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Nachrichten und Pressemeldungen aus Labor und Analytik

06.12.2004

Partikelfilter als Edelmetallfresser


Der Partikelfilter ist nicht nur wegen seiner ungenügenden Funktion, sondern auch wegen des zusätzlichen Verlustes von Edelmetallen an die Umwelt nicht nur funktional und ökologisch, sondern auch volkswirtschaftlich eine Fehlkonzeption. Zu diesem Urteil kommt der Forscher Gerhard Fleischhacker von CEF-Austria. Der Partikelfilter ist ebenso wie auch Abgaskatalysatoren nicht effizient zu recyceln. Nur 35 Prozent der Edelmetalle lassen sich effektiv wieder zurückgewinnen.

Fachmedien haben erst kürzlich davon berichtet, dass im Jahr 2003 weltweit ca. vier Mrd. Dollar Edelmetalle und Edelstahl für die Produktion von Abgaskatalysatoren verwendet wurden. Davon gehen 65 Prozent für immer verloren. Die Keramikwabe in Abgaskatalysatoren, welche unter ähnlichen Betriebsbedingungen wie der Partikelfilter betrieben wird, muss mit hitzebeständigen Materialien, wie etwa Platin oder Rhodium beschichtet werden. In Kenntnis dieser alarmierenden Zahlen wünscht sich die gesamte Branche, dass der Edelmetallschwund verringert wird. "Der Partikelfilter wird diesen Edelmetallschwund aber verdoppeln", so Fleischhacker.

"Es ist leicht verständlich, dass der Partikelfilter auf Basis der Erkenntnis der physikalischen Zusammenhänge, zur Abscheidung von Partikelgrößen eines bestimmten Durchmessers, nicht mehr geeignet sein kann", führt Fleischhacker aus. Unter Berücksichtigung von aerodynamischen Gesetzmäßigkeiten können Feinstpartikel die Poren des Partikelfilters ungehindert durchströmen. "Die letztendlich erreichbare Abscheidewirkung eines Partikelfilters für Partikel bis zu einer vermutlichen Größe von höchstens 100 bis 500 Nanometer beruht ausschließlich auf den funktionalen Zusammenhängen, dass die Ablagerung oder Anpackung der Feinstpartikel im Filterkörper den freien Durchströmquerschnitt im Filterkörper verkleinern, mit dem nachteiligen Effekt der störenden Zunahme des Staudruckes", führt der Fachmann aus. Diese Wirkung wird auf Grund von Adhäsionskräften bzw. eines gewissen elektrostatischen Aufladeeffektes noch zusätzlich verstärkt.

Der Partikelfilter muss zur Entfaltung seiner Abscheidewirkung demnach zwangsläufig nach kurzer Betriebszeit zuwachsen. Damit steigt der Durchströmwiderstand im Filter exponentiell an. Um Störungen im kontinuierlichen Motorbetrieb zu vermeiden - infolge des unzulässigen Anstiegs des Staudruckes im Abgaskanal - muss bei Erreichen eines bestimmten Staudruck-Grenzwertes eine periodisch-automatisierte Abreinigung erfolgen. Wegen der im Abgaskanal bzw. im Partikelfilter herrschenden Temperaturen von annähernd 400 bis 600 Grad Celsius kann die Abreinigung nur durch einen Abbrand erfolgen. Wegen des Abbrandes muss der Partikelfilter aus hochvergüteten, teuren Edelmetallen bestehen bzw. beschichtet sein. Bei der thermodynamischen Abreinigung entstehen beim Abbrand zwangsläufig weitere, als hoch kanzerogen geltende Verbrennungsprodukte, welche die Umwelt massiv belasten.

"Unabhängig davon, dass der Partikelfilter infolge des diskontinuierlichen Abbrandes und aller daraus resultierenden Störungen eine teure, komplizierte und ungeeignete Abscheidetechnik ist, wurde mittlerweile nachweislich erkannt, dass die Wartung und Entsorgung nur schwer umsetzbar ist", so der Fachmann. Es stellt sich weiters heraus, dass der volkswirtschaftliche Verlust an Edelmetallen, die zwingend für den Einbau bzw. den Betrieb notwendig sind, größtenteils beim Betrieb verloren gehen Der im Partikelfilter verbleibende Rest muss teuer recycelt werden.

Quelle: pte.at


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