Der Katalysator im Auto hat die Aufgabe, giftige Abgase wie Kohlenmonoxid (CO), Stickoxide (NOₓ) und unverbrannte Kohlenwasserstoffe (HC) in unschädliche Stoffe umzuwandeln – Kohlendioxid (CO₂), Stickstoff (N₂) und Wasserdampf (H₂O)[1]. Bei Benzinern arbeitet der Drei-Wege-Katalysator, bei Dieselfahrzeugen der Oxidationskatalysator und der SCR-Katalysator[2].
| Katalysator-Typ | Motorart | Wandelt um |
|---|---|---|
| Drei-Wege-Katalysator (G-Kat) | Benzin (Otto) | CO, HC, NOₓ gleichzeitig |
| Oxidationskatalysator | Diesel | CO, HC |
| SCR-Katalysator | Diesel | NOₓ (mit AdBlue) |
| NOₓ-Speicherkatalysator | Diesel | NOₓ (ohne AdBlue) |
Der Katalysator wandelt giftige Verbrennungsrückstände durch chemische Reaktionen in harmlose Gase um – ohne dabei selbst verbraucht zu werden[1]. Er ist seit 1989 in Deutschland gesetzlich vorgeschrieben und seit der Einführung von Euro 1 im Jahr 1993 für alle Neuwagen Pflicht[2].
Zwei chemische Grundprozesse laufen im Katalysator parallel ab: Oxidation und Reduktion. Bei der Oxidation erhalten Kohlenmonoxid und Kohlenwasserstoffe zusätzlichen Sauerstoff – aus giftigem CO wird harmloses CO₂, aus HC entsteht CO₂ und Wasserdampf[1]. Bei der Reduktion passiert das Gegenteil: Stickoxide werden aufgetrennt und verlieren ihr Sauerstoffmolekül, übrig bleiben elementarer Stickstoff und Sauerstoff[2].
Damit diese Reaktionen ablaufen, braucht der Katalysator eine Betriebstemperatur zwischen 250 und 800 °C[2]. Bei einem Kaltstart arbeitet er deshalb kaum – die sogenannte „Light-Off"-Phase dauert wenige Sekunden bis Minuten. Erst mit steigender Temperatur erreicht der Kat seinen vollen Wirkungsgrad von nahezu 100 Prozent[2].
Beim Drei-Wege-Katalysator für Benziner gibt es eine Voraussetzung: Das Luft-Kraftstoff-Gemisch muss exakt stimmen. Ein Teil Kraftstoff auf 14,7 Teile Luft – das sogenannte stöchiometrische Gemisch mit Lambda = 1[1]. Die Lambda-Sonde misst den Restsauerstoff im Abgas und meldet die Werte an das Motorsteuergerät, das die Einspritzung regelt. Wer wissen möchte, welche Sensoren es im Auto gibt: Die Lambda-Sonde gehört zu den wichtigsten. Die durchschnittliche Lebensdauer eines Katalysators liegt bei 80.000 bis 100.000 Kilometern[1]. Hohe Temperaturen, Vibrationen und mechanische Belastungen beschleunigen die Alterung.
Das Herzstück steckt in einem Edelstahlgehäuse: ein wabenförmiger Trägerkörper aus Keramik (Monolith) oder Metall (Metalith)[1]. Tausende dünnwandige Kanäle durchziehen diesen Körper und schaffen eine enorme Oberfläche – bei manchen Modellen so groß wie ein Fußballfeld.
Auf den Kanalwänden sitzt eine hochporöse Schicht, der sogenannte Wash-Coat[1]. In diese Schicht sind Edelmetalle eingelagert: Platin, Palladium und Rhodium. Genau diese Materialien machen den Katalysator so wertvoll – und zum begehrten Diebesgut. Pro Katalysator stecken je nach Modell zwischen 2 und 6 Gramm Edelmetalle im Trägermaterial[2].
Moderne Fahrzeuge setzen auf sogenannte Krümmer-Katalysatoren (motornahe Systeme), bei denen Abgaskrümmer und Katalysator eine Einheit bilden[1]. Der Vorteil: Die heißen Abgase treffen direkt auf den Kat – die Light-Off-Phase verkürzt sich auf wenige Sekunden. Allerdings muss die Konstruktion Temperaturen von bis zu 1.000 °C und Beschleunigungskräfte von bis zu 75g aushalten[1].
Der Katalysator-Typ hängt von zwei Faktoren ab: der Motorart (Benzin oder Diesel) und der geltenden Abgasnorm[2]. Vier Haupttypen kommen in modernen Fahrzeugen zum Einsatz – vom einfachen Oxidationskatalysator bis zum aufwendigen SCR-System mit AdBlue.
| Eigenschaft | Drei-Wege-Kat | Oxidations-Kat | SCR-Kat | NOₓ-Speicher-Kat |
|---|---|---|---|---|
| Motorart | Benzin (Otto) | Diesel | Diesel | Diesel |
| Wandelt um | CO, HC, NOₓ | CO, HC | NOₓ | NOₓ |
| Braucht AdBlue? | Nein | Nein | Ja | Nein |
| Pflicht seit | Euro 1 (1993) | Euro 1 (1993) | Euro 6d(-Temp) | Euro 5 |
Wer sich fragt, ob Diesel oder Benziner die bessere Wahl ist: Die Abgasreinigung beim Diesel ist technisch deutlich aufwendiger – und damit teurer im Unterhalt.
Der geregelte Drei-Wege-Katalysator ist der Standard für alle Ottomotoren[1]. „Drei Wege" steht für drei gleichzeitig ablaufende chemische Reaktionen: Oxidation von CO zu CO₂, Oxidation von HC zu CO₂ und H₂O sowie Reduktion von NOₓ zu N₂ und O₂[1].
Die Voraussetzung für diesen Dreifach-Effekt: Lambda muss exakt 1 betragen. Liegt der Wert darüber (mageres Gemisch), steigt der NOₓ-Ausstoß. Liegt er darunter (fettes Gemisch), bleiben CO und HC im Abgas[1]. Die Lambda-Sonde zwischen Motor und Katalysator überwacht dieses Gleichgewicht permanent und gibt die Messwerte an das Steuergerät weiter.
Bis Ende der 1980er Jahre gab es auch ungeregelte Katalysatoren – ohne Lambda-Sonde und ohne aktive Gemischregelung[2]. Diese arbeiteten deutlich weniger effizient. In älteren Fahrzeugen finden sich teilweise noch solche Systeme, die erheblich mehr Schadstoffe ausstoßen.
Dieselmotoren arbeiten grundsätzlich mit Luftüberschuss[1]. Dieser hohe Sauerstoffanteil im Abgas macht die Oxidation von CO und HC einfach – aber die Reduktion von Stickoxiden praktisch unmöglich. Zu viel freier Sauerstoff verhindert, dass NOₓ seinen Sauerstoff abgibt.
Der Oxidationskatalysator kann deshalb nur zwei der drei Schadstoffe beseitigen: CO wird zu CO₂, HC wird zu CO₂ und Wasser[1]. Gegen NOₓ ist er machtlos. Genau deshalb brauchen moderne Diesel zusätzliche Systeme – entweder einen SCR-Katalysator oder einen NOₓ-Speicherkatalysator.
In der Praxis ist der Oxidationskatalysator bei Diesel-Pkw fast immer mit einem Dieselpartikelfilter (DPF) kombiniert[2]. Der DPF fängt Rußpartikel auf, die der Kat nicht erfasst. Wer die verschiedenen Filter im Auto kennenlernen will, findet dort auch den DPF im Detail erklärt.
SCR steht für Selective Catalytic Reduction – selektive katalytische Reduktion[3]. Dieses System erledigt die Aufgabe, an der der Oxidationskatalysator scheitert: die Umwandlung von Stickoxiden.
Der Trick: Eine 32,5-prozentige Harnstofflösung namens AdBlue wird in den Abgastrakt eingespritzt[3]. Im heißen Abgas zerfällt der Harnstoff zu Ammoniak, der im SCR-Katalysator mit den Stickoxiden reagiert. Das Ergebnis: harmlosen Stickstoff (N₂) und Wasser (H₂O)[3].
Seit der Einführung von Euro 6d(-Temp) ist die SCR-Technologie für alle größeren Seriendiesel Pflichtprogramm[3]. Der ADAC bestätigt, dass SCR-Systeme die NOₓ-Emissionen um bis zu 90 Prozent reduzieren können. Der AdBlue-Verbrauch liegt bei etwa 3 bis 5 Prozent des Kraftstoffverbrauchs, also rund 1 bis 2 Liter pro 1.000 Kilometer[3]. Die Tanks fassen je nach Modell zwischen 8 und 33 Liter – genug für 5.000 bis 15.000 Kilometer[3].
Und die Konsequenz bei leerem Tank? Bei vollständig erschöpftem AdBlue-Vorrat erlaubt die Motorsteuerung keinen Neustart des Motors[3]. AdBlue zählt zu den Flüssigkeiten im Auto, die Dieselfahrer regelmäßig selbst nachfüllen können – und sollten.
Direkte Antwort: Im Fahrzeugbrief (Zulassungsbescheinigung Teil 2) steht der Katalysator-Typ nicht[4]. Die entscheidende Information – die Emissionsschlüsselnummer – findet sich im Fahrzeugschein (Zulassungsbescheinigung Teil 1). Aus dieser Nummer lässt sich die Abgasnorm ablesen und daraus der verbaute Katalysator-Typ ableiten.
Viele Autofahrer verwechseln Fahrzeugbrief und Fahrzeugschein. Der Fahrzeugbrief (Teil 2) dokumentiert den Eigentümer, der Fahrzeugschein (Teil 1) enthält die technischen Daten – einschließlich der Emissionsklasse[4]. Für die Papiere beim An- und Abmelden sind beide Dokumente relevant, aber nur Teil 1 verrät die Schadstoffklasse.
In der Zulassungsbescheinigung Teil 1 (Fahrzeugschein) gibt es zwei Stellen[4]:
Bei alten Fahrzeugscheinen (ausgestellt vor Oktober 2005) findet sich die Nummer unter „Schlüsselnummer zu 1" – die 5. und 6. Stelle ergeben den Emissionsschlüssel[4].
Kein Fahrzeugschein zur Hand? Dann helfen drei Alternativen[4]: eine TÜV-Anfrage, die Herstellerbescheinigung oder der Kfz-Steuerbescheid – dort ist die Abgasnorm ebenfalls hinterlegt.
| Emissionsschlüsselnummer | Abgasnorm | Kat Benzin | Kat Diesel |
|---|---|---|---|
| 01–14, 16, 18, 77 | Euro 1 | Drei-Wege-Kat | Oxidations-Kat |
| 25–29, 34, 35, 40, 41, 49, 71 | Euro 2 | Drei-Wege-Kat | Oxidations-Kat |
| 30, 31, 36, 37, 42, 44–61 | Euro 3 | Drei-Wege-Kat | Oxi-Kat + ggf. NOₓ-Speicher |
| 32, 33, 38, 39, 43, 62–70 | Euro 4 | Drei-Wege-Kat | Oxi-Kat + DPF |
| 35A0–35M0 | Euro 5 | Drei-Wege-Kat + ggf. OPF | Oxi-Kat + DPF + NOₓ-Speicher |
| 36N0–36Y0 | Euro 6 | Drei-Wege-Kat + OPF | Oxi-Kat + DPF + SCR |
Die Emissionsschlüsselnummer verrät auch, welche Umweltplakette Ihr Fahrzeug bekommt[4]. Benziner mit geregeltem Drei-Wege-Katalysator ab Euro 1 erhalten die grüne Plakette. Bei Dieselfahrzeugen ist mindestens Euro 4 nötig – oder Euro 3 mit nachgerüstetem Partikelfilter. Wer sich für Maßnahmen zur Umweltschonung beim Auto interessiert: Die Nachrüstung eines Katalysators kann ältere Fahrzeuge in eine bessere Schadstoffklasse bringen und die Kfz-Steuer senken[2].
Please share by clicking this button!
Visit our site and see all other available articles!