DE10331393B4 - Verfahren und Katalysator zur Reduzierung der Emissionen nicht-dieselgetriebener Motoren mit SCR-Katalysatoren - Google Patents

Verfahren und Katalysator zur Reduzierung der Emissionen nicht-dieselgetriebener Motoren mit SCR-Katalysatoren Download PDF

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Abstract

Verfahren zur Reduzierung der Emissionen nicht-dieselgetriebener Motoren mit SCR-Katalysatoren, dadurch gekennzeichnet, dass die Kohlenwasserstoffe im Abgas vor dem Umsatz der Stickoxide in einem der SCR-Reaktion vorgelagerten Prozess wenigstens anteilsweise durch partielles katalytisches Cracken und/oder partielle Oxidation in eine aktivere Form überführt werden, wobei das partielle katalytische Cracken durch selektive Bildung einer HC-Fraktion mit 2–4 Kohlenstoffatomen an mineralischen Katalysatoren durchgeführt wird und die HC-Fraktion in einer ersten Stufe über eine crackende Beschichtung und danach in einer zweiten Stufe über eine deNOx-aktive Beschichtung geführt wird und die beiden Stufen an einem Katalysator dargestellt werden.

Description

  • Die Erfindung liegt auf dem Gebiet der Verminderung von bei Verbrennungsmotoren entstehenden Primärschadstoffen. Sie betrifft insbesondere ein Verfahren zur Reduzierung der Emissionen nicht-dieselgetriebener Motoren mit SCR-Katalysatoren und ein Katalysatordesign zur Durchführung des Verfahrens.
  • Zur Verringerung des NOx-Gehaltes im Abgas einer mit Luftüberschuß betriebenen Brennkraftmaschine ist das sogenannte Selective-Catalytic-Reduction-Verfahren (SCR-Verfahren) bekannt. Bei diesem Verfahren wird an einer Stelle stromaufwärts eines Katalysators dem Abgas ein selektiv wirkendes Reduktionsmittel, zumeist durch Einspritzen, zugeführt, durch das in einer chemischen Reaktion das im Abgas enthaltene NOx in dem SCR-Katalysator zu ökoneutralen Komponenten (N2, O2, H2O) umgesetzt werden kann. Das bekannte Verfahren wird zumeist bei Dieselmotoren angewandt, wobei häufig wässrige Harnstofflösungen oder Harnstoff in pulverisierbarer Granalien-Form Verwendung finden.
  • Nachteilig ist, dass diese Reduktionsmittel zusätzlich on-board mitgeführt und gegebenenfalls aufbereitet werden müssen und oftmals hohe Anforderungen an die Meß- und Kontrollsysteme hinsichtlich der Komplexität und Funktionsbereitschaft unter korrodierenden Bedingungen stellen.
  • Aus diesem Grund hat sich die „active continuous reduction with hydrocarbons" (HC-deNOx) zur Minderung von NOx-Emissionen in Fahrzeugen etabliert. Die mit den bekannten Katalysatoren und Verfahren erzielten Umsatzraten liegen jedoch deutlich unter 50% NOx-Effizienz. Nachteilig an diesem Verfahren ist die notwendige Bereitstellung oxidierbarer Abgasbestandteile (HC, CO) im Magerbetrieb. Hierbei kommen hauptsächlich zwei Verfahren zum Einsatz: Kraftstoffeindüsung vor dem Katalysator und kontrollierte Zündaussetzer zur Anreicherung des Abgasstromes mit reduzierenden Komponenten. DI-Benzinmotoren gestatten Doppeleinspritzungen als Möglichkeit zur HC-Anreicherung. Dieselmotoren gestatten auch eine nach spät verstellte Nacheinspritzung im Auslasstakt der Verbrennung, die hier mit Kraftstoffmehrverbrauch behaftet sind.
  • Wichtig ist dabei, die gemäß dem NOx-Kennfeld berechnete Kraftstoffmenge zur Stickoxid-Reduzierung gleichmäßig vor dem SCR-Katalysator in den Abgasstrang einzudüsen. Jedoch gestaltet sich die Reduktionsmitteldosierung in sehr kleinen Flüssigkeitsmengen äußerst anspruchsvoll, da einerseits maximale NOx-Umsätze gewünscht werden, aber andererseits ein Durchbruch von nicht umgesetztem Reduktionsmittel unbedingt zu vermeiden ist. Problematisch ist der bei Überdosierung, insbesondere im unteren Teillastbetrieb und bei niedriger Abgastemperatur des Fahrzeuges entstehende HC-Schlupf. Dieser resultiert wesentlich aus der zu geringen Wirksamkeit von Kraftstoff als Reduktionsmittel.
  • Aus dem vorstehend Ausgeführten ergibt sich zwangsläufig die Forderung, so wenig Kraftstoff wie mög lich einsetzen zu müssen, um das Abgas mit oxidierbaren Komponenten anzureichern, zumal außerdem die Forderung nach einem minimalen durch das Verfahren bedingten Kraftstoffmehrverbrauch besteht. Im Rahmen immer weiter verschärfter Gesetzgebung werden die Schadstoffgrenzwerte zudem dramatisch abgesenkt. Schließlich verlangt auch die Einhaltung von CO2-Emissionsgrenzen einen minimalen Reduktionsmittel-Verbrauch. Trotzdem ist der unmittelbare Einsatz von Kraftstoff zur NOx-Reduktion systembedingt gegenüber alternativen Technologien aus Kostengründen und Gründen der Komplexität favorisiert, so dass ein Bedarf besteht, hochwirksame Varianten des SCR-Verfahrens auch für nicht-dieselgetriebene Fahrzeuge nutzen zu können.
  • Die DE 44 04 617 A1 betrifft ein Verfahren zur selektiven katalytisierten NOx-Reduktion in sauerstoffhaltigen Abgasen von Brennkraftmaschinen, bei dem zur Verbesserung der Reduktion von Stickoxiden Kohlenwasserstoffe und Luft auf der stromaufwärtigen Seite eines Abgasreinigers zugeführt werden, wobei zur Erzeugung reaktiver kurzkettiger ungesättigter Kohlenwasserstoffe eine definierte Kraftstoffmenge aus der für die Kraftstoffversorgung der Brennkraftmaschine vorgesehenen Kraftstoffbevorratung katgekrackt und durch gleichzeitiges Zuführen von Luft aufoxidiert und die hierbei gebildeten reaktiven Spezies in den Abgasstrom stromauf des Abgasreinigers geleitet werden.
    •
  • Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren sowie einen dafür geeigneten Katalysator zur Reduzierung der Emissionen nicht-dieselgetriebener Motoren mit SCR-Katalysatoren bereitzustellen, mit dem sowohl die Stickoxidemis sionen als auch der Kraftstoffverbrauch gesenkt werden können.
  • Zur Lösung dieser Aufgabe wird vorgeschlagen, dass die Kohlenwasserstoffe im Abgas vor dem Umsatz der Stickoxide in einem der SCR-Reaktion vorgelagerten Prozess wenigstens anteilsweise durch partielles katalytisches Cracken in eine aktivere Form überführt werden.
    •
  • Die höhere Aktivität der mindestens anteilsweise gecrackten HC-Komponenten sowie partiell-oxidierten im Abgas führt zu deutlich höheren NOx-Umsatzraten bei gleichzeitig verringertem HC-Gehalt im Abgasstrom. Diese Vorteile können für alle Motorentypen realisiert werden, wobei bevorzugte erfindungsgemäße Verfahren dadurch gekennzeichnet sind, dass die Emissionen von GDI- oder CNG-Motoren reduziert werden.
  • Ein weiterer bevorzugter Motor, mit dem das erfindungsgemäße Verfahren durchgeführt werden kann, ist der erdgasbetriebene CNG-Motor (Compressed Natural Gas). Der Erdgasmotor ist grundsätzlich mit einem Ottomotor vergleichbar. Beim CNG-Motor gelangt das komprimierte Gas über einen Druckregler, der den Gasdruck reduziert, vom Gastank zu den Einblasventilen im Ansaugrohr. Die Gaszufuhr wird dabei elektronisch in Abhängigkeit von Last, Drehzahl, Temperatur und Lambda-Signal gesteuert. Beim Ausschalten der Zündung wird die Gaszufuhr durch ein Absperrventil unterbrochen.
  • Derzeit sind zwei verschiedene Konzepte für Erdgasmotoren auf dem Markt: der stöchiometrisch betriebene Motor mit geregeltem Katalysator und gegebenenfalls Aufladung und Abgasrückführung sowie der Magermotor mit Aufladung und Oxidationskatalysator. Die stöchiometrische Verbrennung (λ = 1) läuft bei hohen Temperaturen ab, wodurch die Bildung von Stickstoffoxiden gefördert wird. Durch einen Drei-Wege-Katalysator können diese jedoch wieder reduziert werden. Dieses Konzept zeichnet sich besonders durch niedrige Emissionswerte (nach dem Katalysator) aus. Weitere typische Merkmale sind der relativ niedrige Wirkungsgrad (34–36%), hohe Abgastemperaturen, beschränkte Aufladefähigkeit und hohe thermische Bauteilbeanspruchung. Beim Magerkonzept wird der Luftanteil im Gemisch erhöht, wodurch sich niedrigere Verbrennungstemperaturen und damit niedrigere NOx-Rohemissionen ergeben. Bislang war jedoch nachteilig, dass im Mager-Betrieb der Einsatz eines 3-Wege-Katalysators nicht möglich ist und damit die realen NOx-Emissionen (nach dem ungeregelten Oxidationskatalysator) höher sind. Durch das erfindungsgemäße Verfahren können diese Nachteile vermieden werden, wodurch sich die Vorteile des CNG-Motors im Magerbetrieb (gute Aufladefähigkeit, günstige Wirkungsgrade von 37–41%) umweltschonend nutzen lassen.
  • Im Unterschied zu herkömmlichen HC-deNOx-Verfahren kann erfindungsgemäß auf die zusätzliche Eindüsung von Kraftstoff oder Maßnahmen zur HC-Anreicherung der Abgase verzichtet werden. Bevorzugte Verfahren sind daher dadurch gekennzeichnet, dass kein zusätzlicher Kraftstoff zu den Verbrennungsabgasen zugegeben wird.
  • Dies ist deshalb möglich, weil bei mager betriebenen und fremdgezündeten Brennkraftmaschinen das Verhältnis zwischen HC und NOx im Roh-Abgas in der Regel für den Reduktionsschritt ausreicht, zumal durch das erfindungsgemäße Verfahren die Aktivität der HC-Komponenten erhöht wird.
  • Zur Verbrennung der Kraftstoffe ist ein Gemisch aus Luft und Kraftstoff erforderlich. Luft ist ein Gasgemisch, das zu 21 Vol.-% aus Sauerstoff besteht. Die weiteren Bestandteile sind überwiegend Stickstoff sowie geringe Mengen von Edelgasen. Eine vollständige Verbrennung von 1 kg Kraftstoff erfordert etwa 14.5 kg Luft. Wird dem Motor exakt die zur vollständigen Verbrennung erforderliche Luftmenge zugeführt, spricht man von stöchiometrischem Gemisch. Das Verhältnis zwischen der tatsächlichen Luftmenge und dem theoretischen Luftbedarf zur vollständigen Verbrennung des Kraftstoffs wird durch das Luftverhältnis λ beschrieben, das der Quotient aus zugeführter Luftmenge und theoretischem Luftbedarf ist.
  • Bei stöchiometrischem Gemisch beträgt das Luftverhältnis λ = 1. Bei Luftüberschuß (λ > 1) spricht man von magerem Luftverhältnis, bei Luftmangel (λ < 1) von fettem Luftverhältnis. Bei einem homogenen Gemisch ist die Zündfähigkeit nur gewährleistet, wenn das Luftver hältnis etwa zwischen λ = 0,5 und λ = 1,4 vorzugsweise bei λ = 1,2 liegt.
  • Durch die stöchiometrische oder magere Betriebsweise werden die Schadstoffemissionen und der Kraftstoffverbrauch weiter gesenkt. Es ist erfindungsgemäß vorteilhaft, den Motor bei Luftüberschuß, d.h. bei λ > 1, zu betreiben. Hierbei können durchaus Werte von λ > 2 eingestellt werden, besonders bevorzugt sind erfindungsgemäße Verfahren, bei denen der Motor im kompletten Lastbereich bei λ-Werten zwischen 1,0 und 3, insbesondere zwischen 1,01 und 1,40, betrieben wird.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren kann vorteilhaft auch bei stöchiometrischer Verbrennung betrieben werden. Daher sind erfindungsgemäße Verfahren, bei denen der Motor im kompletten Lastbereich bei λ = 1 betrieben wird, ebenfalls bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung.
  • Durch das erfindungsgemäße katalytische Aufspalten der Kohlenwasserstoffketten sowie einer beginnenden „O-Insertion" (partielle Oxidation) wird die Wirksamkeit der im Abgas enthaltenen HC-Verbindungen zur NOx-Reduktion deutlich erhöht. Vorzugsweise wird nach einem weiteren Merkmal der Erfindung das partielle katalytische Cracken durch selektive Bildung eine HC-Fraktion mit 2–4 Kohlenstoffatomen durchgeführt.
  • Beim katalytischen Cracken entstehen Alkan/Alkengemische, die in geringen Mengen auch Cycloalkane enthalten können. Im erfindungsgemäßen Verfahren fallen vorzugsweise Ethen/Ethan-, Propen/Propan- und Bu ten/Butan-Mischungen an. Die ungesättigten Verbindungen in den Crackprodukten tragen dabei ebenfalls zur höheren Reaktivität bei der NOx-Reduktion bei. Besonders aktiv und daher als Produkt des katalytischen Crackens besonders bevorzugt sind C3-Kohlenwasserstoffe, wobei unter diesen Propen/Propan bevorzugt sind und hierunter das Propen noch weiter bevorzugt ist. Dieses ist weiterhin ein geeignetes Molekül, um partiell oxidierte Verbindungen, wie Aldehyde zu bilden.
  • Als Katalysatoren, die im erfindungsgemäßen Verfahren eingesetzt werden können, kommen beispielsweise solche auf natürlicher Basis (mineralische Katalysatoren) in Frage. Bevorzugte Katalysatoren sind dabei modifizierte Tonminerale, insbesondere modifizierte Tonminerale aus der Smectitgruppe. Unter diesen Mineralen ist der Montmorillonit, der Hauptbestandteil des Bentonits, der bedeutendste Vertreter.
  • Als Bentonite bezeichnet man tonhaltige Gesteine, die durch die Verwitterung vulkanischer Asche entstanden sind. Die Eigenschaften der Bentonite werden durch das Tonmineral Montmorillonit bestimmt. Montmorillonit ist ein Aluminiumhydrosilikat, das zur Gruppe der Phyllosilikate gehört. Montmorillonit ist der Hauptvertreter in der Gruppe der Dreischichtsilikate, die auch als Smectite bezeichnet werden. In der Praxis werden Bentonit, Smectit und Montmorillonit als Synonyme für quellfähige Mehrschichtsilikate gebraucht. Bentonit kann desweiteren Begleitmineralien wie Quarz, Feldspat, Glimmer enthalten. Bei Dreischichtmineralen besteht die Elementarschicht aus zwei äußeren Tetraederschichten und einer inneren Oktaederschicht. Zu dieser Gruppe gehört der quellfähige sowie pillar-fähige Montmorillonit bzw. Bentonit.
  • Ein Montmorillonitkristall ist aus etwa 15 bis 20 Elementarschichten aufgebaut. Zwischen diesen Schichten befinden sich neben dem Kristallwasser austauschfähige Kationen, die die negativen Überschußladungen des Gitters kompensieren. Diese sind lose an das Gitter gebunden und können durch andere Kationen oder aber auch durch positiv geladene organische Moleküle ersetzt werden. Bentonite bzw. Montmorillonite haben eine besondere Fähigkeit zum Ionenaustausch und zur Anlagerung von positiv geladenen Teilchen. Die spezifische Oberfläche von Montmorillonit kann im gepillarten Zustand bis zu 800 m2/g betragen.
  • Man unterscheidet zwischen folgenden Bentoniten: Calciumbentonit, bei dem die Smectit-Gruppe fast ausschließlich mit Ca2+ oder Mg2+-Ionen in den Zwischenschichten belegt ist; Natriumbentonit (natürlicher Bentonit), bei dem die Smectit-Gruppe überwiegend mit Na2+-Ionen in den Zwischenschichten belegt ist, es können aber auch zusätzlich Ca2+ oder Mg2+, NH4+-Ionen in verschiedenen Mengen vorhanden sein; Aktivbentonit, der ursprünglich ein Calciumbentonit ist, bei dem die originale Kationenbelegung der Zwischenschichten mittels alkalischer Aktivierung durch Na+-Ionen ausgetauscht werden; säureaktivierter Bentonit, bei dem die Smectitgruppe in einem speziellen Verfahren in Verbindung mit Säuren teilweise aufgelöst wird, wobei große Oberflächen geschaffen werden; Organobentonit, bei denen die Kationen der Zwischenschichten gegen polare, organische Moleküle (quaternäre Ammoniumverbindungen) ausgetauscht werden. Durch diese Hydrophobierung kann der Bentonit in polaren Flüssigkeiten quellen.
  • Im Rahmen der vorliegenden Erfindung sind Verfahren bevorzugt, bei denen das partielle katalytische Cracken durch selektive Bildung einer HC-Fraktion mit 2–4 Kohlenstoffatomen an mineralischen Katalysatoren, vor zugsweise an modifizierten Tonmineralen, besonders bevorzugt an modifizierten gepillarten Tonmineralen aus der Smectitgruppe, durchgeführt wird.
  • Alternativ können auch acide Zeolithe bzw. Silicate (Festkörpersäuren) als Katalysator eingesetzt werden, diese sind gegenüber den modifizierten Tonimineralen im erfindungsgemäßen Verfahren allerdings weniger bevorzugt bzw. haben weitere katalytische Funktionen. Die katalytisch besonders aktiven Zeolithe besitzen eine MFI-Struktur, wobei ZSM-Zeolithe wie ZSM-5 besonders bevorzugt werden. Diese weisen die allgemeine Summenformel [Nan(H2O)16][AlnSi96-nO192]-MFI, n < 27 auf. Die die katalytische Aktivität erhöhende Modifizierung kann einerseits darin bestehen, die Natriumionen ganz oder teilweise gegen H+ auszutauschen, um auf diese Weise acide Zeolithe zu erhalten, andererseits können die Zeolithe auch durch Metallbeladung modifiziert werden. Unter den Zeolithen, die als Katalysator verwendet werden können, sind besonders acide, metall-modifizierte (Cu, Fe) Zeolithe bevorzugt, da auf die Verwendung teurer und toxischer Edelmetalle verzichtet werden kann.
  • Im Rahmen der vorliegenden Erfindung sind Verfahren bevorzugt, bei denen das partielle katalytische Cracken durch selektive Bildung einer HC-Fraktion mit 2–4 Kohlenstoffatomen an aciden, metallfreien Zeolithkatalysatoren (Festkörpersäuren) durchgeführt wird. Dotierungen im ppm- oder ppb-Bereich fördern hierbei die Bildung partiell-oxidierter Species, wie Aldehyde.
  • Bevorzugte erfindungsgemäße Verfahren sind dadurch gekennzeichnet, dass die HC-Fraktion in einer ersten Stufe über eine crackende Beschichtung und danach in einer zweiten Stufe über eine deNOx-aktive Beschichtung geführt wird. Beide Stufen lassen sich auch an einem Ka talysator darstellen, wobei weiter bevorzugte erfindungsgemäße Verfahren dadurch gekennzeichnet sind, dass die beiden Stufen an einem Katalysator, wie Mehrbricksysteme oder Zonenbeschichtung, dargestellt werden. Erfindungsgemäß können als Basis sowohl der crackenden Beschichtung als auch der deNOx-aktiven Beschichtung modifizierte Tonminerale oder Zeolithe oder mesoporöse und/oder gepillarte Alumosilikate eingesetzt werden. Diese Materialien bieten den Vorteil geringer Kosten bei gleichzeitiger Umweltfreundlichkeit. Auf den Einsatz teurer und toxischer Edelmetalle im SCR-Verfahren der genannten Gattung kann somit vollkommen verzichtet werden.
  • Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Katalysator zur Durchführung des erfindungsgemäßen Abgasreinigungsverfahrens. Ein solcher Katalysator weist mindestens eine Komponente auf, welche in der Lage ist, in einem der SCR-Reaktion vorgelagerten Prozess die im Abgas enthaltenen HC-Komponenten wenigstens anteilsweise durch partielles katalytisches Cracken in eine aktivere Form zu überführen. Zweckmäßigerweise werden sowohl das Cracken als auch die SCR-Reaktion innerhalb eines Bauteils durchgeführt.
  • Besonders bevorzugte erfindungsgemäße Katalysatoren zur Durchführung des Verfahrens sind dadurch gekennzeichnet, dass als Basis sowohl der crackenden Beschichtung als auch der deNOx-aktiven Beschichtung Zeolithe oder mesoporöse und/oder gepillarte Aluminosilikate vorgesehen sind.
  • Alternativ hierzu können die vorstehend beschriebenen katalytisch aktiven Verbindungen zum Cracken der Kohlenwasserstoffe, insbesondere die mineralischen Träger, vorzugsweise modifizierte Tonmineralien, beson ders bevorzugt modifizierte Tonmineralien aus der Smectitgruppe, als Basis für den Katalysator dienen.
  • Es kann auch ein Katalysatordesign mit einem hochzelligen Substrat Verwendung finden, wobei die Beschichtungsarten für das Cracken und die HC-deNOx in einer bestimmten Anordnung entlang des Trägers aufgebracht sind. Besonders geeignet ist ein Katalysatordesign in Zonentechnik, bei dem am Katalysatoreintritt mehr crackende als deNOx-aktive Beschichtung und zum Katalysatoraustritt hin lokal mehr deNOx-aktive Beschichtung aufgebracht ist. Zur Katalysatorverteilung auf dem Träger werden prinzipiell aber keine Einschränkungen gemacht (getrennte Zonen, Mehrbricksystem oder Zonenverlauf). Werden die katalytisch aktiven Verbindungen zum Cracken der Kohlenwasserstoffe, insbesondere die mineralischen Träger, vorzugsweise modifizierte Tonmineralien, besonders bevorzugt modifizierte Tonmineralien aus der Smectitgruppe, als Basis für den Katalysator benutzt, kann ein solcher Zonenverlauf dadurch realisiert werden, dass lediglich eine Beschichtung für die HC-deNOx auf den Träger aufgebracht wird.
  • Der Erfindung gelingt es durch ein geeignetes Katalysatordesign, die im Abgas enthaltenen Kohlenwasserstoffe in einem vorgelagerten Prozess für die SCR-Reaktion zu aktivieren, um damit eine sichere Reduktion der Stickoxide bei geringstem Verbrauch zu gewährleisten. Zusätzlich kann auf edelmetallhaltige Beschichtungen vollkommen verzichtet werden, da auch ein (Pt-haltiger) Oxidationskatalysator gegen HC- und NH3-Schlupf entfallen kann.

Claims (11)

  1. Verfahren zur Reduzierung der Emissionen nicht-dieselgetriebener Motoren mit SCR-Katalysatoren, dadurch gekennzeichnet, dass die Kohlenwasserstoffe im Abgas vor dem Umsatz der Stickoxide in einem der SCR-Reaktion vorgelagerten Prozess wenigstens anteilsweise durch partielles katalytisches Cracken und/oder partielle Oxidation in eine aktivere Form überführt werden, wobei das partielle katalytische Cracken durch selektive Bildung einer HC-Fraktion mit 2–4 Kohlenstoffatomen an mineralischen Katalysatoren durchgeführt wird und die HC-Fraktion in einer ersten Stufe über eine crackende Beschichtung und danach in einer zweiten Stufe über eine deNOx-aktive Beschichtung geführt wird und die beiden Stufen an einem Katalysator dargestellt werden.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Stufen in einem Katalysator-Mehrbricksystem oder einer Zonenbeschichtung dargestellt werden.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Emissionen von GDI- oder CNG-Motoren reduziert werden.
  4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass kein zusätzlicher Kraftstoff zu den Verbrennungsabgasen zugegeben wird.
  5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Motor im kompletten Lastbereich bei λ-Werten zwischen 1,0 und 3 betrieben wird.
  6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Motor im kompletten Lastbereich bei λ = 1 betrieben wird.
  7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das partielle katalytische Cracken durch selektive Bildung einer HC-Fraktion mit 2–4 Kohlenstoffatomen an modifizierten Tonmineralen, besonders bevorzugt an modifizierten Tonmineralen aus der Smectitgruppe, durchgeführt wird.
  8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das partielle katalytische Cracken durch selektive Bildung einer HC-Fraktion mit 2–4 Kohlenstoffatomen an aciden, metallfreien Zeolithkatalysatoren (Festkörpersäuren) durchgeführt wird, wobei ggf. eine Dotierung die Bildung partiell-oxidierter Kohlenwasserstoffe, wie Aldehyde, unterstützt.
  9. Katalysator zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass als Basis sowohl der crackenden Beschichtung als auch der deNOx-aktiven Beschichtung Zeolithe oder mesoporöse und/oder gepillarte Aluminosilikate vorgesehen sind.
  10. Katalysator nach Anspruch 9, gekennzeichnet durch ein Katalysatordesign mit einem hochzelligen Substrat, wobei die Beschichtungsarten für das Cracken und die HC-deNOx in einer bestimmten Anordnung entlang des Trägers aufgebracht sind.
  11. Katalysator nach Anspruch 10, gekennzeichnet durch ein Katalysatordesign in Zonentechnik, wobei am Katalysatoreintritt mehr crackende als deNOx-aktive Beschichtung und zum Katalysatoraustritt hin lokal mehr deNOx-aktive Beschichtung aufgebracht ist.
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