Strategien zur Minimierung der Partikelemission von ... - AKPF

Strategien zur Minimierung der Partikelemission von
Verbrennungsmotoren
1.Tag: Grundlagen
Seminar Haus der Technik 4./5.Juni 2002 in München
A.Mayer Einführung
TTM
Niederrohrdorf / Schweiz
Was sind Feinpartikel. Warum gewinnen sie an Bedeutung. Warum gerade bei
Verbrennungsmotoren. Warten auf Kausalitätsnachweis oder Präventivmassnahmen - Minimierung
gemäss BAT. Motorische Massnahmen, Kraftstoffe und Abgasnachbehandlung. Nachrüstung und
Originalausrüstung. Neue Definitionen und Messtechnik – warum ist Neuorientierung zwingend
geworden. Grosse Anstrengungen weltweit. Alea iacta ?
Prof.Dr.H.Burtscher Partikel aus der Verbrennung / Entstehung und Eigenschaften
Fachhochschule Aargau
Windisch / Schweiz
Entstehung von Partikeln in technischen Verbrennungen, Nachreaktionen mit anderen Partikeln und
Gasen im Auspuffsystem und in der Atmosphäre. Nukleation, Kondensation, Agglomeration und
Koaleszenz. Feststoffpartikel und Kondensate. Grösse, Gestalt und physikalisches Verhalten von
Schwebeteilchen. Strömungswiderstand und Schleppkraftgesetze. Charakterisierung:
aerodynamischer und Beweglichkeits-Durchmesser, Inhaltsstoffe und Oberflächencharakter,
Porosität, Dichte, Volumen und Masse.
Dr.A.Peters Gesundheitsrisiken durch Feinpartikel
GSF-Institut/ München
Toxizität von Russ und Russpartikeln. Grösseneinflüsse. Lungengängigkeit, Depositions- und
Clearingmechanismen. Weg und Verweilzeit der Partikel im Organismus. Messungen von Partikeln
für epidemiologische Studien. Kurz- und Langzeitwirkungen in der Lunge und im kardiovaskulären
System. Gesicherte Befunde und strittige Aspekte. Wünsche des Toxikologen und des
Epidemiologen an Messtechnik, Motorenbau und Nachrüstkonzepte.
Prof.Dr.J.Czerwinski Partikelemissionen verschiedener Verbrennungsmotoren
Fachhochschule Biel /Schweiz
Standortbestimmung bezüglich der Partikelemissionen heutiger Diesel- und Ottomotoren von der
Kettensäge bis zum Schiffsdiesel. Grössenverteilungen und Konzentrationen. Feste und flüchtige
Partikel. Inhaltsstoffe. Gesicherte und strittige Aspekte.
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Dr.M.Mohr Auswirkungen von motorischen Massnahmen auf Anzahl und
EMPA / Dübendorf Grösse der Partikel
Grössenverteilung der Partikelanzahl im Vergleich zu Masse und Zusammensetzung der Partikel.
Potenzial von Einspritzparametern, Einfluss von Abgasrückführung und Kraftstoffqualitäten zur
Minderung der Partikelemission im Vergleich zur Filtration. Partikelemissionen von Dieselmotoren und
Ottomotoren verschiedener Gemischbildungsverfahren.
U.Lambrecht Szenarien der Partikelemissions- und Immissionsentwicklung
IFEU-Institut / Heidelberg
Partikelemission des Strassenverkehrs in Deutschland 1980-2020. Abschätzung der Auswirkungen der
Aenderungen der Emissionen auf die Luftqualität. Vergleich der Immissionen mit vorliegenden Richt-
und Grenzwerten.
Dr.D.Dahmann Partikelminimierung am Arbeitsplatz gestern und heute
IGF Institut für Gefahrstoff-Forschung
der BBG / Dortmund
Geschichte und Gewichtung der Partikelbelastung im Arbeitsschutz. Konventionen zu
Lungengängigkeit und Deposition. EN 481. Kanzerogenität und Minimierungsgebot. Bestehende
Vorschriften: TRGS 554. MAK und TRK . Bewertung der Substanzen. EC als Leitsubstanz.
Neuorientierung nach Beweglichkeit und Anzahlkonzentration im Grössenbereich 10-200 nm.
Internationale Abstimmung. Grenzwert-Trend.
S.Rodt Gesetzgebung zur Partikelminderung: Stand und Dynamik
UBA / Berlin
Entwicklung der Abgasgesetzgebung und der Partikelemissionen des Verkehrs. Vergleich
verschiedener Verkehrsträger. Zielsetzung der Emissionsminderung. Partikel-Emission / -Immission.
Minderung des Gesundheitsrisikos. Ansätze bei den Offroad- Dieselmotoren und Ottomotoren.
Das ECE-PMP-Programm zu Neudefinition des Schadstoffs „Partikel“, zu Messung und Typenprüfung.
Ausblick.
Dr.M.Kasper Konventionelle und neue Verfahren der Partikel-Messtechnik
Matter Engineering AG
Wohlen
Direkt messbare Eigenschaften. Indirekt bestimmte Eigenschaften und Konventionen.
Risiken der Probennahme. Wägung, Zählung, Oberflächenbestimmung. Lichtstreuung und
Absorption. Klassierung nach Beweglichkeit und Masse. Bestimmung von Inhaltstoffen. Filterung
oder in-situ-Messung. Nachweisgrenzen und Transientfähigkeit. Aufwand und Genauigkeit.
Verfügbare Verfahren für Typenprüfung in in-use-compliance. Entwicklungstendenzen.
Die ETH-Konferenz zur Nanopartikelmesstechnik.
Dr.N.Heeb Sekundäremissionen durch Abgasnachbehandlung
EMPA Dübendorf potentielle Risiken und ihre Vermeidung
Partikelfilter als oberflächenreicher chemischer Reaktor mit vielfältigen zT katalytisch unterstützten
Nebenreaktions-Möglichkeiten: Sulfate, Lachgas, Dioxine und Furane, Aldehyde, Veränderung des
PAH-Profils, Nitro-PAH, Verschiebung der NO2/NO-Relation.
Gesamttoxizitäts-Betrachtungen.
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2.Tag: Massnahmen
Dr.D. Duncan Minderungspotentiale von Treibstoffen und Schmierölen
LUBRIZOL Vortrag in englischer Sprache
Hazelwood / England
Einfluss von Schwefel und Aromaten, Oxidantien und Wasseremulsionen sowie Additiven auf
Partikelanzahl, Masse, Grösse und Zusammensetzung. Massnahmen zur Verbesserung der
Regeneration von Partikelfiltern. Nachteile solcher Sonderkraftstoffe. Kosten/Nutzen-Relation im
Vergleich zu anderen Massnahmen. Weltweite Trends. Beitrag von Schmierölen zur
Partikelbildung. Der anderer Charakter der Schmierölpartikel. Feststoffe in Schmierölen. Potentiale
zur Verminderung von Sulfatasche, Schwermetallen und Mineralien.
Dr.K-P.Schindler Minderungspotentiale der PKW-Motoren mit/ohne
Volkswagen AG Abgasnachbehandlung
Wolfsburg
Rahmenbedingungen. Partikelemissionen von Otto-und Dieselmotoren. Minderungspotentiale durch
Technik und Kraftstoffe. Zukünftige Antriebskonzepte.
NN Minderungspotentiale der NFZ-Motoren mit/ohne
Abgasnachbehandlung
Anforderungen an OEM- und Nachrüstsysteme. Ausschlusskriterien. Abstimmung mit dem Motor.
Einfluss der Betriebsbedingungen (Lastkollektive, driving cycle). Erfahrungen, Laufzeiten,
Verfügbarkeit, Ausfallursachen. Das Ascheproblem. Kosten für massgeschneiderte Lösungen und
Serien.
Dr.HJ.Rembor Heissgasfilter: Gesetze und technische Lösungen
HUSS / Nürnberg
Abscheidungsmechanismen. Trenngradcharakteristik und Partikelrückhaltung. Speicherung und
Sättigung. Grenzbeladungsphänomene. Einfluss von Raumgeschwindigkeit und Temperatur.
Druckverlust im Neuzustand und bei Beladung. Oberflächen- und Tiefenfilter. Lunge als Filter.
Materialien und Strukturen für die Heissgasfiltration. Kennzahlen. Normen und Prüftechnik.
Dr.P.Zelenka Regenerations-Methoden für Diesel-Partikelfilter
Zeuna-Stärker/ Augsburg
Vielfalt der Partikelzusammensetzung und Verschiedenheit des Russcharakters. Abhängigkeit der
Russverbrennung von Sauerstoffgehalt, Abgastemperatur, Zeit, Filtergeometrie, Filtermaterial,
Ablagerungsgeschichte und Zusammensetzung des Abgases.
Passive Massnahmen: Kraftstoffadditive, katalytische Regeneration (CRT), katalytische
Beschichtungen, Unterstützung durch Motormanagement.
Aktive Massnahmen: Brenner, elektrische Regeneration, externe Regeneration, Motordrosselung.
Kombinierte Massnahmen. Regenerationskontrolle und OBD.
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Dr.H.Plote Regelstrategien und Systemintegration
Robert Bosch / Stuttgart
Luft- und Einspritzmanagement.
Ueberwachungssensoren und Regeleingriffe.
Adaptive Verfahren zur Korrektur von Langzeiteinflüssen. Besonderheiten von PKW- und
Nutzfahrzeugmotoren. Probleme und Chancen bei Erstausrüstung und Nachrüstung.
Dr.G.Belot Erfahrungen mit Partikelfiltern in grossen PKW-Serien
PSA Peugeot Citroen Vortrag in englischer Sprache
La Garenne-Colombes / Frankreich
Seriegerechte Lösung für PKW’s aller Grössenklassen. System-Varianten. Aufwand. Einbindung ins
Motormanagement und OBD. Infrastrukturelle Randbedingungen. Probleme durch Treibstoffe und
Schmieröle europaweit heute und morgen. Das Ascheproblem und seine Beherrschung. Alterungs-
und andere Langzeiteffekte. Ausfallrisiken. Emissionsdaten im Vergleich. Felderfahrungen im In-und
Ausland. Zukunftspotential.
A.Mayer Erfahrungen mit Partikelfilter-Nachrüstung bei Nutzfahrzeugen
TTM Baumaschinen, Geräten und stationären Motoren
Niederrohrdorf / Schweiz
Filterprüfung, Filterauswahl, Filterkontrolle
Motivation und Finanzierung. Erfahrungen und Kosten. Kosten/Nutzen-Betrachtungen.
Grosse Nachrüstprojekte in USA /Kalifornien, Japan, Schweden, England, Deutschland, Frankreich
Schweiz sowie im Arbeitsplatzbereich USA, Deutschland, Oesterreich, Kanada, Schweiz.
A.Mayer Schlusswort
TTM, Niederrohrdorf
Schweiz
Branchenstrukturen und Informationswege
Kontaktadressen. Internetzugänge. Konferenzen, Workshops und Arbeitsgruppen.
Literatur.
.......................................................................................................................TTM, Stand 7.4.2002
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