VERT- FILTERLISTE. Geprüfte und erprobte Partikelfilter-Systeme für die Nachrüstung von Dieselmotoren. Vollzug Umwelt

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1 Vollzug Umwelt VERT- FILTERLISTE Geprüfte und erprobte Partikelfilter-Systeme für die Nachrüstung von Dieselmotoren suvapro Schweizerische Unfallversicherungsanstalt Bundesamt für Umwelt, Wald und Landschaft BUWAL

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3 Vollzug Umwelt VERT- FILTERLISTE Geprüfte und erprobte Partikelfilter-Systeme für die Nachrüstung von Dieselmotoren Stand: 12. Dezember 2005 Angewendet von: BUWAL, Suva, TBG, AUVA, TRGS, UBA, MSHA, DEEP Chile, Dänemark, Tirol, Alto Adige Herausgegeben vom Bundesamt für Umwelt, Wald und Landschaft BUWAL Bern, 2005

4 Rechtlicher Stellenwert dieser Publikation Diese Publikation ist eine Vollzugshilfe des BUWAL als Aufsichtsbehörde und richtet sich primär an die Vollzugsbehörden. Sie konkretisiert unbestimmte Rechtsbegriffe von Gesetzen und Verordnungen und soll eine einheitliche Vollzugspraxis fördern. Berücksichtigen die Vollzugsbehörden diese Vollzugshilfen, so können sie davon ausgehen, dass sie das Bundesrecht rechtskonform vollziehen; andere Lösungen sind aber auch zulässig, sofern sie rechtskonform sind. Das BUWAL veröffentlicht solche Vollzugshilfen (oft auch als Richtlinien, Wegleitungen, Empfehlungen, Handbücher, Praxishilfen u.ä. bezeichnet) in seiner Reihe «Vollzug Umwelt». Herausgeber Bundesamt für Umwelt, Wald und Landschaft (BUWAL) Das BUWAL ist ein Amt des Eidg. Departements für Umwelt, Verkehr, Energie und Kommunikation (UVEK) Erarbeitet durch A. Mayer Technik Thermische Maschinen TTM Experte für motorische Emissionen Fohrhölzlistrasse 14b, CH-5443 Niederrohrdorf Tel. +41 (0) , Fax +41 (0) unter Mitwirkung von Dr. Manon Delisle, Giovanni D Urbano (BUWAL) W. Scheidegger / Suva J. Czerwinski / Fachhochschule Biel AKPF Arbeitskreis der Partikelfilterhersteller Weitere Informationen Suva Luzern, Kundendienst, Postfach 4358, CH-6002 Luzern Tel. +41 (0) , Fax +41 (0) Download PDF (eine gedruckte Fassung ist nicht erhältlich) Code: VU-5017-D BUWAL 2005

5 Inhalt A B Eignungstest und Bewertungs- kriterien für Partikelfilter- Systeme 5 Liste der Partikelfilter-Systeme (PFS) mit erfolgreich abgeschlossenem Eignungstest 7 Anhang 15 Anhang 1 VERT-Pflichtenheft für Partikelfilter-Systeme 15 Anhang 2 Ablauf des Eignungstests für Partikelfilter- Systeme 19 Anhang 3 Koordinationsstelle und Messlabors 20 Anhang 4 Glossar 22 Anhang 5 Literatur 26 Anhang 6 Abkürzungen 27 Anhang 7 Hersteller und Importeure von Partikelfilter- Systemen mit Eignungstest in der Schweiz 28 Anhang 8 Treibstoff-Additive zur Regeneration von Partikelfiltern 31 Neu in dieser Ausgabe - Neues Filtersystem ADASTRA - Neues Filtersystem AIRMEEX - Neues Filtersystem GREENTOP - Neuer Aufsteckfilter BAUMÜLLER - Neues Regenerationsverfahren beim Filtersystem ETB - Erweiterter Anwendungsbereich bei HJS/DES-Filtersystemen - Ergänzung zu Schalldämpfermodulen im Pflichtenheft Anhang 1 Ziff.15 3 VERT-Filterliste Geprüfte und erprobte Partikelfilter-Systeme für die Nachrüstung von Dieselmotoren Stand 12.Dezember 2005

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7 A Eignungstest und Bewertungs- Kriterien für Partikelfilter-Systeme Dieselruss ist in der Schweiz nach Suva-Liste «Grenzwerte am Arbeitsplatz» [1] sowie Anhang 1, Ziff. 83 der Luftreinhalte-Verordnung [2], als kanzerogener Schadstoff eingestuft. Daraus ergibt sich die zwingende Forderung zur Minimierung dieser Emissionskomponente nach dem bestverfügbaren technischen Stand. Im Rahmen des VERT-Projektes 1 [3] wurde durch umfangreiche Forschungsarbeiten und eine zweijährige Felderprobung bei Baumaschinen der Nachweis erbracht, dass praxisgerechte Partikelfilter-Systeme mit Abscheidegraden von >95% im gesamten alveolengängigen Grössenbereich nm verfügbar sind. Mit weltweit geschätzt mehr als Partikelfilter-Systemen im «offroad»-bereich, davon mehr als 8000 in der Schweiz, und international über 1' Partikelfilter-Systemen in Bussen und PWs 2 wurde diese Bewertung inzwischen in grosser Breite bestätigt. Damit ist der technische Stand der hocheffizienten Filtration von Feststoff-Feinpartikeln aus der motorischen Verbrennung etabliert. Die vielfältigen Anforderungen an solche nachrüstbaren Partikelfilter-Systeme aus Sicht der Luftreinhaltebehörde, der Motorenhersteller und der Anwender wurden durch die VERT-Partner in Form von Pflichtenheften erarbeitet und Kriterien erstellt, die nun in einem breiten Konsens der Bewertung solcher Partikelfilter-Systeme zugrunde gelegt werden. Diese Pflichtenhefte und Kriterien haben aufgrund der gesetzlichen Vorgaben einen dynamischen Charakter, so dass sie von Zeit zu Zeit der Weiterentwicklung des technischen Standes angepasst werden müssen. Die gründliche Felderprobung im Rahmen des VERT-Projektes hat gezeigt, dass nicht alle Partikelfilter-Systeme diesen Anforderungen gerecht werden, somit nicht den Stand der Technik repräsentieren und deshalb für die Nachrüstung auch nicht geeignet sind. Damit ergab sich die Notwendigkeit zur Einführung eines Eignungstests [4]. Die Besonderheiten dieses Eignungstest sind einerseits die Beschränkung auf die Prüfung eines einzigen Partikelfilter-Systems, das als repräsentativ für eine Partikelfilter-Familie einheitlicher Technologie gilt; andererseits müssen die Partikelfilter-Systeme unter vielfältigen Betriebsbedingungen bezüglich ihres Emissionsverhaltens getestet werden, nämlich im Neuzustand, mit Russ belegt und regeneriert, stationär und dynamisch und während Regenerationen. Partikelfilter-Systeme, die mit katalytisch wirkenden Substanzen funktionieren (Beschichtungen und Additive) müssen darüber hinaus auch bezüglich toxischer Sekundäremissionen überprüft werden. Eine Nachmessung des Partikelfilter-Systems nach mindestens 2000 Stunden im überwachten betrieblichen Einsatz rundet den Eignungstest ab. 1 2 VERT: Verminderung der Emissionen von Realmaschinen im Tunnelbau : ein Projekt zur Untersuchung technischer Möglichkeiten zur Minimierung der Dieselpartikel-Emissionen bei bestehenden Motoren, ( ) Gemeinschaftsprojekt der Schweiz. Unfallversicherungsanstalt (Suva), Österr. Unfallversicherungsanstalt (AUVA), Deutschen Tiefbauberufsgenossenschaft (TBG), Schweiz. Bundesamt für Umwelt, Wald und Landschaft (BUWAL) und des Deutschen Umweltbundesamtes (UBA) sowie einer grossen Begleitgruppe der Industrie Minimierung der Partikelemissionen von Verbrennungsmotoren, A. Mayer und 82 Mitautoren, Expert Verlag, VERT-Filterliste Geprüfte und erprobte Partikelfilter-Systeme für die Nachrüstung von Dieselmotoren Stand 12.Dezember 2005

8 Nur Systeme, die den vollständigen Eignungstest bestanden haben, werden in die VERT-Filterliste übernommen und zur Anwendung empfohlen. Zur Kennzeichnung von Maschinen, die mit solchen Filtersystemen ausgerüstet sind, stellt der AKPF ein entsprechendes VERT-Filter-Label zur Verfügung 1. Die vorliegende Filterliste ersetzt frühere Versionen. Partikelfilter-Systeme, die aufgrund früherer Filterlisten installiert wurden, sind davon jedoch nicht berührt. Sie dürfen weiter betrieben werden, sofern bei der periodischen Kontrolle 2 die geforderten Grenzwerte eingehalten werden. Alle Maschinen mit Partikelfilter-Systemen müssen periodisch kontrolliert werden. Sollte es sich dabei zeigen, dass in einer statistisch repräsentativen Stichprobe mehr als 5% aller installierten Systeme einer Partikelfilter-Familie die Prüfung nicht bestehen, so wird das entsprechende Partikelfilter-System aus der Filterliste gestrichen. Es kann erst nach Einführung der erforderlichen technischen Verbesserungen und nach einer erfolgreichen Nachprüfung wieder in die Filterliste aufgenommen werden. Mit der Eintragung in die Filterliste übernehmen die PFS-Hersteller und Nachrüster die Verpflichtung, nur Technologien anzubieten, die dem VERT-Pflichtenheft genügen und exakt dem Prüfumfang des Eignungstests entsprechen, Änderungswünsche frühzeitig zu deklarieren sowie die Qualität ihrer Filtersysteme zu überwachen und die Prüfbehörde einmal jährlich über Ausfälle jeder Filterfamilie, die in dieser Liste aufgeführt ist, lückenlos zu informieren. Neuentwicklungen mit äquivalenten Wirkungen zur Reinigung des motorischen Abgases von Feststoff-Feinpartikeln sind Partikelfilter-Systemen grundsätzlich gleichgestellt und werden dem gleichen Prüfverfahren unterzogen. In der Schweiz dürfen in folgenden Anwendungsbereichen nur Partikelfiltersysteme PFS gemäss dieser Filterliste eingesetzt werden: Untertägige Arbeitsplätze: Suva-Filterobligatorium Inkraftsetzung [8] Baustellen: BUWAL-Richtlinie «Luftreinhaltung auf Baustellen» Inkraftsetzung [9] Strassenfahrzeuge: Art. 34 VTS Erläuterung EJPD , Weisung EJPD [5] Die Bewertung von Partikelfilter-Systemen nach dem VERT-Eignungstest wird von den folgenden Organisationen angewendet: BUWAL, Suva, TBG, AUVA, UBA, TRGS, MSHA und DEEP. CARB anerkennt alle Messungen nach diesem Prüfprotokoll, fordert jedoch zusätzliche Nachweise in Verbindung mit den nachzurüstenden Motortypen. 1 2 VERT-Filter-Label können von den AKPF-Mitgliedern bei der Koordinationsstelle TTM (Adresse siehe Anhang 3) bezogen werden. Gemäss Richtlinie «Luftreinhaltung auf Baustellen», 2002, BUWAL [9]. 6 VERT-Filterliste Geprüfte und erprobte Partikelfilter-Systeme für die Nachrüstung von Dieselmotoren Stand 12.Dezember 2005

9 B Liste der Partikelfilter-Systeme (PFS) mit erfolgreich abgeschlossenem Eignungstest Partikelfilter-Systeme für den Dauereinsatz Prüfnummern 1 Eignungstest Einsatzbereiche mit Hersteller-Referenzen 2 Voraussetzung für die Aufnahme in die vorliegende Liste ist der erfolgreiche Abschluss aller drei Stufen des Eignungstests [4] VFT1+VFT2+VFT3, sowie VSET bei katalytisch aktiven Systemen, nach den Kriterien des VERT-Pflichtenheftes durch eine geeignete Prüfstelle (vgl. auch Anhänge). VFT1 VFT2 VFT3 VSET LKW Bus Baumaschinen Gabelstapler Schiff/Schiene Stationär ADASTRA-OCTEL 3 PFS-Typ: DPF F 5 : R1 6 : R2 : K 7 : LiqTech SiC-Zellenfilter Treibstoff-Additiv Octimax 3 (Fe) Treibstoff-Additiv satacen 3 (Fe) Adastra Adjinct TM B140/ B167/10.05 B167/ AIRMEEX PFS-Typ: CARMEX SC F: IBIDEN SiC Zellenfilter R:: Treibstoff-Additiv Octimax 4810a K: AIRMEEX DTL 3600 B148/08.04 B171/11.05 B171/ ARVINMERITOR PFS Typ: B-30 F: CORNING DuraTrap RC. R: Vollstrom-Dieselbrenner K: integriert B115/10.02 B126/03.03 B126/ ATH PFS-Typ: ATH-CAF F: IBIDEN SiC R: Stillstandbrenner K: CU B149/08.04 B164/06.05 B164/ Die Prüfnummer besteht aus Berichtsnummer und Berichtsdatum 2 Die markierten Einsatzbereiche für die Filtersysteme dienen lediglich einer ersten Orientierung. Auswahl und Auslegung eines bestimmten Filtersystems für einen gegebenen Einsatzfall liegen in der Verantwortung des Anbieters, der dafür auch Garantie zu leisten hat (Anhang 1). 3 Adressen der Hersteller und Importeure von PFS mit Eignungstest siehe Anhang 7 4 Prüfbericht des gemeldeten Messlabors 5 F = Filtermedium 6 R1 = Regenerationsverfahren des geprüften Systems; R1, R2 sind verschiedene Regenerationsverfahren beim gleichen PFS 7 K = Elektronische Filterkontrolle 7 VERT-Filterliste Geprüfte und erprobte Partikelfilter-Systeme für die Nachrüstung von Dieselmotoren Stand 12.Dezember 2005

10 Partikelfilter-Systeme für den Dauereinsatz Fortsetzung Prüfnummern Eignungstest Einsatzbereiche mit Hersteller-Referenzen VFT1 VFT2 VFT3 VSET LKW Bus Baumaschinen Gabelstapler Schiff/Schiene Stationär COMELA 8 PFS-Typ : EXOCLEAN F : SiC Ibiden R1. gesteuertes Abgasventil-System R2: katalyt. Kraftstoffverbrennung R3: Treibstoffadditiv EOLYS (Ce/Fe) K: SITA MOS B147/07.04 B153/03.05 B153/03.05 B156/03.05 DCL PFS Typ: Titan TM und BlueSky TM F: IBIDEN SiC. R1: Wechselfilter R2: elektrisch im Einbau/Stillstand R3: Treibstoff-Additiv satacen (Fe) R4: Treibstoff-Additiv EOLYS (Ce) K: LogLink FCD-02 oder DCL AF01 B078/07.00 B125/02.03 B125/02/ DEUTZ 1 PFS Typ: DPFS / DPF F: CORNING DuraTrap TM CO R1: Vollstrom-Dieselbrenner R2: Wechselfilter K: integriert (R1) B021/12.95 B049/5.98 B049/ DINEX 8 PFS-Typ: DPX F: CORNING DuraTrap TM CO R: katalytisch = Engelhard DPX1 K: PDL V3.0 B106/05.02 B160/03.05 B160/03.05 B114/ Begrenzte Freigabe: darf nur dann eingesetzt werden, wenn die Immissionsgrenze für NO 2 nicht überschritten werden 8 VERT-Filterliste Geprüfte und erprobte Partikelfilter-Systeme für die Nachrüstung von Dieselmotoren Stand 12.Dezember 2005

11 ipartikelfilter-systeme für den Dauereinsatz Fortsetzung. Prüfnummern Eignungstest Einsatzbereiche mit Hersteller-Referenzen VFT1 VFT2 VFT3 VSET LKW Bus Baumaschinen Gabelstapler Schiff/Schiene Stationär ECS (UNIKAT) PFS Typ: V F: CORNING DuraTrap TM CO R1: elektrisch im Einbau/Stillstand R2: Wechselfilter K: Loglink FCD-02 ECS (UNIKAT) PFS Typ: K18 F: IBIDEN SiC B021/12.95 R1: elektrisch im Einbau/Stillstand R2: Wechselfilter K: Loglink FCD-02 ECS (UNIKAT) 8 PFS-Typ: Purifilter F: IBIDEN SiC B118/10.02 R1: Catalytic coating K: LogLink FCD-02 B132/04.03 B049/5.98 B118/10.02 B133/04.03 B049/5.98 B118/10.02 B133/ B138/09.03 ENDEAVOUR PFS-Typ: Progetto Blu F: Papierfilter-Patrone nach Kühler R: Entsorgen bei 200 mbar K: ELIWELL TCJ - OV B151/ Begrenzte Freigabe: darf nur dann eingesetzt werden, wenn die Immissionsgrenze für NO 2 nicht überschritten werden 9 VERT-Filterliste Geprüfte und erprobte Partikelfilter-Systeme für die Nachrüstung von Dieselmotoren Stand 12.Dezember 2005

12 Partikelfilter-Systeme für den Dauereinsatz Fortsetzung. Prüfnummern Eignungstest Einsatzbereiche mit Hersteller-Referenzen VFT1 VFT2 VFT3 VSET LKW Bus Baumaschinen Gabelstapler Schiff/Schiene Stationär ENGELHARD 8 PFS Typ: DPX1 F: CORNING DuraTrap TM CO R1: Katalytische Beschichtung R2: elektrisch im Einbau/Stillstand K: PDL V3.0 ENGELHARD 8 PFS Typ: DPX2 F: CORNING DuraTrap TM CO mit Flow Through Vorabscheider R1: Katalytische Beschichtung R2: elektrisch im Einbau/Stillstand K: PDL V3.0 B106/05.02 B136/09.03 B123/02.03 B136/09.03 B123/02.03 B136/09.03 B114/ B137/09.03 ETB PFS-Typ: EWR xx Serie PF: CORNING DuraTrap TM CO R1: elektrisch extern Wechselfilter R2: Treibstoffadditiv EOLYS (Ce) K: ETB /99-B B130/01.03 B162/05.05 B162/ ETB PFS-Typ: ECR xx Serie F: CORNING DuraTrap TM CO R1: elektrisch im Einbau/Stillstand R2: Treibstoff-Additiv EOLYS (Ce) K: ETB /99-B B130/01.03 B162/05.05 B162/ GREENTOP 8 PFS-Typ: GREENTOP SiK F: IBIDEN SiC Zellenfilter R1: Katalytische Beschichtung R2: Treibstoff-Additiv Infineum F7991 R3: Treibstoff-Additiv EOLYS DPX 10 K: Greentop TWK B133/04.03 B173/11.05 B173/11.05 B138/ Begrenzte Freigabe: darf nur dann eingesetzt werden, wenn die Immissionsgrenzwerte für NO 2 nicht überschritten werden 10 VERT-Filterliste Geprüfte und erprobte Partikelfilter-Systeme für die Nachrüstung von Dieselmotoren Stand 12.Dezember 2005

13 Partikelfilter-Systeme für den Dauereinsatz Fortsetzung. Prüfnummern Eignungstest Einsatzbereiche mit Hersteller-Referenzen VFT1 VFT2 VFT3 VSET LKW Bus Baumaschinen Gabelstapler Schiff/Schiene Stationär HJS / DES PFS Typ: SMF F: Sintermetallfilter R1: Treibstoff-Additiv satacen (Fe) R2: Treibstoff-Additiv EOLYS (Ce) K: LogLink FCD-02 HJS / DES 8 PFS Typ: CRT F: CORNING DuraTrap TM CO mit vorgeschaltetem Oxidationskat. R: NO 2 aus Oxidationskatalysator B021/12.95 B053/4.98 B049/5.98 B097/10.01 B049/5.98 B097/10.01 EMPA B111/10.02 K: LogLink FCD-02 HJS / DES 8 PFS-Typ: CRT Bauart KM2 F: HJS-Sinterfilter R: NO 2 aus Oxidationskatalysator B155/03.05 K: DaLog MDE HUG PFS-Typ: mobiclean S PF: LiqTech SiC R1: katalytisch R2: Vollstombrenner K: BC 500 HUSS-Umwelttechnik PFS Typ: FxxS-Serie F: IBIDEN SiC-Zellenfilter R1: elektrisch im Einbau/Stillstand R2: Wechselfilter K: Loglink FCD-02 HUSS-Umwelttechnik PFS Typ: FS-Filter-Serie F: IBIDEN SiC-Zellenfilter R: Dieselbrenner im Stillstand K: integriert B141/11.03 B105/4.02 B109/7.02 B159/03.05 B168/08/05 B105/4.02 B131/4.03 B159/03.05 B168/08/05 B105/4.02 B131/4.03 B111/10.02 B157/04/ Begrenzte Freigabe: darf nur dann eingesetzt werden, wenn die Immissionsgrenzwerte für NO 2 nicht überschritten werden 11 VERT-Filterliste Geprüfte und erprobte Partikelfilter-Systeme für die Nachrüstung von Dieselmotoren Stand 12.Dezember 2005

14 Partikelfilter-Systeme für den Dauereinsatz Prüfnummern Eignungstest Einsatzbereiche mit Hersteller-Referenzen Fortsetzung. VFT1 VFT2 VFT3 VSET LKW Bus Baumaschinen Gabelstapler Schiff/Schiene Stationär INTECO PFS Typ: ECOPUR Kxx yy F: Metallfaservlies BEKIPOR ST R: Treibstoff-Additiv satacen K: LogLink FCD-02 B082/10.00 B124/02.03 B124/ JOHNSON MATTHEY 8 PFS Typ: DPFi/DPFiS/DPF-CRT TM F: IBIDEN SiC-Zellenfilter R1: NO 2 aus Oxidationskatalysator R2: elektrisch im Einbau/Stillstand R3: Treibstoff-Additiv satacen (Fe) R4: Treibstoff-Additiv EOLYS (Ce) K: PIO 120 JOHNSON MATTHEY 8 PFS Typ: DPFi/DPFis/DPF-CRT TM F: CORNING DuraTrap CO. R1: NO 2 aus Oxidationskatalysator B059/6.99 R2: elektrisch im Einbau/Stillstand R3: Treibstoff-Additiv satacen (Fe) R4: Treibstoff-Additiv EOLYS (Ce) K: PIO 120 B112/10.02 B090/4.01 B112/10.02 B090/4.01 B112/10.02 EMPA B113/ Begrenzte Freigabe: darf nur dann eingesetzt werden, wenn die Immissionsgrenzwerte für NO 2 nicht überschritten werden 12 VERT-Filterliste Geprüfte und erprobte Partikelfilter-Systeme für die Nachrüstung von Dieselmotoren Stand 12.Dezember 2005

15 Partikelfilter-Systeme für den Kurzzeiteinsatz Prüfnummern Eignungstest Einsatzbereiche mit Hersteller-Referenzen Aufsteckfilter für den kurzzeitigen Einsatz, z.b. bei Innenraumbetrieb, werden bei erfolgreichem Abschluss des Filter- Eignungstests VFTa (verkürzte Variante von VFT1) in die Filterliste aufgenommen, ein Dauertest wird nicht verlangt. LKW Bus Baumaschinen Gabelstapler Schiff/Schiene Stationär EHC PFS Typ: HT F: Glasfaserwolle R: Entsorgung als brennbarer Gewerbeabfall in KVA EHC PFS Typ: L20 F: Glasfaserwolle R: Entsorgung als brennbarer Gewerbeabfall in KVA TSH PFS TSH-AK xx yy F: Keramik / Draht - Gestrick B 135/10.03 B072/3.00 B128/03.03 R1: Katalytische Beschichtung R2: Heissluftgebläse ausgebaut K: Spitzendruckmanometer TSH B128a/07.04 PFS-Typ: AWPF 312/310 F: Keramik / Draht - Gestrick R1: katalytische Beschichtung R2: Heissluftgebläse extern K: Spitzendruckmanometer BAUMÜLLER PFS-Typ: BP-Partikelfilter F: Glasfaservlies R1: Entsorgung als Gewerbeabfall K: Spitzendruckmanometer Durchsatz begrenzt B175/ VERT-Filterliste Geprüfte und erprobte Partikelfilter-Systeme für die Nachrüstung von Dieselmotoren Stand 12.Dezember 2005

16 Partikelfilter-Systeme für spezielle Anwendungsfälle Prüfnummern Eignungstest Einsatzbereiche PFS für spezielle Anwendungsfälle, die zum Beispiel aus baulichen Gründen nicht den Standard-Eignungstest absolvieren können, dürfen vor Ort geprüft werden. Dabei ist nicht der gesamte Prüfablauf möglich. Die Zulassung ist daher auf den geprüften Einsatzfall beschränkt. LKW Bus Baumaschinen Gabelstapler Schiff/Schiene Stationär HUG PFS Typ: mobiru B099/11.01 F: Faserflechtfilter System HUG R: Dieselbrenner im Motorleerlauf 14 VERT-Filterliste Geprüfte und erprobte Partikelfilter-Systeme für die Nachrüstung von Dieselmotoren Stand 12.Dezember 2005

17 Anhang Anhang 1 VERT-Pflichtenheft für Partikelfilter-Systeme Die folgenden Mindestanforderungen sind im VERT-Projekt speziell für Baumaschinen erarbeitet worden. Sie können jedoch, im Wesentlichen unverändert, bei anderen Maschinen und Geräten und auch bei Fahrzeugen angewendet werden. 1. Verminderung der Partikelemission Abscheidegrad Neuzustand 2000 Bh Abscheidegrad «Anzahlkonzentration» im Partikel- Grössenbereich nm 1 >95% 2 >95% Abscheidegrad «EC-Massenkonzentration» 3 >90% >90% Diese Abscheidegrade müssen im Mittel von 4 Betriebspunkten des ISO 8178 Testzyklus (beinhaltend einen Testpunkt bei maximal zulässiger Raumgeschwindigkeit für das PFS) für den unbelegten Filter, für den mit Russ und/oder Asche voll belegten Filter und für den regenerierten Filter eingehalten werden sowie zusätzlich als Integralwert während des Regenerationsvorgangs. Abweichungen sind nur in einem Testpunkt und höchstens in Höhe einer Standardabweichung des angewendeten Messverfahrens zulässig. Bei freier Beschleunigung gilt als Homologationswert für die Opazität K <0,12 m -1 <0,12 m Gesetzlich limitierte Emissionen Es ist keine Erhöhung der limitierten Emissionen CO, HC, NOx und PM gegenüber dem Ausgangszustand des Motors zulässig, insbesondere auch nicht während der Regeneration des PFS in üblicher Weise bezogen auf den Zyklus-Durchschnitt Abscheidegrad «Anzahlkonzentration» ist zu berechnen aus dem Verhältnis der Gesamtzahl aller Feststoffpartikel pro cm 3 im Partikel-Grössenbereich nm (Moblilitätsdurchmesser) im unverdünnten Abgas nach dem PFS im Vergleich zur entsprechenden Zahl ohne PFS. Bei mehreren Filtern wurden im Eignungstest Abscheidegrade bezüglich der Anzahlkonzentration von >99,9% d.h. eine Partikel-Penetration <0,1% gemessen sowie bei der Feldkontrolle Trübungen <0,02 m -1 beobachtet. Abscheidegrad «EC-Massenkonzentration» ist zu berechnen aus dem Verhältnis des volumenspezifischen EC-Massengehaltes (EC = Elementarkohlenstoff) des Abgases nach PFS im Verhältnis zum entsprechenden Wert ohne PFS (Bestimmung nach VDI 2465). 15 VERT-Filterliste Geprüfte und erprobte Partikelfilter-Systeme für die Nachrüstung von Dieselmotoren Stand 12.Dezember 2005

18 3. Sekundäremissionen Im gereinigten Abgas nach PFS ist gegenüber dem Ausgangszustand des Motors keine relevante 1 Erhöhung von Schadstoffen zulässig wie: Gasförmige Sekundäremissionen insbesondere NO 2, Dioxine und Furane, PAH und Nitro-PAH Schwefelsäure-Aerosole Partikelförmige Sekundärmissionen (z.b. Additiv-Aschepartikel) und Mineralfaser- Emissionen 4. Emissionskontrolle im Feld Bei der periodischen Kontrolle nach der Methode der freien Beschleunigung müssen die folgenden Werte des Trübungskoeffizienten K eingehalten werden: Homologationswert < 0,12 m -1 Rückweisungswert < 0.24 m Druckverlust bei Abregeldrehzahl unbeladener Filter Grenzbeladung bis Regeneration Im Betrieb Maximalbeladung Alarm bei Episoden < 50 mbar < 150 mbar 200 mbar (95% Perzentil) > 5sec über 200 mbar 6. Additivdosierung: automatisch mit Abschaltung bei Filterbruch Siehe spezielles Pflichtenheft [4] 7. Funktionsüberwachung (Minimalforderungen): Elektronische Überwachung der Funktion des Filtersystems Alarmbildung und Aufzeichnung bei Grenzdrucküberschreitung Bei Additivregeneration: Abschalten der Additivierung bei Filterschaden Siehe spezielles Pflichtenheft [4] 8. Geräuschdämpfung mindestens gleichwertig der Schalldämpferanlage vor der Nachrüstung (Nahfeldkontrolle) 1 Als relevant gelten derartige Sekundäremissionen dann, wenn Schadstoffkonzentrationen auftreten, die bestehende Grenzwerte MAK für den Arbeitsplatz oder die Immissions-Grenzwerte IGW der LRV überschreiten respektive in Fällen, in denen solche Grenzwerte nicht bestehen, wenn im Abgas nach dem PFS Konzentrationen gemessen werden, die mehr als dreimal höher sind als die Emissionen des Motors ohne PFS in den gleichen Betriebspunkten. Als Sekundäremissionen gelten grundsätzlich alle toxischen Stoffe, die sich im Abgas des Motors ohne PFS nicht oder in deutlich niedrigeren Konzentrationen finden. 16 VERT-Filterliste Geprüfte und erprobte Partikelfilter-Systeme für die Nachrüstung von Dieselmotoren Stand 12.Dezember 2005

19 9. Lebensdauer, Wartung und Gewährleistung Lebensdauer > Bh Gebrauchsdauer bis Reinigung > Bh Wartungsintervall > 500 Bh Gewährleistung auf Material und Funktion > 2 Jahre oder Bh, je nachdem, welcher Fall früher eintritt 10. Kennzeichnung Haupt- und Nebenkomponenten eines Partikelfilter-Systems müssen dauerhaft, unverwechselbar und gut sichtbar durch ein undemontierbares Typenschild so gekennzeichnet sein, dass die Zuordnung zur Filtersystem-Familie, die Seriennummer und die für die Qualitätskontrolle erforderlichen Daten auch nach längerem Betrieb gut erkennbar sind. Die Eintragungen müssen mit den Angaben der VERT-Filterliste übereinstimmen; insbesondere ist auch die VERT-VFT3-Prüfnummer dort anzugeben. 11. Durchströmungsrichtung Die Durchströmungsrichtung ist durch einen gut sichtbaren Pfeil zu kennzeichnen. Zudem sind bauliche Massnahmen vorzusehen, die eine Montage des Filterelementes in umgekehrter Richtung verunmöglichen. 12. Sicherheit Der Einbau der Filtersysteme hat in Abstimmung mit dem verantwortlichen Maschinenlieferanten so zu erfolgen, dass keine zusätzlichen Risiken entstehen. Dabei sind die Regeln des Bundesgesetzes über die Sicherheit von technischen Einrichtungen und Geräten STEG (SR 819.1/819.11/ ) einzuhalten. 13. Diagnosezugriff Um beim eingebauten Filter eine Diagnose des Motors durch Messung der Rohemissionen (Opazität und gasförmige Schadstoffe nach Richtlinie METAS ) zu ermöglichen, ist im Filtergehäuse vor dem Filterelement ein durch Schraubdeckel verschlossener Stutzen mit mindestens 40 mm Innendurchmesser vorzusehen. Detail siehe [10] 14. Reinigung und Entsorgung Für die periodische Reinigung des Filterelements von Ascherückständen und die Entsorgung nach Gebrauch dürfen nur umweltschonende und erprobte Verfahren verwendet werden. Sie sind vom Hersteller bzw. Importeur des Partikelfilter- Systems in den Unterlagen für den Eignungstest zu deklarieren. Die dabei anfallenden Filterrückstände gelten als Sonderabfall. Sie sind sorgfältig aufzufangen und dürfen, solange es sich um geringe Mengen handelt, zusammen mit dem Gewerbemüll in einer Kehrrichtanlage entsorgt werden. Bei grösseren Mengen entscheidet 17 VERT-Filterliste Geprüfte und erprobte Partikelfilter-Systeme für die Nachrüstung von Dieselmotoren Stand 12.Dezember 2005

20 die Fachstelle des Kantons (Brief BUWAL an die Fachstellen der Kantone ). 15. Verwendung von Schalldämpfermodulen anstelle von Filterelementen Die Verwendung von sogenannten Schalldämpfermodulen anstelle von Filterelementen ist nur mit behördlicher Genehmigung und kurzzeitig zb wegen Aschereinigung der Filterelemente zulässig. Dabei dürfen nur solche Schalldämpfermodule eingesetzt werden, die bei der VERT-Filterprüfung mitgeprüft wurden, in den Prüfberichten beschrieben und gut sichtbar als solche gekennzeichnet sind. 18 VERT-Filterliste Geprüfte und erprobte Partikelfilter-Systeme für die Nachrüstung von Dieselmotoren Stand 12.Dezember 2005

21 Anhang 2 Ablauf des Eignungstests für Partikelfilter-Systeme 19 VERT-Filterliste Geprüfte und erprobte Partikelfilter-Systeme für die Nachrüstung von Dieselmotoren Stand 12.Dezember 2005

22 Anhang 3 Koordinationsstelle und Messlabors Der Eignungstest ist Voraussetzung zur Aufnahme eines Partikelfilter-Systems (PFS) in die vorliegende VERT-Filterliste. VERT-Eignungstests werden von geeigneten Messlabors durchgeführt. Zuständig für die Koordination (Auswertung und Beurteilung der Messresultate) ist die Koordinationsstelle. Diese prüft die eingereichten Unterlagen zum PFS, die Messresultate des Eignungstests sowie die Ergebnisse der Feldkontrollen. Wenn ein PFS den Eignungstest erfolgreich absolviert hat und die erforderlichen Unterlagen vorhanden sind, stellt die Koordinationsstelle Antrag an das BUWAL und die Suva zur Aufnahme in die VERT-Filterliste. Nach erfolgter Genehmigung durch das BUWAL und die Suva wird das PFS in die Liste aufgenommen. Koordinationsstelle: TTM Technik Thermische Maschinen Dipl.Ing. A. Mayer Fohrhölzlistrasse 14b CH-5443 Niederrohrdorf Tel. 0041(56) Fax 0041(56) Messlabors, die Eignungstest gemäss VERT-Protokoll durchführen: Alle Prüfungen: AFHB, Abgasprüfstelle der Fachhochschule Biel Prof. Dr.J.Czerwinski Gwerdstrasse 5 CH-2560 Nidau EMPA Dübendorf Dr.N.V.Heeb Überlandstrasse 121 CH-8600 Dübendorf nur VFT1 und VFT 3 HTW Dresden / Forschungsinstitut Fahrzeugtechnik Dr.G. Zikoridse Friedrich List-Platz 1 D Dresden 20 VERT-Filterliste Geprüfte und erprobte Partikelfilter-Systeme für die Nachrüstung von Dieselmotoren Stand 12.Dezember 2005

23 VFKT: VERT-Prüfung der elektronischen Filterüberwachung Fachhochschule Aargau, Institut für Signale und Sensoren Prof.Dr.H.Burtscher Klosterzelgstrasse CH-5210 Windisch 21 VERT-Filterliste Geprüfte und erprobte Partikelfilter-Systeme für die Nachrüstung von Dieselmotoren Stand 12.Dezember 2005

24 Anhang 4 Glossar Abscheidegrad Der Abscheidegrad eines Filtermediums ist allgemein definiert als das Verhältnis der im Filter verbleibenden Menge der abzuscheidenden Substanz zu der mit dem Rohgas zugeführten Menge. Als metrische Grösse für die «Menge» kann deren Masse, die Masse einer Leitsubstanz (z.b. Elementar-Kohlenstoff EC) oder auch die Partikelanzahl gewählt werden. Da die im Filter verbliebene Menge in einem Messverfahren nicht genau genug bestimmt werden kann, wird sie aus der Differenz der im Aerosol bestimmbaren Menge vor dem Filter und nach dem Filter ermittelt. Dies setzt voraus, dass die Substanz sich auf diesem Weg nicht verändert. Vereinfacht wird in der messtechnischen Praxis der Fall «ohne Filter» dem Fall «vor Filter» gleichgesetzt, obwohl der Motor bei Filtereinsatz eine etwas höhere Partikelmasse emittiert. Der Filter wird also mit dieser Vereinfachung etwas schlechter bewertet. Beste verfügbare Technik = «Best Available Technology» BAT Nach LRV Art. 4 gilt als «beste verfügbare Technik»: Technisch und betrieblich möglich sind Massnahmen zur Emissionsbegrenzung, die a) bei vergleichbaren Anlagen im In- und Ausland erfolgreich erprobt sind oder b) bei Versuchen erfolgreich eingesetzt wurden und nach den Regeln der Technik auf andere Anlagen übertragen werden können. Dieselruss Die Definitionen sind nicht einheitlich: Nach der für den Arbeitsschutz der Schweiz gesetzlich verbindlichen Liste der Suva «Grenzwerte am Arbeitsplatz 2001» [5] wird Dieselruss als «Dieselmotor- Emissionen» respektive DME bezeichnet und als die Masse des elementaren Kohlenstoffs (EC) im Abgas des Dieselmotors innerhalb lungengängiger Grössenklassen definiert. Auch in Deutschland gilt gemäss TRGS 554 neu die Definition EC (vorher EC + OC). Im Arbeitsschutz wird weltweit mehr und mehr argumentiert, dass der Elementarkohlenstoffgehalt EC generell als Leitsubstanz für Dieselruss gelten kann, während organisch gebundener Kohlenstoff auch aus anderen Quellen wie z.b. Lösemitteln stammen kann und damit die Quellenzuordnung erheblich erschwert. Die Definition der Suva ist auch der LRV zugrunde gelegt. Im Bereich der Emissionsgesetzgebung für den Strassenverkehr dagegen werden nach weltweit geltenden Normen für die Erfassung der Dieselrussemission bei Fahrzeugmotoren unter «Particulate Matter PM» alle bei den gegebenen Messbedingungen des CVS-Verdünnungstunnel-Verfahrens (<52 C und Verdünnung um 5 10) filtrierbaren Substanzen subsummiert, d.h. neben dem eigentlichen Kohlenstoffanteil und den Kohlenwasserstoffen können hier auch Aschepartikel, Mineralpartikel, Säuretröpfchen mit darin gelöstem Wasser und andere filtrierbare Substanzen mit festen und flüssigen Anteilen enthalten sein. Für die Bewertung von Partikelfilter-Systemen nach dem VERT-Eignungstest sind die Abscheidegrade der Anzahlkonzentration mit Bezug auf feste Partikel im alveolargängigen Grössenbereich nm sowie der EC-Massenkonzentration massgebend 1. 1 Vgl. Anhang 1 Punkt VERT-Filterliste Geprüfte und erprobte Partikelfilter-Systeme für die Nachrüstung von Dieselmotoren Stand 12.Dezember 2005

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