Bis zu 90 % der im Test gemessenen Schadstoffe unserer Verbrennungsmotoren entstehen direkt nach dem Kaltstart. Was also muss unternommen werden, wenn Hybridautos und Range Extender eine bestimmte Wegstrecke rein elektrisch zurücklegen, bis der Verbrennungsmotor wieder anspringt? In der Stadt können besonders in den Stoßzeiten lange Pausen für den Verbrennungsmotor anfallen, in denen er und sein Abgassystem nahezu vollständig auskühlen. Mit konventionellem Abgassystem ist dann jeder Motorstart ein Kaltstart mit hohem Schadstoffausstoß.
Bereits vor 22 Jahren entwickelte Emitec einen Heizkatalysator, der sich bis heute im Prinzip nicht verändert hat. Er besteht aus einer dünnen Scheibe des für Emitec typischen, gewickelten Metallträgers. Diese Scheibe wird im Gehäuse vor dem Katalysator isoliert eingebaut und bei Bedarf unter elektrischen Strom gesetzt. Bei Hybridautos und Range Extendern kann der Strom bereits eingeschaltet werden, bevor der Motorstart erfolgt, denn das System der Batterieüberwachung erkennt rechtzeitig, wann sich die Batterieladung dem Ende zuneigt. Um den Katalysator selbst vorzuwärmen, stehen zwei Möglichkeiten zur Verfügung. Entweder sorgt eine Sekundärluft-Einblasung für Luftdurchsatz oder der Motor wird ohne Einspritzung und Zündung vom Elektromotor für mehrere Sekunden angetrieben, um reine Luft durch das Abgassystem zu blasen.
In gründlichen Versuchen wies Emitec nach, dass der Katalysator auf diese Weise vor der ersten Zündung so erwärmt werden kann, dass die für die katalytische Funktion notwendige Temperatur erreicht wird. Die Anspringtemperatur („light off“) liegt bei etwa 230 °C für den Ottomotor und bei rund 180 °C für den Dieselmotor. Die Ingenieure haben verschiedene Auslegungen ermittelt, aus denen der Automobilhersteller sich die für ihn am besten Passende aussuchen kann. Damit arbeitet der Katalysator von der ersten Zündung an optimal und die Schadstoffe werden auf die gewünschten Werte reduziert.
Um den Katalysator möglichst lange nach dem Ausschalten des Motors warm zu halten, wird das die Heizscheibe und den Katalysator umschließende Gehäuse von einer Isolierschicht und einem zweiten Gehäuse aus dünnwandigem Edelstahl umhüllt. Diese Bauweise reduziert neben dem Wärmeverlust zugleich die Schallabstrahlung.
Die zuvor durch Simulation und auf den Prüfständen ermittelte Wirkung wurde durch Fahrversuche eindrucksvoll bestätigt. Nach dem Kaltstart liegen die Schadstoffwerte bei unbeheiztem Katalysator um rund 80 % höher als bei Beheiztem. Die guten Ergebnisse legen den Schluss nahe, auch konventionelle Automobile mit dem Heizkat auszurüsten. Denn auch die Start-Stopp-Einrichtungen und die Schubabschaltung sorgen bei normaler Fahrt für ein Auskühlen des Abgassystems.
Emitec; Telefon: 02246 109-311; E-Mail: presse@emitec.com
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