Was ist der Unterschied zwischen Ruß und Asche im Dieselpartikelfilter?

Was ist der Unterschied zwischen Ruß und Asche im Dieselpartikelfilter?

Ruß und Asche werden im Zusammenhang mit Dieselpartikelfiltern häufig verwechselt. Beide können sich im DPF ablagern und den Abgasdurchfluss beeinflussen. Technisch handelt es sich jedoch um unterschiedliche Stoffe mit verschiedenen Ursachen und Eigenschaften.

Der wichtigste Unterschied lautet:

Ruß ist überwiegend ein kohlenstoffhaltiges Verbrennungsprodukt und kann unter geeigneten Bedingungen während der DPF-Regeneration oxidiert werden. Asche besteht überwiegend aus nicht brennbaren Rückständen und bleibt dauerhaft im Filter zurück.

Ein Dieselpartikelfilter speichert während des Fahrzeugbetriebs Rußpartikel. Das Motorsteuergerät überwacht die Rußbeladung und startet bei Bedarf eine passive oder aktive Regeneration.

Dabei wird ein großer Teil des gespeicherten Rußes abgebaut.

Asche wird durch diesen Vorgang nicht entfernt.

Sie sammelt sich über die gesamte Betriebszeit im Filter an.

Dadurch kann die nutzbare Speicherkapazität des DPF langfristig abnehmen.

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Was ist Ruß?

Ruß entsteht bei der Verbrennung von Kraftstoff.

Im Dieselmotor wird der Kraftstoff unter hohem Druck in die stark verdichtete Luft eingespritzt.

Die Verbrennung erfolgt sehr schnell und unter unterschiedlichen Bedingungen innerhalb des Brennraums.

In bestimmten Bereichen kann die Sauerstoffversorgung lokal begrenzt sein.

Dadurch können kohlenstoffhaltige Partikel entstehen.

Diese Partikel werden als Ruß bezeichnet.

Die tatsächliche Rußbildung hängt von vielen Faktoren ab:

• Einspritzmenge,

• Einspritzzeitpunkt,

• Einspritzdruck,

• Luftmasse,

• Ladedruck,

• Motorlast,

• Motortemperatur,

• AGR-Rate,

• Zustand der Einspritzdüsen,

• Zustand des Turboladers.

Der DPF hält einen großen Teil dieser Partikel zurück.

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Wie gelangt Ruß in den DPF?

Nach der Verbrennung gelangen die Abgase aus den Zylindern in den Abgastrakt.

Je nach Fahrzeug durchlaufen sie verschiedene Komponenten.

Dazu können gehören:

• Abgaskrümmer,

• Turbolader,

• Dieseloxidationskatalysator,

• Dieselpartikelfilter,

• SCR-System,

• Schalldämpfer.

Im DPF wird das Abgas durch eine poröse Wabenstruktur geleitet.

Die festen Rußpartikel werden an den Filterwänden und innerhalb der porösen Struktur abgeschieden.

Mit zunehmender Fahrzeit steigt die Rußbeladung.

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Was ist Asche?

Asche besteht aus nicht oder nur sehr schwer oxidierbaren Rückständen.

Sie entsteht nicht ausschließlich durch die Verbrennung des Dieselkraftstoffs.

Eine wichtige Quelle sind Bestandteile des Motoröls.

Motoröl enthält Additive, die bestimmte Eigenschaften verbessern.

Dazu können beispielsweise Bestandteile gehören, die den Verschleißschutz oder die Reinigungswirkung unterstützen.

Gelangen kleine Mengen Öl in den Brennraum und werden mitverbrannt, können mineralische Rückstände entstehen.

Diese Rückstände gelangen mit dem Abgas in den DPF.

Dort können sie sich dauerhaft ablagern.

Weitere mögliche Quellen sind:

• Öladditive,

• Kraftstoffadditive,

• Abrieb,

• metallhaltige Rückstände,

• Verunreinigungen.
   

Warum bleibt Asche im DPF?

Ruß besteht überwiegend aus kohlenstoffhaltigen Bestandteilen.

Unter geeigneten Temperatur- und Sauerstoffbedingungen kann er oxidiert werden.

Asche besteht dagegen aus nicht brennbaren mineralischen Rückständen.

Sie kann nicht durch eine normale DPF-Regeneration in derselben Weise abgebaut werden.

Während der Regeneration wird daher hauptsächlich Ruß reduziert.

Die Asche bleibt zurück.

Mit zunehmender Laufleistung kann sich immer mehr Asche im Filter ansammeln.

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Wie funktioniert der Rußabbau während der Regeneration?

Bei der DPF-Regeneration werden geeignete Bedingungen für die Oxidation des gespeicherten Rußes geschaffen.

Dazu ist eine ausreichend hohe Temperatur erforderlich.

Je nach Fahrzeug erfolgt die Regeneration:

• passiv,

• aktiv,

• durch eine Kombination verschiedener Strategien.

Während der Regeneration reagiert der Ruß mit Sauerstoff oder anderen oxidierenden Bestandteilen.

Dabei entstehen überwiegend gasförmige Reaktionsprodukte.

Die Rußmenge im Filter sinkt.

Der Strömungswiderstand kann wieder abnehmen.

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Warum kann ein DPF trotz erfolgreicher Regeneration weiter belastet sein?

Eine erfolgreiche Regeneration bedeutet nicht, dass der DPF vollständig leer oder neuwertig ist.

Die Regeneration reduziert hauptsächlich die Rußbeladung.

Asche bleibt weiterhin im Filter.

Mit zunehmender Aschemenge kann:

• das freie Filtervolumen abnehmen,

• der Strömungswiderstand steigen,

• die verfügbare Rußspeicherkapazität sinken,

• die Regeneration häufiger erforderlich werden.

Ein DPF kann daher trotz regelmäßiger Regeneration langfristig an seine Belastungsgrenze gelangen.

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Rußbeladung und Aschebeladung im Vergleich

MerkmalRußAsche

EntstehungVerbrennung von KraftstoffNicht brennbare Rückstände

HauptquelleUnvollständige VerbrennungÖladditive, Rückstände und Verunreinigungen

Im DPF gespeichertJaJa

Durch Regeneration reduzierbarJa, unter geeigneten BedingungenNein

Langfristige AnsammlungNormalerweise begrenztNimmt mit der Laufleistung zu

Kann die Durchströmung beeinflussenJaJa

Durch professionelle Reinigung entfernbarJe nach VerfahrenHäufig ein wichtiges Ziel der Reinigung

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Wie erkennt das Motorsteuergerät Ruß und Asche?

Das Motorsteuergerät kann die Ruß- und Aschebeladung je nach Fahrzeug unterschiedlich erfassen oder berechnen.

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Rußbeladung

Die Rußbeladung wird häufig anhand mehrerer Daten geschätzt oder überwacht.

Dazu können gehören:

• Differenzdruck,

• Abgasmenge,

• Luftmasse,

• Einspritzmenge,

• Fahrstrecke,

• Motorlast,

• Abgastemperatur,

• bisherige Regenerationen.
   

Aschebeladung

Die Aschebeladung wird bei vielen Fahrzeugen überwiegend berechnet.

Mögliche Grundlagen sind:

• Laufleistung,

• Kraftstoffverbrauch,

• Ölverbrauch,

• Anzahl der Regenerationen,

• Betriebsstunden,

• hinterlegte Modellwerte.

Die genaue Berechnung ist vom jeweiligen Motorsteuergerät abhängig.

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Kann der Differenzdruck zwischen Ruß und Asche unterscheiden?

Der Differenzdrucksensor misst den Druckunterschied vor und nach dem DPF.

Er erkennt nicht direkt, ob der erhöhte Strömungswiderstand durch Ruß oder Asche verursacht wird.

Ein hoher Differenzdruck kann verschiedene Ursachen haben:

• hohe Rußbeladung,

• hohe Aschebeladung,

• beschädigte oder verengte Filterstruktur,

• Probleme mit den Druckleitungen,

• defekter Differenzdrucksensor.

Die Diagnose muss deshalb mehrere Werte berücksichtigen.

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Warum kann ein DPF nach einer Regeneration noch einen hohen Differenzdruck haben?

Wenn die Regeneration erfolgreich war, sollte die Rußbeladung sinken.

Bleibt der Differenzdruck trotzdem hoch, können verschiedene Ursachen vorliegen:

• hohe Aschebeladung,

• beschädigter Filterkörper,

• geschmolzene oder verformte Kanäle,

• fehlerhafte Druckmessung,

• verstopfte Druckleitungen,

• andere Engstellen in der Abgasanlage.

Eine reine Regeneration kann Asche nicht entfernen.

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Welche Auswirkungen hat viel Ruß im DPF?

Eine hohe Rußbeladung kann zu folgenden Symptomen führen:

• DPF-Warnleuchte,

• erhöhte Regenerationshäufigkeit,

• Leistungsverlust,

• erhöhter Kraftstoffverbrauch,

• Notlauf,

• erhöhte Abgastemperaturen.

Eine starke Rußbeladung kann häufig durch eine erfolgreiche Regeneration reduziert werden.

Die Ursache der erhöhten Rußproduktion sollte jedoch geprüft werden.

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Welche Auswirkungen hat viel Asche im DPF?

Eine hohe Aschebeladung kann langfristig zu folgenden Problemen führen:

• dauerhaft erhöhter Strömungswiderstand,

• geringere Rußspeicherkapazität,

• häufigere Regenerationen,

• steigende thermische Belastung,

• DPF-Fehlermeldungen,

• eingeschränkte Motorleistung.

Da Asche nicht durch die normale Regeneration entfernt wird, kann bei hoher Aschebeladung eine professionelle Reinigung oder ein Austausch erforderlich sein.

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Warum nimmt die Aschemenge mit der Laufleistung zu?

Asche wird im normalen Fahrbetrieb nicht vollständig abgebaut.

Jede geringe Menge an aschebildenden Rückständen kann sich langfristig im DPF sammeln.

Mit steigender Laufleistung nimmt die Gesamtmenge deshalb häufig zu.

Die tatsächliche Entwicklung hängt unter anderem ab von:

• Motoröl,

• Ölverbrauch,

• Fahrprofil,

• Motorzustand,

• Regenerationshäufigkeit,

• Fahrzeugmodell.

Eine bestimmte Laufleistung allein reicht nicht aus, um den Zustand des DPF sicher zu beurteilen.

Kann falsches Motoröl die Aschebeladung beeinflussen?

Das verwendete Motoröl kann Einfluss auf die Aschebildung haben.

Viele moderne Fahrzeuge benötigen ein Motoröl mit einer bestimmten Freigabe.

Bei Dieselfahrzeugen mit DPF werden häufig sogenannte aschearme oder Low-SAPS-Öle verwendet.

SAPS steht für:

• Sulfated Ash,

• Phosphorus,

• Sulfur.

Ein ungeeignetes Motoröl kann die langfristige Belastung des Abgasnachbehandlungssystems erhöhen.

Entscheidend ist immer die vom Fahrzeughersteller vorgeschriebene Öl-Freigabe.

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Kann hoher Ölverbrauch den DPF stärker mit Asche belasten?

Ja.

Wenn der Motor überdurchschnittlich viel Öl verbraucht, kann mehr Öl in den Brennraum gelangen.

Die nicht brennbaren Rückstände können anschließend im DPF abgelagert werden.

Mögliche Ursachen für erhöhten Ölverbrauch sind:

• verschlissene Kolbenringe,

• Probleme an der Kurbelgehäuseentlüftung,

• Turboladerschäden,

• verschlissene Ventilschaftdichtungen,

• andere mechanische Ursachen.

Eine DPF-Reinigung beseitigt nicht automatisch die Ursache eines erhöhten Öleintrags.

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Kann eine DPF-Reinigung Asche entfernen?

Eine professionelle DPF-Reinigung kann darauf ausgelegt sein, eingelagerte Ascherückstände aus dem Filter zu entfernen.

Die Wirksamkeit hängt unter anderem ab von:

• Zustand des Filterkörpers,

• Art der Ablagerung,

• Reinigungsverfahren,

• Durchflussrichtung,

• Beschädigungen im Inneren.

Vor der Reinigung sollte geprüft werden, ob der Filterkörper intakt ist.

Nach der Reinigung sollte das Ergebnis dokumentiert und kontrolliert werden.

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Wann ist eine DPF-Reinigung sinnvoll?

Eine Reinigung kann sinnvoll sein, wenn:

• der Filterkörper unbeschädigt ist,

• eine hohe Aschebeladung vorliegt,

• der DPF nicht geschmolzen ist,

• keine starken Risse vorhanden sind,

• die Ursache der Belastung berücksichtigt wird.

Ein Austausch kann erforderlich sein, wenn der Filterkern:

• geschmolzen,

• gebrochen,

• gerissen,

• mechanisch zerstört

ist.

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Warum ist die Unterscheidung zwischen Ruß und Asche für die Diagnose wichtig?

Ruß und Asche erfordern unterschiedliche Maßnahmen.

Eine hohe Rußbeladung kann unter geeigneten Bedingungen durch eine Regeneration reduziert werden.

Eine hohe Aschebeladung kann nicht einfach freigebrannt werden.

Werden beide Begriffe verwechselt, kann es zu falschen Erwartungen kommen.

Beispiele:

• Eine lange Autobahnfahrt kann eine Rußregeneration unterstützen.

• Eine lange Autobahnfahrt entfernt keine Asche.

• Eine erzwungene Regeneration reduziert nicht automatisch die Aschebeladung.

• Eine professionelle Reinigung kann je nach Verfahren Ascherückstände entfernen.
   

Häufige Missverständnisse

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„Ruß und Asche sind dasselbe“

Nein.

Ruß ist überwiegend kohlenstoffhaltig und kann während der Regeneration reduziert werden.

Asche besteht aus nicht brennbaren Rückständen.

​

„Eine Regeneration reinigt den DPF vollständig“

Nein.

Die Regeneration reduziert hauptsächlich Ruß.

Asche bleibt im Filter zurück.

​

„Ein hoher Differenzdruck bedeutet immer viel Ruß“

Nein.

Auch Asche, ein beschädigter Filter oder ein Fehler im Druckmesssystem können die Ursache sein.

​

„Eine Autobahnfahrt entfernt die Asche“

Nein.

Eine längere Fahrt kann die Rußregeneration unterstützen, entfernt aber keine Asche.

​

„Ein alter DPF ist automatisch defekt“

Nein.

Der Zustand hängt nicht nur von der Laufleistung ab.

Eine Diagnose kann zeigen, ob eine Reinigung sinnvoll ist.

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Fazit

Ruß und Asche sind zwei unterschiedliche Arten von Ablagerungen im Dieselpartikelfilter.

Ruß entsteht überwiegend bei der Verbrennung und kann unter geeigneten Bedingungen während der DPF-Regeneration oxidiert werden.

Asche entsteht aus nicht brennbaren Rückständen, unter anderem aus Bestandteilen des Motoröls.

Sie bleibt dauerhaft im Filter zurück und nimmt mit der Laufleistung häufig zu.

Die Unterscheidung ist für die Diagnose entscheidend:

• Hohe Rußbeladung: Regeneration und Ursachenanalyse können sinnvoll sein.

• Hohe Aschebeladung: Eine professionelle Reinigung oder ein Austausch kann erforderlich werden.

• Beschädigter Filterkern: Eine Reinigung ist möglicherweise nicht ausreichend.

Ein DPF sollte deshalb nicht allein anhand einer Warnleuchte oder eines einzelnen Messwerts beurteilt werden.

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Häufig gestellte Fragen

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Was ist der Unterschied zwischen Ruß und Asche im DPF?

Ruß ist überwiegend kohlenstoffhaltig und kann während einer Regeneration reduziert werden. Asche besteht aus nicht brennbaren Rückständen und bleibt im DPF zurück.

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Wird Asche bei der DPF-Regeneration verbrannt?

Nein. Die normale DPF-Regeneration reduziert hauptsächlich Ruß. Asche bleibt im Filter.

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Warum sammelt sich Asche im DPF?

Asche entsteht unter anderem aus Rückständen von Motoröladditiven und anderen nicht brennbaren Bestandteilen. Sie wird während der Regeneration nicht entfernt.

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Kann eine lange Autobahnfahrt Asche entfernen?

Nein. Eine längere Fahrt kann die Rußregeneration unterstützen, entfernt aber keine Asche.

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Kann ein hoher Differenzdruck durch Asche entstehen?

Ja. Eine hohe Aschebeladung kann den Strömungswiderstand erhöhen und dadurch zu einem höheren Differenzdruck beitragen.

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Kann eine DPF-Reinigung Asche entfernen?

Je nach Zustand und Reinigungsverfahren können eingelagerte Ascherückstände professionell entfernt werden.

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Kann falsches Motoröl den DPF belasten?

Ein Motoröl ohne passende Herstellerfreigabe kann die langfristige Aschebelastung beeinflussen. Es sollte immer die vorgeschriebene Öl-Freigabe verwendet werden.

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Ist ein DPF mit hoher Aschebeladung automatisch defekt?

Nein. Wenn der Filterkörper intakt ist, kann eine professionelle Reinigung je nach Zustand eine Alternative zum Austausch sein.