Emissionen im Bereich des Schienentransports verringern
Im Jahr 2008 beschloss die EPA (Environmental Protection Agency ) Normen, um die Emissionen, die Stickstoff (NOx) und Feinstaub zugrunde liegen, erheblich zu reduzieren. Die Normen basieren auf der Anwendung hocheffizienter katalytischer Nachbehandlungstechniken für Motoren, die ab dem Jahr 2015 neu hergestellt worden sind. Obwohl es sich bei der selektiven katalytischen Reduktion um eine bewährte Nachbehandlungstechnik handelt, lässt sich über diese Stickstoffoxid (NO) bei Umgebungstemperatur und bei geringer Konzentration nicht effektiv umwandeln. Im Zuge des EU-finanzierten Projekts ENSPIRIT (Elimination of NOx, SOx and particulates in rail transportation) wird an einem fortschrittlichen Katalysator gearbeitet, der eine Umwandlung von NO in Stickstoffdioxid bei Umgebungstemperatur ohne die Verwendung von Ammoniak ermöglicht. Im Rahmen von ENSPIRIT wird ebenfalls ein in-situ-Mikrowellenapparat zur Optimierung der Desorption von Schadstoffen aus Kohlenstoffkatalysatoren gebaut. Das System basiert auf der Verwendung von Aktivkohle (Activated Carbon, AC), da es sich hierbei um einen ausgezeichneten Mikrowellenabsorptionsstoff handelt. Der Katalysator wird letztlich in ein System mit kombinierten Vorrichtungen für die Entfernung von Wärme, Feuchtigkeit, Schwefeloxiden, ultrafeinem Feinstaub und NOx integriert. Dies soll eine umfassende, kosteneffektive und energieeffiziente Methode zur Einhaltung der neuen EPA-Tier-4-Emissionsregeln für neue und ältere Dieselzüge sein, welche ab 2015 greifen. Bislang hat das Projektteam wichtige Arbeit im Hinblick auf den Entwurf eines katalytischen Niedertemperatur-Oxidationsreaktors geleistet. Es wurde eine vorläufige Untersuchung der NO-Oxidation bei geringer Temperatur mit Aktivkohle unter verschiedenen Reaktorbedingungen (Temperatur, Flussraten, Katalysatorquantität) durchgeführt. Hinsichtlich des katalytischen Mikrowellenreaktors hat das Team erfolgreich die Katalysatormaterialien vorbereitet und eine Methode zur Bestimmung von Veränderungen des Aktivkohleoberflächenbereichs entwickelt. Es wurde mit der Herstellung von Komponenten des Regenerationssystems begonnen. NOx und Feinstaub von Diesellokomotiven wirken sich negativ auf die menschliche Gesundheit und die Umwelt aus. Das innovative Emissionsverringerungssystem des Projekts wird die NOx-Emissionen von Diesellokomotiven jeden Typs um 75 % senken – sei es beim Linienschienenverkehr, beim Rangierschienenverkehr oder beim Personenschienenverkehr.
Schlüsselbegriffe
Schienentransport, Lokomotivenmotoren, Emissionsverringerung, Stickstoffoxid, selektive katalytische Reduktion
