Verständnis der Rolle von AdBlue® in SCR-Schadstoffkontrollsystemen

AdBlue® ist eine wässrige Lösung, die in Dieselfahrzeugen verwendet wird, die mit Systemen zur selektiven katalytischen Reduktion (SCR) ausgestattet sind, um den Ausstoß von Schadstoffen, insbesondere Stickoxiden (NOx), zu reduzieren. Die Lösung besteht aus 32,5 % hochreinem Harnstoff (NH₂-CO-NH₂), gelöst in entionisiertem Wasser, mit einer vereinfachten chemischen Formel: CO(NH₂)₂. Seine Verwendung ermöglicht die Einhaltung der Euro 4-, Euro 5- und Euro 6-Normen zur Reduzierung von Schadstoffemissionen. AdBlue® löst eine chemische Reaktion aus, die die Schadstoffemissionen deutlich reduziert. Diese chemische Reaktion findet statt, wenn AdBlue® im Katalysator eines Dieselmotors in die Abgase eingespritzt wird. Unbehandelte Abgase enthalten Stickoxide (NOX), die zu den Hauptluftschadstoffen zählen.

AdBlue® wurde speziell entwickelt, um den Ausstoß dieses Schadstoffs zu begrenzen. AdBlue® enthält daher reinen Harnstoff. Bei hohen Temperaturen kommt es durch die Einspritzung von Harnstoff in die Abgase zur Bildung von Ammoniak. Dadurch kommt es zu einer chemischen Reaktion, die alle giftigen Stickoxide (NOX) in Wasserdampf (H2O) und Stickstoff (N) zerlegt, die für die Umwelt unschädlich sind.

Im SCR-System wird AdBlue® in den Abgasstrom eingespritzt, wo es thermisch zu Ammoniak (NH₃) zersetzt wird. Diese Reaktion findet bei hohen Temperaturen in den SCR-Katalysatoren statt und lässt sich vereinfacht wie folgt darstellen:

Thermische Zersetzung: CO(NH₂)₂ + H₂O → 2NH₃ + CO₂
NOx-Reduktion: Das im Abgas vorhandene NOx reagiert anschließend im SCR-Katalysator mit NH₃ und erzeugt Stickstoff (N₂) und Wasser (H₂O): 4 NO + 4NH₃ + O₂ → 4N₂ + 6H₂O 6 NO₂ + 8NH₃ → 7N₂ + 12H₂O

Diese Reaktionen reduzieren die NOx-Emissionen deutlich und tragen zur Einhaltung der Euro-VI-Norm bei.

Das SCR-System besteht aus einem AdBlue®-Tank, einer Pumpe, einem Injektor und einem Heizsystem.

So funktioniert es:

Lagerung und Verteilung: AdBlue® wird in einem speziellen Tank gelagert und an die Pumpe geliefert.

Einspritzung: Eine Pumpe dosiert das AdBlue® und spritzt es vor dem Katalysator in den Abgasstrom ein.

Chemische Umwandlung: AdBlue® zersetzt sich im heißen Abgas und setzt Ammoniak frei, das im SCR-Katalysator mit NOx reagiert.

Rückführung in den Tank: Die Systeme verfügen über Heizelemente, um das AdBlue® auf einer optimalen Temperatur zu halten und so ein Einfrieren im Winter und eine Kristallisation unter bestimmten Bedingungen zu verhindern.

Obwohl AdBlue® eine wirksame Lösung ist, bestehen bestimmte Risiken:

• Kristallisation : AdBlue® kann insbesondere bei geringer Nutzung oder schwankenden Temperaturen kristallisieren und Ablagerungen bilden, die die Einspritzdüsen verstopfen. Wenn die Temperatur dieser Gase nicht ausreicht, um die Reaktion auszulösen, oder die Temperatur unter -11 °C liegt, kristallisiert es.

• Sensorfehler : Sensoren können verstopfen und die Injektionsgenauigkeit beeinträchtigen.

• Gefrieren : Bei niedrigen Temperaturen kann AdBlue® gefrieren. Zur Linderung dieses Problems sind Systeme oft mit Widerstandsheizungen ausgestattet, diese Geräte sind jedoch anfällig für Ausfälle.

Die Kristallisation von AdBlue® erfolgt, wenn die Lösung mit Luft in Kontakt kommt oder Schwankungen unterliegt
der Temperatur. Dieses Phänomen ist auf die Bildung von Harnstoffkristallen und Ammoniakablagerungen zurückzuführen, die durch die Verdunstung des in der AdBlue®-Lösung enthaltenen Wassers entstehen. Durch die Ansammlung dieser Kristalle verstopfen sie die Einspritzdüsen und verschlechtern die Leistung des SCR-Systems.

Angesichts dieser Herausforderungen bietet das Optiblue- Additiv von Bardahl eine innovative Lösung. Dieses Additiv wurde entwickelt, um die AdBlue®-Lösung zu stabilisieren und eine Kristallisation zu verhindern, selbst bei unregelmäßigem Gebrauch oder unter extremen Bedingungen. Dank spezifischer Tenside verhindert Optiblue die Ansammlung von Kristallen in Einspritzdüsen und Kreisläufen und erhöht so die Lebensdauer und Zuverlässigkeit des SCR-Systems unter Einhaltung der Norm ISO 22241.

AdBlue® ist bei optimaler Anwendung eine wertvolle Lösung zur Reduzierung der NOx-Emissionen. Allerdings bleibt die Kristallisation eine große Herausforderung. Mit Produkten wie Optiblue von Bardahl können die Kristallisationsrisiken erheblich reduziert werden, wodurch SCR-Systeme robuster und langlebiger werden, um den immer strengeren Anforderungen zur Emissionsreduzierung gerecht zu werden.