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Da die Energieumwandlung in vier Schritten abläuft, sagt man, der Dieselmotor sei ein Viertakter – gleich wie ein Ottomotor, der Benzin verbrennt. Dieselmotoren spritzen Diesel in die Zylinder. Die Kolben verdichten den Diesel, worauf sich dieser von selbst entzündet. Durch die Explosion dehnt sich die ‘Luft‘ im Zylinder schlagartig aus und drückt so den Kolben herunter. Über die Pleuelstange, welche Kolben und Rotor verbindet, wird letzterer in Bewegung gehalten. Nur beim Kaltstart muss der Diesel elektrisch entzündet werden.
Diesel und Benzin sind Kohlenwasserstoffe. Würden sie ideal verbrennen, blieben nur CO2 und Wasser übrig. Leider verbrennen die Kohlenwasserstoffe in menschengemachten Verbrennungen nie ‘ideal‘ – Verbrennungsmotoren produzieren folglich viele Abgase.
Im Falle des Dieselmotors ist der Hauptbestandteil der Abgase Russ (60-80 %). Dieser allein ist zwar nicht gesund, aber auch nicht besonders schädlich. Wären eingeatmete Russpartikel ‘sauber‘, wären sie um ein Vielfaches weniger problematisch. Russpartikel sind aber leider nie sauber, sondern lagern oberflächenbedingt einerseits schnell andere Stoffe an, andererseits beschlagen sie andere Partikel wie beispielsweise Pollen. Die restlichen Abgasstoffe ‘kleben‘ sich also auf dem Russ fest. So können sich die gefährlichen Schadstoffe in der Natur anreichern – wo auch immer Russ akkumuliert wird –, beispielsweise in der Lunge von Strassenarbeitern. Dort können in der Folge Lungenkrebs oder Allergien entstehen.
Je nach Motorentyp, Kraftstoffpumpeneinstellung, Dieselqualität, Motorentemperatur, Arbeitsanforderungen und Wartungszustand des Motors variiert die Menge der ausgestossenen Anteile von Kohlenmonoxid, Aldehyden, Stickstoffoxiden, Schwefeloxiden und polyzyklischen aromatischen Kohlenwasserstoffen im Abgas.
Prinzipiell werden Abgasnormen heute immer strenger. Dies trägt – zumindest in der Schweiz – wesentlich zu einer saubereren Luft bei. Von 1945 bis ungefähr 1980 nahmen alle gemessenen Luftschadstoffemissionen (mehr oder weniger) stark zu. Bei allen Stoffen konnte zwischen 1980 und 1990 zumindest eine Stagnation festgestellt werden. Die Werte der flüchtigen organischen Verbindungen (ohne Methan) waren von 1970-1990 mindestens dreimal so hoch wie heute; die Tendenz ist weiterhin sinkend. Auch die Stickoxide (NOx) und das Schwefeldioxid (SO2) sind seit den Achtzigerjahren rückläufig, Feinstaub sogar seit 1970. Die Ammoniakemissionen stagnieren.
Auch wenn diese Tendenzen fast durchwegs positiv erscheinen, Handlungsbedarf besteht weiterhin: Der Ausstoss an Ammoniak, Stickoxiden, flüchtigen organischen Verbindungen und lungengängigen Feinstäuben befindet sich nach wie vor auf einem gesundheitsschädigenden und die Landschaft überdüngenden Niveau.
In der Schweiz gilt die Abgasnorm Euro 5 als Standard. Mercedes setzt diese beispielsweise mit Bluetec so um, dass die Abgase durch einen Oxidationskatalysator, einen weiterenwickelten DeNOx-Katalysator, einen Partikelfilter und einen SCR-Katalysator (SCR = Seletive Catalytic Reduction) geschleust werden, bevor sie in die Luft gelangen. Anmerkung der Redaktion: Reduktion und Oxidation sind gegensätzliche chemische Verfahren.
Unlängst hat sich herausgestellt, dass VW bei Zulassungstests von Euro 5 Dieselmotoren getrickst hatte. Eine spezielle Software sorgte dafür, dass die Motoren die Grenzwerte für Stickoxide einhielten. Im Strassengebrauch wird diese Software jedoch nicht aktiviert, damit die Motorenleistung grösser wird. Die Stickoxidemissionen solcher Autos liegen auf der Strasse also weit über der Euro 5 Norm. Mittlerweile liegt mit der Euro 6 Norm bereits ein höherer Industriestandard vor.
Tricksen tun alle: Auch beim Brennstoffverbrauch entsprechen die tatsächlich getankten Werte den Werksangaben selten. Immerhin sind Dieselmotoren etwas effizienter und damit sparsamer als Benziner.
Übermässige Russpartikelemissionen
Ist der Luftfilter verstopft, kommt zu wenig Luft in den Motor. Versagt die Motorensteuerung, kommt zu viel Diesel in den Kolben. Sind die Einspritzdüsen verstopft, wird der Diesel zu wenig fein vernebelt. In all diesen Situationen verbrennt der Kraftstoff unvollständig: Grosse Mengen von Russpartikeln werden freigesetzt. Dies passiert auch, wenn man ein Dieselfahrzeug übermässig ‘tunt‘, oder wenn man zu sehr aufs Gaspedal drückt.
Bei Dieselfahrzeugen ohne Russpartikelfilter, mit vollem Russpartikelfilter oder mit einem älteren Filter wird Russ vor allem dann sichtbar, wenn nach langer Ruhezeit oder nach Kurzstreckenfahrten erneut der Motor gestartet wird. Die Russpartikel, welche sich im Auspuff angesammelt haben, werden beim Anfahren auf einmal ‘ausgepufft‘. Nötig sind eine regelmässige Wartung und der Verzicht auf übermässiges Gasgeben.