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Sind Dieselmotoren wirklich schädlicher als Benziner?

5. Mrz 2018
Traktor Diesel Emissionen
Bild: Pixabay / SL10
geschrieben von Marinela Potor

Lange Zeit galten Dieselmotoren als effizienter und damit umweltfreundlicher als Benziner. Nun scheint sich das Blatt zu wenden. Dieselmotoren werden in jüngster Zeit heftig für ihre schädlicheren Emissionen kritisiert. Der VW-Abgasskandal sowie die Tricksereien von Autoherstellern beim Abgasnachbehandlungsmittel AdBlue haben ihr Übriges getan. Nun hat das Bundesverwaltungsgericht in Leipzig auch noch entschieden, dass Fahrverbote für Dieselautos in Städten rechtlich erlaubt sind. Doch sind Dieselfahrzeuge wirklich schlechter für die Umwelt als Benziner?

Diesel oder Benzin, was ist umweltfreundlicher? Wer die Umweltbilanz der beiden Kraftstoffe miteinander vergleichen will, muss zwei Aspekte beachten: Den Ausstoß von schädlichen Klimagasen, namentlich CO2, sowie den Ausstoß von Luftschadstoffen wie Stickoxide oder Feinstaub. Die Emissionen können aber nicht direkt verglichen oder gegeneinander aufgerechnet werden. Alle sind schädlich für Mensch und Umwelt und sollten daher insgesamt vermieden oder reduziert werden. Genau hier liegt das Problem im direkten Vergleich. Denn ganz einfach gesagt stoßen Benziner mehr CO2 aus, Dieselautos dagegen mehr Luftschadstoffe.

Diesel vs. Benzin: Wie funktionieren die Motoren?

Diese Unterschiede erklären sich daddurch, dass der Kraftstoff in den jewiligen Motoren anders verbrannt wird.

Benzin verdampft schnell und vermischt sich effizient mit der Luft. Der niedrige Flammpunkt (ca. -45 Grad Celsius) von Benzin sorgt dafür, dass ein Funke reicht, um die gleichmäßige Verbrennung des Kraftstoffes auszulösen. Diesel und Luft vermischen sich dagegen nicht gut. Der Flammpunkt von Diesel liegt außerdem bei über 50 Grad Celsius. Das löst man, indem zerstaubter Diesel auf sehr heiße Luft gespritzt wird. Das sorgt dafür, dass sich der Kraftstoff selbst entzündet.

In einem Benziner läuft dies also so ab: Luft und Benzin werden vorab gemischt. Eine Zündkerze löst den Verbrennungsprozess aus. Beim Diesel wird die Luft sehr stark verdichtet. Diesel wird darauf über ein Einspritzventil dazugegeben, was die Selbstverbrennung auslöst. Die Mischung von Luft und Kraftstoff passiert also erst während der Verbrennung.

Was hat das nun alles mit den Emissionen zu tun?

Weil man beim Dieselmotor die Luft verdichten kann, ist der Wirkungsgrad besser. Es wird weniger Kraftstoff verbraucht. Beim Ottomotor ist dies nicht möglich, da sonst das hochentzündliche Benzin explodieren würde. Benziner verbrauchen daher mehr Kraftstoff und stoßen in der Folge mehr CO2 als Dieselautos aus. Die effizientere Verbrennung im Dieselmotor führt zu einem CO2-Vorteil von 15%.

Allerdings entstehen beim Verbrennen von Diesel Schadstoffe wie Kohlenwasserstoffe (HC), Kohlenmonoxid (CO), Stickoxide (NOx) sowie Partikel. Die Partikel, auch Dieselruß genannt, obwohl sie übrigens auch beim Ottomotor entstehen, lassen sich mit Filtern reduzieren. Für die Reduzierung der anderen Schadstoffe sorgen Methoden der Abgasnachbehandlung wie AdBlue. Dies passiert im Auto, bevor die Abgase ausgestoßen werden. Das soll dabei helfen, die Grenzwerte der Schadstoffe einzuhalten.

Praktisch hat das jedoch bisher nicht funktioniert, was die aktuelle Diskussion um Dieselfahrzeuge ausgelöst hat. Nach Angaben des Umweltbundesamtes waren 2016 „Diesel-PKW für über 70 Prozent der NO2-Emissionen des Straßenverkehrs in Städten verantwortlich.“ Im normalen Straßenbetrieb können selbst die neuesten Euro-6-Diesel die Grenzwerte nicht einhalten. Sie stoßen demnach sogar bis zu sechsmal mehr Stickstoffoxide aus als eigentlich erlaubt. Allerdings hoffen Experten, dass die neuen Dieselfahrzeuge (Euro 6d-TEMP und Euro 6d), deren Emissionen im Realbetrieb gemessen werden, die Grenzwerte einhalten können.

Sind Benziner also „sauberer“?

Es lässt sich nicht eindeutig beantworten, ob nun Benziner oder Diesel umweltfreundlicher sind. Denn auch Benziner sind nicht so „sauber“ wie man denkt.

Denn mittlerweile hat man auch beim Ottomotor eine Methode gefunden, um den Wirkungsgrad zu verbessern, die Direkteinspritzung. Dabei wird die Luft-Benzin-Mischung nicht mehr im Saugrohr zusammengefügt, sondern erst im Zylinder. So kann der Sprit besser dosiert und die Luft stärker verdichtet werden, was zu einem geringeren Krafstoffverbrauch führt. Viele neue Benziner sind mit dieser Technologie ausgestattet.

Doch auch hier gibt es Umweltprobleme. Denn bei dieser Methode bleiben Tropfen von Benzin an der Zylinderwand oder am Kolben, die nicht verbrennen und damit ebenfalls als krebserregende Rußpartikel ausgestoßen werden. Das macht die modernen Benziner sogar noch umweltschädlicher als so manches Dieselfahrzeug.

Dazu muss man aber wissen, dass die Partikel bei Benzinern und Dieselfahrzeugen nicht identisch sind. Die Masse der Partikel ist bei Dieselfahrzeugen höher, die Feinstaubteilchen bei Benzinern viel feiner. Lange galt daher der Dieselmotor als schädlicher. Doch Wissenschaftler glauben mittlerweile, dass die feinen Partikel, auch Ultrafeinstaub genannt, der Benziner gefährlicher sind.

Als Lösung kam der Partikelfilter auch für Benziner. Das Problem: Setzt man beim Ottomotor einen Rußpartikelfilter wie beim Diesel ein, steigt der Krafstoffverbrauch deutlich.

Doch das ist noch nicht alles.

Rußpartikel legen sich am Filter ab, bis dieser irgendwann dicht ist. Gerade bei Kurzstrecken und niedrigen Drehzahlen wie beim Fahren in der Stadt (also bei der großen Mehrzahl aller Fahrten) passiert das schnell und reinigt man den Filter nicht, schleudert er weiterhin die schädlichen Partikelfilter durch die Luft. Der Filter kann sich zwar bei der Fahrt selbst gereinigt werdenreinigen. Dazu muss man sein Auto aber mehrere Stunden bei hoher Drehzahl fahren, also auf der Autobahn. Der mögliche Umweltvorteil ist damit schon wieder dahin.

Einfache Antworten gibt es nicht

Eine mögliche Lösung ist, beim Einspritzmechanismus selbst anzusetzen und hier schon im Auto das Entstehen der Rußpartikel zu vermeiden. Diese Technologie ist aber aufwändiger und damit teurer und wird auch nicht von allen Herstellern angeboten. Es kommt also auf das jeweilige Benzinermodell an und darüber hinaus tatsächlich auch auf die Fahrweise, wie viel schädliche Emissionen letztendlich in die Luft gelangen.

Hybridfahrzeuge, Wasserstoffautos oder Elektroautos (idealerweise mit Strom aus regenerativen Energien) könnten die schädlichen Emissionen insgesamt senken. Doch für einfache Aussagen wie „Elektroautos sind besser als Dieselfahrzeuge“ ist die Thematik, wie man schon am Vergleich zwischen Diesel- und Ottomotor sieht zu komplex. So muss man tatsächlich die Umweltbilanz der jeweiligen Antriebsformen kontinuierlich neu bewerten.

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Über den Autor

Marinela Potor

Marinela Potor ist Journalistin mit einer Leidenschaft für alles, was mobil ist. Sie selbst pendelt regelmäßig vorwiegend zwischen Europa, Südamerika und den USA hin und her und berichtet über Mobilitäts- und Technologietrends aus der ganzen Welt.

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