Abgassysteme: umweltbewust handeln

Ab Ende 2023 müssen alle neuen mobilen Maschinen und Geräte (NRMM - non-road mobile machinery) in Europa die neuen Emissionsvorschriften der Euro Stufe V erfüllen.

Diese Vorschriften, die sowohl für Diesel- als auch für Flüssiggasstapler gelten, gelten als die strengsten Emissionsnormen der Welt und sollen die Luftqualität verbessern, um die öffentliche Gesundheit und die Umwelt zu schützen. Die Stufe-V-Verordnung verschärft die Emissionsgrenzwerte für Feinstaub (PM), insbesondere für Stickoxide (NOx) und Kohlenmonoxid (CO).

Konkret müssen ab 2021 alle neu hergestellten Maschinen die Normen der Stufe V erfüllen. Dies betrifft Maschinen zwischen 56 und 130 kW sowie Maschinen unter 37 kW. Diese Maschinen dürfen unabhängig vom Hubraum nicht mehr als 0,015 g/kW Ruß ausstoßen. Das ist eine Reduzierung um 40% gegenüber Stufe IV, wo der Emissionsgrenzwert bei 0,025 g/kW lag.

Die Hersteller müssen nachweisen, dass ihre Motoren die Anforderungen der Stufe V erfüllen, indem sie an jedem Motor eine Emissionskennzeichnung anbringen, die durch die Motorabdeckung sichtbar ist. Diese Kennzeichnung muss den Namen, die Handelsmarke des Herstellers, die Bezeichnung der Motorfamilie, das Herstellungsdatum und die Seriennummer enthalten. Motoren ohne diese Kennzeichnung entsprechen nicht den Vorschriften.

Partikelemissionen sind für LPG-Fahrzeuge kein Problem, aber zur Beseitigung der Stickoxide ist ein Katalysator erforderlich. Dies hat die größten Auswirkungen auf den Markt für Dieselstapler, wo die Hauptlösung zur Erfüllung dieser Anforderungen der Dieselpartikelfilter war.

Dieselpartikelfilter werden eingesetzt, um den Ausstoß von Ruß zu verhindern, wenn ein Fahrzeugmotor so umgerüstet wird, dass er weniger Stickoxide ausstößt. Bei dieser Umrüstung wird die Verbrennungstemperatur durch die Kühlung der Abgase gesenkt, was einen Dieselpartikelfilter erforderlich macht, um den daraus resultierenden Rußausstoß zu verhindern. 

Gabelstapler mit Dieselpartikelfilter müssen in der Regel regelmäßig gereinigt werden, in der Regel ein- bis zweimal pro Woche. Dabei wird der Motor 20 bis 30 Minuten laufen gelassen, um den Ruß zu verbrennen. Dies hat für viele Fahrzeuge den Nachteil, dass sie viel Kraftstoff verbrauchen, längere Standzeiten haben und ihre Produktivität sinkt.

Bei TVH kombinieren wir unser technisches Know-how mit einem sehr breiten Angebot an Abgaskomponenten. Dieses Angebot umfasst auch spezifische Teile zur Überwachung oder Regulierung von Abgasemissionen:

Rußfilter/Dieselpartikelfilter

Ein Dieselpartikelfilter (DPF) ist eine wichtige Komponente zur Reduzierung der Emissionen von Dieselmotoren. Der DPF dient der Reduzierung von Dieselpartikeln, die während des Verbrennungsprozesses entstehen. Der Filter hält Rußpartikel und Asche zurück, indem er sie physikalisch blockiert und an seinen Filterwänden sammelt.  

Mit der Zeit verliert der Filter durch die Ansammlung von Partikeln, insbesondere von Aschepartikeln, seine Wirksamkeit. Die Lebensdauer des Filters kann durch den Regenerationsprozess, bei dem der angesammelte Ruß periodisch abgebrannt wird, etwas verlängert werden. Aschepartikel können allerdings nicht verbrannt werden.

Ein Dieselpartikelfilter ist sehr effektiv: Bis zu 99% der Rußpartikel werden aufgefangen und aus dem Abgas entfernt.

Katalysator

Der Katalysator wird im Abgasstrang eingesetzt und reduziert durch mehrere chemische Reaktionen die im Abgas enthaltenen Schadstoffe wie Kohlenmonoxid (CO), Stickoxide (NOx) und Kohlenwasserstoffe (HC). Wenn diese Schadstoffe in den Katalysator gelangen, treffen sie auf eine Wabenstruktur aus Keramik oder Metall, die mit Katalysatormaterialien wie Platin, Palladium oder Rhodium beschichtet ist. Der Kontakt der Schadstoffe mit diesen Edelmetallen führt zu verschiedenen chemischen Reaktionen:

• Oxidation: CO und HC reagieren mit Sauerstoff (O2) zu Kohlendioxid (CO2) und Wasser (H2O), wodurch die Schadstoffkonzentration verringert wird.
• Reduktion: NOx wird durch Reaktion mit CO und HC reduziert. Bei dieser Reduktionsreaktion entstehen N2, CO2 und H2O, wodurch sich die Stickoxidwerte verringern.

Durch diese chemischen Reaktionen werden schädliche Gase in inerte oder zumindest weniger schädliche Stoffe umgewandelt. Die umgewandelten Abgase verlassen den Katalysator und werden in die Atmosphäre abgegeben.

Lambdasonde

In der Nähe des Abgaskrümmers oder im Abgasrohr (sowohl vor als auch nach dem Katalysator) befindet sich die Lambdasonde, die auch als Sauerstoffsonde oder O2-Sonde bezeichnet wird. Diese Sensoren überwachen den Sauerstoffgehalt im Abgas, indem sie ein Spannungssignal erzeugen. Wenn die Ausgangsspannung niedrig ist, enthält das Luft-Kraftstoff-Gemisch zu viel Sauerstoff. Eine hohe Ausgangsspannung deutet auf ein sogenanntes fettes Luft-Kraftstoff-Gemisch mit zu wenig Sauerstoff hin.

Der Spannungsausgang wird an das Motorsteuergerät (ECU) der Maschine gesendet, das das Luft-Kraftstoff-Gemisch im Motor kontinuierlich anpasst, um ein optimales Luft-Kraftstoff-Verhältnis aufrechtzuerhalten und die Verbrennung zu optimieren.

Bei TVH finden Sie Ersatzteile und Zubehör für Ihre komplette Abgasanlage. Neben dem Rußfilter oder DPF, dem Katalysator oder der Lambdasonde umfasst unser Sortiment auch:

• Schalldämpfer
• Auspuffdichtungen
• Abgasreiniger
• Auspuffrohre
• Auspuffschutz
• … 

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