Keramische Dieselpartikelfilter: Fortschrittliche Emissionsreinigung für sauberere Stadtluft

Regierungsbehörden weltweit führen immer strengere Emissionsvorschriften ein. Dies hat die Entwicklung effizienterer Filter vorangetrieben, besonders für Dieselmotoren.
Keramik in Abgassystemen bietet eine hocheffektive Möglichkeit, Fahrzeugemissionen zu reinigen, die Luftqualität zu verbessern und städtische Umgebungen sauberer zu machen. Keramische Dieselpartikelfilter (DPF) sind besonders wirksam, einige entfernen nahezu 100 % des Russes aus den Abgasen.
Heute werden DPF-Systeme bei vielen Dieselfahrzeugen serienmäßig verbaut, besonders bei großen LKWs, Reisebussen und schweren Maschinen. Für den Straßenbetrieb sind sie auf hohe Haltbarkeit und einfache Wartung ausgelegt.

Keramikarten in Dieselabgassystemen

Keramik ist nicht das einzige Material für Abgasfilter. Auch Papier- und Metallfasern können Dieselpartikel filtern. Keramikfilter halten jedoch Kosten niedrig, sind einfach in Massenproduktion herzustellen, extrem langlebig und bieten feine Partikelfiltration. Folgende Keramikarten sind in DPF-Systemen gängig:

Cordierit

Cordierit ist die häufigste Keramik in Wanddurchströmungsfiltern. Diese zwingen das Gas, direkt durch den Filter zu strömen, im Gegensatz zu Durchströmungsfiltern wie Katalysatoren.
Cordierit ist ideal für DPFs, da es einen sehr hohen Partikelanteil filtert und relativ günstig ist.
Der einzige Nachteil: Cordierit kann schmelzen, wenn der Filter regeneriert wird – ein Wartungsprozess, bei dem Filtermaterial abgebrannt wird. Das Risiko ist besonders hoch bei großer Ruß- und Partikelansammlung. Daher benötigen Cordieritfilter oft einen Katalysator, um die Regenerationstemperatur zu senken.
Die Filterstruktur ähnelt dem Wabenkern eines Katalysators, aber der DPF hat verstopfte Kanäle, sodass das Gas durch die Wand gezwungen wird und der Filterstoff auf der Einlassseite gesammelt wird.

Siliziumkarbid

Siliziumkarbid ist eine Keramik, die ebenfalls in Wanddurchströmungsfiltern verwendet wird. Siliziumkarbid-Filter sind nicht so beliebt wie Cordierit-Filter, weil sie teurer sind. Der Grund für den höheren Preis: Sie sind nicht thermisch stabil, weshalb Zement die Filterkerne trennen muss, um sie vor thermischer Ausdehnung zu schützen.
Siliziumkarbid-DPFs funktionieren nach demselben Prinzip wie Cordierit-Filter. Der Wirkungsgrad kann bis zu 95 % betragen. Siliziumkarbid hat zudem einen hohen Schmelzpunkt von 2700 °C.