Abgasnachbehandlung für Wasserstoffmotoren

Verbrennungsmotoren, die mit Wasserstoff betrieben werden (H2-VKM), sind eine Möglichkeit eine CO2-freie Energiewirtschaft zu verwirklichen. Als Fahrzeugantriebe sind sie kostengünstiger und robuster als Brennstoffzellen, und bieten höhere Reichweite und kürzere Betankungszeiten als batterieelektrische Fahrzeuge. Ein Nachteil ist, dass Stickoxide (NOx) emittiert werden.

Der Einsatz einer leistungsfähigen Abgasnachbehandlung (AGN) könnte diese Emissionen auf unbedenkliche Werte senken, und gleichzeitig mehr Freiheitsgrade bei der Brennverfahrensentwicklung eröffnen. Zugunsten von Wirkungsgrad, Leistung und Dynamik könnten dann nämlich wieder höhere Rohemissionen zugelassen werden. Dadurch kann ein überlegenes Gesamtsystem verwirklich werden. Inhalt des Projektes sind daher grundlegende Untersuchungen zu AGN-Systemen an H2-VKM.

Der Fokus liegt dabei auf dem Betrieb mit Luftüberschuss, das heißt das Problem der NOx-Reduktion ist so ähnlich wie beim Dieselmotor. Daher werden vorrangig SCR-Systeme und Speicherkatalysatoren untersucht werden. Neben der grundlegenden Reaktionstechnik werden auch das Zusammenspiel mit dem Brennverfahren und Fragen der Regelung betrachtet.

Die Untersuchungen werden hauptsächlich experimentell durchgeführt. Es werden sowohl stationäre als auch transiente Lastfälle untersucht. Im Verlauf des Projektes werden auch Kombinationen verschiedener Katalysatoren betrachtet. Begleitende Simulationen dienen zur vertieften Auswertung der Messergebnisse.

Es handelt sich um ein Konsortialprojekt mit dem Institut für chemische Verfahrenstechnik und Umwelttechnik der TU-Graz und einem Industriepartner. Das Projekt wird aus Mitteln des FFG gefördert.