Partikelfilter - Kopflos in der Umweltzone

Der Boom der Dieselfahrzeuge wäre ohne den Partikelfilter kaum denkbar gewesen. Die Franzosen drehten den deutschen Herstellern lange Zeit eine Nase.

Lange Jahre galten Dieselmotoren als wirtschaftliche Alternative für gewerbliche Vielfahrer. Seitdem die Behörden strengere Richtlinien zur Luftreinhaltung verabschiedet haben, ist der Dieselanteil, nach einem Höchststand im Jahr 2007, als Dieselfahrzeuge bei neuzugelassenen Personenwagen in Deutschland gleichauf mit den Benzinangetriebenen lagen, permanent rückläufig. Diese Entwicklung setzte allerdings schon etwas früher ein, als die Europäische Union im Jahre 1999 Richtlinien zur Luftreinhaltung festlegte. Dabei geriet auch der auch von Dieselmotoren ausgestoßene krebsverursachende Feinstaub ins Visier der Behörden. 2002 hat der deutsche Gesetzgeber erstmalig Grenzwerte für die Feinstaubbelastung in Großstädten festlegte. Obwohl der Beitrag der Pkw-Diesel mit fünf Prozent an der gesamten Feinstaubbelastung relativ gering ist, war klar, dass auch die Autofahrer einen Beitrag zur Luftreinhaltung leisten müssen.

Als erster preschte der PSA-Konzern vor den Diesel zu retten und bot seine Peugeot- und Citroën-Diesel mit einem Partikelfilter (FAP - für Filtre a particules) zur Abgasreinigung an. Der französische Filter arbeitet nach dem Wandstromprinzip. Dafür muss das Abgas eine poröse Wand (bei Peugeot ein Siliziumcarbid) durchströmen. Die Partikel bleiben in dem Filtersubstrat hängen. Die deutschen Autohersteller meinten zunächst, die Feinstaubemissionen ohne zusätzliche Filter allein durch die Optimierung des Verbrennungsvorgangs reduzieren zu können. Als sich aber zeigte, dass diese Maßnahmen maßgeblich nur die Partikelgröße beeinflussten, schwenkten sie auf die französische Linie ein und statteten ihre Fahrzeuge ebenfalls mit Abgasfiltern aus.

Die meisten heutigen Diesel-PKW haben Filter, die nach dem beschriebenen Wandstromprinzip funktionieren. Unterscheiden tun sich die wesentlich nur in dem Verfahren mit denen der Filter selbst gereinigt wird. Im laufenden Betrieb lagern sich nämlich immer mehr Partikel im Filter ab und würden ihn verstopfen, würde er nicht einer aufwendigen Regeneration unterzogen werden. Peugeot und Citroen verwenden dafür ein Additiv, das in einem Extratank mitgeführt wird. Die Motorsteuerung sorgt mit einer Dieselnacheinspritzung für eine höhere Abgastemperatur und mit Unterstützung des Additivs werden die Rußablagerungen im Filter abgebrannt. Damit verbunden ist ein Mehrverbrauch von ungefähr fünf Prozent. Nach rund 100.000 Kilometer ist der Vorrat des Additivs verbraucht. In der Werkstatt erfolgt dann der kostenlose Ersatz des Zusatztanks und eine gründliche Reinigung des Filters.

Bei Herstellern wie Mercedes-Benz, Toyota, Opel, Ford oder BMW erfolgt die Filterregeneration ohne Additive im laufenden Fahrbetrieb. Das Abgas muss dafür, ehe es den Filter durchströmt, einen Katalysator passieren. Mit zusätzlicher Kraftstoffeinspritzung, Ansaugluftdrosselung, Abgasrückführung und Ladedruckregelung wird die Abgastemperatur so gezielt erhöht, dass der abgelagerte Ruß verbrannt werden kann. Audi geht einen ähnlichen Weg. Hier sind der Vorkatalysator und Partikelfilter zwei getrennte Bauteile. Laut Audi erfolgt die Filterreinigung automatisch ohne spürbaren Mehrverbrauch. Bei Bosch sind Katalysator und Filter auch ebenfalls zwei unterscheidbare Komponenten. Dabei setzt man bei Bosch auf ein Sintermetall, anstelle der üblichen Keramik als Filtermaterial.

Bauartlich unterschieden von diesen Beispielen sind die sogenannten Nebenstromfilter. Bei ihnen wird kein poröses Material durchströmt, sondern das Abgas wird nur über ein poröses Material, z. B. ein Metallflies geleitet. Die Partikel bleiben an diesem Material haften. Vorteil: die Regeneration kann kontinuierlich erfolgen. Außerdem sind diese Partikelfilter wartungsfrei und verbrauchsneutral. Unter anderen bieten die Firmen Emitec, Ebersbächer, HJS und Twintec solche Filter an. Allerdings ist auch ihr Filterwirkungsgrad nicht ganz so gut wie bei den Durchströmfiltern. Weil sie keinen Eingriff in die Motorsteuerung benötigen, werden sie besonders gern als Nachrüstfilter für ältere Wagen verwendet.

Seit 2008 ist es aufgrund von Vorgaben der EU zur Bekämpfung der Feinstaubbelastung den Gemeinden erlaubt, die Einfahrt für Fahrzeuge ohne entsprechende Plakette zu verbieten. Da die aktuellen Umweltnormen ohne Partikelfilter nicht zu erreichen sind, müssen Halter älterer Fahrzeuge entweder einen Partikelfilter nachrüsten oder draußen bleiben. Die Missachtung wird mit einer Geldbuße von 40 Euro und einem Punkt im Verkehrszentralregister geahndet. Kaum ein Stadtkämmerer möchte sich die zusätzlichen Einnahmen entgehen lassen. Schon 42 Städte haben von dieser Gelegenheit gebrauch gemach, obwohl der Einfluss des Autoverkehrs auf die gesamte Feinstaubbelastung, laut ADAC immer noch umstritten ist.

Diese Maßnahmen machen das Autofahren deutlich teurer. Gerade ist die staatliche Förderung für die Nachrüstung von Partikelfiltern in älteren Dieselfahrzeugen ausgelaufen, da kündigt sich schon die nächste Runde im Straßenkampf an. Ab 1.September tritt die nochmals verschärfte Abgasnorm Euro 5b in Kraft. Im September 2014 wird dann die Abgasnorm Euro6 für alle Neuwagen verbindlich. Es ist nur eine Frage der Zeit, wann diese Verschärfungen auch auf die Regelung für die Umweltzonen durchschlagen wird. Damit könnte langsam das Ende des Dieselmotors in Personenwagen eingeläutet werden – zumindest in den kleinen Fahrzeugklassen.

Diese Normen sind dann nur mit Filtern zu erreichen sind, die direkt von der Motorsteuerung unterstützt werden. Da diese Systeme, aber in der Regel auch mehr verbrauchen, zahlt der Besitzer eines sauberen Diesels, nach dem Auslaufen der Förderung mehr KFZ-Steuern und Mineralölsteuer als der Halter eines vergleichbaren Fahrzeugs mit nicht so effektiver Abgasreinigung. So wirkt sich der gute Wille des Gesetzgebers, indem er die Bemessungsgrundlage der KFZ-Steuer von Hubraum auf Durschnittsverbrauch geändert hat, zum Nachteil von besonders sauberen Motoren aus. Dieselmotorangetrieben Fahrzeuge, die bereits heute die Euro 6 Abgasnorm erfüllen, hat fast jeder Hersteller im Programm. Die Mehrkosten für diese Fahrzeuge belaufen sich auf 1200 bis 3000 Euro. Mit großer Wahrscheinlichkeit wird es auch dafür in absehbarer Zeit eine staatliche Förderung geben. Die EU hat die Weichen dafür bereits gestellt. Dann fördert der Gesetzgeber den Diesel gleich zweimal. Einmal subventioniert er den Dieselmotor mit der niedrigeren Mineralölsteuer und dann fördert er die Verbrennung dieses Mineralöls in dem er teilweise die Kosten der Abgasreinigung übernimmt. Dies Problem gäbe es gar nicht, würde der niedrigere Mineralölsteuersatz auch für Benzin gelten. So würde sich das Feinstaubproblem ganz von selber lösen.