Der aus dem Abgas herausgefilterte Ruß muss bei jeder Art von Rußfilter entweder kontinuierlich oder diskontinuierlich abgebaut werden. Bei fest installierten Systemen geschieht dieser Abbau in der Regel ohne Ausbau der Filterelemente zur manuellen Reinigung. Der angesammelte Ruß besteht überwiegen aus Kohlenstoff und kann mit Sauerstoff weiter oxidieren, so dass er rückstandsfrei „verbrannt“ wird. Es entsteht im Idealfall CO2 und H2O. Diesen Vorgang nennt man bei Rußfiltern im Allgemeinen „Regeneration“.
Ruß reagiert mit Sauerstoff bei einer Temperatur von über 550° C selbstständig. Den Vorgang nennt man auch Sauerstoffregeneration. Diese Temperaturen werden in den meisten Anwendungen in der Regel nicht oder nicht häufig erreicht. Deshalb setzen wir verschiedene Technologien ein, damit Ihr Rußfiltersystem ordnungsgemäß arbeitet. Dabei unterscheidet man zwei unterschiedliche Regenrationsverfahren - die aktive und die passive Regenrationen. Für beide Verfahren greifen wir applikationsabhängig auf verschiedene Strategien zurück.
Bei aktiven Verfahren wird die tatsächliche Abgastemperatur angehoben, in dem zusätzliche Wärmeenergie eingebracht wird. Passive Verfahren dagegen basieren auf einer Absenkung der benötigten Temperaturen auf einen Bereich, in dem die vorhandene Temperatur zur Regeneration ausreicht.
Ist die Motorbelastung regelmäßig hoch und gibt es keine längeren Schwachlastphasen, sind die passiven Verfahren oft die optimalste und wirtschaftlichste Lösung.
Additiv-Regeneration (FBC):
Dem Kraftstoff wird automatisch durch die Rußpartikelfiltersteuerung oder manuell ein Additiv beigemengt.
Das Additiv senkt die Rußzündtemperatur (Light Off Temperatur-Bezeichnung gilt eher für KAT‘s) von ca. 550° C auf ca. 390° C und beschleunigt zudem den Rußabbrand erheblich.
Kontinuierliche Regeneration (CRT oder DOC/DPF):
Vor dem RPF ist entweder ein mit Edelmetall beschichteter katalytischer Vorfilter angeordnet oder der RPF hat eine edelmetallhaltige katalytische Beschichtung. Der Vorfilter oder die Beschichtung des RPF unterstützen die Oxidation von Stickstoffmonoxid (NO) aus dem Abgas zu Stickstoffdioxid (NO2 ). Das so erzeugte Stickstoffdioxid (NO2 ) wiederum ist im Hinblick auf den Ruß deutlich reaktionsfreudiger als Sauerstoff und dient der Regeneration des RPF bei niedrigeren Temperaturen.
Rußabbrandbeschichtung (BMC):
Bei der Rußabbrandbeschichtung handelt es sich um eine edelmetallfreie Beschichtung, die auch BMC (Base Metal Coating) genannt wird. Die Beschichtung wird auf dem RPF aufgebracht und senkt die notwendige Rußzündtemperatur auf ca. 420° C. Unsere BMC-Beschichtung ist in gewissen Bereichen schwefelresistent und kann entsprechend in Anwendungen mit schwefelhaltigen Kraftstoffen betrieben werden.
Ist die Motorbelastung über längere Zeit oder dauerhaft sehr niedrig, ist ein aktives Regenerationsverfahren unumgänglich.
Katalytischer Brenner: Fischer HCpower
Vor dem RPF ist ein katalytischer Vorfilter mit einer speziellen Beschichtung angeordnet.
Auf diesen wird geregelt Dieselkraftstoff (Kohlenwasserstoffe) dosiert, der an der Oberfläche exotherm reagiert. Somit wird der RPF kontrolliert mit Temperaturen von > 600° C freigebrannt.
Elektrisches Heizregister: Fischer Epower oder SMF-AR®
Elektrische Heizwendeln sind in der Abgasanlage vor dem RPF oder ringförmig um das Filter-Element angeordnet und unterstützen so aktiv die Regeneration des RPF.
Ohne Last erreichen die Abgastemperaturen in bestimmten Anwendungen, wie zum Beispiel bei Generatoren oder dieselelektrischen Antrieben, oft nicht die benötigte Regenerationstemperatur. Die Dauer des Niedriglastzustands ist oft nicht bekannt oder vorhersehbar, daher startet das vor dem Partikelfilter angebrachte Heizregister in einem voreingestellten Abgastemperaturbereich. Mit dem Heizregister wird ein Doppeleffekt der Temperaturerhöhung erreicht: zum einen wird durch die einzelnen Heizstäbe Wärme in das Abgas eingebracht und zum anderen werden der Generator und der Dieselmotor stärker belastet, wodurch die Abgastemperatur auch „passiv“ innermotorisch erhöht wird. Beim Erreichen einer bestimmten Zielabgastemperatur und nach einer voreingestellten Zeit „X“ wird das Heizregister wieder ausgeschaltet.
