Renault Espace mit serienmäßiger NOX-Falle

Der französische Automobilhersteller hat für die neuartige Technologie zur Abgasnachbehandlung insgesamt 36 Patente angemeldet. Vor seiner Serienfreigabe wurde das System knapp 1 Jahr lang in Frankreich an Bord des Espace dCi FAP 175 mit 2,0 Liter Hubraum und 127 kW/ 173 PS unter Alltagsbedingungen getestet.

Für die NO_X-Falle kombiniert Renault den Diesel-Oxidationskatalysator mit einem NO_X-Speicherkatalysator. Beide Systeme ergänzen sich in ihrer Funktion:

• Der Diesel-Oxidationskatalysator wandelt Kohlenwasserstoffe (HC), die sich bei unvollständiger Verbrennung im Motor bilden, und Kohlenmonoxid (CO) zu Kohlendioxid (CO₂) und Wasser um. Außerdem wird Stickstoffmonoxid (NO), das bei sehr hohen Verbrennungstemperaturen entsteht, zu Stickstoffdioxid (NO₂) oxidiert.
• Der nachgeschaltete NO_X-Speicherkatalysator fungiert als eigentliche NO_X-Falle. Er sammelt und speichert die Stickoxide ca. 10 Minuten lang und wandelt sie danach in einem rund 5 Sekunden dauernden Prozess in harmlosen Stickstoff (N2) und Sauerstoff (O₂) um. Alle Vorgänge laufen automatisch ab, ohne dass der Fahrer und die Passagiere sie bemerken.

Aufwändige Elektronik steuert Regeneration

Zunächst oxidiert NO im Diesel-Oxidationskatalysator an den katalytisch aktiven Edelmetallelementen Platin (Pt), Barium (Ba) und Rhodium (Rh) zu NO₂. Im NO_X-Speicherkatalysator oxidiert danach Barium zu Bariumoxid und verbindet sich mit dem NO₂ zur wässrigen Bariumnitratlösung Ba(NO₃)₂. Darin ist das NO₂ gespeichert.

Am Ende der 10-minütigen Einspeicherungsphase wird die NOX-Falle regeneriert. Dazu muss ein sogenanntes "fettes" Gemisch mit hohem Kraftstoffanteil verbrannt werden – beispielsweise, wenn der Motor unter Volllast läuft, oder wenn das Gemisch den optimalen Luftanteil hat, um vollständig zu verbrennen.

In "fetten" Emissionen ist so viel Reduktionsmittel wie beispielsweise reiner Wasserstoff und verschiedene Kohlenwasserstoffe enthalten, dass die Bariumnitratlösung schlagartig aufgelöst wird. Das dadurch frei werdende NO₂ wird direkt an dem edelmetallbeschichteten Katalysator zu reinem Stickstoff reduziert. Der Wasserstoff und die Kohlenwasserstoffe oxidieren wiederum zu Wasser oder CO₂.

Um sicherzustellen, dass die NO_X-Falle unbemerkt arbeitet, sind zusätzliche Sauerstoff- und Hitzesensoren an der Ansauganlage und am Auspuffendrohr installiert. Die ermittelten Daten werden an den Zentralrechner übermittelt. Dieser steuert auf Basis der Informationen, wann die NO_X-Falle regeneriert wird.

Günstiger Kraftstoffverbrauch

Dank der neuen NO_X-Falle erfüllt der Renault Espace dCi 175 FAP mit 6-Gang-Schaltgetriebe als erster Diesel seines Segments die Schadstoffnorm Euro 5. Renault bietet die Großraumlimousine mit dieser leistungsstarken und wirtschaftlichen Motorisierung unverändert zum Preis ab 35.550 Euro an (Ausstattungsniveau Dynamique).

Das System hat keine Auswirkungen auf den Kraftstoffverbrauch und Emissionen des Espace dCi 175 FAP. Die Renault Großraumlimousine begnügt sich in der Variante mit 6-Gang-Schaltgetriebe im Schnitt unverändert mit 7,3 Liter Diesel pro 100 km^[1]. Dies entspricht einem CO₂-Ausstoß von 193 g/km.

Neben der innovativen NO_X-Falle hat die Renault Großraumlimousine zur Abgasreinigung serienmäßig den selbstreinigenden Dieselpartikelfilter (FAP = Filtre à Particules) der neuesten Generation an Bord. Seine Besonderheit: Das System ist in der Lage, die turnusgemäß notwendige Regeneration in jeder Verkehrssituation einzuleiten, also auch bei geringen Drehzahlen und bei jedem Tempo.

^[1] Verbrauchsangabe nach dem vorgeschriebenen Messverfahren (RL 80/1268/EWG)