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StartseiteForschung aktuellDirekteinspritzer stoßen immer mehr Feinstaub und Krebsgifte aus22.05.2017

Dreckige BenzinerDirekteinspritzer stoßen immer mehr Feinstaub und Krebsgifte aus

Wenn es um den Feinstaub- und Schadstoffausstoß von Pkw geht, dann ist zuletzt meist nur von Dieselautos die Rede gewesen. In der Schweiz haben Forscher jetzt Benzinmotoren mit der boomenden GDI-Technik untersucht. Das Ergebnis: Diese Motoren stoßen mehr Emmissionen aus als ein Diesel mit Partikelfilter. Darunter auch Feinstaub und krebserregende Stoffe.

Von Volker Mrasek

Abgase kommen aus einem Auspuff (Marcus Führer/dpa)
Nicht nur Diesel-, sondern auch GDI-Benzinmotoren stoßen Feinstaub aus. (Marcus Führer/dpa)
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"Ich muss noch warten, bis die Temperatur erreicht ist. Dann drücke ich auf Start." 

Ein Analyselabor der Schweizer Forschungsanstalt EMPA in der Nähe von Zürich. Die spanische Chemie-Ingenieurin Maria Munoz startet einen Messzyklus. Eine Injektionsnadel taucht in eine schmale Tube mit einer klaren Flüssigkeit und saugt sie in den Apparat.

"Das sind 50 Mikroliter eines Lösungsmittels. Und darin Substanzen aus dem Abgas von Autos, die wir analysieren."

Die Messungen sind Teil eines großen Verbundprojektes. Seit vier Jahren untersuchen Schweizer Forscher intensiv die Emissionen von GDI-Fahrzeugen. Das sind Benziner, bei denen der Kraftstoff direkt in den Motorraum eingespritzt wird.

Benziner haben deutlich höhere Emissionen

"Der Test, den wir jetzt fahren, das ist ein sogenannter Real-world-Zyklus."  

Getestet wurde auf dem Motor-Prüfstand, aber bewusst mit realistischen Fahrzyklen wie auf der Straße. Bei den Abgas-Analysen der Schweizer zeigte sich: Auch Benziner mit Direkteinspritzung produzieren große Mengen gesundheitsschädlicher Feinstaub-Partikel. EMPA-Chemiker und Projektleiter Norbert Heeb:

"Ich glaube, in der großen Breite der Bevölkerung assoziiert man Dieselfahrzeuge mit Partikel-Emissionen und nicht Benziner. Die Realität sieht aber leider heute anders aus."

Die Schweizer Forscher testeten sechs GDI-Modelle, darunter den ersten Direkteinspritzer auf dem Markt, einen Mitsubishi aus dem Jahr 2001 und zwei aktuelle Modelle - einen Citroën C4 und einen VW Golf VII. Die Werte verglichen sie mit denen eines Peugeot 4008 mit Dieselmotor. Der hat einen Partikelfilter, fabriziert aber immer noch gewisse Mengen Feinstaub:

"Also, die Benziner haben deutlich höhere Emissionen gezeigt als das Vergleichsfahrzeug mit dem Partikelfilter. Wir sprechen von Faktor 10 oder 100 oder durchaus auch mal ein Faktor 1.000 mehr Partikel emittiert von einem direkt eingespritzten Benziner."

Ruß-Bestandteil sind nachweislich krebserregend

Laut Heeb gibt es kaum einen Unterschied zum Feinstaub aus Diesel-Motoren, auch nicht bei den anhaftenden Schadstoffen:

"Die Verbrennung ist lokal inhomogen, auch in einem GDI-Motor - so wie beim Diesel-Motor. Das heißt, es entstehen Bereiche, wo eben nicht genügend Sauerstoff zur Verfügung ist, um einen vollständigen Abbrand zu ermöglichen. Übrig bleibt dann ein kohlenstoffhaltiger, rußiger Partikel."

Die Staubteilchen sind typischerweise 80 bis 100 Nanometer klein. Und damit so winzig, dass sie tief in die Lunge eindringen, wenn man sie einatmet. Sie können sogar die Schranke zum Blutkreislauf passieren. Das gilt im Übrigen auch für die anhaftenden Schadstoffe. So fand Heebs Arbeitsgruppe zum Beispiel Benzpyren im Abgas aller Direkteinspritzer. Der Ruß-Bestandteil ist als Humankarzinogen eingestuft, also nachweislich krebserregend. In der EU existiert deshalb ein Grenzwert für Benzpyren in der Außenluft:

"Der liegt bei einem Milliardstel Gramm pro Kubikmeter. Das ist ein ganzjährlicher Mittelwert. Sie müssten einen Kubikmeter von diesen Benziner-Abgasen 200- bis 1700mal verdünnen, um den Außenluft-Grenzwert einzuhalten."

Partikelfilter könnten Feinstaub-Ausstoß deutlich reduzieren

Der Schweizer Chemiker hält die Befunde für bedenklich. Und fordert Partikelfilter auch für Benziner mit Direkteinspritzung:

"Man muss dringend 'was machen. Es geht da wirklich um [die] Anzahl Lungenkrebs-Tote oder -fälle. Es wird im Jahr 2020 geschätzt, dass jedes dritte Fahrzeug, das in Europa produziert wird, ein GDI-Fahrzeug sein wird. Etwa 50 Millionen GDI-Fahrzeuge werden auf Europas Straßen unterwegs sein. Die GDI-Technologie boomt. Und es ist anzunehmen, dass die Beiträge zur Gesamtbelastung von dieser Technologie steigen werden." 

In dem Projekt behandelten die Forscher das Abgas der Benziner testweise mit herkömmlichen Partikelfiltern. So gelang es ihnen, den Feinstaub-Ausstoß um bis zu 98 Prozent zu reduzieren, wie Norbert Heeg sagt. Zwar wären noch spezielle Anpassungen für den Benzin-Betrieb nötig, bis solche Filter in Serie gehen könnten, doch im Prinzip, so der Chemiker, sei es technisch ohne Weiteres möglich, sie auch bei den immer beliebteren Direkteinspritzern einzuführen.

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