Präsentation herunterladen
Die Präsentation wird geladen. Bitte warten
Veröffentlicht von:Mina Weltz Geändert vor über 10 Jahren
1
Schadstoffreduktion bei bestehenden Linienbussen – Technische Möglichkeiten
Dipl.-Ing. Ralph Pütz Verband Deutscher Verkehrsunternehmen VDV Tagung „Saubere Busse – ein wichtiger Beitrag für bessere Luft in unseren Städten“, Düsseldorf, 19. März 2009
2
„Ganzheitlicher“ Umweltschutz als übergeordnete Zielsetzung
Globale Emissionen „Kyoto-Protokoll“ EU Biokraftstoffe (2003/30/EG) CO2-Emissionshandel (2003/87/EG; ÖPNV ausgenommen) EU Hydrogen and FC Technology Platform Lokale Emissionen EU-Abgasemissionen für schwere Nfz (88/77/EG i.d.F. 2005/55/EG) EU-Luftqualitätsrichtlinien (Immissionen) (96/62/EG, 1999/30/EWG, 2000/69/EG) Kennzeichnungs-VO/ „Umweltzonen“ Energieverbrauch „Grünbücher“, “Weißbücher“ Ressourcenschonung (Effizienz) Bremsenergie-Rekuperation (FP7-Projekt „Hybrid“?) Regenerative Energien (z.B. HYFLEET:CUTE, 2001/77/EG) Geräuschemissionen EU Lärmreduzierung (2002/49/EG) Lärmkataster „Blauer Umweltengel“: 77 dB(A)
3
Partikelmasse-Emissionen in realen Fahrzyklen (in g/100 km/Fahrgast)
Mittlere Besetzung: 1,2 Fahrgäste/Fahrt Mittlerer Besetzungsgrad: 20,8% über 24 h Mittlerer Besetzungsgrad: 20,8% über 24 h Quellen: TU Graz, 2004 und Pütz, R.
4
„Problemfeld 2010“: NO2–Reduzierung NOx-Reduzierung!
Berlin Ferntransport Kfz-Verkehr Industrie Gebäudeheizung Übriger Verkehr Sonstige Düsseldf. Frankfurt/M. Beitrag des Kfz-Verkehrs dominiert! Stuttgart München Quelle: BMU/IVU, 2005
5
NOx- /NO2-Emissionen im realen Fahrzyklus
Vm = 22,5 km/h OC: Oxikat TW: 3-Wege-Kat SM: Lambda=1 LB: Magergas LM: Mager-Mix Quelle: VVT Automotive, 2004
6
Technische Maßnahmen (Dieseltechnik) und deren Bewertung
Interne Maßnahmen NOx PM HC CO CO2 Kosten optimiertes Brennverfahren Abgasrückführung Ladungskühlung (Frischluft, AGR) Verbesserung Einspritzsystem () Wassereinbringung () Ladungswechsel Externe Maßnahmen Dieselpartikelfilter (DPF) NOx-Speicherkatalysator SCR-System (flüssig, fest) Globale Maßnahmen Motorsteuerung
7
Option 1: NOx-Reduzierung durch Abgasrückführung (AGR)
„Long-Route AGR“ nach Partikelfilter (DPF) „Short-Route AGR“ vor Abgasturbine und Partikelfilter (DPF) AGR AGR-Wirkmechanismus: Reduzierung des „Reaktionspartners O2“ Temperaturabsenkung Saugrohr Auspuff
8
Option 2: NOx-Reduzierung durch SCR mit AdBlue (Selektive Catalytic Reduction)
EIN Reagenszugabe (32,5%ige wässrige Harnstofflösung = AdBlue) AUS SCR-KATALYSATOR 1 2 NH3 Oxi-Kat 3 Ammoniak (NH3) Bildung durch Hydrolyse der Reagens (Harnstoff) bei Temp. > 200°C (NH2)2CO + H2O => 2 NH3 + CO2 2. NOX- Reduktion durch selektive katalytische Reduktion 4 NH3 + 4 NO + O2 => 4 N2 + 6 H2O 2 NH3 + NO + NO2 => 2 N2 + 3 H2O 8 NH3 + 6 NO2 => 7 N H20 Oxidation NH3-Schlupf 4 NH3 + 3 O2 => 2 N2 + 6H2O Quelle: TÜV Nord, 2005
9
Beispiele für unterschiedliche ÖPNV-Fahrzyklen und damit unterschiedliches NOx-Reduktionspotenzial
Überlandverkehr Zyklenlänge: 10,3 km v-mittel: 41,2 km/h Leichter Stadtverkehr Zyklenlänge: 10,8 km v-mittel: 22,5 km/h Fahrtzeit in Sekunden Geschwindigkeit in km/h
10
Reale Stickoxid (NOx)-Emissionen in Abhängigkeit der Zyklusgeschwindigkeit (Solobus; Hersteller 1)
Zuladung: kg (20 Fahrgäste a 75 kg) 7,3 l / 199 kW Stickoxid (NOx) in g/km 7,2 l / 213 kW Zyklusgeschwindigkeit in km/h Quellen: VTT, 2007 und TNO, 2008
11
Reale Stickoxid (NOx)-Emissionen in Abhängigkeit der Zyklusgeschwindigkeit (Solobus; Hersteller 2)
Zuladung: kg (20 Fahrgäste a 75 kg) 9,0 l / 169 kW Stickoxid (NOx) in g/km 8,9 l / 169 kW Zyklusgeschwindigkeit in km/h Quellen: VTT, 2007 und TNO, 2008
12
Reale Stickoxid (NOx)-Emissionen in Abhängigkeit der Zyklusgeschwindigkeit (EURO-IV-Solobusse)
Zuladung: kg (20 Fahrgäste a 75 kg) Stickoxid (NOx) in g/km 7,2 l / 213 kW 8,9 l / 169 kW 12,0 l / 220 kW Zyklusgeschwindigkeit in km/h Quellen: VTT, 2007 und TNO, 2008
13
Reale Partikelmasse-Emissionen (PM) in t/a im Stadtlinienverkehr (100 Solobusse)
100 % Annahmen: Stadtverkehr; 19 km/h km/Bus/a 5 % 5 % >1 % Quelle: Pütz, R., 2009
14
Reale Stickoxid-Emissionen (NOx) in t/a im Stadtlinienverkehr (100 Solobusse)
Annahmen: Stadtverkehr; 19 km/h km/Bus/a 100 % 100% 76 % 75 % Quelle: Pütz, R., 2009
15
Option 3: Externe, vorgemischte Wassereinbringung (Emulsionskraftstoff)
16
Stickoxid-Konzentration in Abhängigkeit der Motorlast für verschiedene Wasseranteile
Externe, vorgemischte Wassereinbringung
17
Dieselruß-Konzentration in Abhängigkeit der Motorlast für verschiedene Wasseranteile
Externe, vorgemischte Wassereinbringung
18
Kraftstoffverbrauch in Abhängigkeit der Motorlast für verschiedene Wasseranteile
Externe, vorgemischte Wassereinbringung
19
Option 4: Mikro-Emulsionskraftstoff (Messung bei 2100/min)
20
Option 5: Betriebspunktoptimierte interne Wassereinbringung (Zukunft)
21
Fazit: Die Anwendung von AGR (Option 1) und SCR (Option 2) hat bei EURO-IV-Neufahrzeugen nicht für alle ÖPNV-Anwendungsfälle (d.h. mittlere Zyklusgeschwindigkeiten) zu realen NOx-Reduzierungen gegenüber EURO-III-Fahrzeugen geführt. D.h. die Emissionsergebnisse aus der Motortypprüfung (ESC, ETC) sagen nichts über das reale Emissionsverhalten im ÖPNV-Betrieb aus! Schlussfolgerung für die Nachrüstung: Aus der Motortypprüfung für AGR und SCR erwartete Stickoxidreduzierungen müssen für reale ÖPNV-Fahrzyklen belastbar nachgewiesen werden – auch unter Berücksichtigung der Alterung. Mikro-Emulsionskraftstoffe (Option 4) und betriebspunktangepasste interne Wassereinbringung (Option 5) stehen serienmäßig noch nicht zur Verfügung. Die evtl. Forderung einer NOx-Nachrüstung muss die serienmäßige Verfügbarkeit von dauerhaft effizienten und betriebstauglichen Nachrüstlösungen berücksichtigen.
22
für Ihre Aufmerksamkeit! Haben Sie Fragen?
Herzlichen Dank für Ihre Aufmerksamkeit! Haben Sie Fragen? Tagung „Saubere Busse – ein wichtiger Beitrag für bessere Luft in unseren Städten“, Düsseldorf, 19. März 2009
Ähnliche Präsentationen
© 2024 SlidePlayer.org Inc.
All rights reserved.