Funktionsprinzip eines Dieselpartikelfilters

In der Regel sind die serienmäßig eingesetzten DPF im Pkw-Sektor als Wall-Flow-Filter konzipiert. Das heißt, sie verfügen über einen katalytisch beschichteten und wabenförmig aufgebauten Keramikmonolithen, an dem sich die Rußpartikel per Adhäsion an der porösen Oberfläche anlagern.

Ab einem gewissen Beladungszustand müssen die im DPF vorhandenen Rußpartikel über die Filterregeneration zu CO2 und Asche verbrannt werden, damit kein zu hoher Abgasrückstau entsteht.

Wann genau das erfolgt, hängt vom jeweiligen Fahrprofil (z.B. bei viel Kurzstrecke ist eine Regeneration früher fällig) ab. Die Oxidation der Rußpartikel wird in der Regel durch gezielte Nacheinspritzung gewährleistet. Dadurch gelangt Diesel in den Abgasstrang. In der Folge erhöht sich durch dessen Abbrand die Temperatur auf etwa 600 °C, wodurch der Ruß zu Asche verbrennt/oxidiert.

Neben den Werten des Differenzdrucksensors, der den Abgasdruck vor und hinter dem Filter misst, dienen die Werte des Abgastemperatursensors dem Steuergerät zur Berechnung des Beladungszustands. Außerdem fungieren beide Sensoren als Bauteilschutz. Erkennen sie einen zu hohen Rückstau beziehungsweise eine zu hohe Abgastemperatur, aktiviert die Steuerelektronik den Notlauf, um das Triebwerk und den Turbolader zu schützen. Hinweis: Bei vielen Fahrzeugen befindet sich im Gehäuse des DPF auch der Oxi-Kat. Dieser ist dem Partikelfilter vorgeschaltet. Außerdem gibt es DPF, die mit einer SCR-Beschichtung versehen sind (siehe dazu erstes Bild in Bildergalerie).

Durch die Partikelabscheidung und katalytische Wirkung des Keramikmonolithen werden vor allem Kohlenstoff beziehungsweise Ruß (C) aber auch Kohlenmonoxid (CO), Stickoxid und Kohlenwasserstoffe (HC = unverbrannter Kraftstoff) reduziert. Bild: Audi

Die Keramik des Partikelfilters ist mit einer Beschichtung versehen, die ihn auch zum SCR-Katalysator macht. Bild: Volkswagen

Der PM-METALIT-Filter von Emitec. Hier werden die Rußpartikel durch die Umlenkung des Abgasstroms an einer Vließlage (ganz oben) abgeschieden. Bild: Scrennshot

Der Vollständigkeit wegen: In der vor Jahren praktizierten Nachrüstung kamen teils DPF zum Einsatz, die nach dem Nebenstromprinzip arbeiten. Bei diesen Filtern gibt es keinen Keramikinnenkörper aus Keramik. Vielmehr erfolgt die Abscheidung der Partikel hier durch Anlagern an offenporigen Vlieslagen, die sich im Metallmonolithen des Filters befinden (siehe Bild 2 in Bildergalerie).