Umwelt und Straßenverkehr - Deutscher Fluglärmdienst eV

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Die Absenkung der Verbrennungstemperatur zur innermotorischen NOx-Minderung hat
neben seiner negativen Auswirkung auf Partikel- und HC-Emissionen auch einen
ungünstigen Einfluss auf den Kraftstoffverbrauch. Dieser Zielkonflikt zwischen
Verbrauch und Partikelentstehung gegenüber NOx-Emissionen kann nur aufgebrochen
werden, wenn Abgasnachbehandlungssysteme eingesetzt werden (Tz. 279 ff.). Das
Umweltbundesamt schätzt, dass mit innermotorischen Maßnahmen in den nächsten
fünf bis zehn Jahren bei Diesel-PKW im Vergleich zu den heute geltenden
Emissionsstandards nur weitere 30 bis 40 % der Partikelemissionen und 20 bis 30 %
der NOx-Emissionen gemindert werden können (UBA, 2003b).
Beim Ottomotor liegt der Schwerpunkt der innermotorischen Weiterentwicklung in der
Effizienzsteigerung vor allem im Teillastbereich (Verringerung der Drosselverluste).
Dazu werden die Direkteinspritzung, der Schichtladebetrieb (Verbrennung mit
Luftüberschuss) und die variable Ventilsteuerung eingesetzt. Bei der Verbrennung mit
Luftüberschuss (λ > 1) kann die Schadstoffreduktion nicht mehr mit einem 3-Wege-
Katalysator (Tz. 280) erfolgen. Die Abgasrückführung im Teillastbereich ist für solche
Motoren eine Möglichkeit zur NOx-Minderung, allerdings mit negativem Einfluss auf
den Kraftstoffverbrauch (MERKER und STIESCH, 1999).
7.2.2.2 Abgasnachbehandlungssysteme
279. Als Ergänzung zu innermotorischen Maßnahmen werden
Abgasnachbehandlungssysteme eingesetzt. Bei heutigen Ottomotoren ist der 3-Wege-
Katalysator zur Minderung der Emissionen von HC, CO und NOx zum Standard
geworden. Für PKW mit Dieselmotoren oder direkteinspritzenden Ottomotoren, die
nicht im Homogenbetrieb mit λ = 1 arbeiten, bieten sich zur Reduzierung der NOx-
Emissionen der NOx-Speicher-Reduktionskatalysator an (Tz. 282). Die
Partikelemissionen von Dieselfahrzeugen können mit Partikelfiltern effektiv gemindert
werden (Tz. 284 ff.).
Auch für Nutzfahrzeuge werden mit der Einführung der nächsten Euro-Norm-Stufe
nachgeschaltete Abgasnachbehandlungssysteme zwingend erforderlich (HENRICH,
2002; FEISST, 2002). Die europäischen Hersteller von schweren Nutzfahrzeugen
haben sich auf das Verfahren der "selektiven katalytischen Reduktion" als
Abgasnachbehandlung für NOx-Emissionen geeinigt (Tz. 283).
3-Wege-Katalysator
280. Für den Ottomotor (mit Ausnahme der direkteinspritzenden Ottomotoren ohne
Homogenbetrieb) stellt der 3-Wege-Katalysator derzeitig die leistungsfähigste
Technologie zur Reduzierung der Luftschadstoffe HC, CO und NOx dar. Voraussetzung
für eine effektive Abgasreinigung ist ein exakt stöchiometrisches