Antriebstechnik 21.05.2004, 18:30 Uhr

Am Dieselmotor scheiden sich die Geister

Der Einsatz von Diesel-Pkw verringert die CO2-Emissionen, jedoch zu einem hohen Preis für Umwelt und Gesundheit, meint Prof. Dr. Eckard Helmers, Umweltanalytiker von der FH Trier, und fragt, ob dieser Preis angemessen ist. Helmers verwies in seinem Artikel „Sauber ist lange noch nicht rein“ (VDI nachrichten Nr. 16) darauf, dass die sparsamen modernen Diesel-Pkw zur vermehrten Emission von toxikologisch bedeutsamen Kleinstpartikeln führen. Helmers hält ebenso die Diskussion über Gesamtpartikelfrachten nicht für zielführend, da gefährliche Nanopartikel trotz Filter in die Umwelt gelangen würden.

Dem widerspricht Prof. Dr. techn. Hans Peter Lenz, Vorsitzender des Österreichischen Vereins für Kraftfahrzeugtechnik. Die Aussagen von Prof. Helmers „sind falsch und skandalisierend“, so Lenz. Im Folgenden nimmt er zu den einzelnen Standpunkten Helmers Stellung, der wiederum seine Position dazu verdeutlicht.

Hans Peter Lenz
ist Vorsitzender des Österreichischen Vereins für Kraftfahrzeugtechnik, Wien. Lenz, 1934 in Bonn geboren, war von 1974 bis 2002 Professor und Vorstand des Instituts für Verbrennungskraftmaschinen und Kraftfahrzeugbau der TU Wien. Der an der TH Aachen diplomierte und an der ETH Zürich promovierte Ingenieur arbeitete vor seiner Berufung an die TU Wien bei Klöckner-Humboldt-Deutz, Deutsche Vergasergesellschaft und Daimler-Benz. Der namhafte Ingenieur mit umfangreicher Forschungstätigkeit auf dem Motorengebiet gründete 1979 das Wiener Motorensymposium, das sich zum jährlichen internationalen Treffpunkt der Motoreningenieure entwickelte.
Eckard Helmers
lehrt und forscht als Professor seit 1998 am Umweltcampus Birkenfeld der Fachhochschule Trier Instrumentelle Analytik. Helmers, geboren 1960 in Varel (Friesland), ist promovierter Chemiker und arbeitete vor seiner Tätigkeit an der FH Trier zwei Jahre am Institut für Anorganische Chemie der Universität Göttingen, sechs Jahre als Fachbereichsleiter Analytik im Amt für Umweltschutz (Stuttgart) und vier Jahre im Alfred-Wegener-Institut für Polar- und Meeresforschung, Bremerhaven. Zu seinen wissenschaftlichen Arbeiten gehören u.a.: Analytik und Bewertung von Platinemissionen aus Kfz-Abgaskatalysatoren, Verbreitung von Bleiemissionen aus Kraftfahrzeugen sowie von Blei und anderen Metallen im Meerwasser.

Lenz: Die Behauptung ist falsch. In den VDI nachrichten vom 15. August 2003 erklärte Prof. Dr. Joachim Bruch, Institut für Hygiene und Arbeitsmedizin des Universitätsklinikums Essen: „Wir konnten kürzlich Beweise dafür finden, dass es einen Schwellenwert gibt für die toxische Wirkung der Partikel.“ Prof. Bruch führte weiter aus, dass er es nach der Einführung der Abgasnorm EU4, 2005, für sehr unwahrscheinlich hält, dass die Ruß-Partikelemissionen von Autos auf die eine oder andere Weise einen Tumor auslösen.

Helmers: Mit seinem Hinweis auf den Mediziner Prof. Dr. Bruch hat Prof. Lenz zwar Recht, doch für nahezu jede beliebige Ansicht lassen sich Vertreter finden, deshalb ist es besonders Nichttoxikologen anzuraten, einen Blick auf die Mehrheitsmeinung zu werfen. Eine solche findet sich im zitierten Bericht der 16-köpfigen Expertenkommission von 2003. Die Arbeitsgruppe „Wirkungen von Feinstaub auf die menschliche Gesundheit“ der Kommission Reinhaltung der Luft im VDI und DIN formuliert beispielsweise wörtlich: „Nach derzeitigem Kenntnisstand ist ein Schwellenwert hinsichtlich der Mortalität durch PM10 (Partikel mit einem aerodynamischen Durchmesser von 10 mm) nicht nachweisbar“.
Standpunkt: Selbst neueste Modelle pusten bei Schaltvorgängen deutlich sichtbar schwarze Wolken auf die zurückgelassene Verkehrsteilnehmer … Dieselabgase riechen jetzt süßlich stechend und bisweilen … intensiv …

Lenz: Das ist falsch, denn bei Pkw-Modellen mit EU4-Dieselmotoren kommt das nicht vor, insbesondere wenn sie mit Partikelfiltern ausgerüstet sind. Die Behauptung, dass Dieselabgase bei neuen Modellen mehr riechen als vorher, ist durch nichts bewiesen und kann in der Praxis nicht bestätigt werden.

Helmers: Hierbei ging es allerdings explizit um den Bereich der subjektiven Wahrnehmung. Entsprechend darf jeder selbst entscheiden, was zu riechen und zu sehen ist. Ergebnisse aus Motorprüfstand-Versuchen unter Verwendung von Prüfdiesel und weiteren optimalen Umständen sind so einfach nicht auf die Realität zu übertragen, sei aus der Erfahrung des Umweltanalytikers angefügt. Unter Alltagsbedingungen kann es zu Emissionen kommen, die um Größenordnungen über denen im Labor liegen. Zwar stimmt Prof. Lenz“ Feststellung, dass Partikelemissionen beim Einsatz von Filtern zurückgehen. Doch leider werden die meisten Diesel-Pkw noch immer nicht grundsätzlich mit Filtern ausgestattet. Darüber hinaus besteht der Verdacht, dass die auffällige Geruchsbelästigung durch die Emissionen moderner Diesel-Pkw gerade auch auf die Abgasnachbehandlung zurückgehen könnte (sekundäre Emissionen).
Standpunkt:Das Partikelproblem wird oberflächlich angegangen, meistens ist von Gesamtpartikelfrachten in g/km zu hören und zu lesen.

Lenz: Das stimmt nicht. Alle Automobilhersteller, viele Universitätsinstitute und eine beachtliche Zahl an Forschungseinrichtungen befassen sich umfassend und in die Tiefe gehend sowohl mit der Gesamtmasse als auch mit der Größenverteilung und Größenentwicklung der Partikel. In Deutschland hat dazu beispielsweise die Helmholtzgesellschaft vor ca. zwei Jahren ein Budget von 20 Mio.  € bewilligt. In USA werden ca. 50 Mio. $ für Partikelforschung in den nächsten Jahren von der nationalen Umweltbehörde EPA bereitgestellt.

Helmers: Die öffentliche Handhabung des Partikelproblems ist bislang oberflächlich, denn sie konzentriert sich auf Gesamtpartikelfrachten und vernachlässigt das – gesundheitlich wichtige – Problem der Kleinstpartikel. Es nützt wenig, wenn die genannten Beteiligten sich hiermit nur „befassen“. Die Ergebnisse müssen kommuniziert werden.
Standpunkt: Unabhängig von der Partikelmenge ist in den vergangenen Jahren die Partikelzahl im Abgas aufgrund innermotorischer Maßnahmen deutlich gestiegen, weil die Zahl an kleinen und kleinsten Teilchen stark zunahm.

Lenz: Die Behauptung ist falsch. Richtig ist, dass mit sinkendem Partikel-Massenausstoß auch die Zahl der Partikel sinkt. Dies haben umfangreiche Untersuchungen an unterschiedlichen Fahrzeugen sowohl im Pkw- wie im Nutzfahrzeug-Bereich ergeben, siehe Grafik.

Helmers: Eine klare Abnahme der Partikelzahl bei modernen Diesel-Pkw ergibt sich aus der Graphik „ACEA-Studie Pkw“ nicht. Abgesehen von zwei Extremwerten liegen die Daten recht nahe beieinander. Für eine Trendfeststellung werden nicht nur Mittelwerte, sondern Angaben über Schwankungsbereiche und Messfehler benötigt. Die Definition „moderner Diesel-Pkw“ gegenüber „konventionellen“ ist unklar. Im übrigen sind es nicht die hier gezeigten „fine Particulates“ (Partikel mit einem aerodynamischen Durchmesser von 2,5 mm – 10 mm), auf die sich die besonderen Sorgen der Toxikologen beziehen, sondern die „ultrafeinen Partikel“ mit einem Durchmesser.

Von Wolfgang Pester

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