GPF-Filter - wie unterscheidet er sich von DPF?

GPF-Filter kommen zunehmend in Neuwagen mit Benzinmotor zum Einsatz. Es ist fast das gleiche Gerät wie der DPF, hat genau die gleiche Aufgabe, arbeitet aber unter anderen Bedingungen. Daher ist es nicht ganz richtig, dass GPF dasselbe ist wie DPF. 

In der Praxis ist seit 2018 fast jeder Hersteller verpflichtet, ein Auto mit Benzinmotor mit Direkteinspritzung mit einem solchen Gerät auszustatten. Diese Art von Macht macht Benzinautos sind sehr sparsam und stoßen daher wenig CO2 aus.  Andere Seite der Münze hoher Feinstaubausstoß, sogenannter Ruß. Das ist der Preis, den wir für die Effizienz moderner Autos und den Kampf gegen Kohlendioxid zahlen müssen.

Feinstaub ist äußerst giftig und schädlich für Organismen, weshalb ab der Abgasnorm Euro 6 der Feinstaubgehalt regelmäßig reduziert wird. Für Autohersteller besteht eine der günstigeren und effektiveren Lösungen für das Problem darin, GPF-Filter einzubauen. 

GPF steht auf Englisch für Gasoline Particulate Filter. Deutscher Name Ottopartikelfilter (OPF). Diese Namen ähneln DPF (Dieselpartikelfilter oder deutsch Dieselpartikelfilter). Auch der Verwendungszweck ist ähnlich: Der Partikelfilter soll Ruß aus Abgasen auffangen und im Inneren sammeln. Sobald der Filter gefüllt ist, wird der Ruß durch einen geeigneten Steuerungsprozess des Energiesystems aus dem Inneren des Filters verbrannt. 

Der größte Unterschied zwischen DPF und GPF

Und hier kommen wir zum größten Unterschied, nämlich zum Betrieb des Filters selbst unter realen Bedingungen. Nun, Benzinmotoren funktionieren so Abgase haben eine höhere Temperatur. Folglich kann der Prozess des Rußausbrennens seltener auftreten, weil Bereits im Normalbetrieb wird der Ruß teilweise aus dem GPF-Filter entfernt. Dafür sind keine so strengen Auflagen erforderlich wie beim DPF. Selbst in der Stadt brennt der GPF erfolgreich durch, sofern das Star&Stop-System nicht funktioniert. 

Der zweite Unterschied liegt im Ablauf des oben genannten Prozesses. Bei Dieselmotoren wird der Motor gestartet, indem mehr Kraftstoff zugeführt wird, als der Motor verbrennen kann. Sein Überschuss gelangt von den Zylindern zum Abgassystem, wo er aufgrund der hohen Temperatur verbrennt und dadurch eine hohe Temperatur im DPF-Filter selbst erzeugt. Dies wiederum verbrennt den Ruß. 

Bei einem Ottomotor läuft der Rußverbrennungsprozess so ab, dass das Kraftstoff-Luft-Gemisch magerer wird, wodurch eine noch höhere Abgastemperatur als unter normalen Bedingungen entsteht. Dadurch wird Ruß aus dem Filter entfernt. 

Dieser Unterschied zwischen dem sogenannten DPF- und GPF-Filterregenerationsprozess ist so wichtig, dass dieser Prozess bei einem Dieselmotor oft fehlschlägt überschüssiger Kraftstoff gelangt in das Schmiersystem. Dieselkraftstoff vermischt sich mit Öl, verdünnt es, verändert seine Zusammensetzung und erhöht nicht nur den Füllstand, sondern setzt den Motor auch erhöhter Reibung aus. Bei einem Benzinmotor ist es nicht nötig, überschüssigen Kraftstoff nachzufüllen, aber selbst dann verdunstet das Benzin schnell aus dem Öl. 

Dies deutet darauf hin, dass GPF-Filter für Fahrer weniger problematisch sein werden als DPFs. Es ist erwähnenswert, dass Ingenieure von Motoren und ihren Abgasbehandlungssystemen bereits darüber verfügen über 20 Jahre Erfahrung im Bereich Dieselpartikelfilter und das sind komplexe Strukturen. Derzeit ist ihre Haltbarkeit trotz des Betriebs unter deutlich ungünstigeren Bedingungen (noch höheren Einspritzdrücken) als zuvor deutlich höher als zu Beginn der 2000er Jahre. 

Was könnte das Problem sein?

Die Tatsache, dass der GPF-Filter verwendet wird. Ein hoher Einspritzdruck, ein mageres Gemisch und eine schlechte Konsistenz (das Gemisch bildet sich kurz vor der Zündung) führen dazu, dass sich bei einem Motor mit Direkteinspritzung Partikel bilden, im Gegensatz zu einem Motor mit indirekter Einspritzung, bei dem dies nicht der Fall ist. Der Betrieb unter solchen Bedingungen bedeutet, dass der Motor selbst und seine Teile einem beschleunigten Verschleiß, hohen thermischen Belastungen und einer unkontrollierten Selbstentzündung des Kraftstoffs ausgesetzt sind. Einfach ausgedrückt neigen Benzinmotoren, die einen GPF benötigen, zur „Selbstzerstörung“, da ihr Hauptziel darin besteht, so wenig CO2 wie möglich zu produzieren. 

Warum also nicht die indirekte Injektion nutzen?

Hier kehren wir zur Quelle des Problems zurück – den CO2-Emissionen. Wenn sich niemand Sorgen um erhöhten Kraftstoffverbrauch und damit CO2-Verbrauch machen würde, wäre dies kein Problem. Leider gibt es Einschränkungen für Autohersteller. Außerdem sind Motoren mit indirekter Einspritzung nicht so effizient und vielseitig wie Motoren mit direkter Einspritzung. Bei gleichem Kraftstoffverbrauch können sie keine ähnlichen Eigenschaften bieten - maximale Leistung, Drehmoment bei niedrigen Drehzahlen. Auf der anderen Seite interessieren sich Käufer immer weniger für schwache und unsparsame Motoren.

Um es ganz klar zu sagen: Wer beim Neuwagenkauf keine Probleme mit GPF und Direkteinspritzung haben will, greift zu einem Stadtflitzer mit Kleinaggregat oder einem Mitsubishi-SUV. Der Verkauf von Autos dieser Marke zeigt, wie wenige sich das trauen. So hart es klingt, die Kunden sind meistens schuld.