Fachartikel

31.08.2018
erschienen in GIESSEREI Heft 9|2018

Die verlogene Dieseldebatte – Skandalisierung statt Vernunft

Prof. Dr. sc. Techn. Thomas Koch ist Leiter des Instituts für Kolbenmaschinen am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) und verantwortlich für die verbrennungsmotorischen Belange in den Bereichen Forschung, Lehre und Innovation (Foto: KIT).

Von Thomas Koch, Karlsruhe

Ein Arbeitnehmer geht zum Steuerberater. Dieser berichtet über neue Möglichkeiten zur Gestaltung der Werbungskosten, neue Regelungen des Pauschbetrages oder trickreiche Anrechnungsmöglichkeiten von medizinischen Behandlungen. Durch die Beratung entsteht eine niedrigere Steuerlast von 2000 Euro. Glücklich geht der Arbeitnehmer nach Hause. Das Sozialsystem, schulische Bildungseinrichtungen oder medizinische Einrichtungen weisen jedoch um 2000 Euro niedrigere Einnahmen auf. Ein Ingenieur erhält in den Zeiten der EURO4-, EURO5- oder EURO6b-Gesetzgebung zwischen 2000 und 2014 in einem hochkompetitiven Umfeld die Aufgabe, unter Erfüllung aller gesetzlichen Randbedingungen einen Dieselmotor zu entwickeln.

Er kennt das Gesetz, weiß wie jede damit betraute Behörde, dass der Gesetzgeber weite Betriebsbereiche gar nicht spezifiziert hat. Sogar der Gesetzgeber erkannte 2007 selber, dass beispielsweise Temperaturbereiche und Betriebszustände unbefriedigend definiert waren. Dutzende von Randbedingungen müssen bei der Entwicklung erfüllt werden. Partikelemissionen eines Pkw-Dieselmotors werden beispielweise durch den Einsatz von Partikelfiltern auf ein Niveau reduziert, welches um einen Faktor zehn unterhalb der mittleren Partikelemissionen eines Fahrrads durch den Felgenverschleiß liegt. Robustheit, Ausfallreduzierung, Verbrauch, Geräusch oder Fahrverhalten stehen beispielsweise alle im Widerspruch zur Stickoxidreduzierung.

Nun ist hier zudem das Verständnis wichtig, dass das viel diskutierte NO2 technisch sehr wertvoll gewesen ist. Gezielt musste ein hoher NO2-Anteil im Abgas durch Oxidationskatalysatoren realisiert werden, denn das NO2 verhindert ein unerwünscht schnelles Aufrußen des Partikelfilters. Die Beherrschung des Partikelfilters hat über 20 Jahre Entwicklungszeit benötigt und das NO2 einen stabilen Betrieb ermöglicht. Daher waren die Gesetze zu Recht nur auf einen willkürlichen Emissionszyklus NEFZ ausgerichtet, da im Realbetrieb hohe NO2-Emissionen „lebensnotwendig“ waren. Heute will sich übrigens niemand mehr daran erinnern, dass man im Rahmen der fragwürdigen Partikelfilternachrüstung im letzten Jahrzehnt teilweise nur etwa 30 Prozent Partikelreduzierung mit einem bis zu fünf- bis zehnfach höheren NO2-Ausstoß erkauft und gefördert hat. Die Techniker mussten dies verwundert zur Kenntnis nehmen und heute ist das, was vor zehn Jahren von Nachrüstern erwartet wurde und technisch auch notwendig war, gesellschaftlich geächtet!

Ein ganzheitlicher Optimierungsansatz ist in der Vergangenheit eine willkürliche Aufgabe gewesen. Eine weitere Reduzierung der Stickoxide wäre in gewissen Grenzen mit der verantwortlich einsetzbaren Technologie sicherlich möglich gewesen, jedoch wären andere Produkteigenschaften wie Zuverlässigkeit, Verbrauch, Fahrverhalten schlechter geworden. Die Legislative hat hier im Rahmen des Lobbying und der Gesetzesentwicklung versagt. Die Pareto-Optimierung, also die parallele Optimierung von zahlreichen Parametern, führte technisch logisch zu einer geringen Stickoxidreduzierung exakt entlang an der nebulösen Grenze des Erlaubten, die eben bei Raumtemperatur einen Nachweis in einem weltfremden Zyklus einforderte. Eine robuste Messtechnik zur seriösen Überprüfung im Realbetrieb (PEMS) gab es im letzten Jahrzehnt noch nicht einmal. Jede Emissionserfüllung bei einem einzigen Grad niedrigerer Außentemperatur verschlechtert die sonstigen Fahrzeugeigenschaften. Eine Auslegungstemperaturgrenze gab es nicht; auf was sollte also ausgelegt werden, auf 16 °C, 12 °C, 8 °C, 0 °C, -7 °C?

Zur reflektierten Betrachtung gehört sicherlich der Sachverhalt, dass offensichtlich bei einzelnen Firmen ein Governanceversagen dazu führte, den Entwicklern inakzeptable Lösungswege vorzuschreiben. Insbesondere der Vorgang in den USA ist sicherlich absolut inakzeptabel. Leider wurde dieses Managementversagen in eine inakzeptable Technologiebeschädigung des Diesels umgemünzt. Dies zu verhindern wäre die Aufgabe aller Ingenieure gewesen. Leider waren auch manche legale EURO6b-Lösungen durch schlechte Priorisierung, technische Überforderung oder falsche Auslegung NOx-seitig zu einseitig und schlicht unbefriedigend entwickelt. Aus tausenden von sehr sinnhaften Funktionen und Algorithmen sind einzelne absolut kritikwürdig. Dies wird mit der heute klaren Fokussierung auf die NO2-Reduzierung zu Lasten eines erhöhten Verbrauchs gerade neu durch Softwareupdates justiert.

Der Diesel hat alle Hausaufgaben gemacht. Techniker kennen den steinigen aber erfolgreichen Weg von der Einführung des Partikelfilters, über die erstmalige Einführung eines Partikelfilters in Kombination mit einem NOx-Abgasnachbehandlungssystem in den USA in der zweiten Hälfte des letzten Jahrzehnts zur Felderprobung in kleinen Stückzahlen bis zur flächendeckenden Einführung in Europa in der ersten Hälfte diesen Jahrzehnts. Erst mit einem entscheidenden Technologiesprung, der motornahen Abgasnachbehandlung mit ganz neuen Herausforderungen, sind die heutigen modernsten EURO6dtemp-Diesel von -7 °C bis +35 °C bei niedrigstem Verbrauch sehr sauber. Der Weg zu dieser Emissionsstufe ist ebenfalls seit zehn Jahren, so lange dauern Entwicklungsprozesse, ersichtlich.

Die Debatten über die Zukunftsfähigkeit des Diesels waren lächerlich. Der NO2-Verkehrsbeitrag an der höchstbelasteten Stelle in Deutschland, das ist am Stuttgarter Neckartor an der Straße, entspricht übrigens einem Adventskranz in einer Wohnung, der circa eine halbe Stunde brennt und danach ausgepustet wird. Wenn alle Fahrzeuge auf dem modernsten Stand wären, entspräche dies einer Kerze, die einige Sekunden brennt. Dies ist wohlgemerkt die Konzentration unmittelbar an der Straße in drei Metern Höhe. Im Gebäude, im dritten Stock oder mit etwas Abstand von der Straße sind die NO2-Immissionswerte deutlich reduziert. Die angeblichen Zehntausenden Toten durch NO2 sind nichts anderes als das Ergebnis eines merkwürdigen Umgangs mit der Mathematik. Eine weitere Verbesserung ist trotzdem immer gut, um auch für jede Risikogruppe jegliches mögliche Restrisiko komplett zu eliminieren, ohne Panikmache.

Diese allgemeine Panikmache der letzten zwei Jahre erscheint eher getrieben durch die hohe Fahrzeugdichte und Fahrzeugstausituation. Das ist in der Tat auch ein Problem in den Städten und bedarf guter Lösungen. Eine einseitige Technologieverdammung, bei berechtigter Kritik in Teilen, ist Ausdruck einer teilweise automobilindustriefeindlichen Grundstimmung. Die Schweiz hat nach der Finanzkrise den Banken den Rücken gestärkt, obwohl diese sicherlich ebenfalls Fehler gemacht haben.

In Deutschland haben jedoch viel zu viele Elemente der Gesellschaft eine Freude daran verspürt, eine Paradedisziplin ohne Maß und Verstand zu beschädigen. Eigentlich müsste man auch eine Wutkampagne gegen Steuerberater initiieren. Ihr Wirken ist unsozial und unethisch. Dabei sind diese im Mittel und im Grunde sicherlich hoch seriöse, gründlich arbeitende Fachexperten, die viel mehr von ihrem Handwerk verstehen als die Allgemeinheit. Wir werden auch noch in Jahrzehnten Diesel-Pkw auf den Straßen sehen, genauso sicher, wie wir auch nach Lücken im Steuersystem Ausschau halten werden.