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Schadstoffausstoß: Auch Benziner sind keine Saubermänner

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Partikelausstoß bei Direkteinspritzern  

Auch Benziner sind keine Saubermänner

28.10.2015, 18:15 Uhr | Marcel Sommer, Press-Inform

Schadstoffausstoß: Auch Benziner sind keine Saubermänner. Direkteinspritzende Benziner stoßen viele Partikel aus - hier beispielhaft ein Motor von Alfa Romeo. (Quelle: imago)

Direkteinspritzende Benziner stoßen viele Partikel aus - hier beispielhaft ein Motor von Alfa Romeo. (Quelle: imago)

Nicht nur beim Dieselmotor kämpfen Ingenieure mit dem Partikelausstoß. Auch beim Benziner ist das Problem Schadstoffausstoß noch längst nicht gelöst - vor allem nicht bei den modernen Direkteinspritzern.

Das Problem sind die Partikel: Denn genau die sind das große, schon seit Jahren bekannte, aber noch nicht gelöste Problem bei den im Verbrauch so gut abschneidenden Motoren.

Auch bei Benzinern entstehen viele Partikel

"Rußpartikel sind kein spezifisches Dieselproblem. Auch Benziner, darunter besonders die Motoren mit Direkteinspritzung, erzeugen Partikel", sagt Emmanuel Jean, Emissions Master Expert bei Faurecia Emissions Control Technologies.

Kraftstoff wird nicht vollständig verbrannt

Der direkt eingespritzte Kraftstoff mischt sich erst im Brennraum mit Luft - und da liegt das Problem. Es kann passieren, dass einzelne Tröpfchen nicht vollständig verdampfen. Das Resultat ist am Auspuff in Form von kleinsten Rußpartikeln messbar.

Bis zu viermal so viele Partikel, wie es der Grenzwert für Dieselfahrzeuge zulässt, emittieren Benzindirekteinspritzer unter bestimmten Umständen. Zu diesem Ergebnis kommt eine Untersuchung des TÜV Nord im Auftrag der Umweltschutzorganisation "Transport and Environment".

Ende 2011 hat sich die EU darauf verständigt, ab 2014 zunächst einen im Vergleich zu Diesel zehnfach höheren Grenzwert (10x612 statt 10x611 Partikel) für Benzin-Direkteinspritzer festzusetzen. Erst ab 2017 soll der identische Grenzwert gelten.

Nanoteilchen setzen sich im Körper fest

Betrachtet man die wichtigere Zahl der ultrafeinen Partikelteilchen, erhöht sich der Ausstoß um den Faktor 1000. Vor allem diese Nanoteilchen gelangen leicht in die Lungen und setzen sich dort fest.

Dass die Anzahl der Direkteinspritzer auf dem Markt steigt, ist klar. Denn sie arbeiten effizienter. Zumindest in puncto Spritverbrauch. Rund 15 Prozent weniger Verbrauch sorgt im Gegenzug für weniger CO2-Emissionen. Und darauf wurde bislang gesteigerten Wert gelegt.

"2016 wird allein in Europa jeder zweite Benzin-Pkw ein Direkteinspritzer sein", lautet die Prognose von Jean. "Der Trend geht ganz klar zum Downsizing von Motoren, um Sprit zu sparen und Emissionen zu reduzieren."

Vier-Wege-Katalysator kommt

Mögliche Lösungen befinden sich schon seit Jahren in der Entwicklung und haben bereits erfolgreich Testzyklen hinter sich gebracht. Im April 2013 wurde der Vier-Wege-Katalysator vorgestellt und befindet sich nun in der Entwicklungs- und Testphase bei vielen Automobilherstellern - immer mit Blick auf die Serienproduktion.

"Der Vier-Wege-Katalysator hilft Automobilherstellern, die strengen Emissionsregulierungen wie die Euro 6-Norm einzuhalten", sagt Klaus Harth, verantwortlich für die Forschung an Automobil-Katalysatoren bei der BASF. "In wenigen Jahren wird unser System zur gängigen Technologie in der Abgasreinigung zählen."

Gas- und Rußausstoß wird gebremst

Der Unterschied ist schnell erklärt. Im Vergleich zum Drei-Wege-Katalysator blockiert der Vier-Wege-Katalysator nicht nur gasförmige Schadstoffe, sondern zusätzlich auch Feststoffe wie Rußteilchen aus dem Abgasstrom.

"Der kompakte Vier-Wege-Katalysator vereint jetzt alle wichtigen Eigenschaften auf einem einzigen Bauteil. Verglichen mit dem Drei-Wege-Katalysator und nachgeschaltetem, unbeschichtetem Partikelfilter benötigt er aber wesentlich weniger Platz“, sagt Harth.

Ein weiterer Vorteil: "Wir haben es geschafft, dass er nur einen geringen Gegendruck für das durchströmende Abgas aufbaut", so der BASF-Experte.

Für die Automobilhersteller ist dies ein wichtiger Aspekt. Ein hoher Gegendruck erhöht den Widerstand, den der Abgasstrom bis zum Auspuff überwinden muss. Ist der Gegendruck zu hoch, beeinträchtigt das die Leistungsfähigkeit des Motors und verschlechtert den Kraftstoffverbrauch.

Benzinpartikelfilter schon marktreif

Einen Schritt weiter ist Automobilzulieferer Faurecia. Das Unternehmen startete bereits 2011 mit der Entwicklung und konnte im vergangenen Jahr mit der Serienproduktion des weltweit ersten Benzinpartikelfilters für eine europäische Premiummarke beginnen.

Lösungen wie den Vier-Wege-Katalysator gibt es also. Dass diese Technik mehr kostet als der Drei-Wege-Katalysator muss allerdings klar sein. Es kursieren derzeit Gerüchte um Aufpreise im Bereich von 40 bis 140 Euro.

Und so viel dürfte die eigene Gesundheit und die Umwelt doch jedem Autofahrer Wert sein. Die Frage ist natürlich: Was stellt der große Automobilhersteller seinem Kunden dafür in Rechnung?

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