Jenseits der zynischen Witze: Worum geht es in der aktuellen Debatte um die Abgasreinigung?

Es geht um NOx. NOx ist ein gasförmiger Luftschadstoff, der immer entsteht, wenn Kraftstoff mit Luft verbrannt wird. Je höher die Verbrennungstemperatur, desto mehr NOx entsteht. Aus Gründen der CO2-Reduktion wurden bei modernen Dieseln die Verbrennungstemperaturen immer höher. Je moderner und sparsamer der Motor, desto größer wurde das NOx-Problem.

Warum ist NOx so schädlich?

NOx verursacht sauren Regen und Bodenübersäuerung. Es ist direkt giftig für Menschen und NOx ist eine Vorläufersubstanz für bodennahes Ozon, welches bei Inversionswetterlagen (z.B. im Stuttgarter Talkessel) Sommersmog auslöst.

Kann man NOx aus dem Abgas entfernen?

Ja. Chemisch ist NOx ein Oxid. Man kann es also zerstören, indem man es chemisch reduziert. Dann bleibt vom NOx nur Stickstoff übrig, der völlig ungefährlich ist. Man braucht ein Reduktionsmittel, welches exakt passend zur Menge NOx in das Abgas gebracht werden muss und dort mit dem NOx reagiert. Es gibt grundsätzlich zwei Methoden zur nachträglichen Entfernung von NOx aus Abgas, die beide einzeln oder in Kombination eingesetzt werden.

Methode 1: Speicherkatalysator

Das Abgas wird durch eine feinporige, keramische Struktur geleitet. Die Wände der Keramik sind mit Metallpartikeln beschichtet, die mit dem NOx ein Salz bilden. Das NOx wird quasi eingefangenen und fest gebunden (gespeichert), bis der Speicherkat „voll“ ist. Dann muss der Kat regeneriert werden durch Reduktion des NOx mit dem Reduktionsmittel. Dafür wird Wasserstoffgas benutzt. Da man im Auto keinen Wasserstoff mitführen kann, wird der Wasserstoff direkt im Kat aus Treibstoff hergestellt. Das Motormanagement (die Software) spritzt also für mehrere Sekunden viel mehr Diesel ein, als für den Antrieb benötigt wird. Der Wasserstoff entsteht, die Reduktion erfolgt und der Kat ist wieder frei. Der Vorteil dieses Verfahrens ist es, dass man keine zusätzliche Chemie im Auto mitführen muss. Der Nachteil ist, dass der Kraftstoffverbrauch des Autos steigt, je öfter regeneriert werden muss.

Methode 2: Selektive Katalytische Reduktion (SCR)

Bei SCR wird als Reduktionsmittel Ammoniak (NH3) eingesetzt. Reagiert NH3 mit NOx an einem speziellen Katalysator, entsteht wieder Stickstoff und Wasserampf. Das NOx ist zerstört. Im Auto wird eine wässrige Lösung aus Harnstoff in einem Tank mitgeführt (AdBlue). Ist NOx im Abgas, wird Harnstoff eingespritzt. Dieser zerfällt zu NH3, welches das NOx entfernt. Das System sehr exakt bei ca. 400 °C gehalten werden. Ist es zu kalt, funktioniert es nicht, ist es zu heiß, wird der Katalysator zerstört. Der Vorteil des Verfahrens ist, dass es eine vollständige Entfernung des NOx ermöglicht. Der Nachteil ist, dass man die Harnstofflösung mitführen und regelmäßig auffüllen muss.

Warum wurde geschummelt?



Geschummelt wurde, weil diese Abgasreinigung einen Zielkonflikt aufwirft, der nicht gelöst werden kann:

Beim Speicherkat steigt der Dieselverbauch durch die regelmäßigen Regenerationsphasen massiv an, wenn man eine wirksame Abgasreinigung haben möchte. Man kann also entweder die CO2-Ziele einhalten oder die NOx-Ziele, nicht aber beides. Den Dieselverbrauch merkt der Kunde aber als erstes und er merkt es direkt. Also wurde die Regeneration des Speicherkat nicht so oft eingeschaltet, wie es nötig gewesen wäre.

Bei der SCR-Methode würde bei einer wirksamen NOx-Entfernung der Verbrauch an AdBlue derart in die Höhe gehen, dass der Kunde ernsthaft verärgert wäre, weil er schon nach wenigen 1000 km wieder Adblue nachfüllen müsste. Die Tanks für Adblue in PKW sind viel zu klein.

Mit welchen Argumenten ist man bisher immer durchgekommen?

Erhöhter Kraftstoffverbrauch

Erhöhter Verbrauch an Adblue

Bei SCR kann im Winter die Adblue-Lösung einfrieren. Es gibt zwar ein Heizelement im Adblue-Tank, aber solange die Adblue-Lösung gefroren ist, bleibt die Abgasnachbehandlung komplett abgeschaltet

Temperaturfenster. Wenn im Winter die Außentemperatur zu kalt ist, kann das SCR-System die notwendigen 400 °C nicht erreichen. Das System bleibt komplett abgeschaltet

Komponentenschutz. Wenn es im Sommer heiß ist oder bei Vollgas wird das Abgas so heiß, dass der Katalysator überhitzt werden kann. Das System bleibt zum Schutz abgeschaltet (um es ganz klar zu sagen: gerade, wenn der Motor extrem viel NOx ausstößt, wird das System deaktiviert)

Was macht nun das Softwareupdate?

Das Softwareupdate sorgt keinesfalls dafür, dass das Abgas nun auf magische Weise sauberer ist. Es kann die chemischen Grundlagen nicht aufheben. Das „Update“ schaltet lediglich die ohnehin vorhandenen, wirksamen Systeme zur NOx-Entfernung ein, die bisher mit o.g. Argumenten abgeschaltet blieben. Man muss also davon ausgehen, dass Fahrzeuge mit Speicherkat nach dem Update mehr Kraftstoff und Fahrzeuge mit SCR mehr Adblue verbrauchen.