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[Ritchie Jauregui]

Der erste Autokatalysator wurde 1950 vom französischen Ingenieur Eugène Houdry entwickelt. Dieser nahm eine in L.A. durchgeführte Smoguntersuchung zum Anlass, um über die Folgen von Autoabgasen zu forschen. Der erste funktionsfähige Fahrzeugkatalysator, ein Drei-Wege-Kat, wurde 1973 markteingeführt. Sein 1956 angemeldetes Patent erwies sich jedoch als unbrauchbar. Sie entsprachen der 2005 eingeführten Euro 4 Abgasnorm. Die ersten brauchbaren Diesel-Partikelfilter wurden 2003 eingebaut. Moderne Dieselautos sind mit einem Oxidationskatalysator ausgerüstet. In Autos mit Benzinmotor verbaut man geregelte Kat (Drei-Wege-Katalysatoren). Diesel-Abgasreinigungsanlagen zu seinen Besitzungen zählen einen austauschbaren Diesel-Partikelfilter, der den entstehenden Ruß festhält. Filter der jüngsten Generation sind imstande, noch mehr gefährliche Stickoxide zu binden. Ähnlich effektiv arbeiten Diesel-Katalysatoren, die auf der Basis der selektiven katalytischen Reaktion funktionieren. In Autos verbaute Katalysatoren befinden sich hinter dem Abgaskrümmer und beherbergen einem bauchigen oder zylinderförmigen Gehäuse aus Stahlblech. Daher nennt man sie NOx-Speicherfilter. Die Innenseite des Hohlkörpers ist von unzähligen wabenartigen Strukturen (Lamellen) bedeckt, die mit Metalloxiden beschichtet sind. Unter diesen befinden sich die chemisch wirksamen Edelmetalle Platin, Rhodium und Palladium. Diese verschleißen beim normalen Gebrauch der Abgasreinigungsanlage nicht.

Die Umsetzung von Stickoxiden (NOX) unteilbar SCR-System hängt von welcher Verfügbarkeit von Ammoniak (NH3) ab, welches aus der eingespritzten AdBlue-Lösung (32,5 %-ige wässrige Harnstofflösung) erzeugt wird. Die Freisetzung von Ammoniak ist ein chemischer Prozess, der von der Temperatur und der verfügbaren Zeit abhängt, die Harnstofflösung vollständig zu Ammoniak umzusetzen. Dieser Prozess erfolgt in mehreren, aufeinanderfolgenden Schritten. Der einzigartige Hydrolyse-Katalysator von INTERKAT ermöglicht eine vollständige Umsetzung von Harnstoff zu Ammoniak auch unter schwierigen Bedingungen und verhindert die Bildung von Ablagerungen wie z.B. Cyanursäure. Mithilfe dieser Technologie kann Ammoniak bei deutlich niedrigeren Temperaturen bereitgestellt werden. Niedrige Temperaturen und kurze Reaktionszeiten, insbesondere in Kombination mit einer hohen Harnstoffdosierung, führen zur Bildung von Nebenprodukten, die hinsichtlich Ablagerungen das Abgassystem blockieren und sich nicht im normalen Motorbetrieb entfernen lassen. Die INTERKAT Hydrolyse-Technologie kann auch auf verschiedene Katalysatorsubstrate (z.B. Somit kann ein effektives Niedrigtemperatur-SCR-System realisiert werden, welches insbesondere im Hinblick auf die zukünftige Emissionsgesetzgebung verbindlich werden wird. Teile aus dem Abgassystem beschichtet werden.

Ein Katalysator erhöht die Geschwindigkeit einer chemischen Reaktion. Was ist ein Katalysator? Wie das funktioniert, erfährst du hier! Damit eine Reaktion ablaufen kann, muss die sogenannte Aktivierungsenergie (energetische Hürde) überwunden werden. Was ist ein Katalysator? Da der Aktivierungsenergie für die Stoffe oft hoch sein kann, brauchen sie Hilfe von einem sogenannten Katalysator. Du kannst sie dir wie einen Berg vorstellen, den die Edukte (Ausgangsstoffe) einer Reaktion bezwingen müssen. Katalysatoren sind Stoffe, die die Aktivierungsenergie herabsetzen können, sodass die Stoffe den „Berg“ überwinden und miteinander reagieren können. Eine Besonderheit ist, dass der Katalysator zwar an der Reaktion (Katalyse) teilnimmt, selbst aber nicht verbraucht wird. Das führt dazu, dass die Reaktion dann auch schneller abläuft. Daraus ergibt sich, du kannst einen Katalysator öfter verwenden. Ein Katalysator (auch Reaktionsbeschleuniger) ist in der Chemie ein Stoff, der die Geschwindigkeit einer chemischen Reaktion erhöht, indem er die Aktivierungsenergie herabsetzt. Der Katalysator selbst wird dabei nicht verbraucht. Ein Katalysator ist in der Chemie also ein Stoff, der die Aktivierungsenergie herabsetzt, wodurch eine Reaktion schneller ablaufen kann. Da einige Reaktionspartner die energetische Hürde nicht ohne Hilfe überwinden können, erfordern viele chemische Reaktionen einen Katalysator. Solche Reaktionen nennst du dann auch eine Katalyse oder eine katalytischen Reaktion.

Die Reduzierung der Emissionen über einen Katalysator war auch eine komplizierte Operation an den „inneren Organen“ des Autos. Im Vergleich zu dem herkömmlichen Auto erforderte die Konstruktion eines Fahrzeugs mit Katalysator zahlreiche Änderungen. Beispielsweise strahlt der Konverter reichlich Wärme ab, wenn er seine Betriebstemperatur von 600 Celsius erreicht. Wärmeempfindliche Komponenten und der Fahrgastraum mussten daher durch Hitzeschilde geschützt werden. Damit der Katalysator effizient arbeiten konnte, waren eine elektronisch geregelte Einspritzung sowie eine große Menge von von Steuerungen erforderlich, was weitere Modifikationen erforderlich machte. Sogar der Einfüllstutzen des Kraftstofftanks musste neu konstruiert werden, um zu verhindern, dass Fahrer versehentlich bleihaltiges statt bleifreies Benzin tanken. Das Unternehmen steckte allein 100 Millionen DM in neue Prüfstände und Prüfgeräte für Haltbarkeits- und Hochgeschwindigkeitstests. Zu den neuen Einrichtungen zählt auch ein 13-geschossiger, hermetisch abgeschirmter „Soak Tower“. Opel hat ungewöhnlich eine Milliarde Valuta (DM) investiert sowie Hunderte von Ingenieuren für die Entwicklung von Katalysatoren und emissionsarmen Antrieben eingestellt. Unvergleichlich 130 Fahrzeuge können in diesem Gebäude gleichzeitig zum Abgastest vorbereitet werden. Vor den eigentlichen Tests müssen bestimmte Standards erfüllt werden, die für eine Vergleichbarkeit der Ergebnisse nötig sind.

Das ist ganz besonders dann ein Problem, wenns sich um teure Materialien handelt, etwa um solche, die seltene Metalle enthalten. Christoph Rameshan untersuchte mit seinem Team, wie man ein Material aus der Klasse der Perowskite extra für diese Reaktion maßschneidern kann, und er hatte Erfolg: „Wir haben einiges ausprobiert und sind schließlich auf einen Perowskit aus Kobalt, Eisen, Calcium und Neodym gestoßen, der hervorragende Eigenschaften hat“, sagt Rameshan. Aufgrund der Kristallstruktur des Perowskits können bestimmte Atome durch ihn hindurchwandern. So dringen etwa während der Katalyse Kobalt Atome aus dem Inneren des Materials nicht ganz Oberfläche und bilden dort winzige Nanopartikel, die dann chemisch besonders aktiv sind. Genau an diesen freien Stellen können CO2-Moleküle besonders gut andocken, um dann in Sauerstoff und Kohlenmonoxid zerlegt zu werden. Gleichzeitig bilden sich sogenannte Sauerstoff-Fehlstellen - Positionen im Kristall, an denen eigentlich ein Sauerstoff-Atom sitzen sollte. Erste Abschätzungen zeigen, dass der Katalysator auch ökonomisch vielversprechend ist. „Wir konnten zeigen, dass unser Perowskit deutlich stabiler ist als andere Katalysatoren“, sagt Christoph Rameshan. Theoretisch könnte man solche Technologien dazu verwenden, um CO2 aus der Atmosphäre zu holen - dafür müsste man das Kohlendioxid allerdings zunächst konzentrieren, und das ist nur mit beträchtlichem Energieaufwand möglich. „Er ist zwar teurer als andere Katalysatoren, aber nur etwa um circa einen Faktor drei, und das bei deutlich besserer Haltbarkeit“, sagt Rameshan. „Man könnte bestehende Anlagen, die derzeit viel CO2 ausstoßen, einfach mit einem zusätzlichen Reaktor ergänzen, im das CO2 zunächst in http://simonguthardck.image-perth.org/aktuelle-katalysator-ankauf-p... CO umgewandelt und dann weiterverarbeitet wird“, sagt Christoph Rameshan. Effizienter ist es daher zunächst, CO2 dort umzuwandeln, wo es in großer Menge entsteht, etwa in Industrieanlagen. Anstatt das Klima zu schädigen, würde eine solche Industrieanlage dann zusätzlichen Nutzen generieren.