Beladungserkennung von Dieselpartikelfiltern mittels Hochfrequenztechnik

• Applicants: Professor Dr.-Ing. Gerhard Fischerauer; Professor Dr.-Ing. Ralf Moos
• Subject Area: Measurement Systems ; Chemical and Thermal Process Engineering ; Electronic Semiconductors, Components and Circuits, Integrated Systems, Sensor Technology, Theoretical Electrical Engineering
• Term: from 2006 to 2017
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 29324632

Katalysatoren werden heute standardmäßig eingesetzt, um Stoffumwandlungen zu beschleunigen. In vielen Fällen gelingt es bisher nicht, den Zustand des Katalysators direkt in situ zu monitorisieren, sondern es wird über einfacher messbare Größen wie Temperatur, Druck oder Gaskonzentration mit Hilfe eines Katalysatormodells auf dessen Zustand geschlossen. Solche indirekten Verfahren stellen aber bislang nicht zufrieden. Dasselbe gilt für den Versuch ¿ etwa bei Autoabgaskatalysatoren ¿, drahtgebundene Sensorelemente in den Katalysator einzubauen und so seinen Zustand zu überwachen (Erschütterungs- und Temperaturempfindlichkeit der Kontakte und Kabel, Eingriff in den Katalysator usw.). Der Versuch, den Beladungszustand eines Autoabgaskatalysators in situ und berührungslos mit Hilfe eines hochfrequenztechnischen Ansatzes zu beobachten, verlief außerordentlich vielversprechend. Dabei wurde der Katalysator mit seiner metallischen Umgebung als beladener Hohlraumresonator aufgefasst. Die Auswertung von Testmessungen ergab, dass zumindest in diesem Fall bestimmte Merkmale der Streumatrix des Resonators vom Katalysatorzustand abhängen. Es deutet sich somit die Möglichkeit an, mit Hilfe eines hochfrequenzgestützten Messsystems den Zustand von Katalysatoren berührungslos und direkt diagnostizieren zu können. Ziel dieses Projektes ist es, diese Beobachtung einer systematischen Überprüfung zu unterziehen. Durch Simulationen, Experimente und Modellbildung sollen die Methodik des Messverfahrens und damit seine Eigenschaften abgeklärt werden. Zentraler Teil ist die Erlangung eines grundlegenden Verständnisses für die Art und Weise, wie die elektrochemischen Vorgänge an einem Autoabgaskatalysator die messbaren hochfrequenten Größen beeinflussen und wie daher das inverse Problem ¿ der Umkehrschluss von den Messwerten auf den interessierenden Katalysatorzustand ¿ gelagert ist. Damit soll bewertet werden, ob, wie und unter welchen Randbedingungen der Zustand von Katalysatoren mit Hilfe von elektromagnetischen Messungen bestimmt werden kann.

• DFG Programme: Research Grants