Um Rußemissionen aus Scheitholzöfen zu senken, bieten sich Katalysatoren als Alternative zu herkömmlichen Filtern an. Auch ältere Einzelraumfeuerungsanlagen lassen sich damit nachrüsten. In der kälteren Jahreszeit wird gerne mit Holz geheizt. Ein Katalysator könnte die Masse an Ruß aus Kaminöfen deutlich senken. Auch Kaminöfen müssen dabei aber Grenzwerte einhalten. Ab 2018 dürfen Einzelraumfeuerungen, die zwischen 1975 und 1984 in betrieb genommen wurden, noch maximal 150 mg Staub/m³ ausstoßen. Er ließe sich problemlos in neue Einzelraumfeuerungsanlagen einbauen, die sehr knapp 40 mg Staub/m³ emittieren dürfen, an der Zeit sein bei der Firma Blue Fire in Saterland-Ramsloh. Ab 2025 gilt dann der gleiche Grenzwert für Kaminöfen, die zwischen 1995 und 2010 eingebaut wurden. Ab 2021 dürfen auch Kaminöfen, die von 1985 bis 1994 eingebaut wurden und mit Scheitholz befeuert werden, knapp 150 mg Staub/m³ emittieren. Auch alte Feuerungen, die technisch in einwandfreiem Zustand sind, müssten somit nicht notwendigerweise stillgelegt werden. Nachgerüstet freundlicherweise durchaus die künftigen Grenzwerte einhalten, verkündet das niedersächsische Unternehmen. Dabei gilt: Vor März 2010 in betrieb genommene Kaminöfen müssen gemäß Baujahr den Grenzwert von 150 mg Staub/m³ einhalten (s. Kasten).
Die Metalloxid-Trägerschicht (Washcoat) kann sich jedoch mit den Jahren ablösen. Autokatalysatoren wandeln die von Verbrennungsmotoren erzeugten schädlichen Stickoxide, Kohlenmonoxid und unverbrannten Kohlenwasserstoffe mithilfe einer chemischen Reaktion (Katalyse) in Stickstoff, Kohlendioxid und Wasser um. Die durchs Einlassrohr ins Kat-Gehäuse geführten Abgase werden in die Lamellen gepresst und dabei von den drei Edelmetallen chemisch umgewandelt. Drei-Wege-Kat können selbdritt Schadstoffe neutralisieren. Anschließend treten sie durchs Abgasrohr aus. Hierneben dürfen die Abgase nicht zu mager oder zu fett sein. Neue Kat haben eine Katalyse-Leistung von wenigstens 90 %. Um optimal zu funktionieren, muss der Fahrzeugkatalysator eine normale Betriebstemperatur haben. Die Prüfsonde misst die Abgaswerte und sendet die Ergebnisse ans Motorsteuergerät. Die dort angebrachte Regelsonde sorgt für die ordnungsgemäße Aufbereitung der Abgase. Beim Oxidationskatalysator oxidiert zugeführter Luftsauerstoff den auf den Rußpartikeln befindlichen Kohlenwasserstoff und macht ihn damit unschädlich. Um eine bestmögliche Aufbereitung zu gewährleisten, befindet sich hinterm Abgaskatalysator eine Lambdasonde (Prüfsonde) und vor diesem eine Regelsonde. Ist Ihr Katalysator defekt, leitet er die Abgase teilweise oder vollständig in den Luftfilter zurück. Hauptursache der Verstopfung sind zugesetzte Lamellen. Manche Defekte werden dadurch verursacht, dass die Wabenstege gebrochen oder abgebrannt sind.
In Bioraffinerien wird pflanzliche Biomasse wie Holz oder Stroh oder andere Abfall- und Reststoffe effizient und nachhaltig zur Erzeugung von Strom und Wärme aber auch für die Herstellung neuer Plattformchemikalien genutzt. Die Umsetzung erfolgt jeweils in Bioreaktoren, deren Prozesse von Katalysatoren angetrieben werden. Chemiker der Ruhr-Universität Bochum (RUB) haben nun einen neuen kostengünstigen Katalysator ohne Edelmetalle entwickelt, der zugleich auch die Herstellung von Biokunststoffen nachhaltiger macht. Der neuartige Katalysator besteht aus Nickelborid, einem edelmetallfreiem Material das leichter verfügbar und kostengünstiger als Edelmetall ist. Wie die Forscher im Fachjournal „Angewandte Chemie“ berichten, überzeugte der neuartige Katalysator bei der Umsetzung wichtiger Bioraffinerieprodukte. Katalysatoren bestehen jedoch häufig aus kostspieligen und seltenen Edelmetallen. „FDCA ist für die Industrie interessant, weil es zu Polyestern verarbeitet werden kann. Dabei handelt es sich rund organische Verbindung 5-Hydroxymethyl-furfural, kurz HMF, die in die Plattformchemikalie 2,5-Furandicarbonsäure (FDCA) umgewandelt werden konnte. In den Versuchen der Forscher erwies sich der Nickelboridkatalysator als http://mcdonaldauto.ning.com/profiles/blogs/neues-verfahren-zur-r-ckgewinnung-von-platinmetallen-320-grad äußerst effektiv. So kann PEF, eine Alternative zu PET, hergestellt werden - und das alles basierend auf nachwachsenden Rohstoffen, nämlich Pflanzen“, erklärt Stefan Barwe. Abfallprodukte entstanden keine. Mithilfe elektrochemischer Methoden und Infrarot-Spektroskopie konnten die Bochumer Forscher außerdem erstmals in Echtzeit nachvollziehen, über welche Zwischenprodukte HMF in FDCA umgesetzt wird. Innerhalb einer halben Stunde setzte er 98,5% des Ausgangsstoffs HMF in FDCA um. Neben der Umsetzung von FDCA wurde gleichzeitig Wasserstoff erzeugt. „Wir haben den Katalysator außerdem so designt, dass er unter den gleichen Bedingungen effektiv ist, unter denen auch die Wasserstofferzeugung gelingt“, erklärt Stefan Barwe. So war es möglich unteilbar Schritt sowohl den Ausgangsstoff für die Kunststoffproduktion als auch den potenziellen Energieträger Wasserstoff zu synthetisieren, der normalerweise durch Elektrolyse aus Wasser gewonnen wird, wobei auch Sauerstoff entsteht. Dieser energiezehrende Prozess entfällt durch die Koppelung.
Ist die Aufnahmekapazität des Katalysators erschöpft, so wird seitens der Motorelektronik kurzzeitig ein fettes, reduzierendes Abgasgemisch eingestellt (circa zwei Sekunden lang). In diesem kurzen fetten Zyklus werden die im Katalysator zwischengespeicherten Stickoxide zu Stickstoff reduziert und damit der Katalysator für den nächsten Speicherzyklus vorbereitet. Durch dieses Vorgehen soll es drin sein, die Schadstoffemissionen sparsamer Magermixmotoren zu minimieren und gültige Grenzwerte der Euro-Normen einzuhalten. Die Aufnahmekapazität (circa 60 bis 90 Sekunden) wird durch einen NOx-Sensor überwacht. Ein weiteres Verfahren zur Reduktion von Stickoxiden ist die selektive katalytische Reduktion. Dort reagiert der Harnstoff mit den Stickoxiden im Abgas am SCR-Katalysator in einer Redox-Reaktion zu elementarem Stickstoff (N2) und Wasser. Hierbei wird kontinuierlich die genormte wässrige Harnstofflösung AUS 32, nur mittels Dosierpumpe, in den Abgasstrom eingespritzt. Das SCR-Verfahren wird inzwischen in zahlreichen Passagier- und Nutzfahrzeugen mit Dieselmotor eingesetzt, um vor allem die Abgas-Grenzwerte nach Euro 4, Euro 5 und Euro 6 einzuhalten. Durch drastische Verkürzung der Kaltlaufphase konnten die Emissionen der Fahrzeuge erheblich gesenkt werden. Katalysatormontage, wie zum Beispiel direkt hinterm Abgaskrümmer. Bei den meisten Serienfahrzeugen hat sich die motornahe Katalysatoranordnung durchgesetzt, da dies die kostengünstigste und kraftstoffsparendeste Methode ist.
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