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Ein Partikelfilter

ist eine Einrichtung zur Reduzierung der im Abgas von Dieselmotoren vorhandenen Partikel. Der Partikelfilter wird auch nach der Partikelherkunft Dieselpartikelfilter (DPF), nach der Partikelzusammensetzung Rußpartikelfilter (RPF) und im Zusammenhang wie in diesem Artikel kurz Filter genannt. Dabei gibt es zwei Funktionsweisen, die sich grundsätzlich unterscheiden: Wandstromfilter, bei denen das Abgas im Filter eine poröse Wand durchdringt und Durchflussfilter, bei denen das Abgas den Filter an seiner inneren Oberfläche entlang durchfließt.
Partikel im Dieselabgas bestehen hauptsächlich aus Ruß und unverbrannten . Die vom Dieselmotor erzeugte Partikelgrößenverteilung (PGV) ist meist mehrmodal und kann im jeweiligen Modus (logarithmisch aufgetragen) als normalverteilt angenähert werden. Ein Peak der Verteilung tritt im Bereich von etwa 50–100 nm auf (abhängig vom verwendeten Motor). Abweichungen von der Normalverteilung im Bereich der kleineren Modi (kleiner 20 nm) sind meist durch die Probenahme zur Erfassung der PGV entstanden und stellen sogenannte Artefakte dar. Diese Modi können zum Beispiel auf die Rekondensation von flüchtigen Kohlenwasserstoffen (Tröpfchenbildung, Nukleation) zurückgeführt werden, welche dann im Partikelspektrum erscheinen und zu Fehlinterpretationen führen können. Diese Nukleation ist auf homogene oder heterogene Kondensation zurückzuführen, wie sie bei hochkonzentrierten gesättigten Dämpfen auftritt. Treten in der Gasphase kleine Partikelkeime (beispielsweise Rußpartikel) auf, spricht man von heterogener Nukleation. Auch im Kraftstoff führt zu einer solchen erhöhten Tröpfchenbildung, beispielsweise wenn der Motor mit Heizöl betrieben wird. Größere Modi im Bereich mehrerer Mikrometer entstehen im Verlauf der Bewegung durch die Abgasanlage durch Agglomeration kleinerer Teilchen.

Funktionsweise

Mehrere Hersteller bieten mittlerweile Durchflussfilter (auch Offenes System genannt) zur Nachrüstung an. Typischerweise besteht ein Durchflussfilter aus dünnen mit gezielter Strömungsleittechnik, in denen die Partikel vom Abgas getrennt und zur Anlagerung auf die innere Oberfläche des Filters gebracht werden. Bei genügend hohen Temperaturen und NO-Konzentrationen werden die dort angelagerten Partikel nach dem sogenannten CRT-Prinzip kontinuierlich regeneriert (CRT: "Continuous Regenerating Trap" = Kontinuierlich regenerierende (Partikel-) Falle).
Da das Abgas in einem Durchflussfilter keine feinporöse Wand durchdringen muss, ist der Filtrationswirkungsgrad – insbesondere für die kleinste (aber bei modernen Dieselmotoren im Normalbetrieb häufigste) Partikelfraktion mit einem Durchmesser unter 100 nm – deutlich geringer. Die Senkung der gesamten Partikelmasse beträgt nur 30 bis 40 %. Vorteilhaft wirkt sich jedoch die nur geringe Erhöhung des Abgasgegendrucks aus, was dazu führt, dass der nicht oder nur wenig erhöht wird. Bei einer Nachrüstung mit Durchflussfiltern sind wegen ihrer kontinuierlichen Regeneration neben dem Einbau des Abgasnachbehandlungssystems keine weiteren Änderungen am Fahrzeug notwendig. Die Nachrüstung ist somit zwar in der Anschaffung und im Betrieb kostengünstiger, aber nicht unbedingt kosteneffizienter.

Steuervorteile

In Deutschland wird die Nachrüstung von dieselbetriebenen Pkw mit Partikelfiltern steuerlich gefördert. Der Deutsche Bundestag hat am 1. März 2007 den Gesetzentwurf für ein Viertes Gesetz zur Änderung des Kraftfahrzeugsteuergesetzes (BT-Drs. 16/4010) entsprechend der Beschlussempfehlung des Finanzauschusses (BT-Drs. 16/4449) angenommen. Der Bundesrat hat dem Gesetzentwurf am 9. März 2007 ebenfalls zugestimmt. Das Gesetz ist zum 1. April 2007 in Kraft getreten. Nachträglich eingebaute Dieselrußpartikelfilter werden rückwirkend bis zum 1. Januar 2006 gefördert. Für Diesel-Pkw, die bis Ende 2006 erstmals zugelassen worden sind und nach Einbau eines Filters nachweislich bestimmte Grenzwerte der Feinstaubemissionen einhalten wird bis Ende 2009 ein Kfz-Steuernachlass von bis zu 330 Euro gewährt werden.
Ab dem 1. April 2007 erhöht sich zudem für nicht umgerüstete Diesel-Pkw mit Erstzulassung bis 31. Dezember 2006 die KFZ-Steuer um 1,20 Euro je angefangene 100 cm³ Hubraum. Für den Besitzer eines Diesel-Pkw mit 2000 cm³ Hubraum ist das jährliche Mehrbelastung von 24 Euro. Der Steueraufschlag ist vorerst bis zum 31. März 2011 begrenzt.
Diesel-Neuwagen ohne Partikelfilter mit Zulassungsdatum 1. Januar 2007 oder später werden ebenfalls mit dem Steueraufschlag belegt. Es sei denn, sie halten den zukünftigen Euro-5-Grenzwert für Partikelmasse von 0,005 g/km ein.
Entgegen anderslautenden Forderungen wird nur der nachträgliche Einbau eines Rußpartikelfilters steuerlich gefördert. Halter von Fahrzeugen, die bereits ab Werk mit einem entsprechenden Filter ausgerüstet sind, fallen nicht unter das Gesetz und werden somit auch nicht steuerlich gefördert.
Dieselfahrzeuge ohne Filter erleiden gegebenenfalls durch Steuernachteile und mögliche Fahrbeschränkungen einen Wertverlust. Umgekehrt steigert ein Filter den Verkaufswert.