Ein sauberer Auspuff wird immer teurer
«Schadstoffemissionen» Die kommenden Euro6 Abgasgrenzwerte bereiten den Herstellern nicht nur technische Probleme. Dieselmotoren müssen mit kostspieligen Abgasentgiftungssystemen ausgestattet werden.
Wenn vom 1. September 2014 an neu auf den Markt kommende Automodelle die Abgasnorm Euro6 erfüllen müssen, ist kein Quantensprung in der Schadstoffreduzierung mehr zu erwarten.
Bei den aktuellen Benzinern mit Euro5 ist die Aufrüstung auf Euro6 kein grosses Problem, weil die meisten Grenzwerte unverändert bleiben. Anders bei Dieselmotoren: Weil ihre Stickoxid Emissionen von 180 auf 80 mg/km sinken müssen, steigt der konstruktive Aufwand deutlich. Unerwünschte Nebeneffekte sind die steigenden Kosten und das zunehmende Gewicht der Abgassysteme. Bei Nutzfahrzeugen geht es hier um Beträge im Bereich von rund 12’500 Franken.
Bereit für Euro6 Schon heute schaffen einige Diesel mit technischen Tricks Euro6 ohne allzu aufwendige Abgas Nachbehandlung. So ist beispielsweise Mazda stolz darauf, dass die neue Selbstzünder Generation – 2,2 L Hubraum und 110 oder 129 kW (150 oder 175 PS) in den Modellen CX-5, Mazda6 und Mazda3 ohne Stickoxidkatalysator und Niederdruck Abgasrückführung auskommt. Massgeblichen Anteil daran haben neben der extrem niedrigen Verdichtung von 14:1 die optimierte Brennraumform und der verbesserte Wirkungsgrad durch den zweistufigen Turbolader. Weil die innere Reibung des Motors durch die niedrige Verdichtung und die Gewichtsreduzierung bei Kurbelwelle und Kolben um 26% gesenkt werden konnte, verringern sich Treibstoffverbrauch und CO2 Ausstoss um etwa 5%.
Genügen solche motorseitigen Massnahmen nicht zur Erreichung von Euro6. ist der SCR-Katalysator (Selective Catalytic Reduction) das Mittel der Wahl um die Emissionen zu senken. In ihm werden die Stickoxide durch Einspritzung einer wässrigen Harnstofflösung Handelsname „Adblue“ – reduziert. Der konstruktive Aufwand ist jedoch immens:
Unter der Fahrzeugplattform geben sich Partikelfilter, Oxidationskatalysator, SCR-Katalysator, Adblue- Tank sowie diverse Heizelemente, Sensoren, Förder- und Dosiermodule ein Stelldichein und erinnern den Betrachter an eine miniaturisierte Chemiefabrik. Bei Fahrzeugen, die für die Regeneration des Partikelfilters ein spezielles Additiv benötigen, zum Beispiel Peugeot- und Citroen-Modelle, gesellt sich noch der dafür nötige Vorratstank hinzu.
Chemiefabrik Je weiter die „Chemiefabrik“ unter dem Wagenboden expandiert, um so grösser werden Gewicht und Abgasgegendruck. Beides stellt die Hersteller vor zusätzliche Probleme. „Konstruktiv können wir in einigen Bereichen Lösungen beisteuern“, berichtet Frederic Luder, Entwicklungsleiter beim Welt grössten Abgassystemhersteller Faurecia. „So lassen sich beispielsweise durch bessere Entkoppelung von Motor und Abgas Anlage sowie optimierte Aufhängung Bewegungen und Verspannungen reduzieren. Dadurch können wir Wandstärke und Gewicht verringern. sowie den Durchmesser vergrössern, so dass der Gegendruck sinkt. Das erfordert hochtemperaturfeste und gewichtssparende Werkstoffe, die Abgastemperaturen von bis zu 1000°C widerstehen können. Auf diese Weise lässt sich das Mehrgewicht im Vergleich zu Euro5-Anlagen in der Höhe von zehn bis fünfzehn Prozent zumindest teilweise ausgleichen“.
Weil solche Materialien ebenso wie die für Euro6 erforderlichen zusätzlichen Komponenten nicht zum Nulltarif zu haben sind, müssen Autohersteller und deren Kunden künftig tiefer in die Tasche greifen. Wir gehen davon aus, dass sich die Abgassysteme für Euro6, verglichen mit denen für Euro5. um etwa fünfzig bis sechzig Prozent verteuern werden», schätzt Klaus Spindler, Leiter der Vorentwicklung bei Faurecia. Damit wird der Anteil an den Gesamtkosten für den Antriebsstrang von bisher zehn auf etwa fünfzehn Prozent steigen.
Quelle: automobilrevue Nr.3 15.01.2014 Hans W. Mayer
