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IEA AMF Task EATS: Systeme zur Abgasnachbehandlung (Arbeitsperiode 2024 - 2027)

Verbrennungsmotoren mit erneuerbaren Kraftstoffen sind für die Dekarbonisierung der schwer zu elektrifizierenden Industrie- und des Transportsektors unerlässlich. Der AMF TCP EATS (exhaust aftertreatment systems) Task untersucht wirksame Abgasnachbehandlungstechnologien zur Erreichung einer mit elektrifizierten Anwendungen vergleichbaren Luftqualität. Die Emissionen werden analysiert, geeignete Messmethoden identifiziert und Richtlinien zur Begrenzung der Emissionen entwickelt.

Kurzbeschreibung

Das Ziel des IEA AMF EATS Tasks ist die Entwicklung und Implementierung von Technologien zur Reduktion von Emissionen aus Verbrennungsmotoren, die mit erneuerbaren Kraftstoffen betrieben werden.

Die Emissionen von Verbrennungsmotoren werden abhängig von der jeweiligen Anwendung zunehmend reguliert. Während bislang in der Regel nur bestimmte Schadstoffemissionen begrenzt waren, werden aktuell zunehmend klimarelevante Abgaskomponenten in die Emissionsvorschriften mit einbezogen. Bei Verbrennungsmotoren kann über die Substitution fossiler Kraftstoffe durch klimaneutrale Kraftstoffe der Treibhausgasausstoß massiv reduziert werden. Die Art des Kraftstoffs beeinflusst maßgeblich die Schadstoffemissionen, so dass abhängig von der Kraftstoffwahl spezifische motorinterne Maßnahmen und geeignete Abgasnachbehandlungssysteme (EATS) eingesetzt werden müssen, um die stringenten Emissionsziele zu erreichen.

Für die Auslegung von Abgasnachbehandlungssystemen ist es in Bezug auf die erneuerbaren Kraftstoffe in verstärktem Maße notwendig, sich auch mit unkonventionellen Abgaskomponenten und neuen Randbedingungen (Abgaszusammensetzung, Druck- und Temperaturverhältnisse, etc.) auseinanderzusetzen. Die genaue Kenntnis der vorherrschenden Bedingungen im Abgas ist insbesondere für die Auslegung und die Anordnung der einzelnen Komponenten des Abgasnachbehandlungssystems von entscheidender Bedeutung.

Die Aufgabenstellung umfasst die folgenden Punkte:

  • Charakterisierung der Abgasprofile für erneuerbare Kraftstoffe wie Ammoniak und Methanol durch experimentelle Untersuchungen.
  • Validierung und Bewertung von Messmethoden wie FTIR, GC und FID zur Erfassung von Gesamtkohlenwasserstoffen und spezifischen Verbindungen.
  • Untersuchung und Bewertung von katalytischen Abgasnachbehandlungssystemen zur Reduzierung neuer Schadstoffkomponenten in Abgasen.
  • Erarbeitung von Empfehlungen für Regulierungsbehörden zur wirksamen Begrenzung von Emissionen und zur Förderung der Einführung umweltfreundlicher Technologien.

Erwartete Ergebnisse:

  • Detaillierte Emissionsprofile für klimaneutrale Kraftstoffe
  • Maßgeschneiderte Abgasnachbehandlungssysteme, die die Reduktion der Schadstoffemissionen deutlich verbessern.
  • Neue zuverlässige Methoden zur quantitativen Analyse unkonventioneller Abgaskomponenten und zur Validierung der Wirksamkeit von Abgasnachbehandlungssystemen.
  • Fundierte, auf den Forschungsergebnissen basierende Empfehlungen zur Einhaltung von Emissionsvorschriften, um die Implementierung umweltfreundlicher Technologien zu unterstützen.

Die Ergebnisse werden entsprechend aufbereitet und den relevanten Interessengruppen wie nationalen und lokalen Behörden, politischen Entscheidungsträger:innen, NGOs, Motoren- und Komponentenherstellern, Anbietern von Mess- und Analysegeräten, Herstellern von Abgasnachbehandlungssystemen sowie der Kraftstoff- und Schmierstoffindustrie in geeigneter Art und Weise zur Verfügung gestellt.

Publikationen

Projektbeteiligte

Projektleitung

Dr. Igor Sauperl
LEC GmbH
Inffeldgasse 19, 8010 Graz
E-Mail: igor.sauperl@lec.tugraz.at

Projektpartnerin

Prof. Dr. Nicole Wermuth
Institut für Thermodynamik und nachhaltige Antriebssysteme (ITNA) der Technischen Universität Graz
Inffeldgasse 19, 8010 Graz
E-Mail: nicole.wermuth@ivt.tugraz.at

Teilnehmende Staaten

Brasilien, Dänemark, Finnland, Frankreich, Italien, Kanada, Korea, Österreich, Schweiz (Leitung), Spanien, Vereinigte Staaten von Amerika

Kontaktadresse