Nachrüstung von kommunalen Nutzfahrzeugen mit Entstickungssystem - Auswertung Langzeitversuch (Kurztitel: NOx-Off Langzeitauswertung)

• Forschungsstelle: BAFU
• Projektnummer: UTF 348.28.10

Schlüsselwörter (Deutsch)

Dieselmotoren, Entstickungssystem, Nachrüstung, SCR-System, Nutzfahrzeuge, Langzeitversuch

Kurzbeschreibung (Deutsch)

Im Rahmen des Vertrages UTF 61.01.02 „NOx-Reduktion bei mobilen Dieselmotoren“ wurde am Beispiel eines Linienbusses aufgezeigt, dass mit einer einfachen Nachrüstung die NOx- und Feinstaubemissionen auf ein Minimum reduziert werden können. Dazu wurde ein neues SCR-System (Selective Catalytic Reduction) entwickelt, das anstelle von Harnstoff, der von den heute verbreiteten Adblue-SCR-Systemen benutzt wird, eine Ammoniak-Wasser-Lösung verwendet (NOx-Off-System). Dadurch ist das System auch bei tieferen Temperaturen wirksam, wie sie typischerweise im städtischen Teillastbetrieb auftreten. Im Nachfolgeprojekt UTF 162.27.05 wurde das Nachrüst-System für die Anforderungen von kommunalen Nutzfahrzeugen optimiert und bei mehreren Fahrzeugen eingebaut.

Nachdem das System mittlerweile seit 5 Jahren im Alltagsbetrieb erfolgreich läuft, soll nun am Beispiel eines nachgerüsteten LKW des Tiefbauamtes des Kantons Zürich die Funktionstüchtigkeit des Systems nach diesem Langzeitversuch überprüft werden. Insbesondere soll geklärt werden, ob diese in der Schweiz entwickelte Technologie den derzeit üblichen Adblue-Systemen im Stadtverkehr funktionell überlegen ist. Sollte sich dies bestätigen, könnten sich dem NOx-Off-System neue Marktchancen eröffnen.

Ergebnisse gemäss Vertrag (Deutsch)

- Daten zu Motordrehzahl, Abgastemperatur sowie Entstickungsgrad (Vergleich von zwei synchron aufgezeichneten NOx-Sensorsignalen) aus dem Betrieb in typischen Verkehrssituationen

- Messresultate aus dem Betrieb im Leistungsrollen-Prüfstand der LARAG AG, insbesondere zum Ammoniakschlupf.

- Vergleich mit Messungen der Leistung der heute gebräuchlichen Adblue-Systeme im Stadtbetrieb sowie Empfehlungen zum optimalen Einsatzbereich des NOx-Off-Systems

Projektziele (Deutsch)

Ziel dieses Projekts ist die Überprüfung der Funktionsweise des NOx-Off-Systems bei einem LKW nach fünfjährigem Einsatz im Alltagsbetrieb im städtischen Bereich.

Beschreibung der Resultate (Deutsch)

Nachdem das System seit 5 Jahren im Alltagsbetrieb erfolgreich lief, sollte nun am Beispiel eines nachgerüsteten LKW Mercedes Benz Actros 2635 des Tiefbauamtes des Kantons Zürich die Funktionstüchtigkeit des Systems überprüft werden. Insbesondere sollte geklärt werden, ob diese in der Schweiz entwickelte Technologie den derzeit üblichen Adblue-Systemen im Stadtverkehr funktionell überlegen ist. Sollte sich dies bestätigen, könnten sich dem NOx-Off-System neue Marktchancen eröffnen.

Die Messungen auf dem Rollenprüfstand der LARAG AG/Will zeigten, dass das System noch in sehr gutem Zustand ist. Im Bestpunkt wurde eine NOx-Minderung von 93 % und eine gleichzeitige Minderung der HC-Emission von 60% erzielt. Im gemischten Betrieb auf der Strasse konnte mit 57 % NOx-Minderung eine eindrückliches Ergebnis nachgewiesen werden. 

Diese Befunde können verglichen werden mit parallel durchgeführten Tests an einem modernen Serien-System mit Adblue Betrieb ebenfalls bei einem Mercedes Actros 3248, Euro V, seit 2009 im Einsatz, wobei im Bestpunkt 86 % NOx-Minderung erzielt wurden, im gemischten Betrieb auf der Strasse allerdings nur 37 %.

Dies bestätigt den Lösungsansatz, der darauf zielte, die Entstickung auch bei möglichst niedrigen Lasten dh im typischen Innenstadtbetrieb zu gewährleisten - dem „wunden Punkt“ der Standard-SCR-Technik, wie sie heute bei Euro V zum Einsatz gelangt.

Umsetzung und Anwendungen (Deutsch)

Das Ergebnis übertrifft die Erwartungen und sollte dazu führen, diese in der Schweiz entwickelte Technik nun in breiteren Mass für die Nachrüstung von Nutzfahrzeugen anzuwenden, die vor allem in Innenstädten eingesetzt werden.  Angesichts der Kosten ist mit solchen Nachrüstungen aber nur dann zu rechnen, wenn von Bund, Kanton oder Kommune entsprechende Vorschriften erlassen werden oder aber die in Innenstädten eingesetzten Kommunalfahrzeuge im Sinne der Vorbildfunktion der Kommunen freiwillig nachgerüstet werden.

Weiteres Vorgehen (Deutsch)

Es ist bisher kein Anschlussprogramm geplant. Angesichts der immer offensichtlicheren Probleme mit Euro V-Fahrzeugen drängt sich eine erweiterte Untersuchung aber auf, um einen Beitrag zur Technologie zukünftiger Fahrzeuge zu leisten.  

Publikationen / Ergebnisse (Deutsch)

Eine Publikation ist geplant