Partikelfilter

Partikelfilter

Ein Partikelfilter ist eine Einrichtung zur Reduzierung der im Abgas von Dieselmotoren vorhandenen Partikel. Der Partikelfilter wird auch nach der Partikelherkunft Dieselpartikelfilter (DPF), nach der Partikelzusammensetzung Rußpartikelfilter (RPF) und im Zusammenhang wie in diesem Artikel kurz Filter genannt. Dabei gibt es zwei Funktionsweisen, die sich grundsätzlich unterscheiden: Wandstromfilter, bei denen das Abgas im Filter eine poröse Wand durchdringt und Durchflussfilter, bei denen das Abgas den Filter an seiner inneren Oberfläche entlang durchfließt.

Dieselruß

Größenverteilung (bezogen auf die Partikelanzahl) der Rußpartikel im ungefilterten Abgas eines DieselmotorsPartikel im Dieselabgas bestehen hauptsächlich aus Ruß und unverbrannten Kohlenwasserstoffen. Die vom Dieselmotor erzeugte Partikelgrößenverteilung (PGV) ist meist mehrmodal und kann im jeweiligen Modus (logarithmisch aufgetragen) als normalverteilt angenähert werden. Ein Peak der Verteilung tritt im Bereich von etwa 50–100 nm auf (abhängig vom verwendeten Motor). Abweichungen von der Normalverteilung im Bereich der kleineren Modi (kleiner 20 nm) sind meist durch die Probenahme zur Erfassung der PGV entstanden und stellen sogenannte Artefakte dar. Diese Modi können zum Beispiel auf die Rekondensation von flüchtigen Kohlenwasserstoffen (Tröpfchenbildung, Nukleation) zurückgeführt werden, welche dann im Partikelspektrum erscheinen und zu Fehlinterpretationen führen können. Diese Nukleation ist auf homogene oder heterogene Kondensation zurückzuführen, wie sie bei hochkonzentrierten gesättigten Dämpfen auftritt. Treten in der Gasphase kleine Partikelkeime (beispielsweise Rußpartikel) auf, spricht man von heterogener Nukleation. Auch Schwefel im Kraftstoff führt zu einer solchen erhöhten Tröpfchenbildung, beispielsweise wenn der Motor mit Heizöl betrieben wird. Größere Modi im Bereich mehrerer Mikrometer entstehen im Verlauf der Bewegung durch die Abgasanlage durch Agglomeration kleinerer Teilchen.

Nachrüstung

Prinzipiell kann jedes Abgassystem von Dieselmotoren mit Filter ausgestattet werden. Für Schweizer Baumaschinen ist schon seit Jahren der Wandstromfilter vorgeschrieben. Ähnlich verhält es sich in Deutschland für Gabelstapler, die im Innenbereich bewegt werden. Hier hat die Berufsgenossenschaft den Einbau vorgegeben.

Pkw Durchflussfilter als Nachrüstsatz verschiedener Hersteller sind für viele Fahrzeugtypen erhältlich, wie beispielsweise die Eigenentwicklung von Twin-Tec. Durchflussfilter sind deutlich günstiger als Wandstromfilter, haben aber einen deutlich geringeren Wirkungsgrad.

Wandstromfilter wurden von HJS als Nachrüstkit entwickelt und sind auf dem Markt erhältlich, aber leider nur für ÖPNV und LKW. Der Wandstromfilter SMF® Jetfilter® (geschlossenes System) wird nicht für PKW’s angeboten, weil er derzeit 5 000 Euro kostet (laut HJS Stand: 02/2007).