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H. Gerstl:
"Ermittlung des Emissions- und Umsatzverhaltens von NOx-Speicherkatalysatoren";
Supervisor: B. Geringer, H. Pflaum; E 315 Institut für Fahrzeugantriebe und Automobiltechnik, 2011; final examination: 2011-10-17.

Um die immer strenger werdenden Abgasgesetzgebungen von
Verbrennungskraftmaschinen zu erfüllen, müssen zunehmend
Abgasnachbehandlungssysteme verwendet werden, da die Abgasgrenzwerte allein durch innermotorische Maßnahmen nicht mehr erfüllt werden können. Bei Dieselmotoren gilt es vor allem die Stickoxide (NOx) zu reduzieren. Ein aussichtsreiches Abgasnachbehandlungskonzept stellt hierbei der NOx- Speicherkatalysator (NSK) dar.
NOx-Speicherkatalysatoren arbeiten diskontinuierlich und werden in zwei Betriebsphasen unterteilt. Unter überstöchiometrischen Abgasbedingungen speichert der Katalysator Stickoxide ein. Nachdem der NSK eine gewisse Beladung erreicht hat, müssen die Stickoxide wieder reduziert werden. Für die Regeneration und Reduktion müssen unterstöchiometrische Abgasbedingungen vorherrschen.
In dieser Arbeit wurde das Emissions- und Umsatzverhalten von NOx-
Speicherkatalysatoren untersucht. Augenmerk wurde aber nicht nur auf die limitierten Schadstoffe gelegt, sondern auch auf unlimitierte weitere Emissionen wie z.B. Lachgas (N2O) und Ammoniak (NH3). Beide Gase können während der Regeneration von NOx-Speicherkatalysatoren entstehen. Um die Regeneration genauer zu untersuchen wurden Fettsprungvariationen durchgeführt, bei welchen die Dauer und
Tiefe variiert wurden. Für die Abgasanalyse wurden die Emissionen mit einem modernen FTIR Messgerät aufgezeichnet.
Mit Hilfe der Fettsprungvariationen konnte gezeigt werden, dass der NSK mit zunehmender Tiefe und Dauer besser regeneriert wurde. Allerdings wurden auch mehr Schadstoffe frei.
Die Erkenntnisse aus der Fettsprungvariation wurden dann für den Betrieb im neuen europäischen Fahrzyklus (NEFZ) übernommen. Hier kann der NSK bereits am Beginn bei niedrigen Temperaturen Stickoxide einspeichern. Für den Fahrzyklus ist dies ein großer Vorteil, da das Temperaturniveau generell sehr niedrig ist. Mit Hilfe der NOx-Speicherkatalysatoren konnten die Stickoxide während des realen Fahrbetriebs deutlich reduziert werden.