IfKom_Preisverl-Rosenbaum

Verleihung des IfKom-Förderpreises 2016 des Bezirks Ostbayern an
Frau Yvette Rosenbaum, Bachelor of Engineering
Im Rahmen der Absolventenfeier der Fakultät Elektro- und Informationstechnik der Ostbayerischen
Technischen Hochschule Regensburg (OTH Regensburg) erhielt Frau Yvette Rosenbaum am
14.Oktober 2016 den IfKom-Förderpreis des Bezirks Ostbayern für ihre hervorragende
Abschlussarbeit. Der Ingenieurverband IfKom, Bezirk Ostbayern, hat diesen Preis 2011 zum ersten
Mal ausgelobt und verliehen.
Mit diesem Preis sollen ausgezeichnete Leistungen von Studierenden auf dem Gebiet der Elektro-,
Nachrichtentechnik und Informatik gewürdigt werden.
Frau Yvette Rosenbaum hat an der OTH Regensburg ein Bachelorstudium im Studiengang
Nachrichten- und Informationstechnik an der Fakultät Elektro- und Informationstechnik absolviert
und Ihre Bachelorarbeit bei der Firma Continental Automotive GmbH in Regensburg erstellt.
Das Thema der Bachelorarbeit von Frau Rosenbaum lautete:
„Aufbau, Vermessung und Ergebnisinterpretation eines SCR-Katalysators mittels RF-Technologie“
Hier eine kurze übergreifende Beschreibung der Themenstellung:
Bereits seit 1992 wurden von der europäischen Gesetzgebung verschiedene Richtlinien erlassen, um
die Luftschadstoffe im Automobilbereich zu reduzieren. Für PKW gelten hier fest definierte
Emissionsgrenzwerte, welche sich über die Zeit stufenweise verschärfen und somit die
Abgasnachbehandlung im Automobilbereich aktuell vor immer größere Herausforderungen stellen.
Eines der hierfür entwickelten Verfahren ist das SCR-Verfahren für den Dieselmotor. Grundlegend ist
der Zweck der SCR-Einheit die „selektive katalytische Reduktion“ (SCR) der für Mensch und Umwelt
schädlichen Stickoxide (NOx). Durch Zugabe des Reduktionsmittels Ammoniak (NH3) - welches
wiederum durch die Harnstofflösung Urea (auch bekannt unter den Namen AdBlue) zur Verfügung
gestellt wird – erfolgt sodann auf der katalytisch aktiven Beschichtung der SCR-Einheit die Reaktion
der schädlichen Stickoxide zu unschädlichem Stickstoff und Wasser.
Im Rahmen dieser Bachelorarbeit wurde ein neuartiges Verfahren zur mikrowellenbasierten
Zustandsüberwachung eines solchen SCR-Katalysators untersucht. Durch die in der SCR-Einheit
stattfindenden chemischen Reaktionen ändern sich unter anderem auch dessen elektrische
Eigenschaften durch die Einlagerung des NH3. Genau diese Änderung soll mit der hier behandelten
Methode gemessen werden können.
Grundlegend befindet sich der Katalysator in einem elektrisch gut leitenden metallischen Rohr
(Canning), welches sich gut als zylindrischer Hohlleiter für elektromagnetische Wellen im
hochfrequenten Bereich eignet. Der SCR-Monolith wirkt dabei als veränderliches Dielektrikum mit
der relativen Permittivität εr. Konstruiert man daraus nun einen Hohlraumresonator, indem man
beide Enden des Hohlleiters durch leitende Wände abschließt, können sich in Abhängigkeit der
Dielektrizitätskonstante des Monolithen im Inneren stehende Wellen in Form verschiedener Moden
ausbilden. Ändern sich nun die Eigenschaften des Katalysators durch den chemischen
Einlagerungsprozess von Ammoniak, ändern sich auch die Resonanzfrequenzen der verschiedenen
Moden.
Um die elektromagnetischen Signale in den Hohlraumresonator einzukoppeln und umgekehrt auch
das resultierende Resonanzfrequenzverhalten messen zu können, wurde noch eine eigens dafür
entwickelte Antenne in den Resonator eingebracht, um so das Spektrum mit einem
Netzwerkanalysator erfassen zu können. Da der Grad der Ammoniak-Einlagerung direkt mit der
Verschiebung der Resonanzfrequenzen zusammenhängt, ist es nun möglich, auf die bereits im
Katalysator gespeicherte NH3-Menge zurückzuschließen.
Zusammenfassend sprechen die vielversprechenden Ergebnisse dieses Sensorprinzips für dessen
künftige Weiterentwicklung. Insbesondere der Aufwand der Messtechnik zur Erfassung des
Beladungszustandes des SCR-Katalysators würde sich mit dieser Methode definitiv vereinfachen. Die
gesamte Zustandsüberwachung wäre fortan mit nur einem einzigen Sensor möglich.
Betreut wurde die Arbeit durch Prof. Dr.-Ing. Eur.-Ing. Klaus A. Wolf von Seiten der Fakultät Elektround Informationstechnik (EIT) der OTH Regensburg. Betreuer in der Firma war Herr Dipl.-Ing.
Willibald Reitmeier.
Der IfKom Verband und die Fakultät EIT gratulieren Frau Rosenbaum Yvette sehr herzlich zu dieser
Auszeichnung.
Der Preis wurde im Rahmen der Absolventenfeier der Fakultät EIT der OTH Regensburg durch den
Bundesvorsitzenden der IfKom Herrn Dipl. Ing. Heinz Leymann an die Preisträgerin überreicht.