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Die Tücken des Downsizing

Der jüngste Eco-Test des deutschen Autofahrerclubs ADAC hat erneut auf ein Problem hingewiesen, das die Autohersteller seit Jahren tendenziell verdrängen: Längst sind nicht mehr die Dieselfahrzeuge die Luftverpester. Dieses Problem ist dank Einführung der Partikelfilterpflicht 2007 weitgehend - ältere Fahrzeuge ausgenommen - unter Kontrolle.

Der ADAC testete die beiden Kleinwagen Renault Twingo und smart Forfour. Dabei fiel laut „Süddeutscher Zeitung“ unter anderem auf, dass die beiden, die auf derselben Plattform basieren, auf der Autobahn bei 130 km/h so viel Ruß ausstoßen wie ein Dieselmotor - allerdings wie ein Diesel auf dem Niveau von 1996 ohne Partikelfilter. Das widerspricht natürlich völlig der verbreiteten Vorstellung, kleine Autos seien besonders umweltfreundlich.

Verhaltensauffällige Benziner

Es ist ein weiteres aktuelles Beispiel für ein Problem, das seit mehreren Jahren bekannt ist, aber von der Autoindustrie eher unter den Tisch gekehrt wird: nämlich, dass ausgerechnet die Benziner, die bezüglich Feinstaubemission stets als „sauber“ galten, immer auffälliger werden. Schuld daran sind ausgerechnet jene Änderungen, die an den Motoren vorgenommen wurden und werden, um den Spritverbrauch zu senken und damit den CO2-Ausstoß zu verringern.

Das Downsizing, also das Verkleinern bei gleicher Fahrleistung, um den Kraftstoffverbrauch zu senken, gewann in den letzten Jahren stark an Bedeutung. Der ÖAMTC-Cheftechniker Max Lang erklärt das gegenüber ORF.at: „Benziner wollen im Verbrauch in Richtung Diesel kommen“, daher werde in gewissen Zeitfenstern ein sehr mageres Benzin-Luft-Gemisch verwendet. Sehr vereinfacht ausgedrückt bedeutet das, dass mehr Luft verwendet und so der Spritverbrauch pro Hub gesenkt wird. Ein Aspekt davon ist auch die Direkteinspritztechnik.

Sparen als Bumerang

Zu diesem erwünschten Effekt gesellt sich allerdings der unerwünschte „Dieseleffekt“, also die für eine magere Mischung typische Folge von mehr Luft: der erhöhte Feinstaubausstoß. Im Vergleich zu älteren Benzinmodellen stoßen moderne Autos bis zu 40-mal mehr ultrafeine Partikel aus - und drei- bis zehnmal so viel wie Dieselfahrzeuge mit Filter, resümierte „Die Welt“ bereits vor rund eineinhalb Jahren. Auch Lang bestätigt: je moderner die Motoren, desto kleiner die Partikel - und damit auch umso gefährlicher. Denn diese gelangen besonders leicht in die Lunge und beeinträchtigen dann die Atemfunktion ebenso wie das Herz-Kreislauf-System.

Worauf es wirklich ankommt

Probleme bereitet demnach längst nicht mehr der Wert Partikelmasse (PM), sondern die Anzahl der Partikel, die beim Normtest auf einem Filterblättchen gezählt werden (Partikelanzahl, PN). Denn große Staubpartikel stellen gesundheitlich kaum ein Problem dar, da sie im Nasenbereich effektiv gefiltert werden und daher kaum in die Lunge gelangen. Lungengängig, wie es in der Fachsprache heißt, sind dagegen Feinstaubpartikel mit einem Durchmesser unter zehn Mikrometer (daher auch PM10 genannt).

Ins Gewicht, im wahrsten Sinne des Wortes, fallen diese gefährlichen Partikel aber aufgrund ihrer geringen Masse nicht - sie machen nur einen geringen Teil der Masse aus, bilden aber das Gros der Partikelanzahl. Als besonders gefährlich gelten die ultrafeinen Partikel mit einem Durchmesser von 0,1 Mikrometer und darunter, da sie durch die Zellmembranen direkt in den Blutkreislauf diffundieren und in Herz und Hirn gelangen können.

Mehrjährige Schonfrist

Wie bei der Einführung des Katalysators und des Rußpartikelfilters bei Dieselfahrzeugen handelt auch in diesem Fall die Autoindustrie seit Jahren nicht, obwohl das Problem bestens bekannt ist. Die Autoindustrie „ist ja nicht blöd“, bringt es Lang gegenüber ORF.at recht direkt auf den Punkt. Da es keinen Grenzwert gegeben habe, habe man sich auch nicht darum gekümmert. Das Problem sei allerdings zumindest anfangs wohl auch niemandem bewusst gewesen.

Erst mit Inkrafttreten des Euro-6-Grenzwerts für die Partikelanzahl auch für Benziner wird sich nach Einschätzung Langs daher etwas ändern. Während allerdings für Dieselfahrzeuge der neue Wert - bei Zulassungen - ab September 2015 gelte, habe die Autobranche für Benziner noch eine „Schonfrist“ von drei Jahren ausgehandelt. Bereits vor Jahren forderten deutsche Umweltverbände, darunter die Deutsche Umwelthilfe nach einem eigenen Test, die Autoindustrie müsse sich um das Problem kümmern - doch vergebens.

Nicht nur Problem von „Kleinen“

Hohe Rußemissionen in gewissen Fahrbereichen sind laut Lang nicht nur bei kleineren, downgesizten, Benzinern ein Problem wie bei den aktuell vom ADAC getesteten Kleinwagen Renault Twingo und smart Forfour. Das Problem gebe es genauso bei größeren Autos, wenn man etwa verbrauchsbedingt von Acht- zu Vierzylindermotoren wechsle.

Der Ruß fällt übrigens nicht bei hoher Beschleunigung - etwa beim Wegfahren an der Ampel - an. Hier wird laut Lang von der Elektronik sowieso das Einspritzen eines zu mageren Gemischs verhindert, da ansonsten zu starke Stickstoffemissionen anfallen würden. Zu hoher Rußemission kann es laut dem ÖAMTC-Motorexperten allerdings etwa kommen, wenn man bei relativ hoher Last länger konstant mit hoher Geschwindigkeit fährt. Das deckt sich auch mit den Ergebnissen der ADAC-Tester. Lang betont allerdings, erhöhte Feinstaubemissionen seien in verschiedenen Bereichen des Fahrzyklus gemessen worden, nicht bloß bei hoher Geschwindigkeit - und nicht zuletzt sei das „auch vom Motor abhängig“.

Mehr Drall für die Luft

Die Autohersteller müssten das Problem nun „innermotorisch“ in den Griff bekommen. Dazu gibt es laut Lang mehrere Möglichkeiten: etwa via elektronische Regelung zu verhindern, dass der Motor in verschiedene Magerbereiche „nicht zu tief“ komme (was den Partikelausstoß stark steigen lässt, Anm.) und dafür öfter in den kraftstoffsparenden Schichtlademodus.

Oder die Lufteinfuhr in die Zylinder könne mit einem Drall versehen werden, was zu einer besseren Zerstäubung des Kraftstoffs führe. Die Partikelemission steigt vor allem dann, wenn wegen nicht idealer Verteilung des Gemischs im Zylinder Kraftstoff nicht vollständig verbrannt wird. Auch kleinere Durchmesser bei Zylinder und Kolben sind laut Lang eine Möglichkeit, das Problem in den Griff zu bekommen.

Der NEFZ-Zyklus

Der Neue Europäische Fahrzyklus (NEFZ) legt genau fest, wie Spritverbrauch und Emission gemessen werden. Das Ergebnis des 19-minütigen Tests ist entscheidend für die Typisierung von Fahrzeugen in der EU und die Einhaltung der Abgasnormen.

ÖAMTC hält nichts vom Nachrüsten

Bereits auf der Straße befindliche Autos mit einem Rußpartikelfilter nachzurüsten ist für den ÖAMTC-Experten jedenfalls keine Alternative. Das bringe nichts, da selbstregenerierende Filter, wie sie bei Dieselautos verbaut werden, nötig seien. Ansonsten müsste man den Filter regelmäßig reinigen. Selbstregenerierende Filter seien bei Ottomotoren aber „technisch unmöglich“. Dazu komme, dass Nachrüstfilter maximal eine 50-prozentige Wirkung erzielten und bei den ganz feinen Partikeln gar nicht funktionierten. Nach Ansicht der Deutschen Umwelthilfe (DUH) können dagegen Filter auch bei Benzinern 99 Prozent des Feinstaubs herausfiltern, und das zu geringen Kosten. 2013 nahm die DUH einen Preis von 50 Euro pro Filter in Serienproduktion an.

Der Wert von Werten

So oder so sind Autobesitzer den Produzenten ausgeliefert: Denn von den offiziellen Normwerten lässt sich kaum ablesen, wie „dreckig“ Benziner im Echtbetrieb sein können. Denn bei nur zehn km/h mehr Geschwindigkeit als im NEFZ-Zyklus vorgeschrieben stieg der Partikelausstoß laut „Süddeutscher“ plötzlich deutlich. Autobesitzern bleibt damit - abgesehen vom völligen Verzicht auf das Auto - wohl nur eines: auf Alternativen wie E-Auto oder Diesel zu setzen - oder mit dem Kauf eines neuen Benziners noch ein paar Jahre zu warten.

Guido Tiefenthaler, ORF.at

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