Abgasreinigung Volkswagen nutzt zwei SCR-Katalysatoren pro Dieselmodell

Vom Diesel-Sünder zum Diesel-Primus? Volkswagen erweitert seine Abgasnachbehandlung für Dieselmotoren: „Twindosing“ heißt das Verfahren. Es nutzt pro Fahrzeug zwei SCR-Katalysatoren.

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Seit dem Jahr 2018 nutzt Volkswagen für die Abgasnachbehandlung seiner Diesel-Modelle ausschließlich SCR-Technik – jetzt stellte der Konzern mit dem sogenannten „Twindosing“ ein erweitertes Verfahren vor: Es nutzt zwei SCR-Katalysatoren, vor die Adblue eingespritzt wird. Der erste Katalysator ist motornah platziert, um nach einem Kaltstart schnell auf die für die Abgasreinigung erforderliche Betriebstemperatur zu kommen.

Der zweite, neue Katalysator befindet sich im Fahrzeugunterboden – wegen des größeren Abstands zum Motor ist die Abgastemperatur hier um bis zu 100 °C niedriger. Dadurch entsteht ein größeres Fenster für die Abgasnachbehandlung: Auch bei motornahen Abgastemperaturen von + 500 °C kann das Gesamtsystem noch sehr hohe Konvertierungsraten erreichen.

Der Idealbereich mit Konvertierungsraten über 90 Prozent liegt bei Temperaturen zwischen + 220 °C und + 350 °C – die in vielen Betriebssituationen erreicht werden. Oberhalb von + 350 °C Abgastemperatur verhindert die neue Technik nun, dass die Konvertierungsraten sinken. Diese hohen Temperaturen entstehen zum Beispiel bei schnellen Autobahnfahrten, hohen Drehzahlen über einen längeren Zeitraum oder bei Bergfahrten, vor allem mit voll beladenen Fahrzeugen oder im Anhängerbetrieb.

Gute Werte im RDE

Laut Volkswagen bestätigen RDE-Messungen (Real Driving Emissions) zur Typzulassung die Wirksamkeit des Systems: Die Zweiliter-Dieselmotoren der Evo-Serie mit dem neuen Verfahren zur Abgasreinigung stoßen rund 80 Prozent weniger NO_x aus als ihre Vorgängergeneration. Im neuen Passat 2.0 TDI Evo mit 110 kW/150 PS ist das System bereits verfügbar – „technisch ist das Modell damit gerüstet, um die künftige Abgasnorm Euro 6d zu erfüllen“, sagt Volkswagen. In andere Modelle mit dem Zweiliter-Dieselmotor will VW das System schrittweise einführen, in ähnlicher Form sollen auch alle Diesel-Varianten des neuen Golf die Technik an Bord haben.

Abgasnachbehandlung

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Bisher ein SCR-Kat und Dieselpartikelfilter

Bislang verbaute Volkswagen nur einen SCR-Katalysator motornah: zwischen Abgasturbolader, Dieseloxidations-Katalysator – der unverbrannte Kohlenwasserstoffe umwandelt – und flexiblem Verbindungsstück zum Schalldämpferrohr. Die SCR-Beschichtung (SCR, selektive katalytische Reduktion) ist dabei auf die Wabenstruktur des Dieselpartikelfilters aufgebracht, sodass ein Bauteil mehrere Funktionen übernehmen kann. Ein Sperr-Kat hinter dem SCR-System verhindert, dass überschüssiger Ammoniak entweicht.

Stickoxide: Entstehung und Umwandlung

Dieselmotoren haben systembedingt einen Nachteil bei ihren Emissionen: Zwar verursachen moderne Selbstzünder weniger CO₂-Emissionen als Benziner, weil Dieselkraftstoff über eine höhere Energiedichte verfügt und das Brennverfahren einen höheren Wirkungsgrad erreicht. Allerdings erfolgt die Verbrennung des Kraftstoffes mit Luftüberschuss. Diese Luft besteht zu einem Großteil aus Stickstoff, der beim Verbrennen mit Sauerstoff zu Stickoxiden reagiert.

Mit Ammoniak lassen sich diese Stickoxide reduzieren. Die Chemikalie wird als wässrige Harnstofflösung, Adblue, über ein Dosiermodul ins Abgas vor einem SCR-Katalysator eingespritzt. 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 (NO_x) zu Wasser und harmlosem Stickstoff (N₂), dem Hauptbestandteil der Atemluft.

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