Dieselpartikelfilter kaufen: Wissenswertes zum DPF.

Dieselpartikelfilter - Funktion, Regeneration, Defekt und Austausch

Die Verbesserung der Luftqualität zum Schutz von Mensch und Umwelt ist ein wichtiges Unterfangen der politischen Agenda Deutschlands. Auch um die von der EU vorgegebenen Grenzwerte zu erreichen, hat der Staat deshalb eine Reihe von Maßnahmen angestoßen. Hierzu gehören, neben der Einführung von Umweltzonen, die in mehr als 60 deutschen Städten umgesetzt wurde und der weitere Städte in Kürze folgen, die Abgas-Nachbehandlung für dieselbetriebene Pkws, Lkws oder Busse. Verschiedene Aspekte zeigen, dass der Dieselpartikelfilter durchaus sinnvoll ist: Er reduziert die aufgrund der Kraftstoffeigenschaften und des Verbrennungsverfahrens ausgestoßene Rußpartikelemissionen um bis zu 90 % und sichert Autobesitzern oder Flottenbetreibern so langfristig freie Fahrt in entsprechend ausgewiesenen Umweltzonen.

 

Inhalt

Warum gibt es Dieselpartikelfilter?

Wie funktioniert der Dieselpartikelfilter?

Wie regeneriert sich der Dieselpartikelfilter?

Wodurch regeneriert sich der Dieselpartikelfilter?

Warum regeneriert sich der Dieselpartikelfilter nicht?

Was tun, wenn der Dieselpartikelfilter sich nicht regeneriert?

Ist der Dieselpartikelfilter unbegrenzt regenerierbar?

Was passiert, wenn der Dieselpartikelfilter verstopft ist?

Was tun, wenn der Dieselpartikelfilter verstopft ist?

 


 

Warum gibt es Dieselpartikelfilter?

Um die Luftqualität in den europäischen Großstädten messbar zu verbessern, hat die EU die Europäische Luftqualitätsrahmenrichtlinie sowie deren Umsetzung im Immissionsschutzgesetz veranlasst. Aus diesem Grund sind Grenzwerte und Alarmschwellen für die Konzentration von Schadstoffen in der Luft festgelegt worden, die nach und nach verschärft werden. Diesen Vorgaben und Grenzwerten für Schadstoffe wie Stickstoffoxide und Feinstaub sind auch die Automobilhersteller verpflichtet.

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Wie funktioniert der Dieselpartikelfilter?

Bei modernen Dieselfahrzeugen gehört ein Dieselpartikelfilter (DPF) zur Serienausstattung. Er besteht aus einer porösen Keramik (Siliziumcarbid) und besitzt eine wabenförmige Struktur mit einer Vielzahl von quadratischen Kanälen, die gegenseitig versetzt und an ihren Enden wechselseitig verschlossen sind. Durch diese Kanäle fließen sämtliche Abgase und die Rußteilchen. Während die gasförmigen Schadstoffe, wie zum Beispiel unverbrannte Kohlenwasserstoffe und Kohlenmonoxid die feinen Poren der Filterwände auf Grund ihrer geringen Größe problemlos passieren, werden Feststoffe wie die wesentlich größeren Rußpartikel an den Zwischenwänden aufgehalten und lagern sich an der Wandoberfläche ab. Je mehr Teilchen sich so ansammeln, desto mehr verstärkt sich auch die Filterwirkung der Wände.

 

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Wie regeneriert sich der Dieselpartikelfilter?

Da die Rußbeladungskapazität des Partikelfilters begrenzt ist, muss der Filter in regelmäßigen Abständen nach einem im Motor-Steuergerät festgelegten Programm regeneriert und der angesammelte Ruß verbrannt werden. Je nach Filtersystem läuft die vom Motormanagement eingeleitete Regenerierung unterschiedlich ab: Bei Fahrzeugen, bei denen dem Dieselkraftstoff nach jeder Betankung aus einem separaten Behälter ein Additiv zugesetzt wird (die Dosierung erfolgt über ein Kraftstoffadditivsteuergerät), sinkt die Abbrenn-Temperatur des Rußes von 550 °C auf 450 °C und somit auf eine Temperatur, die schon bei normalen Fahrten erreicht werden kann. Als alternatives Verfahren zur additivunterstützten Regeneration hat sich jedoch ebenso die katalytisch unterstützte Regeneration bei Pkw etabliert. Hierbei ist der Filter ähnlich einem Oxidationskatalysator katalytisch beschichtet (coated DPF) und die Abbrenn-Temperatur wird durch innermotorische Maßnahmen wie die Nacheinspritzung oder Drosselung der Ansaugluft erreicht. Die Vorteile dieses Verfahrens liegen in der geringeren Kohlenmonoxid-Sekundäremission, viel weniger Ascherückstand im Partikelfilter, dem Entfall des Zusatz-Tanks für das Additiv, und einem höheren Wirkungsgrad bei geringerem Mehrverbrauch. Diese Variante wird auch als geregeltes geschlossenes System bezeichnet und mittlerweile von den meisten Herstellern verbaut.

 

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Wodurch regeneriert sich der Dieselpartikelfilter?

Um die Funktion des Dieselpartikelfilters (DPF) zu gewährleisten, ist das DPF-System mit einer Mess-Einrichtung zur Erfassung des Abgasgegendruckes versehen, welche den Abgasdruck vor und nach dem Filter misst. Anhand des so ermittelten Differenzdrucks, der gefahrener Wegstrecke, Zeit und Temperatur wird der Reinigungsprozess (üblicherweise DPF-Regeneration genannt) selbsttätig durch die Motorsteuerung ausgelöst. Bei normalen Betriebsbedingungen und einem einwandfrei funktionierenden Motor merkt der Fahrer jedoch meist nichts von den Vorgängen.

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Warum regeneriert sich der Dieselpartikelfilter nicht?

Die Gründe dafür können unterschiedlicher Natur sein: Neben defekten, bzw. nicht voll funktionsfähigen Injektoren, einem verrußten, bzw. verkokten AGR-Ventil und wechselnden Kraftstoffqualitäten durch variierende Bioanteile ist insbesondere das Kurzstrecken-Fahrprofil häufige Ursache für die Verstopfung des Dieselpartikelfilters. Dann ist die aktive Regeneration wegen dauerndem Kurzstreckenbetrieb nicht möglich, oder wird, durch das Abstellen des Motors, viel zu früh abgebrochen.

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Was tun, wenn der Dieselpartikelfilter sich nicht regeneriert?

Manche Hersteller empfehlen in der Betriebsanleitung explizit eine Regenerationsfahrt, bei der die Abgastemperatur wenigstens 500 °C erreicht und die Rußschicht auf der Filteroberfläche verbrennt. Bei Audi zum Beispiel soll der Fahrer etwa 15 Minuten im vierten Gang bei mindestens 60 km/h mit einer Drehzahl von 2.000 Drehungen pro Minute fahren, Skoda empfiehlt die etwa gleiche Fahrzeit bei ca. 70 km/h im fünften Gang. Bei einigen Fahrzeugtypen besteht zudem die Möglichkeit den Partikelfilter freizubrennen, indem die Werkstatt über den Diagnosetester eine statische Regeneration durchführt. Durch das entsprechende Freibrennprogramm wird der Motor dann einige Minuten lang mit 4000 1/min betrieben.

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Ist der Dieselpartikelfilter unbegrenzt regenerierbar?

Trotz automatischer Regeneration kann der Dieselpartikelfilter irgendwann verstopft sein. Denn bei der Verbrennung entsteht immer ein geringer Anteil Asche. Gerade die ist jedoch schädlich für den Filter, da sie sich nicht weiter verbrennen lässt oder auf andere Weise im Fahrbetrieb aus dem Filter entfernt werden kann. Entsprechend sammelt sie sich in den feinen Kanälen der geschlossenen Filtersysteme und setzt diese langsam zu. So erreichen die Filter irgendwann ihre endgültige Beladungsgrenze.

 

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Was passiert, wenn der Dieselpartikelfilter verstopft ist?

Im Allgemeinen steigt der Abgasgegendruck, das Auto bockt, der Spritverbrauch geht nach oben und die Leistung verringert sich. Genauer betrachtet, kann ein verstopfter Diesel-Partikelfilter so schwerwiegende Schäden nach sich ziehen, wie zum Beispiel am Turbolader: Da die Abgase nicht frei durchströmen können, steigt die Temperatur auf der Auslassseite des Turboladers an. Dies führt zu Veränderungen der Motorölviskosität und wirkt sich negativ auf die Schmierung und Kühlung des Turboladers aus. Es häufen sich verbrannte Motorölreste im Lagergehäuse des Turboladers an, die zur Verstopfung führen, wodurch die Turboladerwelle nach einer gewissen Zeit festläuft. Um solche und weitere mögliche Folgeschäden zu vermeiden, schaltet die Motorelektronik jedoch normalerweise in das Notlaufprogramm und die Fahrt zur Werkstatt wird unumgänglich.

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Was tun, wenn der Dieselpartikelfilter verstopft ist?

Der Lösungsansatz der Hersteller: Der Austausch der verschmutzten Filter. Doch das kann ins Geld gehen, da ein neuer Original-DPF je nach Modell 1000 bis 3000 Euro kosten kann. Die günstigere Alternative ist sicherlich ein generalüberholter Austausch-DPF. Denn mit diesem sparen Sie in der Regel bis zu 50% des Anschaffungs-Preises eines werksneuen Dieselpartikelfilters.

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