Der Diesel lebt. Volkswagen setzt jetzt im Passat einen Selbstzünder mit zwei SCR-Katalysatoren ein. Das soll den Stickstoff-Ausstoß erheblich reduzieren. Nächster Anwärter auf den Sauber-Diesel ist der neue Golf.
Vielleicht ist es die Renaissance für den zu unrecht gescholtenen hocheffizienten Diesel im Personenwagen. Volkswagen hat jetzt die nächste Evolutionsstufe des SCR-Systems (Selective Catalytic Reduction) entwickelt, das so genannte Twindosing-Verfahren. Dabei wird Adblue gezielt vor zwei hintereinander angeordneten SCR-Katalysatoren eingespritzt. Das Verfahren kommt im neuen Passat 2.0 TDI Evo mit 110 kW (150 PS) zum Einsatz. Der neue Sauber-Diesel erfüllt die Abgasnorm Euro 6d, die mit Beginn des Jahres 2021 in Europa für die Typprüfung gilt.
Twindosing – schrittweise in allen Modellreihen
Mit Hilfe des Twindosing-Verfahren reduzierten sich die NOX-Werte gegenüber der Vorgängergeneration der jeweiligen Modelle um rund 80 Prozent, meldet Volkswagen. Dies hätten aktuelle RDE-Messungen (Real Driving Emissions) zur Typzulassung bestätigt.
Volkswagen will die neue Technologie jetzt schrittweise in allen Modellreihen einsetzen. Nach dem aktuell im Passat eingesetzten Zweiliter-Diesel soll Twindosing auch im neuen Golf in allen TDI-Varianten angeboten werden.
Und so funktioniert es
Für das Twindosing-Verfahren ist ein zweiter SCR-Katalysator nötig, der sich im Fahrzeugunterboden befindet. Durch den größeren Abstand zum Motor ist die Abgastemperatur vor dem zweiten Katalysator um bis zu 100 Grad Celsius niedriger. Dadurch erweitert sich das Fenster für die Abgasnachbehandlung: Auch bei motornahen Abgastemperaturen von 500 Grad Celsius kann das Gesamtsystem noch sehr hohe Konvertierungsraten erreichen.
Das Twindosing-Verfahren gleicht damit einen systembedingten Nachteil von Dieselmotoren aus. Zwar verursachen moderne Selbstzünder weniger CO2-Emissionen als Benziner, weil Dieselkraftstoff über eine höhere Energiedichte verfügt und das Brennverfahren einen höheren Wirkungsgrad erreicht. Allerdings stellen Dieselmotoren auch besondere Anforderungen an die Abgasreinigung, weil die Verbrennung des Kraftstoffs mit Luftüberschuss erfolgt und diese Luft beim Verbrennen mit Sauerstoff reagiert – Stickoxide entstehen.
Um die im Dieselmotor entstandenen Stickoxide zu reduzieren, wird Ammoniak benötigt. Dieses wird als wässrige Harnstofflösung (AdBlue) über ein Dosiermodul ins Abgas vor einem SCR-Katalysator eindosiert. Dort verdampft die Lösung – der Harnstoff wird gespalten und verbindet sich mit Wasserdampf zu Ammoniak. Im SCR-Katalysator reagiert das Ammoniak (NH3) dann auf einer speziellen Beschichtung mit den Stickoxiden (NOx) zu Wasser und harmlosem Stickstoff (N2), dem Hauptbestandteil unserer Atemluft.
In bisherigen Systemen zur Abgasnachbehandlung ist der SCR-Katalysator motornah platziert. Durch diese Anordnung können nach einem Kaltstart zügig die für hohe Umwandlungsraten erforderlichen Abgastemperaturen erreicht werden – der Idealbereich mit Konvertierungsraten von mehr als 90 Prozent liegt bei Temperaturen zwischen 220 Grad und 350 Grad Celsius. In vielen Betriebssituationen sind diese Bedingungen erfüllt.
Oberhalb von 350 Grad Celsius sinken die Konvertierungsraten dank Twindosing nun nicht mehr. Solch hohe Temperaturen entstehen beispielsweise bei schnellen Autobahnfahrten, bei hohen Drehzahlen über einen längeren Zeitraum oder bei Bergfahrten, vor allem mit voll beladenen Fahrzeugen oder im Anhängerbetrieb.
Foto: Volkswagen
