SCR-Technologie für Euro 4 und Euro 5

DaimlerChrysler hat sich zur Erfüllung von Euro 4 und Euro 5 in allen Lkw und Bussen für die SCR-Technologie entschieden.

Die Nutzfahrzeug-Industrie steht mit der Einführung von Euro 4 in den Jahren 2005/2006 und Euro 5 in den Jahren 2008/2009 in Europa vor großen HerausForderungen: Neue Technologien zur Einhaltung drastisch reduzierter Abgasemissionsgrenzwerte sind zu entwickeln, die den Forderungen nach Umweltverträglichkeit und Wirtschaftlichkeit gerecht werden.

Anders als bei der aktuellen Emissionsstufe Euro 3 lassen sich die erheblich verschärften Grenzwerte von Euro 4 und Euro 5 nicht mehr alleine durch eine Weiterentwicklung der Dieselmotoren darstellen und machen daher den Einsatz aufwendiger Abgasnachbehandlungssysteme erForderlich.

Nutzfahrzeuge sind als Investitionsgüter äußerst kostensensibel. Deshalb hat die Optimierung des Kundennutzens – gerade unter der erschwerenden Randbedingung immer schärferer Abgasgesetzgebungen - höchste Priorität bei der Entwicklung der für die Abgasnachbehandlung erForderlichen Technologien.

Nach eingehender Untersuchung aller technologischen Optionen hat sich DaimlerChrysler für die SCR-Technologie (SCR = Selective Catalytic Reduction) zur Erfüllung von Euro 4 und Euro 5 in allen Lkw und Bussen entschieden. Denn mit SCR wird dem Kunden ein zukunftssicheres Antriebskonzept geboten, das in der Kombination von Wirtschaftlichkeit, Leistung und Umweltverträglichkeit neue Maßstäbe setzt.

Ab der ersten Jahreshälfte 2005 wird bis zum gesetzlichen Pflichttermin im Oktober 2006 sukzessive das gesamte Lkw- und Omnibus-Produktprogramm von DaimlerChrysler auf Euro 4 mit SCR-Technologie umgestellt. Zugleich wird die SCR-Technologie konsequent für eine frühzeitige Erfüllung der Euro 5-Grenzwerte weiterentwickelt.

Die Technologie – umweltfreundlich und wirtschaftlich

Der Dieselmotor ist aufgrund seiner Wirtschaftlichkeit, Leistung, Zuverlässigkeit und Lebensdauer das bevorzugte Aggregat für den Einsatz im Nutzfahrzeug. Diese Stärken gilt es auch in Verbindung mit Abgasnachbehandlungstechnologien zu erhalten bzw. weiter auszubauen.

Stickoxide und Dieselpartikel sind die kritischsten Abgasbestandteile des Dieselmotors. Bisher wirkte sich eine innermotorische Verringerung der Stickoxide immer zu Lasten des Verbrauchs und der Partikelemission aus. Durch den Einsatz der SCR-Technologie kann dieser Zielkonflikt erstmals gelöst werden. Eine optimierte Verbrennungsauslegung des Motors MINImiert von vornherein die Entstehung schädlicher Partikel und reduziert den Kraftstoffverbrauch spürbar. Die Nachbehandlung des Abgases auf SCR-Basis stellt die erForderliche Reduzierung der Stickoxide sicher und trägt zu einer weiteren Minderung der Partikelemission bei. So lassen sich die strengen gesetzlichen Auflagen von Euro 4 mit einem gegenüber Euro 3 deutlich niedrigeren Kraftstoffverbrauch verbinden. Bei einem Anteil der Kraftstoffkosten an den Lebenszyklus-Kosten eines Fernverkehrs-Lkw von rund 30 % bleibt der Dieselmotor in Verbindung mit SCR so also auch in Zukunft ein umweltfreundliches und wirtschaftliches Aggregat.

SCR – die Zukunftstechnologie im Lkw und Omnibus

Die SCR-Technologie hat sich bereits seit Jahrzehnten im stationären Einsatz zur Abgasnachbehandlung von Kraftwerken bewährt. Dabei besteht das SCR-Wirkprinzip darin, dass schädliche Stickoxide unter Zugabe von Ammoniak als Reduktionsmittel in einem Katalysator gezielt in unschädlichen Stickstoff und Wasserdampf umgewandelt werden. Als Gefahrstoff ist Ammoniak in größerer Menge im Straßenverkehr nur bedingt einsetzbar. Daher wird im Nutzfahrzeug eine Harnstofflösung eingesetzt. Harnstoff ist eine ungiftige, farb- und geruchlose, wasserlösliche Substanz, die unter anderem in der Agrar-, Textil-, Kosmetik- und Pharmaindustrie zum Einsatz kommt. Durch die Motorelektronik gesteuert, wird die Harnstofflösung aus einem separaten Tank in bedarfsgerechter Menge in das heiße Motorenabgas dosiert, wo sie zu Ammoniak umwandelt wird.

Die für die SCR-Technologie im Automobilbereich verwendete Harnstofflösung wird mit dem Namen "AdBlue" bezeichnet. Sie ist in ihrer Zusammensetzung in der DIN 70070 standardisiert. Der AdBlue-Verbrauch unter Euro 4 wird bei etwa sechs Prozent des Dieselverbrauchs liegen. Bei einem Fernverkehrsfahrzeug sind dies weniger als 2 Liter auf 100 km. Bei einer Tankgröße von beispielsweise 100 Litern entspricht dies einer Reichweite von mehr als 5 000 km. Wesentliche Eckpunkte der Übertragung der SCR-Technologie auf das Nutzfahrzeug sind die Entwicklung einer kompakten Bauweise zur Integration der erForderlichen Katalysatoren in den Schalldämpfer sowie die Anpassung an die instationären Betriebszustände des Fahrzeugs. Die entsprechenden Entwicklungen zum Einsatz in mobilen Anwendungen wurden in den 90er Jahren gestartet. In umfangreichen Feldversuchen konnte dabei die Praxistauglichkeit der SCR-Technologie im Nutzfahrzeugeinsatz nachgewiesen werden.

Insgesamt verhält sich ein Nutzfahrzeug mit SCR-Technologie an Bord im täglichen Gebrauch nicht anders als ein heutiges Euro 3-Fahrzeug. Ein zusätzlicher Wartungsaufwand für die SCR-spezifischen Komponenten wie Katalysator, Dosierung oder Tank fällt nicht an. Neben wirtschaftlichen Aspekten bietet die SCR-Technologie zudem den Vorteil, unabhängig von der Verfügbarkeit schwefelarmen Diesels eingesetzt werden zu können.

AdBlue-Infrastruktur im Aufbau

Der Serieneinsatz der SCR-Technologie erFordert eine flächendeckende Verfügbarkeit von AdBlue. So sind die ersten öffentlichen Pilottankstellen der Firma TOTAL bereits eröffnet worden bzw. befinden sich derzeit im Bau. Sie sollen zunächst zur Versorgung von Erprobungsfahrzeugen dienen. Für Firmen- und andere Groß-Tankstellen, Truckports etc. werden von den AdBlue-Produzenten und der Mineralöl-Industrie momentan neue Konzepte entwickelt, damit für die Versorgung der Kunden ab Beginn der Markteinführung eine ausreichende und bedarfsgerechte Infrastruktur zur Verfügung steht.