Patent "Vorrichtung zur Dosierung von Harnstoffpellets" an Konsortium der Automobilindustrie verkauft

Nachdem in den letzten Monaten zahlreiche, nicht immer sachliche, Diskussionen über Gesundheitsgefährdung und Quellen von Feinstaub dem Thema Umweltschutz steigende Aktualität beschert hat, wird diese Aufmerksamkeit sich in Zukunft sicherlich auch auf die Stickoxide ausdehnen. So jedenfalls ist es den strengen Grenzwertvorstellungen zu entnehmen, die für die Fahrzeugmodelljahre ab 2008 nicht nur in der EU zu erwarten sind.

Seit einigen Jahren wird an der Technischen Universität Kaiserslautern unter Leitung von Professor Werner Müller, Fachbereich Maschinenbau und Verfahrenstechnik, ein Forschungsprojekt bearbeitet, das von den deutschen Pkw-Dieselherstellern und einigen großen Zulieferern direkt finanziert wird. Thema ist die Weiterentwicklung einer innovativen Methode zur Stickoxidminderung, die an der TU Kaiserslautern entwickelt wurde. Inzwischen wird dieses Verfahren in der Industrie ernsthaft diskutiert und zu den favorisierten Methoden gerechnet. Die Grundlage ist Harnstoff aus dem sich durch thermische Zersetzung Ammoniak gewinnen lässt, das sich wiederum hervorragend als Reduktionsmittel zur Stickoxidminderung eignet. Solche Einrichtungen auf der Basis einer wässrigen Harnstofflösung sind für stationäre Motoranlagen bekannt und für Kraftfahrzeuganwendungen in Vorbereitung. Die Methode der TU Kaiserslautern benutzt keine wässrige Lösung, sondern Festharnstoff in Form von Pellets, so wie sie als Düngemittel in großen Mengen hergestellt werden.

Diese Pellets werden in einem kleinen beheizten Reaktor thermisch zersetzt und nach einer nachfolgenden Hydrolyse steht das gewünschte Reduktionsmittel Ammoniak zur Verfügung. Vorteil des Ausgangsmaterials Festharnstoff ist unter anderem die kleinere mitzuführende Masse und der geringere Raumbedarf für die Speicherung. Da die wässrige Lösung bei ca. -12°C gefriert, ergibt sich hier gegenüber dem Festharnstoff ein zusätzlicher technischer Aufwand zur Lösung dieses Problems.

Es spricht also einiges für Festharnstoff als Reduktionsmittellieferant. Die technische Realisierung allerdings erfordert eine Einrichtung, die in der Lage ist, mit der geforderten Präzision circa zwei Millimeter große Harnstoffpellets aus einem Vorratsbehälter bedarfsgerecht zu dosieren und über eine Distanz von bis zu fünf Metern dem schon erwähnten thermischen Reaktor zuzuführen. Und da heutige Diesel-Pkw eine bis vor kurzem nicht gekannte Fahrdynamik ermöglichen, muss mit entsprechenden schnellen Veränderungen der Stickoxidemissionen gerechnet werden, denen das Dosiersystem folgen muss.

Aus diesem Anforderungsprofil wurde nach zahlreichen Diskussionen in der Projektgruppe, zu der auch die Wissenschaftlichen Mitarbeiter Dr. Sebastian Käfer, Dr. Andreas Herr und Andreas Lacroix gehörten, eine Erfindung geboren und realisiert. Die Frage nach der Patentwürdigkeit wurde dann mit Unterstützung der IMG Innovations-Management GmbH geprüft und schließlich kam es nach zahlreichen Recherchen zur Formulierung einer Patentanmeldung durch die TU Kaiserslautern. Nachdem die Untersuchungen des Festharnstoff-SCR-Systems weiterhin erfolgreich blieben, unterbreitete das Konsortium aus der Automobilindustrie der TU schließlich ein Angebot zum Kauf der Patentanmeldung, das sich zu dieser Zeit noch in der Prüfungsphase befand. Die TU Kaiserslautern stimmte dem Angebot in sechsstelliger Höhe zu und veräußerte die Rechte.

Kontakt: Prof. Dr.-Ing. Werner Müller, Tel.: 0631/205-2306, E-mail: wmueller@mv.uni-kl.de