AT523689A1

AT523689A1 - Kraftfahrzeug mit einem Abgasnachbehandlungssystem mit wenigstens zwei

Info

Publication number: AT523689A1
Application number: ATA50300/2020A
Authority: AT
Inventors: KÖNIG DI Josef; Sacher Thomas; Hadl Dr Klaus
Original assignee: Avl List Gmbh
Priority date: 2020-04-08
Filing date: 2020-04-08
Publication date: 2021-10-15
Also published as: WO2021203154A1; DE112021000188A5; AT523689B1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeug mit einem Abgasnachbehandlungssystem (1) mit wenigstens zwei getrennt voneinander angeordneten SCR-Katalysatoren (4,9) sowie ein Verfahren zum Betreiben eines solchen Kraftfahrzeugs. Das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug weist zusätzlich einen Partikelfilter (6) und ein elektrisches Heizelement (8) auf, welches dem in Abgasströmungsrichtung gesehen am weitesten stromab angeordneten SCR-Katalysator (9) zugeordnet ist. Das erfindungsgemäße Verfahren ist gekennzeichnet durch die Verfahrensschritte: i) Durchführen eines Kaltstarts der Brennkraftmaschine (2) des Kraftfahrzeugs und Durchleiten von Abgas der Brennkraftmaschine (2) durch das Abgasnachbehandlungssystem (1), ii) Adsorbieren und/oder Absorbieren von im Abgas enthaltenem Wasser und Stickoxid in einer Sorptionsbeschichtung einer dem in Abgasströmungsrichtung gesehen am weitesten stromab angeordneten SCR-Katalysator (9) vorgeschalteten Abgasreinigungskomponente, iii) Aufheizen des in Abgasströmungsrichtung gesehen am weitesten stromab angeordneten SCR-Katalysators (9) durch ein vorgeschaltetes elektrisches Heizelement (8), iv) Freisetzen von adsorbiertem und/oder absorbiertem Stickoxid aus der Sorptionsbeschichtung der Abgasreinigungskomponente durch nichtthermische Desorption, v) Reduzieren von freigesetztem Stickoxid an dem in Abgasströmungsrichtung gesehen am weitesten stromab angeordneten SCR-Katalysator (9) mit stromauf dem Abgas zugeführtem Reduktionsmittel.

Description

Kraftfahrzeug mit einem Abgasnachbehandlungssystem mit wenigstens zwei

SCR-Katalysatoren und Verfahren zum Betreiben eines solchen Kraftfahrzeugs

Die Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeug mit einem Abgasnachbehandlungssystem mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1 sowie ein Verfahren zum Betreiben eines solchen Kraftfahrzeugs mit den Merkmalen des Oberbegriffs des

Anspruchs 9.

Aus der DE 102018102490 A1 ist ein gattungsgemäßes Kraftfahrzeug bekannt. Zur Verbesserung der Abgasreinigung insbesondere bei einem Kaltstart der Brennkraftmaschine des Kraftfahrzeugs kann einer der vorgesehenen SCR-Katalysatoren stromauf einer Abgasturbine angeordnet sein. Um diesen motornah angeordnetem SCR-Katalysator noch rascher auf Betriebstemperatur zu bringen, kann zusätzlich

ein vorgeschaltetes Heizelement vorgesehen sein.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Kraftfahrzeug mit einem alternativen, insbesondere in Bezug auf eine Stickoxidreduzierung hochwirksamen Abgasnachbehandlungs-

system und ein Verfahren zum Betreiben eines solchen Kraftfahrzeugs anzugeben.

Diese Aufgabe wird durch ein Kraftfahrzeug mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und

durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 8 gelöst.

Das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug weist ein Abgasnachbehandlungssystem mit einem Partikelfilter und wenigstens zwei getrennt voneinander angeordneten SCRKatalysatoren mit jeweils vorangeschalteter Harnstoff-Zugabevorrichtung auf. Das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug zeichnet sich insbesondere durch ein elektrisches Heizelement auf, welches dem in Abgasströmungsrichtung gesehen am weitesten stromab angeordneten SCR-Katalysator zugeordnet ist. Dadurch kann erreicht werden diesen typischerweise motorfern angeordneten SCR-Katalysator rasch auf Betriebstemperatur zu bringen. Insbesondere kann es möglich sein, diesen Katalysator wenigstens annähernd auf Betriebstemperatur zu bringen, bevor Stickoxide ihn in nennenswertem Umfang erreichen. Dadurch ist eine effektive Stickoxidentfernung bereits bei niedrigen Temperaturen, insbesondere in Verbindung mit einem Kaltstart

bzw. einem Warmlauf der Brennkraftmaschine ermöglicht. Das elektrische Heizele-

ment ist dabei stromauf des SCR-Katalysators und bevorzugt in kurzer Entfernung zu diesem angeordnet. Bei der Brennkraftmaschine handelt es sich bevorzugt um einen

Dieselmotor.

Der Partikelfilter ist bevorzugt als wanddurchströmter Filter in Wabenkörperbauweise (sog. wall-flow Filter) mit eingangsseitig und ausgangsseitig wechselweise verschlossenen Kanälen ausgebildet. Dabei können Rohgasseiten und/oder Reingasseiten der filterwirksamen Kanalwände eine Beschichtung aufweisen. Diese kann oberflächlich aufgetragen oder auch teilweise infiltriert in den Kanalwänden vorhanden sein. Bei der Beschichtung kann es sich um eine SCR-katalytisch wirksame Beschichtung handeln. Unter einer SCR-katalytisch wirksamen Beschichtung ist dabei eine Beschichtung zu verstehen, die eine Reduktion von Stickoxiden auch bei Anwesenheit eines Sauerstoffüberschusses im Abgas mit einem eingespeicherten und/oder zugeführten ammoniakbasierten Reduktionsmittel katalysieren kann. Bevorzugt umfasst die SCR-katalytische Beschichtung einen eisen- oder kupferhaltigen Zeolithen. Bevorzugt ist auch eine Beschichtung, die frei von Edelmetallen insbesondere der Platingruppe ist. Es können vorteilhafterweise auch nicht SCR-katalytische Beschichtungen vorgesehen sein, welche auch Edelmetalle insbesondere der

Platingruppe enthalten.

Die SCR-Katalysatoren sind bevorzugt als keramische Wabenkörper mit einer Vielzahl von parallelen, von Abgas durchströmbaren Kanälen ausgeführt, auf deren Wänden eine SCR-katalytisch wirksame Beschichtung, wie vorstehend beschrieben, aufgebracht ist. Zusätzlich kann für einen oder für mehrere der vorhandenen SCRKatalysatoren ein insbesondere endseitiger Abschnitt mit einer oxidationskatalytisch wirksamen Beschichtung vorgesehen sein, welche eine Oxidation von oxidierbaren Bestandteilen im Abgas, wie insbesondere Ammoniak, katalysieren kann. Die wenigstens zwei SCR-Katalysatoren sind räumlich getrennt voneinander, insbesondere in unterschiedlichen, voneinander getrennten Gehäusen angeordnet. Dabei kann einer der SCR-Katalysatoren motornah, insbesondere in einem Motorraum des Kraftfahrzeugs, der andere motorfern, insbesondere in einem Unterbodenbereich des Kraftfahrzeugs angeordnet sein. Die wenigstens zwei SCR-Katalysatoren können jedoch auch in einem das Abgasnachbehandlungssystem ganz oder teilweise

umschließRenden Gehäuse, beispielsweise in einer so genannten Abgasbox ange-

ordnet sein. Ein jeweiliger SCR-Katalysator kann auch aus zwei einzelnen monolithi-

schen Wabenkörpern gebildet sein

Entsprechend der katalytisch wirksamen Beschichtung der SCR-Katalysatoren kann durch die Harnstoff-Zugabevorrichtungen ein Harnstoff enthaltendes Reduktionsmittel für Stickoxide dem Abgas insbesondere mengenmäßig bedarfsgerecht dosiert zugegeben werden. Vorzugsweise wird eine wässrige Harnstofflösung eingesetzt. Im Abgas wird zugeführter Harnstoff durch Hydrolyse und/oder Thermolyse in letztlich für die SCR-Reaktion wirksamen Ammoniak umgesetzt. Dementsprechend sind die Zugabevorrichtungen bevorzugt als Dosierventile ausgebildet, die das Reduktionsmittel bzw. die Harnstofflösung fein verteilt ins Abgas abgeben können. Aus zugegebenem Harnstoff freigesetztes Ammoniak wirkt maßgeblich als Reduktionsmittel in

der als SCR-Reaktion bekannten katalytischen Reduktion der Stickoxide.

Das elektrische Heizelement ist bevorzugt als kompakte separate Baueinheit ausgeführt. Es weist bevorzugt als Widerstandsheizung ausgebildete beheizte Bestandteile auf, die von Abgas angeströmt bzw. umströmt werden können, so dass eine effektive Wärmeübertragung auf das Abgas und damit auf den stromab angeordneten SCRKatalysator ermöglicht ist. Prinzipiell können alle gebräuchlichen Arten von Heizelementen eingesetzt werden. Eine vorteilhafte Ausführungsform ist ein MetallfolienTrägerkörper. Von Abgas an- bzw. umströmbare Flächen können eine katalytisch wirksame Beschichtung aufweisen. Bei der Beschichtung kann es sich um eine oxidationskatalytisch wirksame Beschichtung handeln. Handelt es sich um eine SCRkatalytisch wirksame Beschichtung, so ist diese vorzugsweise wie weiter oben beschrieben ausgeführt. Das dem in Abgasströmungsrichtung gesehen am weitesten stromab angeordneten SCR-Katalysator zugeordnete elektrische Heizelement ist vorzugsweise das einzige elektrische Heizelement des Abgasnachbehandlungssystems. Bevorzugt ist es unmittelbar dem in Abgasströmungsrichtung gesehen am weitesten stromab angeordneten SCR-Katalysator vorgeschaltet. Das heißt, es befindet sich kein weiteres Bauteil zwischen dem elektrischen Heizelement und dem in Abgasströmungsrichtung gesehen am weitesten stromab angeordneten SCRKatalysator. Die dem letzteren zugeordnete Harnstoff-Zugabevorrichtung ist somit

stromauf des elektrischen Heizelements angeordnet.

In Ausgestaltung der Erfindung sind ein erster SCR-Katalysator, der Partikelfilter, das elektrische Heizelement und ein zweiter SCR-Katalysator in Abgasströmungsrichtung gesehen hintereinander angeordnet. Diese erfindungsgemäße Anordnung hat sich als besonders effektiv in Bezug auf eine umfassende Abgasreinigung erwiesen. Die vorgesehene Anordnung in dieser Reihenfolge schließt nicht aus, dass weitere zusätzliche reinigungswirksame Abgasnachbehandlungskomponenten vorgesehen sein können, von denen eine oder mehrere zwischen zwei der oben genannten Komponenten angeordnet sein können. Beispielsweise ist bevorzugt ein Oxidationskatalysator stromab des ersten SCR-Katalysators und stromauf des Partikelfilters vorgesehen. Zur weiteren Verbesserung der Abgasreinigung kann stromauf des ersten SCR-Katalysators ein Oxidationskatalysator, insbesondere motornah angeordnet vorgesehen sein. Zur Verhinderung von Ammoniakschlupf kann stromab des in Abgasströmungsrichtung gesehen am weitesten stromab angeordneten SCRKatalysators ein separater Oxidationskatalysator als so genannter Sperrkatalysator

vorgesehen sein.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung umfasst das Abgasnachbehandlungssystem einen dritten SCR-Katalysator, der in Abgasströmungsrichtung gesehen stromab des Partikelfilters und stromauf des elektrischen Heizelements angeordnet ist. Auf diese Weise ist auch bei einer ungleichmäßigen Temperaturverteilung im Abgasnachbehandlungssystem eine wirksame Entfernung von Schadstoffen, insbesondere von Stickoxid, aus dem Abgas ermöglicht. Eine indirekte Aufheizung des am weitesten stromab angeordneten SCR-Katalysators durch das elektrische Heizelement ermöglicht dabei eine Verringerung eines typischerweise auftretenden Temperaturabfalls

längs des Abgasströmungswegs.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung sind der erste SCR-Katalysator und/oder der Partikelfilter und/oder der dritte SCR-Katalysator mit einer Sorptionsbeschichtung versehen, die Wasser und Stickoxide aus dem Abgas durch Aufnahme entfernen kann. Vorzugsweise können gasförmiges Wasser und Stickoxid insbesondere bei niedrigen Temperaturen adsorbiert und/oder absorbiert werden. Unter niedrigen Temperaturen sind dabei Temperaturen von weniger als 150 °C, weniger als 120 °C, weniger als 100°C oder weniger als 80 °C zu verstehen. Für das Sorptionsmaterial

ist eine Adsorption von Wasser und Stickoxid charakteristisch. Die Sorptionsbe-

schichtung kann ein vorzugsweise anorganisches Sorptionsmaterial mit großer innerer/und oder äußerer Porosität bzw. großer innerer und/oder äußerer spezifischer Oberfläche sein oder enthalten. Die Adsorption bzw. Absorption von Wasser und Stickoxid ist dabei typischerweise reversibel. Es können Materialien eingesetzt werden, bei denen Wasser und/oder Stickoxid durch Physisorption gebunden werden. Ebenso können Materialien eingesetzt werden, die zumindest bei niedrigen Temperaturen hygroskopische Eigenschaften aufweisen. Vorzugsweise werden Zeolithe eingesetzt. Die Zeolithe können ein insbesondere durch lonenaustausch eingebrachtes Übergangsmetall der Ordnungszahl 21 bis 30 aufweisen. Ist neben der Sorptionseigenschaft zusätzlich eine katalytische Eigenschaft erwünscht, so ist ein Kupfer oder Eisen enthaltender Zeolith bevorzugt. Es kann jedoch auch ein Zeolith mit Sorptionseigenschaften in Bezug auf Wasser und Stickoxid eingesetzt werden, der keine katalytische Wirksamkeit aufweist. Vorzugsweise weist die auf einer oder auf mehreren Abgasreinigungskomponente insgesamt vorgesehene Materialmenge für Adsorptionsbeschichtungen eine Aufnahmekapazität von wenigstens 0,4 g Wasser je kW Nennleistung der eingesetzten Brennkraftmaschine auf. Die gesamte Wasseraufnahmekapazität kann etwa 1 g bis 0,4 g, 0,8 g bis 0,4 g oder

auch 0,6 g bis 0,4 g je kW betragen.

Im Rahmen der Erfindung hat sich herausgestellt, dass Stickoxide auch ohne ein Vorhandensein von Wasser zu beträchtlichen Teilen an einer SCR-Beschichtung adsorbieren. Weiter wurde festgestellt, dass Stickoxide zum Großteil wieder ausgelagert werden, sobald Wasser auf die jeweilige Beschichtung gelangt. Folglich kann die gleichzeitige Einlagerung von Stickoxiden und Wasser als eine Konsequenz von einer axialen Verteilung gesehen werden: Während z. B. das hintere Drittel des Katalysators nur trockenes Gas sieht und daher noch Stickoxide einlagert, befinden sich in den vorderen zwei Dritteln nur noch sehr wenig Stickoxide da diese von

Wasser verdrängt wurden.

Sind der erste SCR-Katalysator und/oder der Partikelfilter und/oder der dritte SCRKatalysator mit einer Sorptionsbeschichtung der vorstehend beschriebenen Art versehen, so kann im Abgas enthaltenes Wasser und insbesondere Stickoxid bei einem Kaltstart bzw. Warmlauf der Brennkraftmaschine durch die Sorptions-

beschichtung einer der genannten Komponenten zumindest großteils für eine

gewisse Zeit aus dem Abgas entfernt werden. Da der erste und der dritte SCR-KataIysator sowie der Partikelfilter stromauf des zweiten, am weitesten stromab angeordneten SCR-Katalysators verbaut sind, kann durch Vorsehen der Sorptionsbeschichtung auf dem Partikelfilter und/oder dem ersten oder dem dritten SCR-Katalysator Stickoxid zunächst großteils vom zweiten SCR-Katalysator ferngehalten werden und gelangt daher nicht in die Umgebung. Während der adsorptiven und/oder absorptiven Entfernung von Stickoxid aus dem Abgas kann der zweite SCR-Katalysator mittels des elektrischen Heizelements zumindest annähernd auf Betriebstemperatur aufgeheizt werden. Kommt es dann zu einer Freisetzung von zuvor aufgenommenem Stickoxid, ist der zweite SCR-Katalysator infolge der Aufheizung aktiv und kann einströmende Stickoxide mit Hilfe von dem Abgas stromauf zugegebener Harnstofflösung katalytisch reduzieren. Somit ist auch bei einem Kaltstart bzw. Warmlauf der

Brennkraftmaschine eine effektive Stickoxidentfernung aus dem Abgas ermöglicht.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist die Sorptionsbeschichtung ausgebildet, durch nichtthermische Desorption adsorbiertes und/oder absorbiertes Stickoxid freizusetzen. Unter einer nichtthermischen Desorption ist dabei eine desorptive Freisetzung von zuvor eingelagertem Stickoxid zu verstehen, welche unterhalb einer Temperatur erfolgt, bei welcher eine rein thermisch induzierte Desorption erfolgen würde. Typischerweise ist dies eine relativ niedrige Temperatur von weniger als 150 °C, weniger als 120 °C oder weniger als 100 °C. Die nichtthermische Desorption von Stickoxid ist vorzugsweise durch Exposition des Sorptionsmaterials mit gasförmigem Wasser induziert. Es wird davon ausgegangen, dass es sich dabei um eine durch gasförmiges Wasser induzierte verdrängende Desorption handelt, bei welcher im Sorptionsmaterial eingespeichertes Stickoxid dann freigesetzt wird, wenn die Wasseraufnahme des Sorptionsmaterials eine materialspezifische Grenze erreicht hat und das Sorptionsmaterial weiterhin mit wasserhaltigem Abgas beaufschlagt wird. Dadurch wird adsorbiertes und/oder absorbiertes Stickoxid von seinen Sorptionsplätzen im Sorptionsmaterial verdrängt und freigesetzt. Da dies jedoch erst nach Ablauf einer prozessbedingten und materialspezifischen Zeitspanne erfolgt, welche ausreichend ist um den zweiten SCR-Katalysator auf Aktivitätstemperatur aufzuheizen, kann eine Abgabe von Stick-

oxid an die Umgebung wirksam verhindert werden.

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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist es vorgesehen, dass der Partikelfilter mit einer SCR-katalytisch wirksamen Beschichtung und/oder mit der Sorptionsbeschichtung beschichtet ist. Die Sorptionsbeschichtung kann dabei gleichzeitig als SCRkatalytische Beschichtung ausgebildet sein. Das heißt die Beschichtung des Partikelfilters kann sowohl SCR-katalytische Eigenschaften, als auch die beschriebenen Sorptionseigenschaften in Bezug auf Wasser und Stickoxid aufweisen. Es kann auch vorgesehen sein, dass der Partikelfilter mit zwei unterschiedlichen Beschichtungsmaterialien versehen ist, von denen eine eine SCR-katalytische Wirkung, die andere eine Sorptionswirkung der beschriebenen Art in Bezug auf Wasser und Stickoxid aufweist. Es kann dabei vorgesehen sein, die SCR-katalytisch wirksame Beschichtung nur auf den Wänden der Einlasskanäle und die Sorptionsbeschichtung nur auf

den Wänden der Auslasskanäle vorzusehen.

Es kann dabei vorgesehen sein, eine oxidative wirksame Beschichtung z. B. mit Platin- und/oder Palladiumgehalt insbesondere nur auf den Wänden der Einlasskanäle und die Sorptionsbeschichtung insbesondere nur auf den Wänden der

Auslasskanäle vorzusehen.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weist der Partikelfilter die Sorptionsbeschichtung in einem austrittseitigen Endbereich auf. Es kann vorgesehen sein, weniger als 50 %, 30 %, 20 % oder 10 % seiner Länge austrittsseitig mit der Sorptionsbeschichtung zu versehen. Der eintrittsseitige Bereich kann dabei frei von einer Beschichtung sein oder anderweitig, beispielsweise mit einer SCR-katalytischen Beschichtung versehen sein. Die Sorptionsbeschichtung kann sowohl auf Wänden von Einlasskanälen als auch auf den von Auslasskanälen vorgesehen sein. Die Sorptionsbeschichtung kann jedoch auch nur auf den Einlasskanalwänden oder

nur auf den Auslasskanalwänden vorgesehen sein.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist der Partikelfilter frei von einer SCR-katalytischen Beschichtung. Es kann jedoch eine insbesondere nichtkatalytische Sorptionsbeschichtung, d.h. eine Sorptionsbeschichtung ohne katalytische Eigenschaften vorgesehen sein. Generell kann die Sorptionsbeschichtung über

die gesamte Länge des Partikelfilters vorgesehen sein. Es kann jedoch auch vorge-

sehen sein, die Sorptionsbeschichtung lediglich in einem austrittsseitigen Endbereich

von weniger als 50 %, 30 %, 20 % oder 10 % seiner Länge vorzusehen.

Das Kraftfahrzeug ist insbesondere als Nutzfahrzeug ausgebildet, wobei die Anordnung der Komponenten der Abgasnachbehandlungsanlage in Strömungsrichtung wie folgt aussieht: Vanadium basierter SCR-Katalysator im Sperrkatzonierung am Ende, Oxidationskatalysator (DOC), Dieselpartikelfilter (DPF), wobei ein Einlass des DPFs mit Platin und oder Palladium (um den Rußabbrand mit NO: zu unterstützen) und ein Auslass mit Wasser und NOx-Speicherung beschichtet ist, Heizelement mit einer SCR-Beschichtung oder ohne Beschichtung, SCR (Zeolith

basiert) Sperrkatzonierung am Ende.

Dabei sowie auch bei allen anderen Ausführungsbeispielen kann der SCR vorteilhaft mit Vanadium beschichtet oder als Vollextrudat gestaltet sein, wobei dieser insbesondere aus Zeolith gebildet ist. Die Einlasskanäle des DPF sind bevorzugt

oxidativ beschichtet.

Das erfindungsgemäße Verfahren zum Betreiben eines Kraftfahrzeugs weist

folgende Verfahrensschritte auf:

i) Durchführen eines Kaltstarts der Brennkraftmaschine des Kraftfahrzeugs und Durchleiten von Abgas der Brennkraftmaschine durch das Abgasnachbehandlungssystem,

il) Adsorbieren und/oder Absorbieren von im Abgas enthaltenem Wasser und Stickoxid in einer Sorptionsbeschichtung einer dem in Abgasströmungsrichtung gesehen am weitesten stromab angeordneten SCR-Katalysator vorgeschalteten Abgasreinigungskomponente,

il) Aufheizen des in Abgasströmungsrichtung gesehen am weitesten stromab angeordneten SCR-Katalysators durch ein vorgeschaltetes elektrisches Heizelement,

iv) Freisetzen von adsorbiertem und/oder absorbiertem Stickoxid aus der Sorptionsbeschichtung der Abgasreinigungskomponente durch nichtthermische

Desorption,

v) Reduzieren von freigesetztem Stickoxid an dem in Abgasströmungsrichtung gesehen am weitesten stromab angeordneten SCR-Katalysator mit stromauf

dem Abgas zugeführtem Reduktionsmittel.

Unter einem Kaltstart ist dabei ein Starten der Brennkraftmaschine zu verstehen, bei welchem die katalytischen Komponenten des Abgasnachbehandlungssystems aufgrund einer zu niedrigen Temperatur noch nicht aktiv sind. Dies ist insbesondere der Fall, wenn die Brennkraftmaschine und/oder das Abgasnachbehandlungssystem eine Temperatur von unter 180 °C, bzw. unter 150 °C, bzw. unter 100 °C oder eine noch niedrigere Temperatur aufweisen. Unter diesen Bedingungen erfolgt ein Adsorbieren und/oder Absorbieren von im Abgas enthaltenen gasförmigem Wasser und Stickoxid in einer Sorptionsbeschichtung einer dem zweiten SCR-Katalysator vorgeschalteten Abgasreinigungskomponente. Es kann sich dabei insbesondere um einen

Partikelfilter oder einen SCR-Katalysator handeln.

Wenigen Sekunden oder unmittelbar vor oder nach dem erfolgten Kaltstart wird das elektrische Heizelement bestromt. Dadurch wird der zweite SCR-Katalysator, als der in Abgasströmungsrichtung gesehen am weitesten stromab angeordnete SCRKatalysator aufgeheizt. Typischerweise erreicht dieser innerhalb von weniger als 120 s, weniger als 100 s oder in einer noch kürzeren Zeitspanne seine Anspringtemperatur bzw. seine Betriebstemperatur von typischerweise etwa 190 °C. Demgegenüber erwärmen sich stromauf angeordnete Abgasreinigungskomponenten deutlich langsamer. Werden nun in der Sorptionsbeschichtung einer entsprechenden Abgasreinigungskomponente adsorbierte und/oder absorbierte Stickoxide durch nichtthermische Desorption freigesetzt und mit dem Abgas bis zum zweiten SCRKatalysator transportiert, so können diese mit Hilfe von stromauf dem Abgas zugeführter Harnstofflösung oder zuvor eingespeichertem Reduktionsmittel im

zweiten SCR-Katalysator reduziert werden.

Die Sorptionsbeschichtung kann auf einem dem zweiten SCR-Katalysator vorgeschalteten Partikelfilter und/oder einem vorgeschalteten SCR-Katalysator aufgebracht sein. Infolgedessen erfolgen die vorgenannten Verfahrensschritte ii) und iv) in Ausgestaltung der Erfindung an einer der genannten Abgasreinigungskomponente

oder an beiden. Es kann vorgesehen sein, zwei oder mehr Abgasreinigungskompo-

nenten mit der Sorptionsbeschichtung zu versehen und dem zweiten SCR-Katalysator vorzuschalten. Desorbieren Stickoxide aus der am weitesten stromauf im Abgasreinigungssystem angeordneten Abgasreinigungskomponente mit Sorptionsbeschichtung, so werden sie zumindest teilweise In der dahinter angeordneten weiteren Abgasreinigungskomponente mit Sorptionsbeschichtung zunächst eingelagert bevor sie auch von dieser wieder desorbieren. Auf diese Weise erreichen desorbierte Stickoxide den zweiten SCR-Katalysator noch stärker verzögert. Dadurch kann auch bei sehr niedrigen Kaltstarttemperaturen sichergestellt werden, dass der zweite SCR-Katalysator vor einer nennenswerten Exposition mit Stickoxid auf Betriebs-

temperatur aufgeheizt ist.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung erfolgt Verfahrensschritt ii) bei einer Temperatur des Abgases oder der entsprechenden Abgasreinigungskomponente von weniger als 150 °C, bevorzugt von weniger als 120 °C oder weniger als 100 °C, d.h. bei Temperaturen, welche niedriger als eine Temperatur sind, bei der eine

thermische Desorption erfolgen würde.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung erfolgt die Zufuhr von Reduktionsmittel stromauf des elektrischen Heizelements. Letzteres ist in kurzem Abstand stromauf des zweiten SCR-Katalysators angeordnet. Dabei erfolgt in weiterer Ausgestaltung der Erfindung die Aufheizung des zweiten SCR-Katalysators mittels des Heizelements derart, dass dieser seine Betriebstemperatur vor dem Verfahrensschritt iv) wenigstens annähernd erreicht. Mit anderen Worten wird das elektrische Heizelement derart betrieben, dass der zweite SCR-Katalysator seine Betriebstemperatur erreicht, bevor durch nichtthermische Desorption aus einer vorgeschalteten Abgasreinigungskomponente freigesetzte Stickoxide ihn erreichen. Auf diese Weise ist eine hocheffektive Entfernung von Stickoxid aus dem Brennkraftmaschinenabgas

ermöglicht.

Obige sowie weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter, nichteinschränkender Ausführungsbeispiele der Erfindung unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen. Darin

zeigen:

Fig. 1 eine schematische Systemskizze von Brennkraftmaschine und daran angeschlossenem Abgasnachbehandlungssystem des erfindungsgemäßen

Kraftfahrzeugs, und

Fig. 2 Konzentrations-Zeitdiagramme mit schematisch dargestellten Zeitverläufen von Adsorption und Desorption von Wasser und Stickoxid eines

entsprechenden Sorptionsmaterials.

In Fig. 1 ist lediglich schematisch und stark vereinfacht ein beispielhaftes System von Brennkraftmaschine 2 und daran angeschlossenem Abgasnachbehandlungssystem

1 dargestellt. Von der Brennkraftmaschine 2 abgegebenes Verbrennungsabgas wird über eine Abgasleitung 12 entsprechend der durch offene Pfeile gekennzeichneten Abgasströmungsrichtung durch das Abgasnachbehandlungssystem 1 geleitet. Dabei umfasst das Abgasnachbehandlungssystem 1 mehrere reinigungswirksame Abgasreinigungskomponenten. Vorliegend sind dies in Abgasströmungsrichtung gesehen in dieser Reihenfolge hintereinander angeordnet: ein erster Oxidationskatalysator 3, ein erster SCR-Katalysator 4, ein zweiter Oxidationskatalysator 5, ein Partikelfilter 6, ein dritter SCR-Katalysator 7, ein zweiter SCR-Katalysator 9 sowie ein dritter Oxidationskatalysator 10. Der erste Oxidationskatalysator 3 und der zweite Oxidationskatalysator 5 sind dabei vorzugsweise als sogenannter Dieseloxidationskatalysatoren (DOC) ausgelegt. Der erste Oxidationskatalysator 3 ermöglicht eine oxidative Entfernung von gegebenenfalls im Abgas vorhandenen unverbrannten Bestandteilen wie Kohlenwasserstoffen und Kohlenmonoxid. Der dritte Oxidationskatalysator 10 ist vorzugsweise als Ammoniak-Sperrkatalysator bzw. Clean-up-Katalysator (CUC)

ausgelegt.

Stromauf des zweiten Oxidationskatalysators 5 und stromab des ersten SCR-Katalysators 4 ist eine Brennstoff-Zugabevorrichtung 15 vorgesehen. Mittels dieser Brennstoff-Zugabevorrichtung 15 kann dem Abgas ein Brennstoff zur Unterstützung einer Rußregeneration des Partikelfilters 6 zugegeben werden. Bei einer solchen Rußregeneration werden im Partikelfilter 6 abgelagerte Rußpartikel abgebrannt. Falls nicht betriebsbedingt die hierzu notwendige Rußabbrenn-Temperatur von typischerweise mehr als 550 °C ohnehin vorhanden ist, kann eine Aufheizung des Partikel-

filters 6 auf die Rußabbrenn-Temperatur durch Zugabe von Brennstoff durch die

Brennstoff-Zugabevorrichtung 15 erreicht werden. Alternativ kann die Zugabe von Brennstoff auch ohne Brennstoff-Zugabevorrichtung durch eine veränderte Betriebsweise der Brennkraftmaschine 2 erfolgen. Zugegebener Brennstoff wird unter Wärmefreisetzung im zweiten Oxidationskatalysator 5 oxidiert und auf diese Weise der Partikelfilter 6 aufgeheizt. Bevorzugt ist deshalb der zweite Oxidationskatalysator 5 eng benachbart vor dem Partikelfilter 5 angeordnet, um den Wärmeübergang zu verbessern. Als Brennstoff wird vorzugsweise der von der Brennkraftmaschine 2 verwendete Brennstoff, insbesondere Dieselkraftstoff eingesetzt. Eine hohe Rußbeladung und damit eine Notwendigkeit für eine solche erzwungene Rußregeneration des Partikelfilters 6 kann durch hier nicht gesondert

dargestellte Differenzdrucksensoren oder Beladungssensoren erkannt werden.

Der erste Oxidationskatalysator 3, der dritte SCR-Katalysator 7 und der zweite Oxidationskatalysator 10 sind optional, was durch Schraffierung der entsprechenden Funktionsblöcke symbolisiert ist. Eine, zwei oder alle drei der durch schraffierte Funktionsblöcke gekennzeichneten optionalen Abgasreinigungskomponenten 3, 7, 10 können somit entfallen. Insbesondere wenn der dritte Oxidationskatalysator 10 entfällt, ist es vorzugsweise vorgesehen, einen endseitigen Abschnitt des zweiten SCR-Katalysators 9 mit einer Beschichtung zu versehen, welche eine clean-upFunktion erfüllen, bzw. eine Ammoniak-Oxidation katalysieren kann. Auf diese Weise kann ein Schlupf von Ammoniak vermieden werden. Eine solche endseitige

Beschichtung kann auch für den ersten SCR-Katalysator 4 vorgesehen sein.

Wie ersichtlich, ist der zweite SCR-Katalysator 9 der in Abgasströmungsrichtung gesehen am weitesten stromab angeordneten SCR-Katalysator. In Abgasströmungsrichtung direkt vor diesem ist ein elektrisches Heizelement 8 zum Aufheizen des Abgases und damit zum indirekten Erwärmen des zweiten SCR-Katalysators 9 angeordnet. Elektrische Heizenergie bzw. Heizleistung kann dem Heizelement 8 von einer Energiequelle 11 zugeführt werden. Bei der Energiequelle 11 kann es sich beispielsweise um einen Generator oder um einen elektrischen Energiespeicher des

nicht gesondert dargestellten Kraftfahrzeugs handeln.

Stromauf des ersten SCR-Katalysators 4 und stromab eines gegebenenfalls vorhan-

denen ersten Oxidationskatalysators 3 ist eine erste Harnstoff-Zugabevorrichtung 13

vorgesehen, mit welcher wässrige Harnstofflösung dem Abgas zugeführt werden kann. Eine zweite Harnstoff-Zugabevorrichtung 14 ist stromab des Partikelfilters 6 und stromauf des zweiten SCR-Katalysators 9 vorgesehen. Falls der optionale dritte SCR-Katalysator 7 vorgesehen ist, so ist die zweite Harnstoff-Zugabevorrichtung 14 davor, d.h. zwischen dem Partikelfilter 6 und dem dritten SCR-Katalysator 7 angeordnet. Es versteht sich, dass das Abgasnachbehandlungssystem 1 hier nicht gesondert dargestellte Sensoren für Temperatur und Abgaskomponenten umfasst, die notwendig sind, um den Betriebszustand des Abgasnachbehandlungssystems 1 bzw. seiner Komponenten zu erfassen und entsprechende Steuersignale zur

Steuerung des Betriebs des Abgasnachbehandlungssystems 1 zu erzeugen.

Vorliegend ist wenigstens eine der Abgasreinigungskomponenten erster SCR-KataIysator 4, Partikelfilter 6 und, falls vorhanden, dritter SCR-Katalysator 7 mit einer Sorptionsbeschichtung versehen, die bei niedrigen Temperaturen Wasser und Stickoxide aus dem Abgas durch insbesondere Adsorption und/oder Absorption entfernen kann. Insbesondere bei niedrigen Temperaturen von beispielsweise weniger als 50 °C kann parallel zu einer Adsorption und/oder Absorption von gasförmigem Wasser auch eine Aufnahme von Wasser durch Kondensation erfolgen. Die Sorptionsbeschichtung ist außerdem so ausgebildet, dass sie durch nichtthermische Desorp-

tion adsorbiertes und/oder absorbiertes Stickoxid freisetzen kann.

Nachfolgend wird auf den Betrieb des in Fig. 1 dargestellten Systems eingegangen. Dabei erfolgt eine Beschränkung auf eine Betriebsphase mit einem Kaltstart und anschließendem Warmlauf der Brennkraftmaschine 2 bzw. des Abgasnachbehand-

lungssystems 1.

Zum Zeitpunkt des durchgeführten Kaltstarts der Brennkraftmaschine 2 sind die Abgasreinigungskomponenten des Abgasnachbehandlungssystems 1 noch nicht ausreichend aufgewärmt, um eine katalytische Aktivität entfalten zu können. Insbesondere ist eine katalytische Reduktion von Stickoxid im ersten SCR-Katalysator 4 und im zweiten SCR-Katalysator 9 sowie, falls vorhanden, im dritten SCR-Katalysator 7 noch nicht möglich. Um den zweiten SCR-Katalysator 9 rasch auf Betriebstemperatur zu bringen, wird direkt nach erfolgtem Kaltstart der Brennkraftmaschine 2 das

elektrische Heizelement 8 von der Energiequelle 11 mit elektrischer Energie versorgt.

Allerdings vergeht entsprechend der vorhandenen thermischen Trägheit eine gewisse Zeitspanne, bis infolge des Betriebs des elektrischen Heizelements 8 der zweite SCR-Katalysator 9 seine Anspringtemperatur bzw. Betriebstemperatur erreicht. Somit können innerhalb dieser Zeitspanne vom zweiten SCR-Katalysator 9

Stickoxide nicht katalytisch reduziert werden.

Ein Austrag von Stickoxid aus dem Abgasnachbehandlungssystem 1 wird jedoch trotzdem verhindert, indem im Abgas enthaltenes Stickoxid zunächst von der am weitesten stromauf angeordneten Abgasreinigungskomponente mit Sorptionsbeschichtung durch Adsorption und/oder Absorption in der Sorptionsbeschichtung entfernt wird. Dabei erfolgt bevorzugt eine Adsorption von gasförmigem Wasser und Stickoxid.

Die Aufnahmefähigkeit der Sorptionsbeschichtung ist jedoch begrenzt. Dies äußert sich nicht nur dadurch, dass nach Erreichen einer bestimmten Speichermenge von insbesondere Wasser keine Stickoxide mehr aufgenommen werden, sondern vor allem auch dadurch, dass zuvor adsorbiertes und/oder absorbiertes Stickoxid nichtthermisch desorbiert und ins Abgas abgegeben wird. Ursache hierfür ist in einer zunehmenden Erschöpfung der Aufnahmekapazität von Wasser zu sehen. Infolge weiter anhaltender Exposition mit Im Abgas enthaltenem Wasser werden adsorbierte und/oder absorbierte Stickoxide verdrängt und freigesetzt. Durch im Abgas enthaltenes insbesondere gasförmiges Wasser erfolgt demnach eine nichtthermische Desorption von zuvor in der Sorptionsbeschichtung adsorbiertem und/oder absorbiertem Stickoxid. Diese nichtthermische Stickoxid-Desorption kann als eine von

Wasser induzierte verdrängende Desorption interpretiert werden.

Falls es beispielsweise infolge von Auslegungsbeschränkungen nicht möglich ist, den zweiten SCR-Katalysator 9 mittels des elektrischen Heizelements 8 vor Eintreten der nichtthermischen Stickoxid-Desorption aus nur einer verbauten Abgasreinigungskomponente mit Sorptionsbeschichtung auf Betriebstemperatur aufzuheizen, so ist es vorzugsweise vorgesehen, zwei oder mehr Abgasreinigungskomponenten mit einer Sorptionsbeschichtung zu versehen. Wird aus der am weitesten stromauf angeordneten Abgasreinigungskomponente mit Sorptionsbeschichtung Stickoxid

freigesetzt, so kann dieses freigesetzte Stickoxid wenigstens teilweise durch eine

nachgeschaltete Abgasreinigungskomponente mit Sorptionsbeschichtung aufgenommen werden. Beispielsweise kann es vorgesehen sein, sowohl den ersten SCRKatalysator 4, als auch den Partikelfilter 6 mit einer Sorptionsbeschichtung zu versehen. Auch ein ev. vorhandener dritter SCR-Katalysator 7 kann anstelle oder zusätzlich zum Partikelfilter 6 mit einer Sorptionsbeschichtung versehen sein. Es ist jedenfalls vorzugsweise vorgesehen, das Abgasnachbehandlungssystem 1 in Bezug auf mit einer Sorptionsbeschichtung versehenen Abgasreinigungskomponenten und das Aufheizverhalten des zweiten SCR-Katalysators 9 so auszulegen, dass der zweite SCR-Katalysator 9 seine Betriebstemperatur wenigstens annähernd erreicht, bevor

desobiertes Stickoxid in nennenswertem Umfang zu ihm gelangen kann.

Hat der zweite SCR-Katalysator 9 infolge der Betätigung des elektrischen Heizelements 8 seine Anspring- bzw. Betriebstemperatur erreicht, so wird die zweite Harnstoff-Zugabevorrichtung 14 zur bedarfsgerechten Zugabe von Harnstofflösung zum Abgas betätigt, bzw. ein Freigabesignal zur Betätigung generiert. Dadurch ist der zweite SCR-Katalysator 9 in der Lage einströmendes Stickoxid katalytisch zu reduzieren. Ebenso können bei erreichen der Betriebstemperatur des zweiten SCRKatalysators 9 Stickoxide ohne direkte Zugabe von Harnstofflösung mit im

vorhergehenden Betrieb eingespeichertem Reduktionsmittel umgesetzt werden.

Erreicht infolge eines weiteren Betriebs der Brennkraftmaschine 2 der erste SCRKatalysator 4 seine Betriebstemperatur, so ist es vorgesehen, die erste HarnstoffZugabevorrichtung 13 zusätzlich oder alternativ zur zweiten Harnstoff-Zugabevorrichtung 14 zu betätigen. Im Abgas enthaltenes Stickoxid kann dann vom ersten SCR-Katalysator 4 zusätzlich oder alternativ zum zweiten SCR-Katalysator 9 katalytisch reduziert werden. Vorzugsweise werden nach erfolgtem Warmlauf der erste SCR-Katalysator 4 und der zweite SCR-Katalysator 9 entsprechend ihres temperaturabhängigen Stickoxidumsatzvermögens mit Harnstoff bzw. Ammoniak aus der ersten Harnstoff-Zugabevorrichtung 13 bzw. der zweiten Harnstoff-Zugabevorrich-

tung 14 versorgt. Zur weiteren Erläuterung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird nachfolgend unter

Bezug auf Fig. 2 auf die weiter oben schon angesprochene Aufnahme von Wasser

(H20O) und Stickoxid (NOx) mit einem entsprechenden Sorptionsmaterial eingegan-

gen. Dabei sind in zwei Konzentrations-Zeitdiagrammen lediglich schematisch und nicht maßstäblich parallele zeitliche Verläufe von Konzentrationen von Wasser (oberes Diagramm) und Stickoxid (unteres Diagramm) vor und hinter einer Abgasrei-

nigungskomponente mit Sorptionsbeschichtung dargestellt.

Dabei kennzeichnet im oberen Diagramm eine gestrichelte Linie eine konstante Eintrittskonzentration von Wasser 20 in einem in die Abgasreinigungskomponente eintretenden Gasstrom. Eine durchgezogene Line kennzeichnet den Verlauf einer Ausgangskonzentration von Wasser 21 in dem aus der Abgasreinigungskomponente

wieder austretenden Abgas.

Entsprechend kennzeichnet im unteren Diagramm eine gestrichelte Linie eine gleichzeitig vorhandene konstante Stickoxid-Eintrittskonzentration 22 in dem eintretenden Gasstrom und eine durchgezogene Linie den Verlauf einer Stickoxid-Austrittskonzentration 23 in dem aus der Abgasreinigungskomponente wieder austretenden

Abgas.

Wie ersichtlich, wird bis zu einem durch eine punktierte Linie gekennzeichneten Zeitpunkt t zugeführtes Wasser und zugeführtes Stickoxid von der Sorptionsbeschichtung annähernd quantitativ aufgenommen. Diese Aufnahme ist insbesondere auf

eine Adsorption von Wasser und Stickoxid zurückzuführen.

Ab dem Zeitpunkt t nimmt die Aufnahmefähigkeit von Wasser zunehmend ab, was sich in einem Anstieg der austrittsseitigen Wasserkonzentration 21 bemerkbar macht. Gleichzeitig erfolgt eine Desorption von zuvor adsorbiertem und/oder absorbiertem Stickoxid, was sich in einem steilen Anstieg der austrittsseitigen Stickoxidkonzentration 23 bemerkbar macht. Nach Abklingen eines die Eintrittskonzentration übersteigenden Desorptionspeaks strebt die Stickoxid-Austrittskonzentration 23 der Stickoxid-Eintrittskonzentration 22 zu, da die Sorptionsbeschichtung kein Stickoxid mehr aufnehmen kann. Gleichzeitig strebt die Wasser-Austrittskonzentration 21 der Wasser-Eintrittskonzentration 20 zu, da die Aufnahmefähigkeit von Wasser zuneh-

mend abnimmt.

Die dargestellten Konzentrationsverläufe, insbesondere nach dem Zeitpunkt t charakterisieren eine verdrängende, von Wasser induzierte Desorption von Stickoxid. Diese Desorption ist nichtthermisch, da die Beaufschlagung der Abgasreinigungskomponente mit dem wasser- und stickoxidhaltigen Gas bei einer Temperatur erfolgt, welche deutlich unter der Temperatur liegt, bei welcher eine thermisch induzierte Desorption von Stickoxid aus der Sorptionsbeschichtung erfolgen kann. Die in den Diagrammen lediglich schematisch dargestellten Konzentrationsverläufe können in entsprechenden Versuchen in ähnlicher Form bei Temperaturen bis zu etwa 80 °C, 120°C, 150 °C festgestellt werden. Dabei können die Konzentrationsverläufe je nach Versuchsbedingungen unterschiedliche Ausprägungen aufweisen, zeigen jedoch dieselben prinzipiellen Charakteristika. Insofern sind die in den Diagrammen von Fig.

2 dargestellten Konzentrationsverläufe als lediglich beispielhaft zu verstehen.

10 11 12 13 14 15 20 21 22 23

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Bezugszeichenliste

Abgasnachbehandlungssystem Brennkraftmaschine

Erster Oxidationskatalysator Erster SCR-Katalysator

Zweiter Oxidationskatalysator Partikelfilter

Dritter SCR-Katalysator Elektrisches Heizelement

Zweiter SCR-Katalysator

Dritter Oxidationskatalysator Energiequelle

Abgasleitung

Erste Harnstoff-Zugabevorrichtung Zweite Harnstoff-Zugabevorrichtung Brennstoff-Zugabevorrichtung Wasser-Eintrittskonzentration Wasser-Austrittskonzentration Stickoxid-Eintrittskonzentration

Stickoxid-Austrittskonzentration

AVL List GmbH

Claims

Patentansprüche

1. Kraftfahrzeug mit einem Abgasnachbehandlungssystem (1) zur Nachbehandlung von Abgas einer Brennkraftmaschine (2) des Kraftfahrzeugs, wobei das Abgasnachbehandlungssystem (1) einen Partikelfilter (6) und wenigstens zwei getrennt voneinander angeordnete SCR-Katalysatoren (4, 9) mit jeweils vorangeschalteter Harnstoff-Zugabevorrichtung (13, 14) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass dem in Abgasströmungsrichtung gesehen am weitesten stromab angeordneten SCR-Katalysator (9) ein elektrisches Heizelement (8)

zugeordnet ist.

2. Kraftfahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein erster SCR-Katalysator (4), der Partikelfilter (6), das elektrische Heizelement (8) und ein zweiter SCR-Katalysator (9) in

Abgasströmungsrichtung gesehen hintereinander angeordnet sind.

3. Kraftfahrzeug nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass in Abgasströmungsrichtung gesehen stromab des Partikelfilters (6) und stromauf des elektrischen Heizelements (8) ein dritter SCR-Katalysator (7)

angeordnet ist.

4. Kraftfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass dass der erste SCR-Katalysator (4) und/oder der Partikelfilter (6) und/oder der dritte SCR-Katalysator (7) mit einer Sorptionsbeschichtung versehen sind, die

Wasser und Stickoxide aus dem Abgas durch Aufnahme entfernen kann.

5. Kraftfahrzeug nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Sorptionsbeschichtung ausgebildet ist, aufgenommenes Stickoxid durch

nichtthermische Desorption freizusetzen.

6. Kraftfahrzeug nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Partikelfilter (6) mit einer SCR-katalytisch wirksamen Beschichtung

und/oder mit der Sorptionsbeschichtung beschichtet ist.

7. Kraftfahrzeug nach einem der Ansprüche 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Partikelfilter (6) die Sorptionsbeschichtung

in einem austrittseitigen Endbereich aufweist.

8. Kraftfahrzeug nach einem der Ansprüche 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Partikelfilter frei (6) von einer SCR-

katalytischen Beschichtung ist.

9. Verfahren zum Betreiben eines Kraftfahrzeugs mit einem Abgasnachbehandlungssystem (1) zur Nachbehandlung von Abgas einer Brennkraftmaschine (2) des Kraftfahrzeugs, wobei das Abgasnachbehandlungssystem (1) einen Partikelfilter (6) und wenigstens zwei voneinander getrennt angeordnete SCR-Katalysatoren (4, 9) mit jeweils vorangeschalteter Harnstoff-Zugabevorrichtung (13, 14) aufweist, gekennzeichnet durch die Verfahrensschritte i) Durchführen eines Kaltstarts der Brennkraftmaschine (2) des

Kraftfahrzeugs und Durchleiten von Abgas der Brennkraftmaschine (2) durch das Abgasnachbehandlungssystem (1),

il) Adsorbieren und/oder Absorbieren von im Abgas enthaltenem Wasser und Stickoxid in einer Sorptionsbeschichtung einer dem in Abgasströmungsrichtung gesehen am weitesten stromab angeordneten SCR-Katalysator (9) vorgeschalteten Abgasreinigungskomponente,

il) Aufheizen des in Abgasströmungsrichtung gesehen am weitesten stromab angeordneten SCR-Katalysators (9) durch ein vorgeschaltetes elektrisches Heizelement (8),

iv) Freisetzen von adsorbiertem und/oder absorbiertem Stickoxid aus der Sorptionsbeschichtung der Abgasreinigungskomponente durch

nichtthermische Desorption,

v) Reduzieren von freigesetztem Stickoxid an dem in Abgasströmungsrichtung gesehen am weitesten stromab angeordneten SCR-Katalysator (9) mit stromauf dem Abgas zugeführtem

Reduktionsmittel.

10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Verfahrensschritte ii) und/oder iv) an einem dem am weitesten stromab

angeordneten SCR-Katalysator (9) vorgeschalteten SCR-Katalysator erfolgen.

11. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Verfahrensschritte ii) und/oder iv) an einem dem am weitesten stromab

angeordneten SCR-Katalysator (9) vorgeschalteten Partikelfilter (6) erfolgen.

12. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass

Verfahrensschritt ii) bei einer Temperatur von weniger als 200 ° C erfolgt.

13. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Zufuhr von Reduktionsmittel stromauf des elektrischen Heizelements (8)

erfolgt.

14. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufheizung des in Abgasströmungsrichtung gesehen am weitesten stromab angeordneten SCR-Katalysators (9) durch das elektrische Heizelement (8) derart erfolgt, dass der in Abgasströmungsrichtung gesehen am weitesten stromab angeordnete SCRKatalysator (9) seine Betriebstemperatur vor dem Verfahrensschritt iv)

wenigstens annähernd erreicht.