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Ehlert, Rosa:
Untersuchungen zur Eignung verschiedener neuartiger Ammoniak-Sensorprinzipien für SCR-Systeme zur Emissionsminderung.
Bayreuth
,
2025
(
Bachelorarbeit,
2025
, Universität Bayreuth / Lehrstuhl Funktionsmaterialien)
Abstract
Die Verschärfung von Emissionsgrenzwerten durch die Euro-7-Norm oder die 44. BImSchV stellt neue Anforderungen an die Abgasnachbehandlung dar. In SCR-Systemen wird Ammoniak gezielt in Form einer Harnstoff-Wasser-Lösung (AdBlue) eingesetzt, um Stickoxide in sauerstoffreichen Abgasen zu reduzieren. Um die gesetzlichen Vorgaben einzuhalten, sind präzise Ammoniaksensoren zur Überwachung und Regelung dieser Systeme von zentraler Bedeutung. Ziel dieser Arbeit sind ausführliche Untersuchungen zweier Sensorprinzipien an einer Sensortestanlage im Vergleich zum Realabgas im Motor. Dem zeolithbasierten Sensor liegt die Ad- und Desorption von Ammoniakmolekülen an der porösen Zeolith-Schicht ZSM-5 (H-Form) zugrunde, welche in Form einer kapazitiven Messung erfasst werden kann. Der Sensor zeichnet sich durch eine monotone Kennlinie mit einer Sättigung für hohe Konzentrationen aus. Einzig der Einfluss von H2O, der als Offset vorliegt, ist ausgeprägt. Er kann aber herausgerechnet wird. Der Sensor reagiert über den gesamten untersuchten Konzentrationsbereich hinweg (0 ppm NH3 – 600 ppm NH3) schnell und reversibel auf Konzentrationsänderungen. Beim Mischpotential-Sensor konkurrieren zwei elektrochemische Reaktionen an zwei Elektroden. Dadurch entsteht eine Potentialdifferenz zwischen den Elektroden und eine Spannung kann gemessen werden. Der Sensor zeichnet sich durch eine monotone Kennlinie mit einer Sättigung für hohe Konzentrationen aus. Im Gegensatz zum zeolithbasierten Sensor weist er eine Querempfindlichkeit gegenüber O2 auf. Darüber hinaus zeigt sich bei hohen Konzentrationen (> 500 ppm CO) eine Querempfindlichkeit gegenüber CO, sofern kein NH3 vorhanden ist. Auch der Mischpotential-Sensor reagiert ohne zeitlichen Versatz auf Konzentrationsänderungen und kehrt zum Ausgangswert zurück.
Weitere Angaben
| Publikationsform: | Bachelorarbeit |
|---|---|
| Institutionen der Universität: | Fakultäten > Fakultät für Ingenieurwissenschaften Fakultäten > Fakultät für Ingenieurwissenschaften > Lehrstuhl Funktionsmaterialien > Lehrstuhl Funktionsmaterialien - Univ.-Prof. Dr.-Ing. Ralf Moos Profilfelder > Advanced Fields > Neue Materialien Forschungseinrichtungen > Zentrale wissenschaftliche Einrichtungen > Bayreuther Materialzentrum - BayMAT Forschungseinrichtungen > Forschungsstellen > Zentrum für Energietechnik - ZET Forschungseinrichtungen > Forschungsstellen > BERC - Bayreuth Engine Research Center |
| Titel an der UBT entstanden: | Ja |
| Themengebiete aus DDC: | 600 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften > 620 Ingenieurwissenschaften |
| Eingestellt am: | 09 Okt 2025 07:30 |
| Letzte Änderung: | 09 Okt 2025 07:30 |
| URI: | https://eref.uni-bayreuth.de/id/eprint/94852 |