Diesel: Knock-out durch NOx

Autor / Redakteur: Jan Rosenow / Dipl.-Ing. (FH) Jan Rosenow

Viele Jahre lang genoss der Selbstzünder staatlichen Schutz: Die Abgaslimits, die er erfüllen musste, waren weniger streng als die für Benziner. Doch damit ist es bald vorbei.

Viele Jahre lang genoss der Selbstzünder staatlichen Schutz: Die Abgaslimits, die er erfüllen musste, waren weniger streng als die für Benziner. Damit nahm der Gesetzgeber Rücksicht auf die Eigenart der Dieselverbrennung: Durch die inhomogene Verteilung von Kraftstoff und Luft im Brennraum entstehen Partikel und Stickoxide (NOx).

Sie zu bekämpfen, ist nicht einfach, denn den Ingenieuren macht der so genannte NOx-Partikel-Trade-Off zu schaffen. Hinter diesem Fachchinesisch versteckt sich folgender Effekt: Stickoxide entstehen bei hohen Temperaturen und leicht magerem Gemisch, während die Partikel sich bei örtlichem Luftmangel (Überfettung) bilden. Maßnahmen zur Verringerung des einen Schadstoffs begünstigen deshalb die Bildung des anderen Schadstoffs. Erst modernste Einspritztechnik, die den Kraftstoffdruck und die Menge für jeden Zylinder einzeln regelt und auch bei hohen Abgasrückführraten noch sicher zündet, zeigt einen Ausweg aus dem Dilemma (siehe die Euro-5-Lkw von Scania).

Auf staatliche Nachsicht darf die Automobilindustrie nicht mehr lange hoffen. Die ab September 2009 geltende Euro-5-Norm lässt dem Diesel zwar noch Luft zum Atmen, weil sie das Stickoxidlimit nur von 250 auf 180 Milligramm pro Kilometer senkt.

Ende des Dieselrabatts

Doch spätestens mit der übernächsten Stufe Euro 6, in Kraft wahrscheinlich ab 2014, sinkt dieser Wert auf voraussichtlich 80 Milligramm gegenüber 60 beim Otto – fast Gleichstand. Auf Auslandsmärkten wie den USA hat es den „Dieselrabatt“ ohnehin nicht gegeben, hier müssen alle Motoren die gleichen Limits erreichen.

Amerika liefert auch die technische Blaupause dafür, wie unsere Dieselautos spätestens ab 2014 aussehen werden. Neben dem Oxidationskatalysator und dem Partikelfilter drängt noch ein weiteres Abgasnachbehandlungsorgan unter die Bodengruppe: ein Stickoxidkiller in SCR- oder in Speicherkat-Bauweise.

Voraussichtlich noch während der Laufzeit der Euro 5 soll zudem die Anzahl der Rußteilchen limitiert werden, die ein Motor ausstößt. Das heutige Partikellimit von 25 Milligramm pro Kilometer (Euro 5: 5 Milligramm) berücksichtigt nämlich nur deren Gesamtmasse, nicht aber ihre Größe. Dabei gilt Ruß als umso gefährlicher, je kleiner seine Teilchen sind. Als Arbeitsgrundlage dient eine Anzahl von 6 x 1011 Teilchen pro Kilometer, eine Zahl mit elf Nullen.

Neue Abgasgesetze betreffen natürlich nur Neuwagen. Damit liegt die Herausforderung, den Diesel stubenrein zu bekommen, aufseiten der Autoindustrie. Da sie zweifellos auch nach 2014 Selbstzünder verkaufen will, schon um ihre CO2-Auflagen zu erfüllen, wird sie das auch schaffen. Dass die Autos dabei vermutlich teurer werden, steht auf einem anderen Blatt.

Saubere Luft in der Stadt

Doch Gesetze zur Luftreinhaltung treffen nicht nur die Industrie. Auch die Autofahrer und das Kfz-Gewerbe müssen sich ab 2010 auf schärfere Regeln einstellen. Dafür sorgt die EU-Luftreinhaltestrategie Clean Air for Europe (Saubere Luft für Europa, CAFE). Sie legt Grenzwerte für Schadstoffe in der Atemluft fest.

Bereits seit 2005 darf die Luft pro Kubikmeter höchstens 50 Mikrogramm Ruß enthalten (diese Richtlinie war die Basis für die Einrichtung von Umweltzonen). Die nächste Stufe startet 2010 und begrenzt den Anteil von NO2 auf höchstens 40 Mikrogramm pro Kubikmeter.

Dass diese Werte nicht nur „heiße Luft“ bleiben, sondern vom Bürger eingeklagt werden können, hat der Europäische Gerichtshof am 25. Juli in einem Grundsatzurteil entschieden. Das setzt die Kommunen verstärkt unter Druck: Ihre Luftreinhaltepläne müssen dann so wirksam sein, dass sie die Luftverschmutzung spürbar senken. Heute ist das bei nur wenigen Prozent „ausgesperrter“ Fahrzeuge (im Wesentlichen Diesel der Euro 1 und schlechter) noch kaum der Fall, erklärt der Umweltexperte Dr. Axel Friedrich, langjähriger Leiter der Abteilung „Umwelt und Verkehr“ im Umweltbundesamt und heute freier Berater.

Millionen Autos betroffen

Zwar rechnet Axel Friedrich damit, dass die NO2-Belastung ab 2010 deutlich sinken wird – zumindest in den Städten, deren Luftreinhalteplan vorsieht, Diesel bis einschließlich der Euro-3-Norm nicht mehr einfahren zu lassen. Das ist zum Beispiel in Hannover und Berlin der Fall.

Andererseits fallen so viele Autos unter diese Schadstoffklasse, dass Medien und Lobbyverbände wohl spätestens ab Ende 2009 gegen die nächste Stufe der Umweltzonen mobil machen dürften. Immerhin galt die Euro 3 von 2000 bis 2005 und umfasst viele Millionen (Diesel-)Fahrzeuge.

Erschwerend kommt hinzu: Während sich die Rußemission von Autos durch nachgerüstete Filter bekämpfen lässt, gibt es ein vergleichbares Nachrüstsystem zur NO2-Bekämpfung nicht. Immerhin dürfte im nächsten Jahr die Filternachrüstung wieder anziehen, da 2010 Autos von Fahrverboten betroffen sein werden, die bislang in die Umweltzonen einfahren dürfen.

Laut Axel Friedrich will die Jury des Umweltzeichens „Blauer Engel“ noch in diesem Jahr entscheiden, ob sie Filter, die ihre Tauglichkeit nachgewiesen haben, mit dem „Engel“ auszeichnet. Diese Maßnahme könnte das Vertrauen der verunsicherten Verbraucher in die Filternachrüstung wieder aufbauen.

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