Der Umweltschnüffler
© Volkswagen AG. Abgasmessung auf dem Motorenprüfstand: Mit dem Messsystem DEGAS III können Kohlenmonoxid- und Stickstoffemissionen schnell und lückenlos nachgewiesen werden.
Die Autoindustrie hat´s schwer: Weltweit zwingen neue Gesetze die Automobilhersteller, die Schadstoffemissionen von Neuwagen immer weiter zu drosseln. Um dies zu erreichen, braucht die Automobilindustrie jedoch genaue Angaben über kurzzeitige Emissionsspitzen, die etwa beim Beschleunigen auftreten. Wissenschaftler vom Fraunhofer-Institut für Physikalische Messtechnik IPM entwickelten ein Abgasmesssytem, das erstmals die Kohlenmonoxid- und Stickstoffemission lückenlos und schnell nachweist. Auf der Analytica in München (11. - 14. April 2000) stellen sie gemeinsam mit der Volkswagen AG in Halle B5, Stand 327/424 den innovativen Schnüffler zum ersten Mal der Öffentlichkeit vor.
Verbrennungsmotoren werden immer sparsamer und umweltfreundlicher. Schärfere Gesetze sorgen dafür, dass dieser Trend anhält. So tritt im kommenden Jahr die EU-Abgasnorm EU3 in Kraft. Sie zwingt die Automobilhersteller dazu, die Schadstoffemissionen von Neuwagen noch weiter zu drosseln. Drei Jahre später werden die EU-Grenzwerte erneut verschärft. Für die Motorenentwickler ist dies eine große Herausforderung. Denn mit den bisherigen Messmethoden lassen sich die kurzzeitigen Emissionsspitzen - beispielsweise beim Beschleunigen - nicht erkennen. Und die machen zur Zeit immer noch den Löwenanteil der Abgase aus. Um die strengen Vorschriften einhalten zu können, brauchen die Hersteller jedoch genau diese Abgaswerte. Mit dem Abgasmesssystem DEGAS III (Dynamic Exhaust Gas Analyzer System) kann nun erstmals die Kohlenmonoxid- und Stickstoffemission lückenlos nachgewiesen werden.
»Absolut neu ist bei DEGAS III die Schnelligkeit, mit der die Probe gemessen werden kann«, erklärt Karsten Sassenscheid vom Fraunhofer-Institut für Physikalische Messtechnik IPM. »Das Gas wird in nur 20 Millisekunden mit einem patentierten Verfahren in den Probebehälter eingesaugt und anschließend in Millisekunden nachgewiesen. Das reicht aus, um auch bei hohen Drehzahlen die Verbrennungszyklen einzelner Zylinder zeitlich auflösen und analysieren zu können.« Der innovative Schnüffler ist damit deutlich schneller als bisherige Techniken - wie etwa die Fouriertransformations-Infrarotspektroskopie FTIR, bei der die Messzeit noch einige Hundert Millisekunden beträgt.
DEGAS arbeitet mit der Diodenlaser-Spektroskopie im infraroten Wellenlängenbereich. An zwei Stellen misst das Gerät simultan die Konzentration zweier Gase: So kann zum Beispiel die Kohlenmonoxid- und Stickstoffmonoxid-Emission an zwei Auslassventilen oder vor und hinter dem Katalysator gemessen werden. Für die Motorenentwickler ist dies ein entscheidender Fortschritt. Mit dem neuen Messsystem haben die Automobilhersteller nun die Möglichkeit, sowohl das Motorenmanagement als auch die Katalysatorsteuerung - wie zum Beispiel die Lambda-Sonden - weiter zu verbessern. DEGAS III wurde bereits von namhaften Automobilherstellern aus Deutschland, Frankreich, Großbritannien und den USA erfolgreich getestet.
Isolde Rötzer
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Karsten Sassenscheid, Doris Banzhaf
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