SUREAL-23

Ein Grossteil der durch Motoren mit Direkteinspritzung ausgestossenen Partikel sind kleiner als 23 nm. Obwohl die EU diese Emissionen begrenzen und Grenzwerte für neue leichte Nutzfahrzeuge festlegen möchte, ist dies aufgrund des Fehlens genauer Quantifizierungsmethoden, insbesondere unter realen Fahrbedingungen, noch nicht möglich. Der Hauptgrund für dieses Fehlen liegt im noch unzureichenden Wissen über die Natur der unter 23 nm grossen Partikel aus verschiedenen Motor-Kraftstoff-Kombinationen unter unterschiedlichen Betriebsbedingungen.

SUREAL-23 möchte diese Hürde mit neuer Messtechnologie für Konzentration, Grösse und Zusammensetzung überwinden. Die vor kurzem entwickelte Superkontinuumlaser-Technologie wird mit photoakustischer Analyse kombiniert und darüber hinaus für die Aerosol-Aufladung mittels photoelektrischer Ionisation eingesetzt. Damit lassen sich die Partikel unter Berücksichtigung ihrer Grössenzusammensetzung in Echtzeit analysieren. Gleichzeitig werden modernste Techniken für die Aerosolmessung weiterentwickelt und besser an die unter 23 nm grossen Abgaspartikel sowie an den Einsatz an Bord von Fahrzeugen angepasst. Die entwickelte Messtechnik wird die Emission von Partikeln unter 23 nm aus Diesel- und GDI-Fahrzeugen messen und die Einflüsse von Kraftstoff, Schmiermitteln, Nachbehandlung und Fahrbedingungen bei bestehenden und in naher Zukunft verfügbaren Fahrzeugkonfigurationen nachweisen können.

Die am besten geeigneten Konzepte werden für PN-PEMS-Anwendungen entwickelt und entsprechend evaluiert. Das Projekt wird zu Messtechnologien führen, die die vorhandenen Protokolle für die Partikelmessung ergänzen und erweitern, und damit die massiven Investitionen schützen, die die Industrie und die Regulierungsbehörden bereits vorgenommen haben. Das Projekt wird die systematische Charakterisierung von unter 23 nm grossen Partikeln ermöglichen und die künftige Gesetzgebung hinsichtlich Partikelemissionen erleichtern. Es wird möglich sein, eventuelle Abwägungen zwischen Fortschritten in der ICE-Technologie gegenüber verbesserter Effizienz und Emissionen vorzunehmen. Das Konsortium besteht aus europäischen und US-amerikanischen Organisationen, die auf dem Gebiet Aerosol- und Partikeltechnologie führend sind.

Die Rolle der FHNW

Die Hauptrolle von FHNW/IAST besteht in der Entwicklung der Messtechnik für die Konzentrationsmessung der unter 23 nm grossen Partikel, insbesondere für Feldmessungen, beispielsweise zur Bestimmung der Emissionen unter realen Fahrbedingungen (Real Driving Emissions, RDE). Darüber hinaus hat die FHNW die Führungsrolle bei der Erstellung und Aktualisierung einer Literaturstudie zum gegenwärtigen Stand der Technik sowie hinsichtlich Vorschlägen für neue Messgrössen und Grenzwerte für Partikelemissionen aus Diesel- und Benzinmotoren inne.