Die herausragende Rolle des simplen Abgaskatalysators
Fahrzeuge werden seit Beginn des 20. Jahrhunderts in Massenproduktion hergestellt. Ihre immer größere Zahl hat einem stetig wachsenden Personenkreis die individuelle Mobilität ermöglicht. Momentan gibt es weltweit etwa 800 Millionen Fahrzeuge. Die Auswirkungen einer Steigerung dieser Zahl auf eine bereits stark beeinträchtigte Umwelt sind und bleiben erheblich. Eine unvollständige Verbrennung sowie Verunreinigungen in den Fahrzeugkraftstoffen führen zur Freisetzung von Kohlenstoffmonoxid, Stickstoffoxiden und unverbrannten Kohlenwasserstoffen. Glücklicherweise wurde ein Weg gefunden, diese hochgiftigen Gase vor ihrer Freisetzung in die Umgebungsluft in unschädliche Endprodukte umzuwandeln. Denn genau dies ist die Aufgabe, welche den Abgaskatalysatoren zukommt. Sie sind in der Lage, alle drei oben genannten Schadstoffe gleichzeitig umzusetzen, daher stammt auch ihr Name "Drei-Wege-Katalysator". Obwohl es sich hierbei um eine bereits breit etablierte Technologie handelt, finden auf diesem Gebiet weitere Forschungsarbeiten statt, mit denen die Anwendbarkeitsdauer von Katalysatoren verlängert werden soll, falls während ihrer Lebensdauer die Festsetzung strengerer Emissionswerte erfolgt. Die Regencats-Projektpartner haben sich zu zwei verschiedenen Wegen entschieden, um dieses Ziel zu erreichen: Entweder durch Verbesserung der thermischen Stabilität der metallischen oder keramischen Trägermaterialien, auf denen sich das aktive katalytische Material befindet, oder durch Regeneration des Katalysators. Die Leistungsfähigkeit von Drei-Wege-Katalysatoren verschlechtert sich mit der Zeit. Die harten Umgebungsbedingungen, in denen sie eingesetzt werden, tragen nicht nur zu ihrer Alterung bei, sondern auch zur Kontaminierung ihrer aktiven Oberfläche mit Reaktionspartnern, Produkten und Veruneinigungen im Abgasstrom. Um die lokale katalytische Aktivität von gealterten Drei-Wege-Katalysatoren wieder herzustellen, wurde die Anwendbarkeit von verschiedenen Gas- und Wärmebehandlungen untersucht. Zuerst wurden Chemikalien verwendet, um Katalysatorgifte, die zur Herabsetzung der Wirksamkeit des Katalysators beigetragen haben, zu entfernen. An diese chemische Reaktivierung schließt sich in einem zweiten Schritt eine Wärmebehandlung an. Prozessverbesserungen, die während des Regencats-Projekts erzielt werden konnten, machten es möglich, die katalytische Aktivität wieder auf das ursprüngliche Niveau anzuheben. Ein vielleicht sogar noch wichtigeres Ergebnis waren die ökonomischen Vorteile, welche die Projektpartner in der Regeneration von gebrauchten Katalysatoren sahen. Da davon ausgegangen wird, dass die Lebensdauer der regenerierten Katalysatoren länger als die der ursprünglichen Katalysatoren ist, werden die Kosten für die Regeneration auf die gleiche Weise wie der Ersatz durch einen neuen Katalysator kapitalisiert. Erreicht das Fahrzeug das Ende seiner Lebensdauer, so besitzt die Wiederverwendung des Katalysators in einem anderen Fahrzeug also nicht nur einen ökonomischen, sondern auch einen ökologischen Vorteil. Da die Zahl der Fahrzeugbesitzer weiterhin ansteigt, ist eine Maximierung des Anteils der wiederverwendeten Altfahrzeuge wichtig, damit die Auswirkungen auf die Umwelt reduziert werden. Der Anteil der momentan wiederverwerteten Fahrzeuge ist bedeutend größer als der Anteil der Wiederverwertung bei jeglichem anderen Produkt. Dennoch ermöglicht die Technologie, die im Rahmen des Projekts Regencats entwickelt wurde, eine weitere Reduzierung des Materials, das auf Deponien endet.
