Partikelfilter-Reinigung und Regeneration

Der Dieselruß-Partikelfilter (DPF) gehört inzwischen in jedem modernen Diesel zum Standard. Wie die Bezeichnung verrät, dient der DPF dem Ausfiltern der Diesel-Verbrennungsrückstände im Abgas. Neben der Abgasrückführung (AGR) und dem Fahrzeug-Katalysator dient der Dieselruß-Partikelfilter der Abgasreinigung.

Inzwischen arbeiten Partikelfilter problemlos und reinigen Abgase sehr zuverlässig. Problematisch bleibt jedoch die Partikelfilter-Regeneration.


Probleme mit dem DPF

Ein Nebeneffekt der Abgasreinigung durch einen DPF sind Ruß- und Asche-Ablagerungen, die Partikelfilter-Regenerationen erforderlich machen. Als Folge der Filter-Beladung steigen Abgasgegendruck und Verbrauch, die Leistung sinkt. Im Gegensatz zum Ruß kann die im Filter verbliebene Öl-Asche, die das Resultat der Ruß-Verbrennung ist, nicht verbrannt werden. Diese verbleibt zwangsläufig im Filter und hat früher oder später zur Folge, dass der Dieselruß-Partikelfilter gereinigt oder ausgetauscht werden muss.

Da das Freibrennen, also die fortwährende Oxidation des Rußes, erst ab einer Abgastemperatur von 600 °C möglich ist und diese Temperaturen bei Normalbetrieb häufig nicht erreicht werden, ist es mittels technischer Eingriffe nötig, die Abgastemperatur zu erhöhen bzw. die Verbrennungstemperatur der abgelagerten Partikel zu senken.

Unter idealen Bedingungen regeneriert der Partikelfilter während der Fahrt, ohne dass der Fahrer das Freibrennen des Filters bemerkt. Das geschieht, sobald eine bestimmte Ruß-Beladung vom Fahrzeug detektiert wurde. Festgestellt wird dies mittels Differenzdruck- und/oder Temperatursensor.

Bedauerlicherweise werden Autos mit Dieselmotor nicht immer unter idealen Bedingungen bewegt. Das führt zu einem doppelten Dilemma. Häufige Kaltstarts, Kurzstrecken und Stadtverkehr sorgen einerseits für eine schnelle Zusetzung des DPF, andererseits hat ein solches Fahrprofil oftmals zur Folge, dass der Motor die erforderliche Betriebstemperatur nicht oder nur knapp erreicht, sodass eine notwendige Regeneration nicht oder nicht vollständig durchgeführt werden kann.

Ein solches ungünstiges Fahrprofil beeinträchtigt dabei nicht nur den Partikelfilter. Sowohl das Abgasrückführsystem (AGR) als auch die Drosselklappe bzw. das Drosselklappengehäuse sind mitunter von starken Ruß-Ablagerungen betroffen. Sollte ein moderner Common-Rail-Dieselmotor häufig unter Stadtbedingungen gefahren werden, kann es notwendig werden, längere Strecken mit leicht erhöhter Drehzahl zurückzulegen, um eine Regeneration, und damit ein Freibrennen des Systems, anzuregen.

Schließlich ist ein ordnungsgemäß funktionierender Dieselruß-Partikelfilter unabdingbar für den zulässigen Betrieb eines Dieselfahrzeugs.


Partikelfilter-Regeneration – katalytisch oder additiv-unterstützt

Moderne Dieselruß-Partikelfilter arbeiten trotz der einheitlichen Bezeichnung mittels unterschiedlicher Verfahren, um den Filter zu regenerieren. Im Wesentlichen sind zwei Verfahrensweisen verbreitet: die additiv-unterstützte Regeneration sowie die katalytische Regeneration.

Der PSA-Konzern (Citroën/Peugeot) entwickelte den FAP (Filtre à particules) genannten, additiv-unterstützten Partikelfilter, der im Jahr 2000 erstmals im Peugeot 607 zum Einsatz kam. Damit war der 607 weltweit der erste Diesel-PKW, der serienmäßig mit einem Dieselruß-Partikelfilter ausgerüstet wurde.

Das FAP-System umfasst einen Additivtank, aus dem mithilfe einer Dosierpumpe dem Kraftstoff bei jedem Tankvorgang eine entsprechende Menge Additiv beigemengt wird. Das Additiv sorgt dafür, dass die Verbrennungstemperatur der im Filter befindlichen Partikel von 600 °C auf 450 °C gesenkt wird. Zusätzlich wird die Abgastemperatur durch Nacheinspritzung sowie Nachverbrennung auf über 450 °C angehoben.

Die katalytische Regeneration verzichtet auf die Dreingabe eines Additivs. Wird ein zu hoher Staudruck durch den Differenzdrucksensor festgestellt, sorgen Nacheinspritzung sowie geänderte Abgasrückführung und Ladedruckregelung für eine Erhöhung der Abgastemperatur auf über 600 °C, um die im Filter verbliebenen Partikel zu verbrennen.

Trotz dieser Maßnahmen treten gerade beim Kurzstreckenbetrieb Probleme auf, da unter diesen Umständen Regenerationen oftmals nicht durchgeführt werden können. Daneben machen Asche-Ablagerungen, die bei der Partikel-Verbrennung zurückbleiben und selbst nicht verbrennen, ebenfalls Probleme. Ist der DPF mit Ruß zugesetzt, wird die gelbe Partikelfilter-Kontrollleuchte aktiviert.


Dieselruß-Partikelfilter regenerieren – Werkstatt oder selber machen?

Diese Frage lässt sich nicht pauschal beantworten. Einerseits ist das abhängig von den Erfahrungen und dem zur Verfügung stehenden Equipment, andererseits muss beachtet werden, dass eine Partikelfilter-Regeneration – ob im Stand via Diagnose erzwungen oder auf Fahrt provoziert – bei zu hoher Ruß-Beladung nicht möglich ist.

Letztlich muss jeder Fahrzeug-Halter selbst entscheiden, wie er vorgeht. Wurde festgestellt, dass die Partikelfilter-Beladung oder der Differenzdruck zu hoch sind – etwa durch einen entsprechenden Fehlercode oder einer Warnung im Bordcomputer – muss gehandelt werden. Immerhin sagt solch eine Fehlermeldung aus, dass eine normale Regeneration entweder nicht mehr ausreicht oder nicht erfolgen konnte.

Sollte das der Fall sein, ist es möglich zu versuchen, während der Fahrt eine Regeneration zu erzwingen. Hierfür sollte eine längere Strecke auf der Landstraße oder Autobahn gewählt werden. Der Motor muss betriebswarm sein, die Geschwindigkeit über 60 km/h sowie die Drehzahl bei etwa 2.000–2.500 U/min liegen.
Diese Art der Regeneration funktioniert jedoch nur, wenn die Partikelfilter-Beladung noch nicht zu hoch ist.


Dieselruß-Partikelfilter regenerieren – Die Vorbereitungen

Innerhalb gewisser Parameter kann eine via Diagnose erzwungene Regeneration im Stand erfolgen, wenn eine Probefahrt zur provozierten DPF-Regeneration (vorerst) nicht erwünscht ist. Für eine solche Regeneration im Stand ist ein geeignetes Diagnosegerät mit entsprechender Software notwendig.

Zu beachten ist jedoch, dass die Ruß-Beladung für eine Not-Regeneration im Stand nur dann möglich ist, wenn ein bestimmter Wert nicht überschritten ist. Beispielsweise gilt für einige VAG-Fahrzeuge mit 1.6 TDI und 2.0 TDI (Common Rail), dass die Regeneration im Stand nur möglich ist, wenn der Rußgehalt über 30 g, aber unter 40 g liegt. Befinden sich über 40 g und unter 45 g Ruß im Filter, ist lediglich eine Regeneration während der Fahrt möglich.

Wichtig: Wird ein Rußgehalt von über 45 g festgestellt, sollte keine Regeneration durchgeführt werden. Dasselbe gilt bei zu hohem Aschegehalt. Es besteht Überhitzungs- und Brandgefahr. In diesem Fall wird der DPF entweder professionell gereinigt oder komplett getauscht.

Voraussetzung für die DPF-Regeneration ist weiterhin, dass sich das Fahrzeug in technisch einwandfreiem Zustand ohne weitere Beanstandungen befindet und der Fehlerspeicher keine Fehlercodes aufweist, außer etwaiger Partikelfilter-Fehler. Mit der autoaid-Diagnose kann zunächst die DPF-Beladung ausgelesen und eine allgemeine Fahrzeug-Diagnose durchgeführt werden.

Tauchen Fehlercodes auf, die auf ein Problem aufgrund zu hoher Beladung des Partikelfilters hinweisen, kann das autoaid-System eine Filter-Regeneration im Stand anstoßen bzw. erzwingen.

Bei einer solchen Zwangsregeneration sind bestimmte Voraussetzungen zu beachten, die sich in Details, abhängig von Marke und Modell, unterscheiden können. In jedem Fall muss der Motor betriebswarm sein und im Leerlauf laufen, der Tank sollte mindestens zu einem Viertel gefüllt sein. Eine eventuell vorhandene elektronische Parkbremse ist aktiviert, der Wählhebel eines etwaigen Automatikgetriebes befindet sind in P(-ark)- oder N(eutral)-Position, die Motorhaube ist geschlossen. Die Prozedur wird mit eingeschalteten Verbrauchern und aufgrund der entweichenden Abgase draußen durchgeführt.

Je nach Fahrzeug kann die Regenerierung des Partikelfilters bis zu einer Stunde dauern. Bei einigen Modellen ist es erforderlich, während der DPF-Regeneration auf Anweisung Bremse, Kupplung und/oder Gaspedal zu betätigen.


Dieselruß-Partikelfilter mit autoaid regenerieren

Ist das Diagnose-Interface an das Fahrzeug sowie den PC oder Laptop angeschlossen, läuft der warme Motor im Leerlauf und die autoaid-Software gestartet, wird das gewünschte Fahrzeug aus der Liste der bereits ausgelesenen Fahrzeuge ausgewählt oder ein neues Fahrzeug angelegt.

Einfach auf die zuletzt durchgeführte Diagnose gehen oder bei Bedarf eine neue Diagnose starten. Mit Klick auf „Wartung“ öffnet sich ein Dialogfenster. In diesem wird „Partikelfilter“, anschließend die Funktion der Partikelfilter-Regeneration ausgewählt.

Das autoaid-System prüft, ob die Funktion zur Verfügung steht und baut die Verbindung auf. Je nach Fahrzeug-Modell und der erforderlichen Schritte zur Partikelfilter-Regeneration erscheinen Hinweise, Meldungen und Arbeitsanweisungen.
Der nun startende Vorgang der Regeneration kann lange dauern.

Nach erfolgreicher Beendigung der Filter-Regenerierung erscheint die Meldung über das erfolgreiche Abschließen der Funktion. Mit Betätigung der „Ok“-Schaltfläche ist die Regeneration abgeschlossen.

Damit ist die Hauptarbeit getan. Zum Abschluss ist es sinnvoll, eine Fehler-Diagnose durchzuführen. War die Regeneration des Dieselruß-Partikelfilters erfolgreich, verläuft die Kontroll-Diagnose fehlerfrei und liegt die Beladung des Filters bei oder nahe 0 %, kann das autoaid-Interface vom OBD-Port getrennt und der Motor ausgeschaltet werden.
Zum Abschluss kann eine Probefahrt erfolgen.

Diagnosegerät

autoaid

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