Selektive katalytische Reduktion – SCR Katalysator

Die selektive katalytische Reduktion (kurz SCR – engl. selective catalytic reduction) ist ein Verfahren, welches in Verbrennungsmotoren (überwiegend Dieselmotoren) zur Reduktion von Stickoxidemissionen in Abgasen eingesetzt wird. Der Ausstoß von Stickoxiden kann mit dieser Technik um etwa 90% reduziert werden. Stickoxide sind die gasförmigen Oxide (Sauerstoff-Verbindungen) des Stickstoffes (Bezeichnung: NOx). Die SCR-Technik wird zurzeit vor Allem in LKWs und Land- und Baumaschinen eingesetzt, könnte aber in Zukunft auch in Autos zum Einsatz kommen. Der Verbrauch von AdBlue® beträgt etwa 2 bis 8 % des eingesetzten Dieselkraftstoffes.

 

Funktionsweise SCR:

Beim SCR-Verfahren wird zunächst der Harnstoff AdBlue® mittels eines Injektors in den Abgasstrang eingespritzt. Es entsteht eine Hydrolyse, die den Harnstoff AdBlue® in Ammoniak umgewandelt. Das durch Hitzeeinwirkung entstandene Ammoniak wird in den Katalysator weitergeleitet. Hier reagiert das Ammoniak mit den Stickoxiden, sodass daraus Wasser und Stickstoff entsteht. Mit Sensoren wird die Konzentration der Stickoxide und die Temperatur der Abgase gemessen, damit die Menge des eingesetzten Harnstoffes durch Software optimiert werden kann.
 
Reduktion der Stickoxide:
4 NH3 + 4 NO + O2 → 4 N2 + 6 H2O
2 NH3 + NO + NO2 → 2 N2 + 3 H2O
4 NH3 + 3 NO2 → 3,5 N2 + 6 H2O

NH3: Ammoniak
NO: Stickstoffmonoxid
NO2: Stickstoffdioxid
N2: Stickstoff
H2O: Wasser
 

Warum wird die selektive katalytische Reduktion eingesetzt?

Stickoxide haben viele negative Auswirkungen auf Mensch und Umwelt:
Smogbildung, Reizung und Schädigung der Atmungsorgane, Ozonbildung, verstärkte Erderwärmung durch Entstehung von Treibhausgasen und viele weitere negative Aspekte. Deshalb wurden in Abgasnormen Grenzwerte für die Stickoxidemissionen festgelegt, die von Herstellern eingehalten werden müssen. Siehe Abgasnormen
Mithilfe des SCR-Systems können diese strengen Normen erfüllt werden.

 
Quellen:
SCR, Hydrolyse , Stickoxide,
 
AdBlue® = eingetragenes Warenzeichen des Verbandes der Automobilindustrie e. V. (VDA)

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