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Leuchtet die Signallampe für den Diesel-Partikelfilter, kann dies einen kostspieligen Austausch durch die Werkstatt zur Folge haben. Meist reicht jedoch eine gründliche Reinigung des Rußfilters, um noch viele Kilometer zu fahren.
Fahrzeuge mit Dieselmotoren sind bereits werksseitig mit Dieselpartikelfiltern (DPF) ausgestattet. Bei älteren Modellen kann es sich lohnen, diese Filter nachträglich einzubauen. Meist steigert das die Kraftstoffeffizienz und reduziert die Luftverschmutzung. Unabhängig vom Alter eines Dieselpartikelfilters brauchen sich diese auf und müssen früher oder später ersetzt werden
Der Diesel-Partikelfilter ist ein komplexes technisches Bauteil. Dabei gibt es verschiedene Modelle, die alle nach einem anderen Verfahren arbeiten. Zudem ist es je nach Modell oft unterschiedlich, wie ein DPF in die Abgasanlage integriert ist. Bei einigen Autos und Lkw lässt sich der Partikelfilter mit wenigen Handgriffen selbst ausbauen. Bei anderen wiederum sind aufwendige Arbeiten notwendig, um das Teil aus dem Abgasstrang entfernen zu können, sodass Betroffene eher eine Werkstatt aufsuchen sollten.
Der Ausbau wird meist dann notwendig, wenn die Kontrollleuchte für den DPS eine Störung signalisiert. Es ist allerdings ein weitverbreiteter Irrtum, dass der Dieselpartikelfilter beim Aufleuchten der DPF-Signalleuchte unbedingt ausgetauscht werden muss. In der Regel reicht es aus, den DPF zu reinigen, um anschließend noch viele Kilometer damit zu fahren.
Was ist zu tun, wenn die Warnlampe für den Dieselpartikelfilter aufleuchtet?
Wer schon lange Dieselfahrzeuge fährt, der merkt oftmals von selbst, wann der Rußfilter zu verstopfen droht – lange bevor die Warnleuchte es signalisiert. Fünf Symptome sind beim verstopften Partikelfilter signifikant:
beim Betätigen des Gaspedals nimmt der Motor diesen Befehl nur zögerlich oder mit Ruckeln an.
der Kraftstoffverbrauch steigt spürbar.
das Fahrzeug erreicht seine gewöhnliche Höchstgeschwindigkeit nicht mehr.
es ist ein permanenter Dieselgeruch vorhanden.
die Rauchentwicklung aus der Abgasanlage ist ungewöhnlich intensiv.
Maßnahmen gegen das Verstopfen des Partikelfilters ergreifen
Ganz vermeiden lässt sich das Verstopfen des Rußfilters nicht, es kann aber deutlich verzögert werden. Das vorzeitige Verstopfen der Dieselpartikelfilter ist im Normalfall darauf zurückzuführen, dass mit dem Fahrzeug entweder nur Kurzstrecken zurückgelegt wurden oder der Fahrer neigt zu einer zurückhaltenden Fahrweise. In beiden Fällen kann der Partikelfilter nicht die Temperatur erreichen, die zur Verbrennung des Rußes notwendig ist.
Dies bedeutet im Umkehrschluss, dass moderne Dieselfahrzeuge mit Rußfilter für Kurzstreckenfahrer in der Tat wenig geeignet sind. Nur wer lange Strecken zurücklegt und dazu vorzugsweise die Autobahn nutzt, der sollte beim Autokauf einen Diesel in Betracht ziehen.
Wer trotz vieler Kurzstrecken einen Diesel fährt, der sollte zwischendurch immer wieder einmal eine Autobahnfahrt einplanen, damit sich der Partikelfilter selbst reinigen kann, indem er sich frei brennt. Müssen derartige Fahrten extra eingeplant und ohne tatsächlichen Zweck unternommen werden, widerspricht dies allerdings dem Grundgedanken des Umweltschutzes. Deshalb wird Kurzstreckenfahrern der Kauf von Fahrzeugen mit Benzinmotoren oder noch besser von Plug-in-Hybriden oder Elektroautos dringend empfohlen.
Arbeitsweise der Dieselpartikelfilter
Um zu verstehen, warum Partikelfilter mit Ruß verstopfen, ist es wichtig zu wissen, wie ein Partikelfilter arbeitet.
DPF-Filter sind Geräte, die giftige Emissionen aus Dieselabgasen reduzieren. Insbesondere verhindern diese Filter, dass atemschädliche Feststoffpartikel wie Ruß, die bei der Verbrennung von Kraftstoff entstehen, in die Luft gelangen. Außerdem sorgen sie für einen sparsameren Verbrauch des Motors, indem sie den aufgefangenen Ruß recyceln und wieder als Kraftstoff verwenden. Dies funktioniert ähnlich wie die Abgasrückführung bei einigen Turboladern.
DPF-Filter bestehen in der Regel aus Keramik, Siliziumkarbid oder Cordierit. DPF-Filter werden im Abgassystem platziert. Der Filter befindet sich vor der NOx-Falle und dem Abgasrohr selbst, aber nach dem Temperatursensor. Im Wesentlichen ist dieser Filter der Teil der Abgasanlage, der dem Motor am nächsten ist.
Funktion des Dieselaggregats
Dieselmotoren sind Verbrennungsmotoren. Die Zylinder im Motor verdichten die Luft mit einer solchen Kraft, dass die Luft zu einem dichten Gas wird - dicht genug, dass sie überhitzt wird und den Dieselkraftstoff entzündet. Deshalb werden Dieselmotoren auch Selbstzünder genannt, während Benzinmotoren Zündkerzen nutzen müssen. Durch die Entzündung des Luft-Diesel-Gemisches entsteht eine Art kontrollierte Explosion, bei der der größte Teil der Wärmeenergie durch die internen Mechanismen des Motors, sprich die Kolben und die Kurbelwelle, in kinetische Energie umgewandelt wird. Diese Kraft wird über das Getriebe auf die Räder übertragen, was das Fahrzeug antreibt.
Bei dieser Explosion werden überschüssige Gase und feste Partikel freigesetzt, die wir als Abgas bezeichnen. Die Abgase werden schließlich durch das Auspuffrohr ausgestoßen. Zuvor strömt das Gemisch aus Gas und Partikeln jedoch durch den DPF-Filter, in dem circa 90 % der Partikel zurückgehalten werden. Ein Temperatursensor reguliert die Abgasrückführung, also das Recycling der Abgase, denn hierfür ist eine Mindesttemperatur erforderlich. Dieses Recyceln von Rußpartikel wird unter dem Begriff Regeneration beschrieben.
Dieselmotoren werden auch Selbstzünder genannt. Durch die Entzündung des Luft-Diesel-Gemisches entsteht eine Art kontrollierte Explosion, die in kinetische Energie umgewandelt wird.
Regeneration durch Rußfilter bei Dieselfahrzeugen
Es gibt zwei Arten der Regeneration: passiv und aktiv. Bei der passiven Regeneration verbrennt der Ruß und die Wärme wird auf natürliche Weise in Strom umgewandelt, was bei langen Fahrten mit hohen Geschwindigkeiten, wie sie auf der Autobahn üblich sind, geschieht. Bei der aktiven Regenerierung wird der Ruß bei einer niedrigeren Temperatur verbrannt. Im Wesentlichen geschieht das durch Erhitzen der Partikel mit einem zusätzlichen Bauteil oder Verfahren: einem elektrischen Heizelement oder einem Mechanismus, der eine zweite innere Verbrennung auslöst. Hier ist das Einspritzen von Kraftstoff oder unter Druck stehender Sauerstoff zu nennen. Zudem gibt es Rußfilter, bei denen ein Additiv im Kraftstoff oder in einem Extratank notwendig ist. Auf diese Weise wird die Entzündungstemperatur des Rußes auf etwa 400 °C gesenkt, anstatt der regulären 550 °C.
Dies wird als katalytischer Verbrennungsprozess bezeichnet, weil die zweite Einspritzung von Kraftstoff, einem Additiv oder Druckluft als Katalysator einen chemischen Prozess fördert oder beschleunigt. Bei diesen Prozessen und bei Autobahnfahrten ist die Temperatur im Rußfilter ausreichend, um die vorhandenen Partikel zu verbrennen. Je nach Hersteller, System und Alter des Filters werden 85 bis 90 % der Rußpartikel verbrannt. Der Rest verbleibt im Dieselpartikelfilter und reichert sich dort an, sodass zwangsläufig der Filter nach einer gewissen Zeit verstopft.
Was ist der Unterschied zwischen SCR und EGR?
Ein Partikelfiltersystem bezieht sich auf das gesamte Teilesystem, einschließlich des DPF-Filters selbst. Dieser filtert Feststoffpartikel aus dem Abgas und verwendet diese als messbare Leistung für den Antrieb. Es ist also eine Zusatzleistung, die der Leistung hinzugefügt wird, die aus der ursprünglichen Verbrennung des Dieselkraftstoffs stammt - also der Motorleistung.
Damit dies umgesetzt werden kann, sind Partikelfilter entweder Teil eines selektiven katalytischen Reduktionssystems (SCR) oder sie gehören zu einem EGR-System (Exhaust Gas Recirculation) – einer Abgasrückführung. Beide Systeme zielen darauf ab, den Verbrauch von Dieselkraftstoff und die Emissionswerte zu senken.
Der grundlegende Unterschied besteht darin, dass EGR-Systeme weniger giftige Abgase erzeugen, weil die Abgase wiederholt recycelt werden. SCR-Systeme erzeugen zwar giftige Verbindungen, zerstören diese aber sofort, indem eine chemische Verbindung eingespritzt wird – das Diesel-Emissions-Fluid (DEF). So entsteht im wesentlichen nur CO2 und Wasserdampf.
Was ist effizienter: SCR oder EGR?
Festzuhalten ist, dass SCR-Systeme kraftstoffeffizienter als EGR-Systeme, allerdings nur dann, wenn das SCR-System auch einen Partikelfilter verwendet.
EGR-Systeme recyceln Abgase durch Rückführung in die Zylinder. Um dies sicher zu tun, muss das Gas gekühlt und mit Frischluft vermischt werden. Wenn das EGR-System einen Partikelfilter verwendet, kann die passive Regeneration der Partikel während der Fahrt auf der Autobahn die Ineffizienz ausgleichen, die sich aus der Aktivierung des Kühlsystems während der aktiven Regeneration ergibt.
SCR-Systeme verwenden das Diesel-Emissions-Fluid. Das DEF löst eine chemische Reaktion aus, die es den Abgasmolekülen ermöglicht, die Emissionsanforderungen zu erfüllen.
Für dich ist beim Kauf deines Dieselfahrzeuges wichtig, dass das System die aktuellen EPA-Vorschriften für Dieselmotoren erfüllt.
Das Entfernen eines Partikelfilters, ohne ihn gegen ein baugleiches Modell auszutauschen, ist illegal. Der Ausbau oder die Deaktivierung des Rußfilters ist also kein Kavaliersdelikt, sondern eine Straftat, die eine entsprechend hohe Strafe nach sich zieht
Ist der Rußpartikelfilter vorgeschrieben? Ist das Entfernen illegal?
Das Entfernen eines Partikelfilters, ohne ihn gegen ein baugleiches Modell auszutauschen, ist illegal. Du kommst hier nicht nur mit der Straßenverkehrszulassungsverordnung (StVZO) in Konflikt, sondern auch mit den Steuergesetzen. Der Ausbau oder die Deaktivierung des Rußfilters ist also kein Kavaliersdelikt, sondern eine Straftat, die eine entsprechend hohe Strafe nach sich zieht. Obendrein verliert das Fahrzeug seinen Versicherungsschutz, was bei einem Unfall teure Folgen haben kann.
Im § 19 der StVZO über die Erteilung und Wirksamkeit der Betriebserlaubnis steht im dritten Absatz ausdrücklich, dass die Betriebserlaubnis automatisch erlischt, wenn das Abgas- oder Geräuschverhalten verschlechtert wird. Und im § 6 des Gesetzes über die Pflichtversicherung für Kraftfahrzeughalter finden wir im dritten Absatz diese Regelung: "Ist die Tat vorsätzlich begangen worden, so kann das Fahrzeug eingezogen werden, wenn es dem Täter oder Teilnehmer zur Zeit der Entscheidung gehört."
Funktionieren Rußpartikelfilter mit Biodiesel oder anderen alternativen Kraftstoffen?
Umweltbewusste Fahrer wollen mehr für die Umwelt tun und interessieren sich daher für Biodiesel und andere alternative Kraftstoffe. Daher ist die Frage der Akzeptanz von Biodiesel in Rußfiltern äußerst wichtig. So wichtig, dass das Energieministeriums der Vereinigten Staaten eine Studie hierzu gefördert hat.
Die wissenschaftlichen Abhandlung ”Effects of biodiesel on continuous regeneration” wurde bereits 2006 abgeschlossen und kam zu erstaunlichen Ergebnissen. Die Testergebnisse zeigen, dass der Kraftstoffverbrauch bei gleichen Motorbetriebsbedingungen bei Biodiesel höher ist. Aber der Partikelfilter hat eine bessere Filtrationseffizienz für Biodiesel und die Verwendung von Biodiesel in einem mit einem Partikelfilter ausgestatteten Motor hat erhebliche Vorteile.
Das bedeutet, dass Rußfilter mit Biodiesel gut funktionieren und damit sogar noch effektiver sind als mit herkömmlichem Diesel.
Welcher Reiniger für den Diesel-Partikelfilter?
Zu den wichtigsten Kategorien von Filterreinigern zählen:
Flüssiger Rußpartikelreiniger ist eine chemische Verbindung, die dem Kraftstoff zugesetzt wird und sich mit den Rußpartikeln vermischt und sie in eine neue Verbindung umwandelt. Diese neue Verbindung verbrennt bei einer viel niedrigeren Temperatur, in der Regel um 400 °C. So kann durch passive und aktive Regeneration mehr Ruß abbrennen, selbst wenn es sich um eine große Menge handelt.
Es gibt mechanische Filterreiniger, die in der Regel eingesetzt werden, wenn die Regeneration nicht funktioniert, selbst wenn Reinigungsflüssigkeit aufgetragen wurde. Das bedeutet fast immer, dass sich zu viel Asche im Filter angesammelt hat, die bei der Regeneration nicht verbrannt werden kann. Hier ist eine Reinigung des Partikelfilters mit Druckluft oder einer Art Hochdruckreiniger notwendig.
Die manuelle Reinigung von Rußfiltern ist eine Aufgabe, die ausschließlich Spezialisten überlassen werden sollte.
Diesel-Partikelfilter selbst reinigen: So musst du vorgehen
Hinweise und Vorschriften des Herstellers lesen. Diese finden sich in der Regel auch online.
Das Fahrzeug muss kalt sein. Das Einfüllen von Reinigungsflüssigkeit in einen heißen Rußfilter ist lebensgefährlich, weil es zur Verpuffung kommen kann.
Manche Rußfilter lassen sich ohne Ausbau reinigen, andere müssen demontiert werden.
Die Sprühsonde muss fest auf der Flasche mit dem Reinigungskonzentrat installiert sein.
In Intervallen von bis zu 10 Sekunden wird das Reinigungsmittel in den Filter gesprüht. Die Hersteller der Reinigungsmittel geben hierzu detaillierte Auskunft. Die Reinigungsflüssigkeit ist vollständig zu verbrauchen.
Nach einer Wartezeit gemäß Herstellerangaben wird die Spülflüssigkeit in den Rußfilter gegeben. Diese löst die Ablagerungen vollständig.
Alle demontierten Teile sind wieder anzubauen.
Anschließend ist eine Autobahnfahrt von mindestens 30 bis 45 Minuten erforderlich, damit das Reinigen des Partikelfilters erfolgreich abgeschlossen wird.
Kosten für die Reinigung und den Austausch von Diesel-Partikelfiltern
Muss ein Rußfilter tatsächlich ausgetauscht werden, liegen die Kosten je Fahrzeug bei etwa 1.000 bis 2.000 Euro. Hinzu kommt der eventuell kostspielige Aus- und Wiedereinbau des Partikelfilters, was teils sehr zeitaufwendig ist.
Wird der Diesel-Partikelfilter von einem Dienstleister fachgerecht gereinigt, liegen die Kosten ja nach Modell und Werkstatt bei rund 400 bis 900 Euro. Auch hier kommen eventuelle Montagekosten hinzu.
Beim Partikelfilter selbst reinigen liegen die Kosten deutlich niedriger. Reinigungs-Sets für Partikelfilter von namhaften Herstellern sind bereits ab etwa 20 Euro erhältlich. Hochwertige Qualitätsreiniger werden für 30 bis 40 Euro angeboten.
Fazit: Partikelfilter selbst reinigen oder den Profis überlassen
Das Reinigen eines Diesel-Partikelfilters ist kein Buch mit sieben Siegeln. Bist du technisch etwas geschickt, kannst du den Rußfilter selbst reinigen und im Zweifelsfall bis zu 850 Euro sparen. Überlässt du den Prozess lieber einem Profi, ist das Reinigen des Partikelfilters auf jeden Fall dem sehr kostspieligen Austausch vorzuziehen – sofern sich Letzteres nicht vermeiden lässt.
Zur Reinigung von Partikelfiltern können flüssige Rußpartikelreiniger oder mechanische Filterreiniger verwendet werden. Letztere werden in der Regel eingesetzt, wenn die Regeneration nicht funktioniert, selbst wenn Reinigungsflüssigkeit aufgetragen wurde. Die manuelle Reinigung von Rußfiltern sollte ausschließlich Spezialisten überlassen werden.
Wird der Diesel-Partikelfilter von einem Dienstleister fachgerecht gereinigt, liegen die Kosten ja nach Modell und Werkstatt bei rund 400 bis 900 Euro. Hier kommen eventuelle Montagekosten hinzu. Hochwertige Qualitätsreiniger für die selbstständige Reinigung werden für 30 bis 40 Euro angeboten.
Es wird davon abgeraten, mit einem verstopften Partikelfilter zu fahren. Obwohl der Motor anfangs möglicherweise normal weiterläuft, kann der entstehende Überdruck im Auspuff, der sich vor dem verstopften Filter bildet, zu schwerwiegenden Schäden führen.
Es gibt zwei Arten der Regeneration: passiv und aktiv. Bei der passiven Regeneration verbrennt der Ruß und die Wärme wird auf natürliche Weise in Strom umgewandelt, was bei langen Fahrten mit hohen Geschwindigkeiten, wie sie auf der Autobahn üblich sind, geschieht. Bei der aktiven Regenerierung wird der Ruß bei einer niedrigeren Temperatur verbrannt.
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