Aktualisiert 07.02.2020 18:06

Bach erklärt

Dieselfahrzeuge – die Luftreinigungsmaschinen

Echt jetzt - Dieselfahrzeuge sollen plötzlich Luftreinigungsmaschinen sein?

von
Christian Bach
Die Stadt Zürich hat ein Auge geworfen auf Projekte, die ältere Dieselfahrzeuge und andere Dreckschleudern an belasteten Tagen nicht mehr in die Innenstädte lassen. (Archivbild)

Die Stadt Zürich hat ein Auge geworfen auf Projekte, die ältere Dieselfahrzeuge und andere Dreckschleudern an belasteten Tagen nicht mehr in die Innenstädte lassen. (Archivbild)

Keystone/Gaetan Bally

Wir alle erinnern uns noch an den Diesel-Skandal, an die hohen Stickoxid-Emissionen auf der Strasse trotz guter Laborwerte und die lebhaften Diskussionen in den Medien. Bevor ich auf die Luftreinigungssache eingehe, einige Hintergrundinformationen: In einer motorischen Verbrennung treten Spitzentemperaturen bis über 2'000 °C auf, was dazu führt, dass sich Stickstoff- und Sauerstoffmoleküle zu Stickoxiden verbinden. Diese thermische Stickoxid-Bildung hängt stark von der Temperatur ab. Kann sie auch nur um einige Dutzend Grad gesenkt werden, kann es sein, dass sich die Stickoxidbildung halbiert. Kalte Verbrennung sagt man dem. Alle Schadstoffe, die man nicht in dieser Art innermotorisch vermeiden kann, müssen mittels Abgasnachbehandlung entfernt werden.

Stickoxide verursachen Atemwegserkrankungen, sind für die bodennahe Ozonbildung mitverantwortlich und können über komplexe atmosphärische Prozesse sogar Partikel bilden – sogenannter sekundärer Feinstaub, der erst hinter dem Auspuff entsteht. Genügend Gründe also, um Stickoxide aus der Atemluft zu verbannen. In den letzten 30 Jahren hat man viel erreicht; zumindest sah es bis Mitte September 2015 so aus, als der Diesel-Skandal publik wurde. Heute weiss man: Dieselmotoren könnten so sauber sein, dass sie die Luft reinigen. Das bedeutet, dass hinten im Auspuff weniger Schadstoffe ausgestossen werden, als der Motor vorne ansaugt. Weshalb haben die Automobilfirmen dieses technische Potential nicht genutzt und sich stattdessen einer Kreativität bedient, die heute in Gerichtsprozessen bestaunt wird?

Kompetitiver Markt

Ein Erklärungsversuch: die Automobilwirtschaft ist ein sehr kompetitiver Markt. Das ist grundsätzlich gut. Wettbewerb löst viele Innovationen aus. Dieser Wettbewerb führte beispielsweise dazu, dass der Verbrauch der Autos seit 1990 insgesamt um fast 40% gesenkt wurde, obwohl diese grösser, schwerer, sicherer, sauberer und leistungsfähiger wurden. Das ist die Leistung der Ingenieurinnen und Ingenieure!

Allerdings weisen technologischen Entwicklungen praktisch immer ein relativ grosses Preisschild auf, das von den zuständigen Managern sehr genau und detailliert hinterfragt wird. Nun stellen Sie sich einen Manager vor, der über die Einführung einer sauberen, teuren aber vom Gesetzgeber nicht explizit vorgeschriebenen Technologie entscheiden muss. Bis Herbst 2017 mussten Personenwagen nur eine technisch überholte Abgasprüfung im Labor bestehen und keinen Strassentest, obwohl die ganze Problematik bekannt war. Lastwagen mussten nämlich schon Jahre vorher Strassentests absolvieren. Zurück zum Manager: Er muss also beispielsweise entscheiden, ob ein neues Dieselfahrzeug ein grösseres Display oder geringere Stickoxid-Emissionen erhalten soll. Der Produktmanager will beides, aber beides geht nicht sagt der Finanzvorstand. Wie würden Sie entschieden?

Tempi passati?

In einem sehr kompetitiven Umfeld spielen die gesetzlichen Rahmenbedingungen eine wichtige Rolle, denn diese nehmen solche Entscheide vorweg. Wenn die Gesetzgebung im Umwelt- und Klimabereich Notwendigkeiten schafft, können diese von Finanzvorständen nicht verhindert werden.

Nun, tempi passati könnte man meinen. Dem ist aber nicht so - im Gegenteil. Der Automobilmarkt ist durch die Veränderungen in China so kompetitiv wie nie zuvor, und Umweltanliegen müssen immer noch bei Finanzvorständen durchgebracht werden. Nach wie vor besteht das Risiko, dass von der Umweltgesetzgebung nicht berücksichtigte Schweinereien aller Art in Kauf genommen werden. Das können Luftschadstoffe oder soziale Widrigkeiten bei der Rohstoffgewinnung für Batterien sein oder auch die Emissionen bei der Energiebereitstellung.

Diese Umwelt- und Klimaprobleme wären eigentlich lösbar – genau wie die Stickoxide bei Dieselmotoren – wenn dies im Rahmen der Fahrzeugzulassungsgesetzgebung auch verlangt werden würde. Genau das ist aber nicht der Fall. Dies führt schlussendlich dazu, dass Technologien wie Diesel- oder Elektrofahrzeuge von manchen Leuten als schmutzig kritisiert werden, obwohl fragwürdige Managemententscheidungen aufgrund fehlender gesetzlicher Anforderungen die Ursache dafür sind.

Wird es ein déjà-vu im Umweltbereich bei alternativen Fahrzeugen geben? Ich hoffe nicht - offensichtlich haben aber grosse Displays in Fahrzeugen schon eine hohe Anziehungskraft…

Christian Bach

leitet die Abteilung «Fahrzeugantriebssysteme» an der Empa. Sein Team entwickelt Antriebskonzepte der nächsten Generation und erforscht, wie diese mit erneuerbarer Energie betrieben werden können. Im Mobilitätdemonstrator «move» (move.empa.ch) auf dem Empa-Gelände in Dübendorf werden solche Konzepte umgesetzt.

Die Empa ist das Forschungsinstitut des ETH-Bereichs für Materialwissenschaften und Technologie. Eines ihrer wichtigsten Forschungsthemen ist der Umstieg von fossilen Energiequellen hin zu nachhaltig erzeugter Energie.

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