Test: Partikelausstoß bei Benzinern

EU-Norm: immer mehr Benziner mit Rußpartikelfilter

— 29.09.2017

Partikelfilter für Benzin-X3

Wegen neuer EU-Normen stattet BMW den X3 mit einem Rußpartikelfilter für Benziner aus. Hier ein Test, wie viel Ruß aktuelle Benziner und Diesel ausstoßen.

Der neue X3 erhält als erster BMW den Ottopartikelfilter.

BMW will schrittweise sämtliche Baureihen mit einem Partikelfilter für Benziner ausrüsten, dem sogenannten Ottopartikelfilter (OPF). Den Anfang macht der neue BMW X3 als xDrive 20i und xDrive 30i. Mit dem Facelift haben auch die Modelle 220i und 230i als Coupé wie auch als Cabrio den Ottopartikelfilter. Hintergrund sind die seit September 2017 strengeren Abgasvorschriften für Benziner: Die neue Abgasnorm Euro 6c erlaubt Ottomotoren mit Direkteinspritzung nur noch ein Zehntel des bislang maximal geduldeten Rußpartikelausstoßes. Seit September 2017 ist sie für alle neu typgeprüften Fahrzeuge Pflicht. 2018 gilt sie für alle ab diesem Zeitpunkt neu zugelassenen Autos. Andere Hersteller wollen den Ottopartikelfilter ebenfalls in Zukunft einführen. VW etwa etwa will schrittweise alle direkteinspritzenden TSI- und TFSI-Motoren mit dem OPF ausstatten. Mercedes startet den OPF-Einsatz mit einer neuen Motorengeneration in der S-Klasse.
Fakten zur blauen Plakette
Infos zum Thema Rußpartikelfilter

Wie funktioniert das Partikelfiltersystem?

Die Funktionsweise entspricht der beim Diesel eingesetzten Technik. Dabei wird der Abgasstrom in ein Partikelfiltersystem geleitet. VW setzt auf dabei auf ein neues Bauteil im Abgassystem. "Neben den bekannten 3-Wege-Katalysatoren werden in Zukunft zusätzliche OPF beziehungsweise 4-Wege-Katalysatoren, also OPF mit Dreiwegebeschichtung zum Einsatz kommen", sagt VW-Sprecher Michael Franke. Dazu wird es sowohl Systeme mit Katalysator und zusätzlichem Ottopartikelfilter als auch 4-Wege-Katalysatoren geben. BMW setzt auf Filter aus Keramik: "Die Technik ist aus dem Diesel-Partikelfilter bekannt und wird für den Ottomotor adaptiert", sagt Bodo Durst von BMW. Auch Audi, Fiat Chrysler, Ford, Porsche und Volvo bestätigten, dass man an Rußfiltern für Benziner arbeite und diese nach und nach einführen werde.

Mercedes nutzt OPF seit 2014

Der Mercedes S 500 ist trotz reichlich PS sehr sauber, weil er auch als Benziner einen Partikelfilter hat.

Daimler gab im Sommer 2016 eher beiläufig bekannt, dass der Mercedes S 500 schon seit 2014 mit einem serienmäßigen Rußpartikelfilter ausgeliefert wird. Ohne Filter hätte der 4,6-Liter-Benzin-Direkteinspritzer mit 455 PS offenbar schon unter Euro 6b ein Partikelproblem. Die S-Klasse ist quasi ein Feldversuch in Kleinserie. AUTO BILD will wissen: Was taugt sein Filter? Und vor allem: Wie viele Rußpartikel stoßen ungefilterte Benziner aus?

So hat AUTO BILD gemessen

Was wurde gemessen? Die Partikelkonzentration im Abgas in Anzahl pro Kubikzentimeter (#/cm3). Die Grundbelastung der Umgebungsuft betrug etwa 5500 Partikel pro cm3, niedrig für eine Großstadt. Wir fuhren auf einem Leistungsprüfstand einen sechsminütigen Zyklus mit Geschwindigkeiten zwischen 30 und 60 km/h. Die Partikelkonzentration im Abgas wurde dabei gemessen und aufgezeichnet.

1 von 4

Viele Benziner haben ein Feinstaubproblem

Smart fortwo: Das kleinste Auto im Daimler-Konzern mit seinem 0,9-Liter-Dreizylinder stößt 28-mal mehr
Rußpartikel aus als der gefilterte Mercedes S 500.

AUTO BILD überprüfte neun Benziner und einen Diesel. Das Ergebnis: Der Filter des S 500 funktioniert einwandfrei, aber viele Benziner haben ein Feinstaubproblem. Denn während die allermeisten Diesel heute mit Dieselpartikelfilter (DPF) und anderer Reinigungstechnik ausgestattet sind, macht die Direkteinspritzung (DI) beim Benziner Probleme. Nahezu alle Hersteller nutzen heute diese Technik, bei der der Sprit in den Brennraum injiziert wird. Der Vorteil der Technik: Sie spart zwischen 15 und 25 Prozent Kraftstoff. Das ist wichtig in Zeiten von gesetzlich reguliertem Spritverbrauch. Doch die Spartechnik bringt ein Rußproblem mit sich. Verfahrensbedingt verteilt sich das Kraftstoff-Luft-Gemisch beim Direkteinspritzer nicht so gleichmäßig wie bei Saugrohreinspritzungen. Ein inhomogenes Kraftstoff-Luft-Gemisch führt nahezu zwangsläufig zu Rußbildung. Und je höher die Einspritzdrücke steigen (Stand der Technik beim Benziner sind heute Werte um 200 Bar), desto kleiner sind die entstehenden Partikel.

ADAC "EcoTest" 2017: Gewinner und Verlierer

Wissenschaftler halten Rußpartikel für gefährlich

Je kleiner, desto gefährlicher, bestätigen Wissenschaftler: Ultrafeinstpartikel im Nanometerbereich (nm; 1 nm = ein Millionstel Millimeter) sind nicht nur lungengängig, sondern können Zellmembranen im Körper direkt durchwandern und Herz-Kreislauf-Erkrankungen auslösen. Der Münchner Epidemiologe Erich Wichmann weist auf die Gefahren von Rußpartikeln hin: "Umweltepidemiologische Studien zeigen, dass Atemwegserkrankungen, Herz-Kreislauf-Erkrankungen und die Sterblichkeit mit steigender Belastung durch Feinstpartikel zunehmen." Rußpartikel seien deutlich gefährlicher als Stickoxide.

Saubere Technik kostet Aufpreis von 100 Euro

Umweltorganisationen und AUTO BILD warnen seit Jahren vor diesen Gefahren. Auch die EU sah Handlungsbedarf und begrenzte mit Euro 6 erstmals Partikelmasse und -anzahl bei DI-Benzinern. Doch die europäischen Autohersteller konnten einen Aufschub erreichen: Nach der seit 2015 gültigen Euro-6b-Norm dürfen DI-Benziner pro Kilometer noch zehnmal mehr Partikel ausstoßen als Diesel. In einer AUTO BILD-Umfrage wollte sich 2012 kein Autohersteller an einer Selbstverpflichtung beteiligen, seine Benziner hinsichtlich Rußpartikeln freiwillig genauso sauber zu machen wie gefilterte Diesel. Und das, obwohl der fehlende Partikelfilter je Auto in der Produktion gerade mal 50 bis 100 Euro spart – die Technik ist beim Benziner deutlich einfacher und damit billiger als beim Diesel.

Deutlich weniger Rußpartikel im Diesel-Abgas

Der Citroën Cactus ist hinsichtlich Rußpartikeln wirklich sauber. Ein Mittelwert von Fünf zeigt, wie wirksam Dieselpartikelfilter heute arbeiten.

Auch der ADAC weist schon länger auf das Rußproblem von Benzinern hin und hat zahlreiche Autos in seinem EcoTest gemessen. Den Euro-6b-Grenzwert halten alle ein. Der zehnmal niedrigere Euro-6c-Wert macht jedoch zumindest den meisten Direkteinspritzern Schwierigkeiten. Im AUTO BILD-Test wurde nicht der Rußausstoß pro Kilometer wie für die Euro-6-Norm gemessen, sondern die Partikelkonzentration je Kubikzentimeter Luft im Abgas. "Für das Vorhaben durchaus zweckmäßig", bescheinigt ADAC-Ingenieur Axel Knöfel dieser Methode.

NOx-Ranking der Schmutzigen und Sauberen

So spiegelt sich der zurzeit noch laxe Partikelgrenzwert für Benziner auch in unseren Messdaten wider: Selbst der sauberste Kandidat, der gefilterte Mercedes S 500, weist im Abgas eine deutlich höhere Partikelkonzentration auf als der Vergleichsdiesel, ein Citroën Cactus BlueHDI. Dessen aufwendige Reinigungstechnik filtert so gut, dass in seinen Abgasen nur ein Bruchteil der Partikelbelastung der Umgebungsluft wiederzufinden ist. Die betrug am Messtag: 5500 Partikel pro Kubikzentimeter, das Abgas des Cactus enthielt nur fünf Partikel! Zugespitzt könnte man sagen: Der Citroën würde als Luftfilter für Großstädte wie Stuttgart oder Berlin taugen.

Test: Partikelausstoß bei Benzinern

Negativ auffällig: Golf und Mondeo

Erwartbar niedrige Werte maß AUTO BILD auch beim Hyundai i10 mit 1,2-Liter-Saugrohreinspritzer. Nur zwei Autos fielen negativ auf: der VW Golf und der Ford Mondeo. Der Golf 6 aus dem AUTO BILD-Dauertest-Fuhrpark hat bereits über 200.000 Kilometer gelaufen. Möglicherweise sind die Partikel hier auf beginnenden Motorverschleiß zurückzuführen. Das wirft die Frage auf, wie es um die Dauerhaltbarkeit von Benzin-Partikelfiltern bestellt ist. Spitzenreiter im negativen Sinne war der Ford Mondeo mit durchschnittlich fast 1,8 Millionen Partikeln pro Kubikzentimeter. Laut ADAC können schlechte Werte zum Beispiel an der Wahl der Einspritzdüsen liegen – aufwendigere Technik ergäbe also saubereres Abgas. Ford erklärte auf Anfrage, dass man an Lösungen arbeite, "die die Partikelemissionen von Dieselmotoren und von Benzinmotoren mit Direkteinspritzung [...] optimieren".
Das sagen die Autohersteller zu den Messungen
Ford: Wir entwickeln kontinuierlich Lösungen
"Ford arbeitet kontinuierlich an der Entwicklung von Lösungen, die die Partikelemissionen von Dieselmotoren und von Benzinmotoren mit Direkteinspritzung (also unserer mehrfach preisgekrönten Ford-EcoBoost-Motorenfamilie) optimieren. In diesem Zusammenhang geht es natürlich auch um das Thema Partikelfilter. In Abhängigkeit von der Baureihe werden wir voraussichtlich ab Ende 2017 Partikelfilter für unsere Benzinmotoren mit Direkteinspritzung einführen."
Mazda: Optimierung des Verbrennungsprozesses
"Der Mazda MX-5 Skyactiv-G 131 erfüllt die derzeit gültige Euro-6-Norm, selbstverständlich auch in Bezug auf die zulässigen Partikelemissionen. Die Fahrzeuge von Mazda werden darüber hinaus den zukünftigen Anforderungen bei den Partikelemissionen von Benzinmotoren ebenso selbstverständlich entsprechen. Grundsätzlich strebt Mazda eine Optimierung des innermotorischen Verbrennungsprozesses an, die bereits bei der heutigen Skyactiv-Motorengeneration zu verbesserten Wirkungsgraden und auch niedrigeren Schadstoffemissionen geführt hat. Inwiefern zur Einhaltung zukünftiger Grenzwerte der Partikelemission von Benzinmotoren der zusätzliche Einsatz eines Partikelfilters erforderlich sein wird, können wir zum jetzigen Zeitpunkt leider noch nicht kommunizieren."
VW: Unbekanntes System
"Bitte haben Sie Verständnis, dass wir eine solche Messung mit einem uns unbekannten System, welches keine relevanten streckenbasierten Daten liefert, aus der Ferne nicht kommentieren können. Ohne eine Analyse des Fahrzeugs und Kenntnis über die Mess- und Betriebsparameter ist dies seriös nicht möglich. Wir möchten in diesem Zusammenhang noch einmal darauf hinweisen, dass unseren TSI-Motoren von unabhängigen Verbraucherorganisationen hervorragende Emissionswerte bescheinigt werden."

Drohen Benzinern Fahrverbote und Wertverlust?

Das Rußproblem der Benziner könnte der Diskussion um eine blaue Umweltplakette eine neue Dynamik verleihen. Experten des Umweltbundesamts fordern, dass von 2018 an nur noch rußfreie Benziner in die Städte dürfen. Folglich lautet die wichtigste Frage für den Autokäufer: Ist ein Benziner ohne Filter heute noch zukunftssicher? Oder muss ich damit rechnen, in einigen Jahren aus den Innenstädten ausgesperrt zu werden? Letzteres ist durchaus denkbar. Hinzu kommt der Wertverlust: Ungefilterte Diesel sind seit 2010 im Bereich der deutschen Umweltzonen nur noch mit Preisabschlägen verkäuflich.

Uneinigkeit bei AUTO BILD

Die Meinungen in der AUTO BILD-Redaktion zum Thema sind unterschiedlich. So sagt Autor Frank Rosin, man solle erst mal abwarten. Sein Statement: "Sprit sparen ist gut. Aber wenn die Spartechnik schmutzig ist, dann muss das Abgas gereinigt werden. Daimler und VW haben ab 2017 Rußfilter für alle Baureihen angekündigt, andere werden bis 2018 nachziehen. Private Autokäufer, die auf der sicheren Seite sein wollen, warten besser auf Benziner mit Partikelfilter – oder greifen gleich zum Elektroauto." Anders sieht es Matthias Moetsch: "Elektroauto kaufen? Guter Tipp – aber für wen? Wer viele Kilometer fährt, kommt um einen Verbrenner nicht herum. Bis die Benziner die dringend benötigten Filter bekommen, lohnt ein Blick auf den – wegen NOx-Tricks in Verruf geratenen – Diesel. Kleine Diesel mit Harnstoffeinspritzung oder der neue Mercedes-Diesel OM 654 (E 200 d/E 220 d) haben das Zeug dazu, auch auf der Straße sauber zu sein."

Test: Partikelausstoß bei Benzinern

Diesen Beitrag empfehlen

Anzeige

Automarkt

Finden Sie im Automarkt von autobild.de Ihren Gebrauchtwagen.

Bei autohaus24.de Neuwagen günstig kaufen und Geld sparen.


Kfz-Versicherung