Daihatsu - Der "Intelligente Katalysator"

Drei-Wege-Katalysatoren sind aktuell die effektivste Methode, um die Kraftfahrzeugabgase zu reinigen. Jedoch verschlechtert sich der Wirkungsgrad konventioneller Katalysatoren im Laufe ihrer Einsatzdauer auf Grund des Partikelwachstums der Edelmetalle.

Die derzeit schwierigste Aufgabe für die Entwicklungsingenieure ist die immer stärkere Reduktion der Emissionen von CO, HC und NOX zur Erfüllung der zukünftigen Abgasrichtlinien weltweit. Speziell die Reduktion der Kohlenwasserstoffe während der Kaltlaufphase eines Ottomotors stellt hier die konventionelle Technik vor immer größere Probleme.

Bei konventionellen Katalysatoren sind die Edelmetalle Platin, Rhodium und Palladium als feinste Partikel verteilt auf einen Keramikträger aufgebracht. Unter diesen drei Edelmetallen ist Palladium das effektivste, um die Kaltstartemissionen zu reduzieren, aber das weitaus schlechteste in Bezug auf die thermische Stabilität. Durch die hohen Abgastemperaturen wachsen die Palladiumpartikel stark an und verringern somit ihre katalytische Wirkung extrem. Um dieses Manko auszugleichen, wird im Katalysator überproportional viel Palladium eingesetzt. In den letzten 10 Jahren stieg der Bedarf an Palladium von ursprünglich 15 Tonnen auf derzeit 150 Tonnen pro Jahr drastisch an. Der Verbrauch an Platin und Rhodium blieb dagegen nahezu konstant.

DAIHATSU ist es gelungen, einen Katalysator zu entwickeln, der einen Meilenstein in der automobilen Katalysatortechnik darstellt. Mit diesem so genannten "Intelligenten Katalysator" konnte nicht nur eine Reduzierung des Edelmetalleinsatzes von 70 bis 90 % gegenüber vergleichbaren konventionellen Katalysatoren realisiert werden. Darüber hinaus -- und das ist das Innovative dieser Neuentwicklung -- behält der "Intelligente Katalysator" auf Grund seiner selbst regenerierenden Funktion über die gesamte Lebensdauer seine ursprüngliche Abgasreinigungsqualität.

Durch modernste Nanotechnologie konnten die Palladium-Ionen in die kristalline Struktur der keramischen Werkstoffe im Katalysator integriert werden. Zu Beginn des Prozesses der Abgasreinigung in oxidativer Atmosphäre besetzen die Palladium-Ionen die B-Site der so genannten ABO3 Struktur der perovskiten Kristallstruktur. In der anschließenden reduktiven Atmosphäre bleibt die Grundstruktur der Kristalle erhalten, nur das Palladium segregiert aus der Gitterstruktur als Metall an die Kristalloberfläche. In dieser Phase erfolgt die katalytische Abgasreinigung durch das Palladium. In der darauf folgenden oxidativen Atmosphäre geht das Palladium wieder in die kristalline Gitterstruktur zurück. Hierbei regeneriert sich das Palladium wieder. Anschließend beginnt dieser Prozess erneut. Somit kann das Wachstum des Palladiums unterdrückt werden. Das Palladium bleibt bei einer Partikelgröße von ungefähr 1 Nanometer weitgehend gleich groß wie beim Ersteinsatz.

Als erster Hersteller in Europa setzt DAIHATSU diese innovative und umweltschonende Katalysatortechnik im neuen Sirion 1.3 ein. Im Zusammenspiel mit der modernen Motortechnologie erfüllt der neue Sirion 1.3 auch in der Automatikversion die derzeit strengste Abgasnorm EURO 4 problemlos. Vielmehr bietet der "Intelligente Katalysator" noch ein großes Potenzial zur Erfüllung der ab 2010 in Kraft tretenden EURO 5. Die selbstregenerierende Funktion bietet viele neue Möglichkeiten für die Entwicklung zukünftiger Kraftfahrzeugkatalysatoren.

Der neue Sirion 1.3 ist das erste Modell mit dieser innovativen und umweltfreundlichen Technologie. Als logische Konsequenz wird auch in zukünftigen DAIHATSU Modellen diese wegweisende Katalysatortechnologie zum Einsatz kommen.