Allgemein wird immer angenommen, die verschärften Abgasbestimmungen würden aus den frühen 70er Jahren datieren, doch Kalifornien kämpft schon seit den 40ern gegen den Smog an. Da war Europa noch lange nicht auf dem Höhepunkt der Massenmotorisierung. Im Gegenteil, dagegen stand erst noch der fürchterliche Zweite Weltkrieg.

Amerika, du erlebst es anders, wird wohl noch eine Zeitlang so bleiben. Wer in der Niederlassung eines Herstellers arbeitet, dem begegnen solche Vorschriften an Neufahrzeugen um 1970 herum zu ersten Mal. Man staunt nicht schlecht über recht komplexe Leerlaufsysteme (Bild oben) mit entsprechenden Einstellungsvorschriften.

Dass ein Leerlauf eine solche Auswirkung auf die Umwelt haben könnte, ist zu der Zeit schwer vorstellbar. Beim Lkw-Dieselmotor gilt bis dato häufig noch, dass der Leerlauf dann richtig eingestellt sei, wenn die geöffnete Fahrertür einigermaßen beruhigt scheint. Heute unvorstellbar, genauso wie damals, was noch alles kommen würde.

Wie gesagt, Kalifornien ist mit der Gesetzgebung 10 Jahre früher und sogar Japan arbeitet an den Problemen schon etwas länger. Ausnahmsweise sei das Problem der Vermeidung von Kohlenmonoxid einmal von der (Galgen-) Humorseite angegangen indem man sagt, für Selbstmörder/innen wird es ab jetzt schwerer, sich in der nach außen isolierten Garage mit dem Fahrzeugleerlauf umzubringen.

Womit wir beim ersten und wohl gefährlichsten Schadstoff angelangt wären, dem Kohlenmonoxid (CO). Kohlenstoff ist vier-, Sauerstoff zweiwertig. Wohl auf der Suche nach dem zweiten Sauerstoffatom kann sich CO an die roten Blutkörper hängen und deren Aufnahme von Sauerstoff verhindern. Ein Transport von Sauerstoff zum Gehirn ist stark behindert.

Neben der äußerlich wahrnehmbaren Erstickung gibt es also auch eine innere, bei der das Gehirn wohl als erstes abschaltet. CO ist unsichtbar und geruchlos. Klar ist wohl auch, wie CO entsteht. Es muss eine Verbrennung sein, bei der zu wenig Luft bzw. Sauerstoff beteiligt ist. Man nennt so ein Gemisch mit zu viel Kraftstoff ein fettes Gemisch (rich mixture - oben links).

Ebenfalls durch zu fettes Gemisch entstehen Kohlenwasserstoffe (HC oder CH). Die sind zwar immer noch gesundheitsschädlich, aber nicht so gefährlich wie Kohlenmonoxide. Korrekt heißt es also das Kohlenmonoxid und die Kohlenwasserstoffe deshalb, weil mit dieser Gattungsbezeichnung eine Vielzahl von Verbindungen erfasst werden. Vierwertiger Kohlenstoff, meist verkettet, ergibt zusammen mit einwertigem Wasserstoff beinahe unendlich viele Kombinationsmöglichkeiten.

Genau umgekehrt ist es bei den Stickoxiden. Sie entstehen bei einem eher mageren Gemisch (poor mixture - oben rechts). Magere Gemische sind in der Regel heißer als fette Gemische. Das scheint vielleicht verwunderlich, hat aber mit dem höheren, verdampfenden Kraftstoffanteil zu tun, der dafür der Verbrennung enorm viel Verdampfungswärme entzieht. Früher hat man, z.B. im Rennbereich, mit fetterem Gemisch bei Volllast gekühlt.

Stickoxide entstehen also bei Temperaturen deutlich oberhalb von 1000°C. Hier bezeichnet der Plural 'Stickoxide' wieder verschiedene Verbindungen, z.B. NO₂ und NO₃, die man unter der chemischen Bezeichnung NO_X zusammenfasst. Man schreibt ihnen u.a. die schon erwähnte Smogbildung zu. Erstaunlicherweise ist der Wald allerdings nicht so stark geschädigt worden, wie man das ursprünglich angenommen hatte.

Die Stickoxide sind sehr wichtig, z.B. für den Export von Dieselfahrzeugen nach USA oder deren Herstellung und Verkauf dort. Die Amerikaner wenden nämlich die gleichen NO_X-Grenzwerte für Benziner und Diesel an, während in Europa der Diesel in dieser Hinsicht lange etwas geschont wurde. Das ist einer der Gründe, warum sich der Dieselmotor im Pkw-Bereich dort nur sehr langsam durchsetzt.

Allerdings ist damit seit Euro 6 Schluss. Besonders das Transportgewerbe ächzt unter der finanziellen Belastung neuer Fahrzeuge mit dieser Abgasnorm. Es gibt Diskussionen wegen eventuell sogar leicht gestiegenem Verbrauch gegenüber Euro 5. Daran mögen Sie den Zusammenhang zwischen heißer Verbrennung und niedrigem Verbrauch erkennen. Wird diese innermotorisch bekämpft, droht vom Prinzip her mehr statt weniger Verbrauch. Aber natürlich gibt es auch hier längst Wege der Vermeidung.

Schwefeloxide hängen natürlich vom Schwefelanteil im Kraftstoff ab. Hier ist die Gruppe noch etwas größer, denn neben den reinen Oxiden (SO_X) gibt es auch noch die Schwefel- und schwefeligen Säuren (H₂SO₄ und H₂SO₃). Natürlich kann der Schwefel nirgendwo anders herkommen als aus dem Kraftstoff. Sein Entfernen dort bis auf den letzten Rest wird von den Raffinerien als teuer dargestellt.

Aus dem Benzin ist er augenscheinlich leichter zu entfernen, denn dort sind die gesetzlich vorgeschriebenen Grenzwerte derzeit weniger als halb so hoch. Im Dieselkraftstoff stellt er insofern ein Problem dar, als er im NO_X reduzierenden Katalysator für eine deutlich häufiger nötige Regeneration sorgt, was natürlich Kraftstoff kostet. Schwefel wird ebenfalls der Bildung von saurem Regen verdächtigt und zu Reizungen und Schwellungen der Haut führen.

Ruß für sich wäre noch nicht einmal so schlimm, denn die Menschheit schlägt sich damit seit Tausenden von Jahren herum. Ruß ist reiner Kohlenstoff, zusammengebacken, weil an diesen Kohlenstoff des Kraftstoffs kein Sauerstoff herankam. Aber leider schleppt der Ruß auch noch andere, bei der Verbrennung entstandene Verbindungen mit sich. Und genau dann nennt man die Rußteilchen 'Partikel'.

Ganz können wir Ihnen die Bezeichnungen nicht ersparen. Es sind nämlich die polycyclischen aromatischen Kohlenwasserstoffe. Sie stehen in dringendem Verdacht, krebserregend zu sein. An dieser Stelle erklärt sich vielleicht auch die neben der Aufheizung zweite Aufgabe des Oxidationskatalysators im Diesel- Abgasstrang. Denn der Dieselmotor mit Sauerstoffüberschuss arbeitet, ist er offensichtlich nötig, um diese Ruß-Anhängsel wenigstens zum Teil zu oxidieren und damit unschädlich zu machen.