Vor langer Zeit warder giftige schwarze Rauch, der aus den Abgasrohren von Dieselautos emporstieg, genug, um einige Menschen zu verärgern. Dieselkraftfahrzeuge haben schon lange ein schlechtes Image, weil sie toxische Emissionen produzieren, obwohl moderne Dieselautos den Kraftstoffverbrauch senken können. Nun haben Forscher eine internationale Studie im Journal Scientific Reports veröffentlicht, die zeigt, dass moderne Dieselautos weniger Schadstoffe ausstoßen können als benzinbetriebene Fahrzeuge.
Das Team konzentrierte sich auf die Abgasemissionen von Personenkraftwagen, insbesondere auf die in der Luft schwebenden festen Partikel und flüssigen Tröpfchen, die als kohlenstoffhaltige Partikelmaterie (PM) bezeichnet werden. Viele der einatmbaren Partikel, die häufig in PM vorkommen – wie Staub, Schmutz und Ruß – sind sichtbar, doch viele Partikel sind 30‑mal kleiner als ein Haarladen. PM entsteht, wenn organische Verbindungen und Gase, darunter NOx (Stickoxide) und SOx (Schwefeldioxide), in der Atmosphäre reagieren.
Kohlenstoffhaltige PM ist speziell hochgiftig und setzt sich aus schwarzem Kohlenstoff, primärem organischen Aerosol (POA) und sekundärem organischen Aerosol (SOA) zusammen. Der Großteil des kohlenstoffhaltigen PM, das von Personenkraftwagen emittiert wird, stammt aus SOA, das bei hohen Konzentrationen gesundheitliche Probleme verursacht und das Einatmen riskant machen kann. Das U.S. Environmental Protection Agency hat vor vielen Jahren Fahrzeug‑ und Kraftstoffemissionsprüfungen etabliert, um Emissionsgrenzen zu regulieren.
Dennoch stellten 2015 Millionen Volkswagen‑Besitzer enttäuscht fest, dass ihre Dieselmotoren 40‑mal den gesetzlich zulässigen NOx‑Grenzwert überschreiten, der zur Bildung von Smog, Säureregen und Ozon beitragen kann. Obwohl Dieselautos weniger Kohlendioxid als benzinbetriebene Fahrzeuge emittieren, produzieren sie in der Regel mehr NOx und schädliche Feinpartikel. Da ältere Dieselautos eine Vielzahl von Schadstoffen in Übereinstimmung mit früheren Emissionsstandards ausstoßen, bleibt ihre Umweltverträglichkeit ein kontroverses Thema.
Modernere Dieselmotoren verfügen über Partikelfilter, die einige Schadstoffe aus dem Abgas abfangen. Die Forscher stellten fest, dass Benziner höhere Konzentrationen von kohlenstoffhaltigem PM und SOA aufweisen als moderne Dieselautos mit Partikelfiltern, nachdem sie sowohl bei –7 °C (19 °F) als auch bei 22 °C (72 °F) im Labor getestet wurden. Im Vergleich zur US‑Fahrhochlauf‑Emissionsprüfung war die Methodik deutlich aufwendiger; das Team erfasste sowohl verdünnte Proben des Abgases als auch den rohen Abgasstrom in Echtzeit.
„Benziner emittieren im Durchschnitt 10‑mal mehr kohlenstoffhaltiges Aerosol bei 22 °C und 62‑mal mehr bei –7 °C im Vergleich zu Dieselautos“, sagen die Forscher in der Studie. Die Emissionen von Benzinern sind bei niedrigen Temperaturen schlimmer, weil beim kalten Start der Katalysator (ein Gerät, das schädliche Schadstoffe in weniger toxische Emissionen umwandelt) noch nicht vollständig aufgewärmt ist und die Verbrennungseffizienz gering ist. Dieselautos hingegen emittieren 10‑mal mehr NOx bei beiden Temperaturen. Daher schlägt das Team vor, dass Dieselautos nicht immer mehr Luftverschmutzung verursachen als Benziner – es kommt darauf an, welche Schadstoffe gemessen werden.
Es gibt Einschränkungen: Labordaten, die auf standardisierten Fahrzyklen basieren, entsprechen nicht dem realen Fahrverhalten. Dieselautos können auf längeren Strecken mehr Schadstoffe emittieren als Benziner. Und Bedingungen, die das Team nicht testete, wie etwa das Fahren mit hohen Geschwindigkeiten, könnten die Emissionen erheblich beeinflussen. Darüber hinaus können Partikelfilter mehr Stickstoffdioxid erzeugen, das Atemwegsprobleme hervorrufen kann. Die Debatte darüber, ob Diesel oder Benzin umweltfreundlicher ist, scheint endlos zu sein, und diese Forschung liefert keine abschließende Antwort.
Daher ist mit Sicherheit weitere Forschung in Zukunft zu erwarten, insbesondere weil der Internationale Rat für Saubere Verkehrsmittel berichtet, dass 2015 weltweit 107.600 vorzeitige Todesfälle auf Stickstoffoxid‑Emissionen von Dieselautos zurückzuführen waren. Auf der anderen Seite wird die Tier‑3‑Norm, die Emissions‑ und Kraftstoffstandards des EPA zur Reduktion von Abgas‑ und Verdunstungsemissionen, in Phasen zwischen 2017 und 2025 in den USA und Kanada eingeführt. Es wird geschätzt, dass dies zu den niedrigsten realen NOx‑Emissionen führen wird.
Im Jahr 2016 beliefen sich die gesamten CO₂‑Emissionen in den USA durch Luftverkehr und Verbrennung von Motorkraftstoffen auf etwa 1,147 Milliarden Metriktonnen (1,264 Milliarden Tonnen). Das entspricht ungefähr 22 % der gesamten energiebezogenen CO₂‑Emissionen der USA.
Ein wichtiges Thema, das in der öffentlichen Debatte oft zu kurz kommt. Es kommt eben immer auf den Einsatzbereich an, nicht nur auf den Kraftstoff an sich.
Endlich wird mal ein differenzierter Blick auf die CO2-Bilanz geworfen. Wer nur auf Stickoxide starrt, vergisst oft den Wirkungsgrad und den Verbrauch bei Langstrecken.