Interview

Wie schmutzig ist der Diesel wirklich?

Ein Messschlauch eines Gerätes zur Abgasuntersuchung für Dieselmotoren steckt im Auspuffrohr eines Autos. Foto: Patrick Pleul/dpa

Dieselmotoren gelten als wesentliche Mitverursacher der Luftverschmutzung. Dabei produzieren die modernen Modelle kaum noch Feinstaub und Stickoxide. Wir sprachen mit Thomas Koch über eine in Verruf geratene Technologie.

Gerade rät der ADAC vom Dieselkauf ab: Man solle erst einmal warten, bis im Herbst Modelle mit dem Standard Euro 6D auf den Markt kommen. Sehen Sie das auch so?

Man muss unterscheiden zwischen der ersten und der zweiten Generation Euro 6. Die zweite Generation Euro 6 genügt der neuen Norm "real driving emission". Sie ist in der Art, wie sie ausgeführt wird, die strengste Norm, die es gibt. Diese Norm - Euro 6Dtemp - wird ab September 2017 für Neuzertifizierungen verpflichtend sein. Gleichzeitig werden jedoch aktuell die Fahrzeuge der ersten Generation softwareseitig überholt und können nach diesem Update mit einem guten Gewissen empfohlen werden.

Und was ist der fundamentale Unterschied zur ersten Generation, den Euro 6-Fahrzeugen, die seit 2014 vertrieben werden?

Sie wurden noch in der alten Gesetzeswelt zertifiziert: Der sogenannte Europäische Fahrzyklus als Testmethode auf dem Prüfstand zur Ermittlung des Kraftstoffverbrauchs und der Abgasemissionen hatte noch relativ lasche Randbedingungen. Das Neue bei Euro 6 war die Adblue-Technologie, bei der Harnstoff in den Abgasstrang eingespritzt wird, um die Stickoxide zu reduzieren. Das ist prinzipiell die entscheidende Technologie, doch viele Fahrzeuge der ersten Generation hatten NOx-Emissionen von 700 bis 800 Milligramm pro Kilometer, bei einem gesetzlichen NEFZ Zertifizierungsgrenzwert von 80 Milligramm.

Woran liegt das?

Ich kann den Harnstoff erst ab 180 bis 200 Grad dosieren, darunter kommt es zu Belagsbildung und Korrosion im Abgastrakt. Aber ein Dieselmotor mit einem hohen Wirkungsgrad hat nun mal eine niedrigere Abgastemperatur. Die Hersteller haben bei der ersten Generation das letzte Promille Verbrauch rausgeholt, aber mit jedem Promille wird das Abgas kälter. Diese Applikationsstrategie war sicherlich kritikwürdig. Man hätte beim Verbrauch etwas nachgeben müssen. Denn erst im Fenster oberhalb von 180 bis 200 Grad werden die Stickoxide gebannt. Die Fahrzeuge dieser ersten Generation werden aktuell so umgerüstet, dass sie geringfügig mehr verbrauchen zugunsten einer höheren Abgastemperatur. Fahrzeuge, die bisher 600 oder 800 Milligramm Stickoxide pro Kilometer ausstoßen, liegen dann um 200 bis 250 Milligramm.

Das sind noch immer deutlich mehr als die geforderten 80 Milligramm ...

Mit den 180 Milligramm (Euro 5) und den 80 Milligramm (Euro 6) hat die Politik etwas vorgegeben, was technologisch noch nicht umsetzbar war. Daraufhin wurden Grauzonen eingebaut, in denen sich alle bewegt haben - und mancher hat die Grauzone, die der Gesetzgeber zustehen musste, überstrapaziert. Erst mit der zweiten Generation, der Euro 6D, sitzen Partikelfilter und Katalysator jetzt ganz vorne am Motor, wo es wärmer ist. Diese neuen Fahrzeuge emittieren nicht 80, sondern typischerweise nur noch 20 bis 60 Milligramm pro Kilometer. Die Dieseldiskussion ist also eine reine Altlastendiskussion, über die die unglaublich positive Entwicklung total zerredet wird. Die Gesetzgebung, die in diesem Jahr kommt, legt im Realbetrieb in der ersten Phase den NOx-Grenzwert auf 168 Milligramm pro Kilometer fest. Bei 169 Milligramm sind Sie dran als Hersteller. Eine derartig präzise Messtechnik konnten sich viele vor drei, vier Jahren gar nicht vorstellen - jetzt ist sie da. Ich begrüße diese strengen Messungen außerordentlich - schon damit endlich Ruhe ist.

Aber sind 168 Milligramm statt 80 nicht ein Zugeständnis an die Industrie?

Keineswegs, denn die Testanforderungen sind andere: Dieser neue Grenzwert muss auch in einer Kombination ungünstiger Randbedingungen eingehalten werden. Also beispielsweise bei voll ausgelastetem Fahrzeug, sportlicher Fahrweise, Bergfahrt oder Kälte. Das Auto muss im Normalbetrieb deutlich weniger emittieren, denn vielleicht ist im nächsten Moment eine ungünstige Randbedingung zu kompensieren. Oder mehrere. So eine Testrunde dauert ungefähr eine Stunde.

"Haben die Ingenieure versagt?", haben Sie gerade in Ihrem Vortrag am KIT gefragt. Wenn ich Sie bislang richtig verstanden habe: Die Ingenieure haben das technisch Mögliche gemacht, können aber auch nicht zaubern.

Richtig. Und sie haben Fehler gemacht, indem sie insbesondere bei EURO5 bei einer Unerfüllbarkeit niedrigster NOx-Emissionen im Realbetrieb mit dieser Emissionskomponente insgesamt zu lax umgegangen sind. Wenn hierbei - wie bei VW geschehen - illegale Algorithmen verbaut wurden, um Prüfstandmessungen zu erkennen, ist das nicht akzeptabel. Aber im Wesentlichen kämpfen alle Ingenieure seit 20 Jahren dafür, die Emissionen zu senken und haben es hinbekommen. Das Thema ist technisch gelöst.

Sofern man ein Fahrzeug nach Euro 6D besitzt. Bei einem Euro 6 der ersten Generation kann ich nachrüsten - nur bei einem Euro 5-Fahrzeug habe ich eben Pech und darf nicht mehr in die Innenstadt?

Euro 5 hat noch keine Stickoxid-Nachbehandlung. Bei der Einführung dieser Norm forderte der Gesetzgeber zu Recht einen Partikelfilter für alle Dieselfahrzeuge. Die ganz große Herausforderung war: Wie bekomme ich den Ruß wieder aus dem Filter heraus? Möglichkeit eins: Ein Additiv auf der Basis von Cerin, das mit dem Kraftstoff vermischt wird. Der Ruß war besonders reaktiv und ist leicht verbrannt. Leider ist Cerin leicht giftig. Möglichkeit zwei: Wir erhitzen den Partikelfilter auf 600 Grad und halten ihn eine halbe Stunde auf diese Temperatur, dann ist der Ruß weg. Das kostet aber Kraftstoff und verursacht viele andere technische Schwierigkeiten. Möglichkeit drei: Den Ruß durch Stickoxide reduzieren. Euro 5-Fahrzeuge benötigen so viele Stickoxide - ganz konkret NO2 -, um den Partikelfilter vor dem Aufrußen zu schützen. Das war mehr ein Zwischenschritt als eine Dauerlösung. Man hätte lieber zwei, drei Jahre weiter entwickeln sollen und dann sagen: Wir machen das jetzt richtig. Der Druck des Gesetzgebers nach einer frühen Einführung der EURO5 Norm war jedoch immens und hier war in der Tat die Anforderung der Politik nicht mit den Möglichkeiten der Technik synchron unterwegs. Niedrigemissionskonzepte, die in den USA für wenige ausgewählte Fahrzeuganwendungen überhaupt angeboten wurde, hatten Demonstratorcharakter und waren mit vielen Herausforderungen behaftet. Heute profitieren wir von vielen Erkenntnissen und Erfahrungen, die mit diesen Systemen gewonnen wurde.

Und was mache ich jetzt mit einem Euro 5-Auto?

Der Lösungsansatz bei der Nachrüstung heißt Euro 5+ und zielt darauf, wo immer möglich zu optimieren. Das Ziel ist, bei 50 Prozent der Fahrzeuge die Emissionen um etwa 50 Prozent zu reduzieren. Das ist anspruchsvoll, weil es bei vielen Fahrzeugen nicht gelingen wird. Aber weil die Kommunen so großen Druck machen, muss man es auch dort probieren, wo man normalerweise die Finger von lassen sollte.

Die Kommunen wollen nun mal die Feinstaubbelastung senken...

Achtung, wir reden nur von den Stickoxiden! Feinstaub ist ein ganz anderes Thema. Beim modernen Diesel gibt es kein Feinstaubproblem mehr. Das Thema ist durch. Ein Fahrrad hat typischerweise einen Felgenverschleiß von 0,1 Millimeter auf 1000 Kilometer: Beim Bremsen entweichen Metalloxide in die Umgebung. Das sind auf einen Kilometer umgerechnet drei bis vier Milligramm. Der Partikelausstoß aus dem Auspuff eines Diesels liegt bei 0,2 bis 0,5 Milligramm. Auch wenn die öffentliche Wahrnehmung eine andere ist: Wir haben bei vielen Betriebszuständen eine niedrigere Partikelkonzentration im Abgas als in der Umgebungsluft einer Stadt.

Institut für Kolbenmaschinen am KIT

Gastkommentar von Thomas Koch bei n-tv.de 

02.08.2017, Interview: Thomas Röbke
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Martin B., 09-08-17 08:09

Klar, wer bremst, verliert. Das gilt besonders für großhubraumige SUV beim Rechtsabbiegen. Diese elenden Fahrrad-Dreckschleudern! ;)

Chris Aston, 09-08-17 10:41

Die Diskussion zum PKW ist teilweise so lächerlich. Da hilft auch ein guter Artikel aus der Wissenschaft nicht mehr weiter.

Der Anteil des PKW-Verkehrs an der Gesamtverunreinigung der Luft liegt bei 7-10%. Hier wird eine ganze Industrie geschröpft an denen Millionen von Arbeitsplätzen hängen.

Giftige Landwirtschaft mit etlichen Lebensmittelskandalen, die einen 3x so hohen Anteil an der Luftverschmutzung nimmt, wird überhaupt nicht in Regress genommen bei solchen Diskussionen. Wo bleiben denn Initiativen zur gesünderen, Fleisch-ärmeren Ernährung, die eine Reduzierung der Emissionen in der Landwirtschaft aktiv angehen?

Walter Schmidt, 09-08-17 11:21

An Martin B.:
Sachliche Kommentare wären hier sinnvoller.

Erwin Schrödinger, 09-08-17 12:16

Diese Informationen waren doch sehr überraschend für mich. Die Umweltbelastung und Auswirkung meines Fahrradfahrens waren mir dann so noch nicht bewusst. Ich werde wohl zukünftige besser wieder mit dem Auto zur Abreit fahren

Tanja Steinke, 09-08-17 12:23

Whow! "Ein niedrigere Partikelkonzentration im Abgas als in der Umgebungsluft einer Stadt". Mein Diesel ist dann so etwas wie ein Luftreinigungsmaschine für das Stuttgarter Neckartor? Na dann.

Uwe Wieland, 09-08-17 12:36

Hallo,
vielleicht hinkt der Vergleich mit dem Fahrrad und dem Auto auf den ersten Blick ein wenig, genauer betrachtet passt er aber sehr genau. Wir reden hier ja von motorischen Emissionen und nicht über komplette Fahrzeuge. Denn es seien ja die Motoren mit 7% am Z.B. Feinstaub beteiligt, Reifen und Bremsenabrieb zu 45% (aus einer anderen Studie). Elektroautos sind aber vom Feinstaubalarm z.B. in Stuttgart ausgenommen. Also der Reifen- und Bremsenabrieb zu vernachlässigen, wenn man das mal so in Raum stellt. Oder gesteht sich die Politik damit ihr Versagen in der Förderung alternativer Antriebsenergien ein, weil die Emissionen der paar Elektroautos zu vernachlässigen sind?

Fritz Schmid, 09-08-17 14:51

Ein Artikel, der die Probleme beim SCR-Kat endlich verständlich erklärt.
Unverständlich bleibt, warum diese Stimme erst jetzt spricht und Gehör bekommt!
Unakzeptabel ist der Umgang mit den EUx-Vorschriften auf Prüfständen, gerade hier wurde durch die Hersteller, Experten und auch Journalisten jahrelang der Eindruck erweckt, das der Prüfstand zwar etwas realitätsferne, aber dennoch für die Umwelt sinnvolle Ergebnisse liefert...
Was ist eigentlich mit den vielen Fahrzeugen mit NOx Speicherkat??
Wie sieht dort die ungeschminkte technische Wahrheit bezüglich der Einhaltung der Grenzwerte im realen Fahrbetrieb aus Herr Professor?! Hier würde mich als Besitzer eines solchen Fahrzeugs ihre Antwort besonders interessieren!

Thomas Schütze, 10-08-17 08:11

...sehr interessanter und wohl auch objektiver Text.
Gerade im Hinblick auf Euro 5 und Euro 6-Normen.
Wir Menschen sparen nur ,wenn es an das eigene Portemonnaie geht.Bisherige Einsparmöglichkeiten des Kraftstoffes wurden bisher ja nie genutzt.Es wurden lediglich stärkere Motoren produziert.Wer braucht denn wirklich mehr als 150PS,wenn er nicht gerade oft nen schweren Anhänger ziehen muss.Die heutigen Straßen sind ohnehin übervoll,und gegenseitige Rücksichtnahme scheint eine Sicht aus vergangenen Zeiten zu sein.
Der 3-Liter-Lupo wurde rasch wieder eingestellt,ebenso der kleine Audi A2 mit kleinem Diesel und geringen Verbrauch.
Schade drum.Solche Autos mit sauberem Abgas fehlen heute.
Im übrigen hat kaum ein Fahrrad heute noch Felgenbremsen eben aufgrund des Felgenverschleißes,der zudem sehr stark von den äußeren Bedingungen abhängig ist.Auch dort sind Scheibenbremsen der Stand der Technik.

Frank Scheer, 10-08-17 10:57

Endlich einmal Aufklärung mit Sachverstand. Vielen dank.

Timo Schäfer, 10-08-17 13:40

An Uwe Wieland (und andere):

Auch, wenn ich mich nach meinem ersten Kommentar wiederholen mag: Feinstaub ist nicht gleich Feinstaub, auch wenn Prof. Koch dies hier implizit so darstellt.

Reifen- und Bremsabrieb unterscheiden sich stark in Größe und chemischer Zusammensetzung von den Partikeln, die bei der Verbrennung von Diesel (und natürlich auch in einem Direkteinspritzer-Benziner) bei einem Fahrzeug entstehen. Was aus dem Motor herauskommt (Größenordnungen PM2.5 und kleiner), ist zu klein, als dass es von den oberen Atemwegen aufgehalten werden könnte, und gelangt damit direkt in Lunge oder Blut. Und es ist eben mit Substanzen belastet, die im Körper nichts zu suchen haben (z.B. Schwermetalle, Kohlenwasserstoffe). Der Vergleich passt also alles andere als "ganz genau", und schon gar nicht beim näheren Hinsehen.

Zum Bremsabrieb noch ein Wort: Hybridautos oder reine Elektroautos (BEVs) bremsen deutlich weniger häufig mechanisch, da die Geschwindigkeit durch Rekuperation reduziert werden kann. Bei einer Umstellung auf BEVs würde also ebenfalls der Bremsabrieb verringert werden, weil einfach seltener mit Bremsscheiben gebremst würde.

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