AdBlue
Was ist AdBlue?
AdBlue ist der Handelsname einer wässrigen Harnstofflösung, die auf das Gewicht bezogen aus 32,5 Mass.-% reinem Harnstoff und demineralisiertem Wasser besteht. Das farb- und geruchlose sowie ungiftige Wasser-Harnstoff-Gemisch wird dazu eingesetzt, um die Stickoxidemissionen (NOx) von Dieselmotoren in Fahrzeugen zu verringern.
Die Markenschutzrechte an dem Namen AdBlue hält der deutsche Verband der Automobilindustrie e.V. (VDA). Das Wasser-Harnstoff-Gemisch wird in der internationalen Norm ISO 22241 (vergleichbar mit der deutschen Norm DIN 70070) als AUS (Aqueous Urea Solution) 32 bezeichnet und ist in Südamerika auch unter dem Kürzel Arla 32 bekannt. In Nordamerika wird die Harnstofflösung unter dem Namen Diesel Exhaust Fluid (DEF) verkauft. Der Hautkontakt mit der Flüssigkeit, die nicht zu den Gefahrstoffen zählt, sollte grundsätzlich vermieden werden, ist aber ungefährlich.
AdBlue und die SCR-Technologie
Die Stickoxidemissionen können mit AdBlue nur in Verbindung mit einem SCR-Katalysator (Selective Catalytic Reduction) reduziert werden. Die Wasser-Harnstoff-Lösung wird dazu vor dem SCR-Katalysator mit Hilfe einer Dosierpumpe bei hohem Druck in den Abgaskanal eingespritzt. Hier wird AdBlue über einen Zwischenschritt zu Ammoniak umgewandelt. Erst mit dem freigesetzten Ammoniak können die Stickoxide im mit Vanadium, Wolfram oder Titanoxid - Beschichteten SCR-Katalysator bei Temperaturen ab ca. 170°C zu Stickstoff und Wasser umgesetzt werden. Die optimale AdBlue-Menge für diese Reaktion hängt von der Stickoxidemission des Motors ab, die sich mit der Drehzahl und dem geforderten Drehmoment verändert. In der Praxis werden die AdBlue-Mengen über ein zuvor ermitteltes Motorkennfeld dosiert.
Mit der SCR-Technik können die Stickoxidemissionen um bis zu 90% reduziert werden. Der Verbrauch von AdBlue beträgt dabei zwischen 2% und 8% des Dieselkraftstoffverbrauchs und wird von der VDA mit durchschnittlich ca. 1,5 Liter pro 1000 Kilometer angegeben. Durch eine Optimierung des Motormanagements können LKW mit Hilfe von AdBlue ihren Kraftstoffverbrauch um bis zu 6% reduzieren.
AdBlue benötigt einen zusätzlichen Tank
Die Wasser-Harnstoff-Lösung benötigt einen zusätzlichen Tank, welcher aus Plastik oder Edelstahl bestehen muss, da AdBlue auf die meisten Metalle korrosiv wirkt. Während so ein AdBlue-Tank bei den meisten PKW rund 17 Liter fasst, ist er für LKW deutlich größer. Da AdBlue ab ca. -11°C anfängt zu gefrieren, werden die Tanks zudem für den Einsatz in Regionen, in denen mit strengem Frost zu rechnen ist, mit einer zusätzlichen Heizung ausgestattet.
Wie wird AdBlue hergestellt?
Hergestellt wird AdBlue aus einem Gemisch aus Erdgas und Stickstoff, aus welchem mit dem Haber-Bosch-Verfahren zunächst Ammoniak produziert wird. Mit zugegebenem Kohlendioxid wird aus dem giftigen und stark reizenden Gas Ammoniak dann in der Harnstoffsynthesereaktion eine flüssige Harnstoffschmelze erzeugt. Sie wird im letzten Produktionsschritt durch Zugabe von demineralisiertem Wasser auf das richtige prozentuale Verhältnis gebracht. Von einer Eigenproduktion mit festem Harnstoff ist dabei abzuraten, da eine Überschreitung des geforderten Reinheitsgrades zu einer Beschädigung des SCR-Katalysators führen kann.
AdBlue Infrastruktur
Während AdBlue und SCR-Katalysatoren für LKW schon länger eingesetzt werden, damit sie die Abgasnormen Euro 4 und Euro 5 erfüllen, ist die Technik nun auch bei PKW auf dem Vormarsch. Sie erzeugt allerdings Mehrkosten, sodass damit ausgestattete Dieselfahrzeuge aktuell teurer sind als Autos mit Ottomotor. Da die Harnstoff-Wasser-Lösung von rund 150 Herstellern weltweit produziert wird, ist ihre Verfügbarkeit jedoch auch bei steigenden Absatzzahlen zukünftig gewährleistet.
Der VDA hat in einer Studie ermittelt, dass in Europa ab 2020 insgesamt rund 20 Millionen Dieselfahrzeuge mit der AdBlue-Technik unterwegs sein werden. Daher werden derzeit europaweit an Tankstellen AdBlue-Zapfsäulen für PKW aufgebaut.