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Mit hohem Druck zum Umweltschutz

20.02.2013
2012 erreichte der Dieselanteil bei den Privatfahrzeugen ein Rekordhoch. Erstmals wurden mehr Selbstzünder als Benziner verkauft. Im Trend liegen vor allem größere Fahrzeuge wie SUVs.

Der höhere Ausstoß von Stickoxiden schadet jedoch der Umwelt. Mit einer neuen HIPER-Act-Piezopumpe zur Einspritzung von AdBlue haben die Wissenschaftler des Fraunhofer-Instituts für Betriebsfestigkeit und Systemzuverlässigkeit LBF nun einen Weg gefunden, die Stickoxid-Werte weiter zu reduzieren. Zu sehen ist die innovative Technik bei der diesjährigen Hannover-Messe vom 8. bis 12. April auf dem Fraunhofer-Adaptronikstand in Halle 2 an Stand 15.


Pumpendemonstrator auf Basis von piezokeramischen Aktoren für die HMI 2013.
Foto: Ursula Raapke, Fraunhofer LBF

Dieselfahrzeuge haben einen höheren Stickoxidausstoß als Benziner. Stickoxide reizen die Atmungsorgane und fördern die Entstehung von saurem Regen. Sie sind an der Smog- und Ozonbildung beteiligt und verstärken die Erderwärmung. Seit einigen Jahren wird deshalb zur Verminderung des Stickoxid-Ausstoßes dem Abgas AdBlue beigefügt. AdBlue ist ein wässriger Harnstoff zur Nachbehandlung von Abgasen in SCR-Katalysatoren. AdBlue wird nicht dem Diesel beigemischt, sondern in den Abgastrakt injiziert.

Hochdynamische Piezoaktoren reduzieren Stickoxid-Emissionen
Die Wissenschaftler des Fraunhofer LBF in Darmstadt haben diesen Vorgang optimiert. Sie haben eine neue Pumpe auf Basis von piezokeramischen Aktoren entwickelt, die bei einem hohen Betriebsdruck arbeitet und das AdBlue so feiner zerstäubt. Das Ergebnis: weniger Stickoxide! Die Pumpe ist dabei sehr kompakt und vermag die Anforderungen selbst von Lkws zu erfüllen. Durch die computerunterstützte Entwicklung kann die Pumpe leicht auf andere Anwendungen maßgeschneidert werden, ohne hohe Entwicklungskosten zu verursachen.

Die innovative Piezopumpe wurde gemeinsam mit den Partnern Ricardo und Noliac im Rahmen des EU-finanzierten Projekt HIPER-Act entwickelt. Dazu entwarfen sie ein ganzheitliches Simulationsmodell, in dem thermomechanische, elektromechanische und hydraulische Wechselwirkungen im aktorischen Großsignalbetrieb berücksichtigt werden. Damit können bereits auf dem Reißbrett entworfene Komponenten bezüglich ihrer späteren Performance anwendungsnah vorbewertet werden.

Anke Zeidler-Finsel | Fraunhofer-Institut
Weitere Informationen:
http://www.lbf.fraunhofer.de

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