Forschung für den Mittelstand - Die IGF-Projektdatenbank

Katalysierte NOx-Entfernung mittels H2 aus dem Abgas von THG-neutralen, mageren H2-Verbrennungsmotoren für stationäre und mobile Anwendungen

Magere H2-Motoren sind für den Einsatz bei großen Aggregaten im mobilen und stationären Bereich (z.B. Nfz, Schiffe, BHKW) eine leistungsstarke, THG-neutrale Antriebstechnologie. Den hohen Wirkungsgraden der mageren H2-Motoren steht jedoch die Emission von NOx gegenüber. Daher ist zur Einhaltung zukünftiger Ultra-Low-NOx-Grenzwerte (Post-EU 7 für Kfz, Post-Tier III für Schiffe) eine Abgasnachbehandlung zur NOx-Entfernung zwingend erforderlich. Neben etablierten Methoden wie dem SCR-Verfahren stellt die NOx-Reduktion mit H2 als Reduktionsmittel (H2-DeNOx) eine effektive Methode dar. Dies wurde sowohl für einen mageren H2-Verbrennungsmotor als auch für einen Pkw-Dieselmotor erfolgreich nachgewiesen. Die H2-DeNOx-Technologie wurde bisher jedoch ausschließlich für niedrige Abgastemperaturen entwickelt, sodass derzeit keine H2-DeNOx-Katalysatoren für die gängigen Abgastemperaturen magerer H2-Verbrennungsmotoren von Lkw, Schiffen und BHKW existieren. Daher ist das Ziel dieses Projekts die Entwicklung eines H2-DeNOx-Katalysators, der bei den relevanten Abgastemperaturen von 250 bis 450°C hochaktiv ist und damit zukünftige Anforderungen an ultraniedrige NOx-Emissionen erfüllt. Dazu werden in Kooperation von TU Freiberg und TU Chemnitz über 600 potentiell aktive Katalysatorproben hergestellt und deren Aktivität untersucht. Mittels Hochdurchsatz-Screening sowie Verwendung statistischer Methoden bei Versuchsplanung und -auswertung wird eine große Bandbreite potentiell aktiver Materialien systematisch abgerastert. Bei Erfolg des Vorhabens ist die H2-DeNOx-Technik für den Nieder- und auch den Hochtemperaturbereich anwendbar, sodass auf AdBlue-SCR-Infrastruktur gänzlich verzichtet werden kann. KMU werden durch die erzielten Ergebnisse in die Lage versetzt, sich mittel- bis langfristig am Markt als Technologieführer einer zukunftsweisenden DeNOx-Technologie für die Abgasreinigung, insbesondere bei H2-Motoren, zu etablieren.