00340V001 AdBlue - heute und morgen Dr. Thomas Garbe Volkswagen AG, Wolfsburg
Agenda Emissionen und Luftqualität Überblick über technische Maßnahmen zur Emissionsreduzierung bei Diesel PKW SCR im PKW: Einsatz eines Reduktionsmittel gestützten Systems Kunden - Anforderungen an die Reduktionsmittelbetankung Entwicklung einer Reduktionsmittel Infrastruktur Chancen und Risiken für den Tankstellenbetreiber Fazit Seite 2
Agenda Emissionen und Luftqualität Überblick über technische Maßnahmen zur Emissionsreduzierung bei Diesel PKW SCR im PKW: Einsatz eines Reduktionsmittel gestützten Systems Kunden - Anforderungen an die Reduktionsmittelbetankung Entwicklung einer Reduktionsmittel Infrastruktur Chancen und Risiken für den Tankstellenbetreiber Fazit Seite 3
Entwicklung verkehrsbedingter Emissionen 1600 800 Emissionen [kt/a] 1200 800 400 CO/10 HC NO x Partikel x 10 CO 2 /100 Fahrleistung 600 400 200 Fahrleistung [Mrd. km/a] 0 0 1970 1980 1990 2000 2010 2020 Quelle: TU-Wien Seite 4
00345V001 Luftqualitätsgrenzwerte für Partikel (PM10) und NO 2 Direktive 1999/30/EC und 2008/50/EC Partikel NO 2 μg PM10/m 3 70 60 50 40 30 20 10 Stundenmittelwert max. 35 Überschreitungen von 50 μg/m 3 Jahresmittelwert max. 40 μg/m 3 μg NO2/m 3 300 250 200 150 100 50 Stundenmittelwert max. 18 Überschreitungen von 200 μg/m 3 Jahresmittelwert max. 40 μg/m 3 0 2002 2003 2004 2005 ff 0 2002'03 '04 '05 '06 '07 '08 '09 2010 --- 2015 Seite 5
NO 2 -Quellen Hintergrund ländlich 11 μg/m 3 Hintergrund städtisch 14 μg/m 3 städtisch verkehrsnah 19 μg/m 3 Quelle: www.uba.de Zahlenangaben für das Mittel der Jahre 2004-2008: gemittelt jeweils über alle Stationen der Kategorie ländlich Hintergrund, städtisch Hintergrund und städtisch verkehrsnah Seite 6
Stickstoffdioxid-Emissionen in Hessen Quellenzuordnung (2000) 12% Kfz-Verkehr 11% 14% 61% Flugverkehr (Daten Fraport AG) Industrie Gebäudeheizung 2% biogene und nicht erfasste Quellen Quelle: Hessisches Landesamt für Umwelt und Geologie Seite 7
Entwicklung der Emissionsgrenzwerte Grenzwerte in [g/km] 100 % 50 0 0,27 EU1 0,196 Partikel 0,14 EU2 0,10 EU3 0,05 heute 91% EU4 0,025 98% EU5* 0,005 100 % 50 0 5,8 HC+NO X 2014: NOx < 0,08 g/km 95% 96% 1,36 0,97 0,90 0,56 0,30 0,25 100 % 21,2 50 0 CO 98% 2,27 1,0 0,64 0,50 1985 1990 1995 2000 2005 2010 98% 0,50 Seite 8
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Von der Emission zur Immission NO NO 2 NO 2 2 NO + O 2 NO NO 2 NO O 3 NO O 2 NO 2 T [ C] T [ C] Motor NO CO NO 2 2 HC PM CO NO x Abgasnachbehandlung NO NO2 Atmosphäre Photochemisches Gleichgewicht (vereinfacht): NO + O 3 NO 2 + O 2 NO 2 + Sonnenlicht NO + O 3 Seite 10
00092V001 Der Weg zum effizientesten Antrieb CO 2 Motor Abgasnachbehandlung NO x -Emission Seite 11
Abgasgrenzwerte und Motormaßnahmen Partikel in mg/km 50 37,5 25 Euro 3 Euro 4 2 1 Basis Einspritzung Verbrennung Luftmangement opt.oxidationskatalysator opt. Kraftstoff Neuer Verbrennungsprozeß - veränderte Abgasrückführung - Mehrfacheinspritzung 12,5 5 0 Euro 5 NOx-Cat Euro 5 6 4 3 0 0,1 0,2 0,3 0.4 0,5 NO x Emission in g/km Seite 12
Systemapplikation nach Fahrzeuggewicht NOx-Emissionen NO Speicherkatalysator NOx Speicherkatalysator Emissionslimit SCR-Katalysator SCR Katalysator Fahrzeuggewicht Seite 13
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Funktionsprinzip des SCR - Katalysators (NH 2 ) 2 CO AdBlue T>150 C +H 2 O NH 3 NH 3 H 2 O CO2 NO NO 2 O 2 N 2 N 2 CO 2 H 2 O H 2 O Seite 15
Komponenten des SCR-Systems SCR- Katalysator Tank Blech-Reserverradmulde (1mm) Dosierventil SCR-Tank Bruttovolumen ca. 22l Isolierung-Oberteil Isolierung-Unterteil Dichtung Blech-Schutzwanne (0,75mm) Seite 16
00196V001 Einbau eines SCR Katalysators im Fahrzeug Künftig: kleinere Tanks höhere Betankungsfrequenz Außenbetankung SCR: Passat BlueTDI (Europa) Oxidationskatalysator Diesel Partikel Filter AdBlue-Tank SCR-Katalysator Seite 17
Verbrauch von AdBlue Der AdBlue Verbrauch ist vom Fahrzeuggewicht, der Emissionsanforderung und von individuellen Fahrverhalten abhängig Erste Systeme sind auf Betankung im Service ausgelegt Künftige Fahrzeuge müssen regelmäßig betankt werden Leichte Fahrzeuge haben derzeit folgenden AdBlue Verbrauch PKW max. 1 l / 1000 km SUV max. 1,5 l / 1000 km Leichte NfZ 2,0 l /1000 km Seite 18
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Bedeutung der Technologie für den Kunden Fahrzeug der höchsten Abgasklasse neuer, unbekannter Betriebsstoff regelmäßiges Nachtanken notwendig zusätzlicher Aufwand Fahrzeugstillstand bei leerem Tank Seite 20
Bedeutung der Technologie für den Kunden Mobilität Infrastruktur Einfache Betankung verständlich Gute Qualität bezahlbar Seite 21
Kundenanforderung Rund um die Betankung Kennzeichnung AdBlue Verfügbarkeit Ansprechende Präsentation 24 h - Verfügbarkeit Qualität Sicherstellung Transparenz Information Warum AdBlue? Umgang mit AdBlue Schaffung von Akzeptanz Vernünftiger Preis Umgang mit AdBlue Tropffreie Betankung Geringe körperliche Belastung Seite 22
AdBlue - Qualität Eigenschaften von AdBlue ISO Norm 22241 32,5% Harnstoffgehalt in demineralisiertem Wasser Kristallisation bei T = - 11,5 C Farblose, leicht alkalische Flüssigkeit Kein Gefahrenpotenzial für Mensch und Umwelt Nicht entzündlich und explosionsgefährlich Biologisch leicht abbaubar Aufbau eines Qualitäts- Mangement - Systemes ISO 22241-1 to 4 Training and accreditation of auditors and laboratories Audit and certification process Certificate Supervision on a regular basis Seite 23
Tropffreie Betankung: Standardisierung ISO TC 22 N2908 Refilling interface for passenger cars initiated by Germany in May 2009 Anforderungen: geschlossene Betankung Gaspendelverfahren Automatische Abschaltung präzise Mengenabrechnung Seite 24
Befüllmöglichkeiten Kruse-Flasche IBC 1000 l Zapfpistole Gebinde div. Volumina Seite 25
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Jährlicher Verkauf von PKW - SCR - Systemen in Westeuropa (deutsche Hersteller) 3000 2500 Stück [Tausend] 2000 1500 1000 500 Infrastruktur - Aufbau Infrastruktur - Weiterentwicklung 0 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 Jahr Quelle: VDA Seite 27
Einsatz von PKW - SCR - Systemen in Westeuropa (gesamt, unabhängige Bewertung) Quelle: Integer Research Seite 28
Qualitative Entwicklung der SCR - Infrastruktur Nur Außenbetankung Innenund Außenbetankung kleine Tanks große Tanks Seite 29
Zum Vergleich: Zunahme der LKW Infrastruktur um 500% in 5 Jahren Quelle: Integer Research Seite 30
Agenda Emissionen und Luftqualität Überblick über technische Maßnahmen zur Emissionsreduzierung bei Diesel PKW SCR im PKW: Einsatz eines Reduktionsmittel gestützten Systems Kunden - Anforderungen an die Reduktionsmittelbetankung Entwicklung einer Reduktionsmittel Infrastruktur Chancen und Risiken für den Tankstellenbetreiber Fazit Seite 31
Generelle Optionen Angebot kein Angebot Chancen Umsatz mit AdBlue Adblue Zugewinn von Kunden Einsparen von Geld und Raum Risiken Investition/Kosten Platzbedarf Verlust von Kunden Kundenunzufriedenheit Seite 32
Herausforderungen bei der AdBlue Einführung an der Tankstelle Kunde Risiko Möglichkeit zum Tanken bei Kunden unbekannt Fehlbetankung Maßnahme Information: Unterstützung durch Automobilindustrie ggf. Navigationssystem Kundeninformation Schäden Tropffreie Systeme Qualität Qualität unzureichend (Anlieferung oder Lagerung) Unterstützung durch VDA Seite 33
Betankungsmöglichkeiten im Vergleich Seite 34
Fazit Diesel PKW, welche die Abgasnorm EU 6 (verbindlich ab 2014) erfüllen, werden zu einem hohen Anteil mit einem SCR System ausgestattet sein Schon heute sind PKW mit SCR - Technologie im Markt vorhanden, ab 2013 wird die Zahl massiv ansteigen Die Fahrer dieser Fahrzeuge werden regelmäßig AdBlue nachtanken müssen Die AdBlue Verfügbarkeit wird für den Kunden ein erhebliches Entscheidungskriterium für das Aufsuchen einer Tankstelle darstellen Das Gelingen eines bedarfsgerechten Infrastrukturaufbaus hängt massiv von der Zusammenarbeit von Tankstellenbetreiber und Automobilherstellern ab Seite 35
Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit. Seite 36