Marine/Fahrgastschiffe | Passive Systeme - Rußpartikelfiltersysteme

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Bei passiven Partikelfiltern macht man sich die katalytische Wirkung von Beschichtungen oder Additiven im Dieselkraftstoff zunutze. In beiden Fällen wird die Oxidationstemperatur von Dieselruß abgesenkt. Katalytische Beschichtungen auf Filtern oder offenen Wabenkörpern verbrauchen sich dabei nicht während flüssige Kraftstoffzusätze von Zeit zu Zeit aufgefüllt werden müssen.

Passive Filter eignen sich für Motoren, die zeitweise oder dauerhaft höher belastet werden und dadurch genügend hohe Abgastemperaturen für eine Selbstregeneration erzeugen.

Katalytische Beschichtungen auf Edelmetallbasis können bereits ab ca. 200 Grad C für eine Rußoxidation sorgen. Bei dieser niedrigen Temperatur ist die Oxidationsgeschwindigkeit allerdings noch sehr gering, so dass mehr Rußpartikel gesammelt als verbrannt werden. Erst oberhalb von 280-300 Grad C ist die Oxidationsgeschwindigkeit hoch genug, um die Rußmenge im Filter langsam zu reduzieren. Katalytische Systeme sind daher für kontinuierlich, mit mittlerer bis hoher Last arbeitende Motoren optimal. Dadurch ergibt sich ein konstant hohes Temperaturniveau.

Die Reaktionskinetik bei Additiv Systemen ist anders als bei katalytischen Beschichtungen. Dadurch dass der Ruß katalytisch aktiviert ist – das Additiv ist bei der Verbrennung im Motor präsent und dotiert den Ruß mit katalytisch aktiven Substanzen auf – muss der Ruß nur einmal angezündet werden und brennt dann mit hoher Oxidationsgeschwindigkeit durch. Allerdings werden für das „Anzünden“ Abgastemperaturen von 380 bis 400 Grad C benötigt.

Aus diesem Grund eignen sich Additiv Systeme für intermittierenden Motorbetrieb mit Temperaturspitzen oberhalb von 400 Grad C. Das Kraftstoffadditiv wird mit einem Dosiersystem in den Dieseltank gemischt, entweder kontinuierlich oder beim Nachtanken.

Das Additiv besteht aus Eisenoxid, gelöst in einer kraftstoffähnlichen Substanz. Es verteuert die Kraftstoffkosten um ca. 2 Cent pro Liter.

Die Filtersysteme Mobiclean Basic, Mobiclean Advanced, SMF-CRT und DPX zählen zu den katalytisch beschichteten Filtern. Sie sind skalierbar bis zu Motorleistungen von ca. 400 kW. Noch höhere Leistung können durch Parallelschalten zweier oder mehrerer Filter abgedeckt werden.

Als Filtermaterial kommen keramische Monolithe aus Cordierit (DPX) und Siliziumkarbid (mobiclean) sowie Sintermetall (SMF-CRT) zum Einsatz. Mit einem vorgeschalteten Diesel Oxidationskatalysator (DOC) wie beim mobiclean advanced, SMF-CRT und DPX-2 kann man bereits bei niedrigeren Abgastemperaturen regenerieren. Der mobiclean basic und der DPX-1 haben nur einen beschichteten Filterkörper, bauen aber dafür kompakter.

Der MCE Filter für Großmotoren deckt Schiffsantriebe oder Generatoranlagen bis 4000 kW Leistung ab. Die Filter sind in Kassettenform angeordnet und einzeln auswechselbar. Die Filtermodule sind als Passivfilter katalytisch beschichtet. Optional können Oxi-Kats vorgeschaltet werden. Als Aktivfilter ist der MCE mit Brennermodulen kombinierbar.

SMF-FBC (FBC steht für Fuel Borne Catalyst = kraftstoffbasierter Katalysator) ist ein Additiv System mit Sintermetallfilter. Additivdosierung und Filterüberwachung werden von einer zentralen Elektronikbox gesteuert. Die Obergrenze der Motorleistung liegt bei ca. 300 kW.

HUG mobiclean® advanced