Rußpartikelfilter

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Sämtliche Diesel-Fahrzeuge besitzen einen Rußpartikelfilter. Dieser sorgt dafür, dass die Selbstzünder nicht rußen können.

Stoffe wie Rußpartikel entstehen bei den Fahrzeugen bei einer unvollständigen Verbrennung. Diese werden überwiegend von Dieselmotoren erzeugt. Dabei wirkt sich der Ausstoß von Rußpartikeln auf zwei unterschiedliche Faktoren aus. Solche negativen Auswirkungen können allerdings mit nachgerüsteten Filtern für Autos, Wohnmobile und Transporter vermindert werden.

Rußpartikelfilter
Beispiel Foto: Rußpartikelfilter

Die Funktionsweise der Rußpartikelfilter

Durch die Funktion sorgen Dieselpartikelfilter dafür, dass die Umgebungsluft sauber bleibt und somit tragen diese sehr gut zum Umweltschutz bei. Dieselmotoren erzeugen Ruß, welcher im Verdacht steht, Krebs auszulösen. Aus diesem Grund wurde der zulässige Ausstoß mit jeder neuen und strengeren Abgasnorm verkleinert. Die Autohersteller in Deutschland setzten dies gemeinsam mit dem bedeutendsten Zulieferer Bosch um, da diese die Einspritzdrücke weiter anheben und daher eine verbesserte Verbrennung erreichen können. Deshalb verringerten sie das Gewicht der ausgeworfenen Rußpartikel, die allerdings immer kleiner wurden. Daher konnten diese schneller in die Lungen vordringen. Der Begriff des Feinstaubs war schon vor Jahren in aller
Munde und so waren die Filter ein guter Ausweg aus diesem Problem.

Ein solcher Filter ist aus einem keramischen Kunstwerk zusammengesetzt. Die gedehnten Segmente besitzen dabei einen quadratischen Querschnitt aus thermostabilem und porösem Material wie Siliziumkarbid. Diese werden zusammengeklebt und im Anschluss mechanisch auf die jeweilige Form gebracht und danach äußerlich mit einer Schutzschicht umgeben und dann in ein Metallgehäuse elastisch eingebettet. So sind in dem Filter quadratischen Kanäle zu erkennen, die gegenseitig verschlossen sind. Dieser Aufbau ähnelt einem Schachbrett. Die Abgase, die in die offenen Kanäle strömen, stoßen an deren Ende an den Verschluss. Dabei führt der einzige Ausweg durch die poröse Keramikwand in einen angrenzenden Kanal, dessen Abschluss in Richtung des Auspuffstoffs ist. Hieran bleibt der Ruß hängen und es bildet sich eine Schicht, die die Filterwirkung weiter optimiert. Auf diese Weise werden fast 100 Prozent der Rußpartikel aufgehalten. Angesichts dieses Prinzips heißen diese Filter Wandstromfilter. Im Prozess der Aufrüstung wurden vorwiegend Nebenstromfilter verbaut, die mithilfe gezielter Verwirbelungen das Abgas vom Ruß entlasten. Dies funktioniert für einen Bereich von 500 bis 1000 Kilometer und dann ist der Rußpartikelfilter voll. Dann stauen sich die Abgase, die Leistung des Motors sinkt und der Druck vor dem Filter erhöht sich. Hierfür gibt es einen Sensor, der den Druck nach und vor dem Filter bestimmt. Dies ist der Differenzdrucksensor. Dieser steht mit der Steuerung des Motors in Kontakt, die die Erneuerung des Partikelfilters startet.

Der Austausch des Rußpartikelfilters

Selbst bei einer korrekten Regeneration setzt sich der Rußpartikelfilter durch die entstehende Asche zu und benötigt einen Austausch. Die Intervalle werden dabei kürzer, bis die Kontrollleuchte anzeigt, dass keine Filterregeneration mehr ausgeführt werden kann und der Motor in den Notbetrieb geht. Wenn nun der Partikelfilter durch Asche beeinflusst ist, bringt die Einleitung der Filterregeneration durch die verantwortliche Werkstatt nicht den gewünschten Erfolg. In einem solchen Fall muss der Partikelfilter ausgetauscht werden. Die Lebensdauer hängt vor allem von dem Einsatzgebiet, der Fahrweise, dem Motoröl sowie der Laufleistung ab.

Bei einigen älteren Modellen sind die genauen Intervalle für den Austausch des Filters vorgegeben. Diese liegen meistens im Bereich von 120.000 bis 180.000 Kilometern. Mittlerweile ist es weitergegebener, den Austausch eines Partikelfilters vom Gehalt der Asche abhängig zu machen. Dieser wird von den Werkstätten im Zuge der Inspektion bestimmt.

Die Rußpartikelfilter gehen aufgrund der Überhitzung und der Verstopfung kaputt. Mechanische Defekte, zum Beispiel beim Aufstecken der Auspuffanlage oder aufgrund von Vibrationen, welche den keramischen und schweren Filter aus der Befestigung lösen und diesen kaputtgehen lassen. Die Überhitzungen erfolgen aus den Beschädigungen der Einspritzanlage oder sind eine mögliche Folge des Chiptunings. Hierbei wird oftmals die Menge des einzuspritzenden Benzins mittels Eingriff in die Elektronikanlage sehr stark erhöht, ohne dabei die mechanischen Voraussetzungen anpassen zu müssen. Im Resultat lässt das Überangebot an Kraftstoff sich in der wenigen Zeit nicht durch die Einspritzanlage pressen und sprudelt dann in den Motorraum, wenn die Verbrennung schon beendet ist. Hier läuft der nicht verbrannte Kraftstoff in die Auspuffanlage, wo dieser unbewacht verbrennt und die Temperatur im Filter auf 1000 Grad ansteigen lässt. Dies führt zum Aufschmelzen der Keramik und somit zum Totalschaden des Rußpartikelfilters. Selbst bei einer guten Behandlung kann der Filter Probleme herstellen. Die Ursache ist die entstehende Asche. Diese setzt sich aus allem zusammen, was den Motor an nichtbrennbaren Stoffen verlässt und dann im Filter gesammelt wird. Dazu gehören beispielsweise Zusatzstoffe aus dem Motoröl, welche oft eine metallische Grundlage besitzen. Im Kraftstoff finden sich diese Additive ebenfalls.

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