Aktivkohlefilter zur Abscheidung von Kohlenwasserstoffen im Fahrbetrieb, beim Stillstand und bei der Betankung

Sorption bedeutet allgemein die physikalische oder chemische Bindung von gasförmigen, flüssigen oder festen Adsorbaten an eine Feststoffoberfläche. Die schwachen elektrostatischen Kräfte, die speziell der physikalischen Adsorption zugrunde liegen, sind Van der Waals und Dipol-Kräfte. Diese Phänomene werden auch zur Abscheidung von Benzindämpfen in Kraftfahrzeugen genutzt. Im Zuge verschärfter emissionsrechtlicher Anforderungen in der EU und in den USA ist eine kontinuierliche Weiterentwicklung der verwendeten Adsorbentien und Auslegungswerkzeuge notwendig. Fraunhofer UMSICHT hat in Zusammenarbeit mit der German Carbon Teterow GmbH eine Reihe von Aktivkohlen, die zur Adsorption von Benzindämpfen eingesetzt werden, vergleichend untersucht. Die Eigenschaften von Aktivkohle können durch eine Vielzahl physikalischer, chemischer und adsorptionstechnischer Kennwerte charakterisiert werden. Für die vorliegende Anwendung ist die Butan-Arbeitskapazität die wichtigste Kenngröße. In der Praxis existieren - trotz Kenntnis der Aktivkohleeigenschaften - allerdings Auslegungsunsicherheiten, denen durch eine Überdimensionierung oder durch Ausweichen auf teurere Adsorbentien begegnet wird. Um zukünftig die Auslegungspräzision zu erhöhen, entwickelt Fraunhofer UMSICHT ein modellge-stütztes Berechnungswerkzeug, das eine gezielte Optimierung der Aktivkohlebehälter in Hinblick auf Design, Betriebsweise und verwendete Adsorbentien ermöglichen soll. Insbesondere die erwartete und teilweise bereits wirksame weitere Verschärfung der Emissionsgrenzwerte wird ein derartiges Werkzeug erfordern, da nur auf diese Weise eine anforderungsgerechte Dimensionierung und Gestaltung - unter Verzicht auf umfangreiche und teure empirische Entwicklungsschritte - erreicht werden kann.