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Unser Autor: Hans Bast

Hintergrund  Partikelfilter

Kopflos in der Umweltzone



Der Boom der Dieselfahrzeuge wäre ohne den Partikelfilter kaum denkbar gewesen. Die Franzosen waren den deutschen Herstellern dabei lange Zeit Voraus. Das hat sich mittlerweile längst geändert.

 
 Partikelfilter
  
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Lange Jahre galten Dieselmotoren als wirtschaftliche Alternative für gewerbliche Vielfahrer. Seitdem die Behörden strengere Richtlinien zur Luftreinhaltung verabschiedet haben, ist der Dieselanteil aber permanent rückläufig. Als die Europäische Union im Jahre 1999 Richtlinien zur Luftreinhaltung festlegte, geriet auch der von Dieselmotoren ausgestoßene krebsverursachende Feinstaub ins Visier der Behörden. 2002 hat der deutsche Gesetzgeber erstmalig Grenzwerte für die Feinstaubbelastung in Großstädten festlegte.

Als erster preschte der PSA-Konzern vor und bot seine Peugeot- und Citroën-Diesel mit einem Partikelfilter (FAP - für Filtre a particules) zur Abgasreinigung an. Der französische Filter arbeitet nach dem Wandstromprinzip. Dafür muss das Abgas eine poröse Wand (bei Peugeot ein Siliziumcarbid) durchströmen. Die Partikel bleiben in dem Filtersubstrat hängen. Die deutschen Autohersteller glaubten zunächst, die Feinstaubemissionen ohne zusätzliche Filter allein durch die Optimierung des Verbrennungsvorgangs reduzieren zu können. Als sich aber zeigte, dass dies nur die Partikelgröße beeinflusste, schwenkten sie auf die französische Linie ein und statteten ihre Fahrzeuge ebenfalls mit Abgasfiltern aus.

Die meisten heutigen Diesel-PKW haben Filter, die nach dem Wandstromprinzip funktionieren. Unterscheiden tun sie sich wesentlich nur in dem Verfahren, mit denen der Filter selbst gereinigt wird. Im laufenden Betrieb lagern sich nämlich immer mehr Partikel im Filter ab und würden ihn verstopfen, wenn er nicht einer aufwendigen Regeneration unterzogen würde.

Peugeot und Citroen verwenden dafür ein Additiv, das in einem Extratank mitgeführt wird. Die Motorsteuerung sorgt mit einer Dieselnacheinspritzung für eine höhere Abgastemperatur und mit Unterstützung des Additivs werden die Rußablagerungen im Filter abgebrannt. Damit verbunden ist ein Mehrverbrauch von ungefähr fünf Prozent. Nach rund 100.000 Kilometer ist der Vorrat des Additivs verbraucht. In der Werkstatt erfolgt dann der kostenlose Ersatz des Zusatztanks und eine gründliche Reinigung des Filters.

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Zwei Wege
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Bei Herstellern wie Mercedes-Benz, Toyota, Opel, Ford oder BMW erfolgt die Filterregeneration ohne Additive im laufenden Fahrbetrieb. Das Abgas muss dafür, ehe es den Filter durchströmt, einen Katalysator passieren. Mit zusätzlicher Kraftstoffeinspritzung, Ansaugluftdrosselung, Abgasrückführung und Ladedruckregelung wird die Abgastemperatur so gezielt erhöht, dass der abgelagerte Ruß verbrannt werden kann.

Audi geht einen ähnlichen Weg. Dort sind der Vorkatalysator und Partikelfilter zwei getrennte Bauteile. Laut Audi erfolgt die Filterreinigung automatisch ohne spürbaren Mehrverbrauch. Bei Bosch sind Katalysator und Filter ebenfalls zwei unterscheidbare Komponenten. Dabei setzt man bei Bosch auf ein Sintermetall, anstelle der üblichen Keramik als Filtermaterial.

Von diesen Beispielen unterscheiden sich die sogenannten Nebenstromfilter. Bei ihnen wird kein poröses Material durchströmt - das Abgas wird nur über ein poröses Material, z. B. ein Metallflies geleitet. Die Partikel bleiben an diesem Material haften. Vorteil: Die Regeneration kann kontinuierlich erfolgen. Außerdem sind diese Partikelfilter wartungsfrei und verbrauchsneutral. Unter anderen bieten die Firmen Emitec, Ebersbächer, HJS und Twintec solche Filter an. Allerdings ist ihr Wirkungsgrad nicht ganz so gut wie bei den Durchströmfiltern. Weil sie keinen Eingriff in die Motorsteuerung benötigen, werden sie besonders gern als Nachrüstfilter für ältere Wagen verwendet.

Seit 2008 ist es den Gemeinden erlaubt, die Einfahrt für Fahrzeuge ohne entsprechendes Abgasverhalten zu verbieten. Da die aktuellen Umweltnormen ohne Partikelfilter nicht zu erreichen sind, müssen Halter älterer Fahrzeuge entweder einen Partikelfilter nachrüsten - oder draußen bleiben. Wer ohne entsprechende Plakette erwischt wird, muss mit einer Geldbuße von 40 Euro und einem Punkt in Flensburg rechnen. Kaum ein Stadtkämmerer möchte sich die zusätzlichen Einnahmen entgehen lassen: Schon 42 Städte haben von dieser Gelegenheit Gebrauch gemacht, obwohl der Einfluss des Autoverkehrs auf die gesamte Feinstaubbelastung, laut ADAC immer noch umstritten ist.

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Eine Frage der Zeit
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All das machen das Autofahren deutlich teurer. Gerade ist die staatliche Förderung für die Nachrüstung von Partikelfiltern in älteren Dieselfahrzeugen ausgelaufen, da kündigt sich schon die nächste Runde im Straßenkampf an. Ab 1. September tritt die nochmals verschärfte Abgasnorm Euro 5b in Kraft. Im September 2014 wird dann die Abgasnorm Euro 6 für alle Neuwagen verbindlich. Es ist nur eine Frage der Zeit, wann diese Verschärfungen auch auf die Regelung für die Umweltzonen durchschlagen wird. Damit könnte langsam das Ende des Dieselmotors in Personenwagen eingeläutet werden – zumindest in den kleinen Fahrzeugklassen.

Diese Normen sind dann nur mit Filtern zu erreichen sind, die direkt von der Motorsteuerung unterstützt werden. Da diese Systeme aber in der Regel auch mehr verbrauchen, zahlt der Besitzer eines sauberen Diesels dann mehr KFZ-Steuern und Mineralölsteuer als der Halter eines vergleichbaren Fahrzeugs mit nicht so effektiver Abgasreinigung. So wirkt sich der gute Wille des Gesetzgebers zum Nachteil von besonders sauberen Motoren aus.

Dieselfahrzeuge, die bereits heute die Euro 6 Abgasnorm erfüllen, hat fast jeder Hersteller im Programm. Die Mehrkosten für belaufen sich auf 1200 bis 3000 Euro. Mit großer Wahrscheinlichkeit wird es auch dafür in absehbarer Zeit eine staatliche Förderung geben. Die EU hat die Weichen dafür bereits gestellt. Dann fördert der Gesetzgeber den Diesel gleich zweimal: Einmal subventioniert er den Dieselmotor mit der niedrigeren Mineralölsteuer und dann fördert er die Verbrennung dieses Mineralöls indem er teilweise die Kosten der Abgasreinigung übernimmt.

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