Mit dem heutigen Stand der Gesetzgebung, den Euro V-Grenzwerten, wurde gegenüber 1990 eine Reduktion der Abgaswerte um ca. 90 % erreicht. Der Stickoxidausstoß wurde um 86 % verringert, die Partikelemissionen wurden sogar um 97 % reduziert. Das bedeutet, dass heute für den Transport von 30 LKW-Ladungen die gleiche Partikelmasse ausgestoßen wird wie noch 1990 für den Transport einer Lkw-Ladung. Die Euro VI-Grenzwerte sehen eine nochmalige deutliche Reduktion der Abgasgrenzwerte gegenüber Euro V vor. Obwohl die Maßnahmen laufend verfeinert wurden, mussten ab der Abgasstufe Euro IV zusätzlich Abgasnachbehandlungssysteme eingesetzt werden. Hierbei wurden zwei Wege eingeschlagen: 1. Die innermotorische Reduktion der Stickoxide mittels AGR und Partikelreduktion in der Abgasnachbehandlung (Stichwort: PM-Kat). 2. Die innermotorische Partikelreduktion und Reduktion der Stickoxide in der Abgasnachbehandlung mittels SCR-Systemen. Wobei SCR für Selective Catalytic Reduction steht. Der AdBlue-Tank ist eine Komponente des MAN SCR-Systems. Das SCR-System kann in zwei große Bereiche eingeteilt werden: 1. Die Abgas führenden Elemente mit dem Hydrolysekatalysator, in welchem die Hydrolysierung des flüssigen AdBlue zum gasförmigen Ammoniak erfolgt - der Ammoniak dient dann als Reduktionsmittel für die Stickoxide (NO(x)) sowie dem SCR-Katalysator, in welchem die Reduktion der Stickoxide zu unschädlichem Stickstoff (N2) erfolgt. 2. Das AdBlue-System, das aus dem Förder- und Dosiermodul, welches die Förderung und Eindüsung des AdBlue in den Abgastrakt übernimmt, und dem AdBlue-Tank, in welchem das Reduktionsmittel AdBlue bevorratet wird, besteht. AdBlue ist eine klare, geruchlose, 32,5-prozentige, wässrige Harnstofflösung. Von allen chemischen und physikalischen Eigenschaften ist vor allem ein Punkt von besonderer Bedeutung: AdBlue kann im normalen Fahrzeugbetrieb alle drei Aggregatszustände annehmen: fest - flüssig - gasförmig. Der Gefrierpunkt liegt bei -11,4 Grad C. Aufgrund dieser Tatsache müssen sowohl eine Tankheizung als auch - gegebenenfalls - eine Isolation vorgehalten werden, um den Einfrierprozess möglichst lange hinauszuzögern oder das gefrorene AdBlue wieder auftauen zu können. Wichtige Erkenntnisse haben die Untersuchungen der Medienbeständigkeit für Tank und Komponenten geliefert. Aufgrund dieser Erkenntnisse wurde in der Entwicklungsphase beschlossen, dass alle Werkstoffe einem Einlagerungstest unterzogen werden mussten, um sicherzustellen, dass ausschließlich AdBlue beständige Werkstoffe zum Einsatz kommen. Deshalb kommen bei AdBlue-Tanks auch nur folgende Werkstoffe zum Einsatz: Tankstutzen: PA 6.6-GF30; Deckel außen: POM UV-stabilisiert; Dichtungen: EPDM; AdBlue-Leitungen: PA und PUR-2-Schicht Rohr; Stecker AdBlue-Leitungen: PA 6.6-GF35; Anschlussstutzen: Edelstahl V4A; Heizwendel im Tank: AlMg2Mn0,8 (ist komplett in Kunststoff eingebettet); Tank: MDPE (Medium Density Polyethylene). Die geplante Reduktion der Stickstoffemissionen um 80 % erfordert den kombinierten Einsatz der gekühlten Abgasrückführung und der SCR-Systeme. Damit werden alle MAN-Fahrzeuge ab Euro VI einen AdBlue-Tank mitführen, was den jährlichen Bedarf von derzeit ca. 15.000 Stück p. a. auf ca. 50.000 Tanks pro Jahr allein in der schweren Baureihe TGS/TGX steigern wird. Hinzu kommen noch insgesamt ca. 20.000 Einheiten in unserer leichten Baureihe TGL/TGM und im Omnibus. Unsere Omnibusse und die TGL/TGM-Fahrzeuge erfüllen heute Euro V noch rein innermotorisch. Allerdings wird sich bei Euro VI der AdBlue-Verbrauch relativ zum Diesel von heute 5 % auf dann ca. 3 % reduzieren.
With the current state of legislation, a reduction in exhaust gas values of around 90% was achieved with the Euro V limits compared with 1990. Nitrogen oxide emissions were reduced by 86% and particle emissions by as much as 97%. This means that today the same mass of particles is being emitted in transporting 30 truck loads as was still being emitted in 1990 to carry a single truck load. The Euro VI limits provide for another major reduction in exhaust gas limits as compared with Euro V. Although these measures have been continuously refined and improved, exhaust gas aftertreatment systems had to be deployed from Euro IV exhaust gas stage onwards. Two approaches were taken here: 1. In-engine reduction in nitrogen oxide by means of EGR and particle reduction in exhaust gas aftertreatment (keywords: PM cat). 2. In-engine particle reduction and reduction of nitrogen oxide in exhaust gas aftertreatment by means of SCR systems (SCR stands for selective catalytic reduction). The AdBlue tank is a component of the MAN SCR system. The SCR system can be subdivided into two main sections: 1. The elements carrying the exhaust gas with the hydrolytic catalytic converter in which the liquid AdBlue is hydrolyzed to form gaseous ammonia. The ammonia then serves as a reducing agent for the nitrogen oxide (NOx). There is also the SCR catalytic converter in which the nitrogen oxides are reduced to form harmless nitrogen (N2). 2. The AdBlue system which consists of the feed and dosing module, which supplies and injects the AdBlue into the exhaust gas section, and the AdBlue tank in which the AdBlue reducing agent is stored. AdBlue is a clear, odorless, 32.5% aqueous urea solution. Of all of its chemical and physical properties one point above all is of special importance: under normal driving operations AdBlue can assume all three aggregate phases: solid - liquid - gaseous. Its freezing point is -11.4 deg C. Due to this fact not only tank heating but also - if applicable - insulation should be incorporated in order to delay the freezing process as long as possible or to allow the frozen AdBlue to thaw out again. Important findings were obtained from investigations into the chemical resistance of the fuel tank and components. This was caused by dissolved copper from the magnetic coating which contains copper. In response to these findings it was decided in the development stage that all materials would be subjected to an immersion test to ensure that only materials resistant to AdBlue would be used. For this reason only the following materials are used with our AdBlue tanks: Tank filler neck: PA 6.6 GF 30, outer cover: POM UV-stabilized, seals: EPDM, AdBlue lines: PA and PUR 2-layer pipe, plug AdBlue lines: PA 6.6 GF 35, connection nozzle: stainless steel V4A, heating element in the tank: AlMg2Mn0.8 (is completely embedded in plastic), tank: MDPE (medium-density polyethylene). The scheduled reduction of nitrogen emissions by 80% calls for the combined use of cooled exhaust gas recirculation and the SCR systems. In this way all MAN vehicles from Euro VI onwards will be fitted with an AdBlue tank. This will boost the annual demand of currently around 15,000 units per year to around 50,000 fuel tanks per year in the TGS/TGX heavy series alone. To this will also be added a total of around 20,000 units in our lightweight TGL/TGM series and in the bus. Today our buses and TGL/TGM vehicles already meet Euro V requirements on a purely in-engine basis. However with Euro VI, AdBlue consumption relative to diesel will fall from today's 5% to about 3%.
AdBlue - Kunststoff beherrscht komplexe Chemie
AdBlue: plastic masters complex chemistry
2009
24 Seiten, 25 Bilder
(engl. Version S.187-210)
Conference paper
German , English
AdBlue - Kunststoff beherrscht komplexe Chemie
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