Partikelfilter- Nachrüstung bei Traktoren

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1 Eidgenössisches Volkswirtschaftsdepartement EVD Forschungsanstalt Agroscope Reckenholz-Tänikon ART Partikelfilter- Nachrüstung bei Traktoren Marco Landis, Isidor Schiess 24.Juni 2009

2 Bestand dieselbetriebener Landmaschinen in der Schweiz (Jahr 2000) 23'000 5'000 12' ' '000 Quelle: landwirtschaftliche Betriebszählungen 2

3 Emissions-Gesetzgebung für Traktoren Für Traktoren gelten folgende EU-Richtlinien: 2000/25/EG 2005/13/EG Verschärfung der Abgasgrenzwerte ( kw) PM [g/kwh] Stufe 3A (NOx+HC) Stufe 1 Stufe Stufe 4 Stufe 3B NOx [g/kwh] 3

4 Partikelfilter für die Landwirtschaft Für Transporter und Zweiachsmäher teilweise ab Werk lieferbar. Traktorenimporteure bieten Partikelfilter-Lösungen an. Spezialisierte Firmen bieten die Partikelfilter- Nachrüstung an. 4

5 Massnahmen in der Schweiz Finanzielle Anreizsysteme für schwere landwirtschaftliche Fahrzeuge (Kanton Zug bezahlt Fr pro ausgerüstetes Fahrzeug) Reglement vom 28. September 2006 Betriebsverbot für land- und forstwirtschaftliche Dieselfahrzeuge bei überschreiten des PM10 Tagesgrenzwertes um Faktor 3 über mehrere Tage. Interkantonales Interventionskonzept PM10: Temporäre Massnahmen bei ausserordentlich hoher Luftbelastung durch zuviel Feinstaub (Wintersmog PM10) vom Technologieprojekt des Kantons Bern Ausrüstung von 25 landwirtschaftlichen Maschinen mit Partikelfiltern. Kanton bezahlt 75% der Kosten, max. SFr

6 Projekt Partikelfilter auf Traktoren an der Agroscope ART in Tänikon Projekt mit Unterstützung durch das BAFU Ziel: Evaluierung von wirksamen und kostengünstigen Partikelfiltersystemen für landwirtschaftliche Traktoren. 6

7 Versuchsfahrzeuge 7

8 Versuchsfahrzeuge 8

9 Versuchsfahrzeuge 9

10 weitere Fahrzeuge 10

11 Reduktion des Partikelausstosses Einfluss Dieselpartikelfilter auf Partikelanzahl Deutz-Fahr Agrotron K vor Filter nach Filter Partikelanzahl [1/cm 3 ] (log) Umgebungsluft Messpunkt 1 Messpunkt 2 Messpunkt 3 Messpunkt 4 Messpunkt 5 Messpunkt 6 Messpunkte entsprechend FAT 6-Stufen Test 11

12 Abscheidewirkung mit zunehmendem Alter des Filters Abscheidegrad nach unterschiedlicher Betriebszeit des Partikelfilters Lindner Geotrac % 99% 98% Abscheidegrad [%] 97% 96% 95% 94% 93% 92% 91% 90% Betriebsstunden seit Einbau [h] 12

13 Reduktion von HC und CO durch CRT System Einfluss Partikelfilter auf Abgasemissionen Valtra 6350 rot 8.0 Emissionen gewichtet [g/kwh], bezogen auf ZW-Leistung vor Filtereinbau vor Filter nach Filter Kohlenwasserstoffe HC Stickoxyde NOx Kohlenmonoxyd CO 13

14 Veränderung des Gegendrucks durch Filtereinbau 140 vor Einbau nach Einbau Gegendruck Lindner Geotrac 65 Standardabweichung Maximalwert 95% Perzentil Mittelwert Einbau Druck [mbar]

15 Unterhalt / Wartung Ascheablagerungen im Filter 300 Abgasgegendruck Fendt 411 Vario 250 Abgasgegendruck [mbar] Betriebsstunden [h] 15

16 Unterhalt / Wartung Filterreinigung 16

17 Ursachen von Störungen Glühkerze defekt Probleme mit Filterüberwachung Filterschäden: Filter teilweise noch im Prototypenstadium Zu hohe Abgasgegendrücke 17

18 Ursachen von Störungen Zu geringe Abgastemperatur bei passivem System 600 Einfluss geringe Abgastemperatur auf Abgasgegendruck Mc Cormick CX75L Abgasgegendruck [mbar] 500 Abgastemperatur [ C] Betriebsstunden [h] 18

19 Fazit Partikelfilterprojekt Zwischenstand nach zirka 2000 Betriebsstunden einzelner Traktoren Partikelfilter halten im Neuzustand über 99 % der Russpartikel zurück. Zwei Fahrzeuge ohne Probleme. Leichte Störungen, wie zu hoher Gegendruck bei erstem Aufbauversuch, Störungen in der Filterüberwachung. Bei fünf Fahrzeugen Filterschäden. Kosten ca. Fr bis für einen mittleren Traktor und einfaches Filtersystem. Dazu kommen noch Betriebskosten (Additiv, Filterreinigung). Noch keine Langzeiterfahrungen. Wartung absolut notwendig. 19

20 Nachrüstung von Partikelfiltern Es gibt kein universelles Filtersystem. Jeder Einbau muss individuell auf das Fahrzeug abgestimmt werden. Platzierung Filtergrösse Regenerationssystem Fortschritte Neue Filtersysteme auf dem Markt Mehr Erfahrung bei der Ausrüstung Trend geht in Landwirtschaft Richtung aktiver Systeme 20

21 Ausblick: Abgasstufe 3B und 4 (Einführung ab ) Abgasnachbehandlung wird notwendig! Partikelfilter (Reduktion der Partikel) SCR-Systeme (Reduktion der Stickoxide) 21

22 Vielen Dank für ihre Aufmerksamkeit 22