Wie funktioniert Twindosing?

Um die SCR-Abgasnachbehandlung in Dieselmotoren zu verbessern, setzt VW in den TDI-Evo-Motoren auf Twindosing. Wie das Verfahren mit zwei SCR-Kats und einer zweifachen AdBlue-Einspritzung funktioniert, haben wir kompakt erklärt. 

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Twindosing nennt sich ein neues Verfahren, mit dem die Stickoxide (NO_x) im Abgas bei Dieselmotoren reduziert werden können. Das Abgasnachbehandlungsverfahren wurde von Volkswagen entwickelt. Bereits seit 2019 kommt das Twindosing-Verfahren im Passat 2.0 TDI Evo mit 110 Kilowatt (150 PS) zum Einsatz und ist auch im neuen Golf 8 zu finden. Beim Twindosing setzt Volkswagen nicht nur auf ein SCR-System (Selective Catalytic Reduction), sondern auf zwei. Mit den neuen 2.0-TDI-Evo-Motoren mit Twindosing-Verfahren sollen sich die NO_x-Werte gegenüber der Vorgängergeneration der jeweiligen Modelle um rund 80 Prozent reduzieren lassen. 

80 Prozent weniger NO_x-Emissionen

Der erste SCR-Katalysator ist motornah zwischen dem Abgasturbolader, dem Dieseloxidations-Katalysator – der unverbrannte Kohlenwasserstoffe umwandelt – und dem flexiblen Verbindungsstück zum Schalldämpferrohr platziert. Die SCR-Beschichtung wird dabei auf die Wabenstruktur des Dieselpartikelfilters aufgebracht, sodass ein Bauteil mehrere Funktionen übernehmen kann. Durch die motornahe Anordnung können nach einem Kaltstart zügig die für hohe Umwandlungsraten erforderlichen Abgastemperaturen von 220 bis 350 °C erreicht werden.

Der zweite SCR-Kat ist im Fahrzeugunterboden platziert, denn durch den größeren Abstand zum Motor sind die Abgase vor dem zweiten Katalysator bis zu 100 °C kühler. Dadurch erweitert sich das Fenster für die Abgasnachbehandlung: Auch bei motornahen Abgastemperaturen von 500°C kann das Gesamtsystem noch sehr hohe Konvertierungsraten erreichen. Ein Sperr-Kat hinter dem SCR-System verhindert zudem den Schlupf von überschüssigem Ammoniak.

Immer im optimalen Temperaturbereich

Das Twindosing-Verfahren ist mithilfe der beiden Katalysatoren bei nahezu allen Temperaturen effektiv. Der motornahe erste SCR-Katalysator wird schnell erwärmt, funktioniert also zügig nach dem Start des Motors und wenn das Fahrzeug mit wenig Last bewegt wird optimal, während der Katalysator im Unterboden seine Stärken hat, wenn das Auto stark belastet wird – etwa auf der Autobahn oder bei Fahrten mit Anhänger. Durch die effizientere Dosierung soll der Verbrauch von AdBlue, das über ein Dosiermodul ins Abgas vor einem SCR-Katalysator eindosiert wird, trotz der doppelten Einspritzung auf unverändertem Niveau bleiben.

Twindosing soll einen systembedingten Nachteil von Dieselmotoren ausgleichen. Zwar sind bei Dieselmotoren "aufgrund der Verbrennung mit Luftüberschuss die Rohemissionen an CO [Kohlenmonoxid) und HC [Kohlenwasserstoffe] sehr viel niedriger als bei Ottomotoren", so die Springer-Autoren im Kapitel Abgasnachbehandlung aus dem Buch Dieselmotor-Management. Andererseits verbrennen Dieselmotoren den Kraftstoff mit einem Luftüberschuss und hohen Spitzentemperaturen, wie sie lokal im Brennraum vorkommen, was die Bildung von NO_x begünstigt.