOx in [g/km] 7

8 Typprüfung LKW Motor auf Motorenprüfstand 13 Punkte oder dynamischer Zyklus NOx in g/kwh 8

9 Periodische Fahrzeugprüfung NOx????? 9

10 Straßenkontrolle RSD4000L3 Remote Sensing: Messung des Abgasverhaltens einzelner Kraftfahrzeuge im Fließverkehr unter den tatsächlichen Umweltbedingungen Lastsimulation über die Straßensteigung und/oder Beschleunigung Messung von CO, HC, NO und Partikel im Verhältnis zu CO 2 10

11 Straßenkontrolle RSD4000L3 Technisches Design: nicht-dispersive IR-Spe pektroskopie für CO 2, CO und (HC) 3 UV-Spektrometer für NO und Partikel Laser für Geschwindigkeits- und Beschleunigungsmessung Kamera für die Erfassung der Fahrzeugfront und des Kennzeichens 11

12 Mirror Driving Direction Road S/A-Unit Camera Source/Detector Module PC & Junction Box Dr. STRICKER Consulting Engineer Vienna Remote Sensing Device RSD4000L3 Figure 1 12

13 Dr. STRICKER Consulting Engineer Vienna Remote Sensing Device RSD4000L3 13

14 Straßenkontrolle Ergebnisse PKW 100 Meßplatz "Feldkirch" NO-Emissionen [g/kg] Anteil [%] 10 0 Fahrzeuganteil [%] 14

15 Straßenkontrolle Ergebnisse LKW / Bus 100 Meßplatz "Feldkirch" NO-Emissionen [g/kg] Anteil [%] 10 0 Fahrzeuganteil [%] 15

16 Immissionsmessung IG-Luft Messung von NO 2 Konzentrationswerte in µg/m3 Luftschadstoff HMW MW8 TMW JMW Stickstoffdioxid *2) *2) Der Immissionsgrenzwert von 30 µg/m3 ist ab 1. Jänner 2012 einzuhalten. e Die Toleranzmarge beträgt 30 µg/m3 bei In-Kraft Kraft-Treten dieses Bundesgesetzes und wird am 1. Jänner jedes Jahres bis1. Jänner 2005 um 5 µg/m3 verringert. Die Toleranzmarge von 10 µg/m3 gilt gleich bleibend von 1. Jänner bis 31. Dezember Die Toleranzmarge von 5 µg/m3 gilt gleich bleibend d von 1. Jänner 2010 bis 31. Dezember

17 Maßnahmen und Auswirkungen Beispiel Nachrüstung Oxydationskatalysator Partikelfilter 17

18 Maßnahmen und Auswirkungen Portable Emission Measurement Systems (PEMS) 18

19 NO/NO 2 -shares of the NO x Emission Factors [1] Maßnahmen und Auswirkungen NO 2 NO EURO3 PF1 PF2 PF3 PF4 ERURO2 PF5 PF6 Dr. STRICKER Consulting Engineer Vienna NO/NO 2 shares of the NO x Emission Factors Urban Cycle 19

20 NO/NO 2 -shares of the NO x Emission Factors [1] Maßnahmen und Auswirkungen NO 2 NO EURO3 PF1 PF2 PF3 PF4 EURO2 PF5 PF6 Dr. STRICKER Consulting Engineer Vienna NO/NO 2 shares of the NO x Emission Factors Suburban Cycle 20

21 Zusammenfassung Trotz steigendem Transportaufkommen sinken NOx Emissionen aus dem Verkehr stetig Babylonisches Sprachenwirrwarr zwischen Typprüfung, Fahrzeugüberwachung und Immissionsmessung Maßnahmen können unbeabsichtigte Auswirkungen zeigen Dringender Bedarf für NOx Kurztest (Verhältnis NO zu NO 2 ) 21

22 Fragen? 22

23 AGR - System 23

24 NOx Speicher-Kat Magermotor 24

25 NOx-Speicherkatalysator 25

26 CRT System 26

27 CRT - System Das CRT-Filtersystem besteht aus einem Partikelfilter mit vorgeschaltetem Oxidationsfilter. Durch die CRT Filtersysteme werden die Kohlenwasserstoffe und Kohlenmonoxide nach Angaben der Hersteller zu mehr als 90 % reduziert. Das bei der Oxidation entstehende NO ² wirkt als Sauerstoffträger für die kontinuierliche Verbrennung des Rußes im nachgeschalteten Rußfilter. Die besonders in der Kritik stehenden Kleinstpartikel werden somit um 99% vermindert. Oxydationskatalysator: HxCy + 2CO + 2NO + (2+x+1/4y) O2 1/2y H2O + (2+x) CO2 + 2 NO2 Partikelfilter: 2NO2 + C (Ruß) CO2 + 2NO 27

28 SCRT-System System Schema 28

29 SCR - System 1 Denoxtronic-Fördermodul 2 AdBlue-Tank 3 Filter 4 Temperatursensor 5 AdBlue-Füllstandssensor 6 Dosiersteuergerät DCU 7 Steller 8 Sensoren 9 Motor-CAN 10 Diagnose-CAN 11 AdBlue-Dosiermodul 12 Abgassensor 13 Oxidations-Katalysator 14 SCR-Katalysator 15 Slip-Katalysator SCR-System mit AdBlue 29

30 SCRT System BlueTwo-System: Oxidationskatalysator + Partikelfilter + AdBlue- Einspritzung + SCR-Katalysator [Quelle: HJS] 30

31 NOx Stickstoffmonoxid (NO), Distickstoffoxid (N2O) und Stickstoffdioxid (NO2) sind Bestandteile der Stickstoffoxide (NOx), die unter anderem bei Verbrennungsprozessen mit hohen Temperaturen entstehen - beispielsweise in Kraftfahrzeugen, in Kraftwerken und der Industrie. Verbindungen aus N und O werden in der Regel zusammengefasst und als NOX bezeichnet. NO ist ein farb-,, geruch- und geschmackloses Gas, das sich in der Umgebungsluft langsam zu Stickstoffdioxid NO2 umwandelt. NO ist ein Blutgift, das zu Lähmungserscheinungen führen kann. Stickstoffdioxid (NO2) ist ein rotbraunes Gas mit stechendem Geruch, das an der Ozonbildung beteiligt ist. Es kann in hohen Konzentrationen zur Reizung der Atemwege des Menschen führen. Außerdem bildet sich aus NO2 Salpetersäure, einer der Verursacher von "Saurem Regen". N2O ist ein farbloses Gas, es dient als Betäubungsmittel, besser bekannt als Lachgas. 31

32 Versuch Kurztest PKW NO-Messung NO [ppm] Drehzahl [1/min] NO 32

33 SCRT-System System 33