:: Diesel: Vom Aufstieg und Fall in Europa

25/01/2016 von / 0 Kommentare

Titelbild: Nach Boom bald Aus für Dieselmotoren in Europa? Quelle: Anja Böck


Dieselmotoren galten als sparsame, umweltschonende Alternative zu Benzinmotoren. Heute fahren deshalb rund ein Drittel aller Autos in Europa mit Diesel – ein Trend, der ein europäisches Phänomen blieb. Doch durch die VW-Abgasmanipulationen wird nun auch hierzulande Kritik laut. Diesel bleibt weit hinter den Erwartungen zurück: Der europäische Diesel-Boom half nicht die CO2-Emissionen zu senken und die gesundheitsgefährdenden Stickoxide (NOx) wurden unterschätzt.


Einunddreißig Jahre nach der Erfindung des Ottomotors, meldete Rudolf Diesel 1892 ein Patent für eine neue Verbrennungsmaschine an. Sie hatte einen höheren Wirkungsgrad, verbrauchte weniger und arbeitete unermüdlich. Einmal gestartet, lief der selbstzündende neue Dieselmotor eisern immer weiter. Ruß und Rauch ausstoßend begnügte er sich im Notfall auch mit Heizöl. Ein metallenes Arbeitstier – wie geschaffen für die industrielle Nutzung.

Doch der Automobilindustrie gelang nach einem holprigen Start erst 1954 der Durchbruch mit dem Mercedes 180 D. Nach und nach fertigten immer mehr Automobilhersteller neue Dieselmodelle. Lange Zeit galten sie als sparsam und zuverlässig, doch außerhalb der Grenzen Europas konnten sie sich nicht durchsetzen. Noch in den 1990er-Jahren gab es im Verhältnis etwa gleich viele Dieselautos in Europa und Japan. Etwa jedes zehnte Auto. Dann kam die Trendwende. Während in Japan und den USA der Selbstentzünder fast völlig verschwand, hatte 2010 in Europa bereits jedes dritte Auto einen Dieselmotor unter der Haube.

Dieselanteil in Europa, Japan und den USA von 1990 - 2011 Quelle: Environmental Sciences Europe

Abb.1: Dieselanteil in Europa, Japan und den USA von 1990 – 2011 Quelle: Environmental Sciences Europe

Diesel-Boom – weshalb ausgerechnet in Europa?

Die EU-Kommission und die Erdölindustrie ebneten den Weg in die europäische Diesel-Zukunft. Durch den Umstieg auf Kernenergie und Erdgas, schwand die Nachfrage an Mitteldestillaten wie Heizöl und Diesel in Europa. Viele alte Kraftwerke, die einst mit Mitteldestillaten betrieben wurden, wurden stillgelegt und immer mehr Haushalte heizten ab den 1960er-Jahren mit Erdgas statt Heizöl. Es entstand ein Überschuss an Mitteldestillaten auf den europäischen Märkten und die Erdölindustrie suchte nach einem neuen Platz für sie. Dieselautos zu bauen war eine ideale Lösung.

Hinzu kommt, dass sich viele Industriestaaten nach der Unterzeichnung des Kyoto-Protokolls 1997 verpflichteten, ihre CO2-Emissionen bis 2012 um durchschnittlich 5,2 Prozent zu senken. Während Japan und die USA die Entwicklung von Hybrid- und Elektroautos förderten und Dieselfahrzeuge dadurch fast völlig von den Straßen verschwanden, setzte die EU-Kommission auf die Dieseltechnologie. Denn die Lobby großer Automobilhersteller wie Volkswagen, BMW und Daimler kündigte an, auf diese Weise schnell und günstig die CO2-Emissionen zu reduzieren. Auch der Weltklimarat (IPCC) schloss sich dieser Einschätzung zunächst an. Der Grundgedanke war folgender: Diesel besteht aus längeren Kohlenstoffketten als Benzin, ist energiereicher, verbraucht deshalb weniger und emittiert somit geringere Mengen CO2.

Steuererleichterung für Diesel

Diesem Gedanken folgend, senkten viele europäische Staaten ihre Steuern für Diesel, sodass Benzin im Vergleich teurer wurde. Zwischen zehn und fünfzig Prozent liegt die Steuererleichterung in verschiedenen europäischen Ländern. Obwohl in Österreich Diesel im Vergleich zu Benzin mittlerweile wieder teurer wurde, bezahlen Autofahrer heute immer noch knapp 18 Prozent weniger Mineralölsteuer – das sind rund acht Cent pro Liter.

Um die Dieseltechnologie außerdem noch sparsamer zu machen, wurde viel Zeit und Geld in ihre Weiterentwicklung investiert. Es gelang den Treibstoffdruck kontinuierlich zu steigern und die Direkteinspritzung zu entwickeln. Der Verbrauch konnte dadurch weiter gesenkt werden. Und die Autobesitzer konnten mit Dieselfahrzeugen Geld sparen.

Schätzungen von Wissenschaftern zufolge fahren durch alle diese Maßnahmen der EU-Kommission und der europäischen Automobilindustrie heute etwa 45 Millionen Dieselautos mehr auf Europas Straßen als es ohne sie der Fall wäre. Das bedeutet statt jedem Dritten würde nur jeder Sechste mit Diesel fahren. Dabei hat der Diesel-Boom nicht alle Staaten gleichermaßen erfasst. Am wenigsten Dieselfahrzeuge gibt es in den Niederlanden und der Schweiz. Mit über 60 Prozent neu zugelassenen Diesel-PKW im vergangenen Jahr zählen Frankreich, Spanien und Belgien zu den Spitzenreitern. In Österreich fuhren laut der Statistik Austria im November 2015 rund 57 Prozent aller österreichischen PKW mit Diesel und nur knapp 43 Prozent mit Benzin. Damit liegt es leicht über dem europäischen Durchschnitt.

Pkw nach Bundesländer und Kraftstoffart (Stand 31.12.2014) Quelle: Statistik Austria

Abb.2: Pkw nach Bundesländer und Kraftstoffart (Stand 31.12.2014) Quelle: Statistik Austria

Die Crux an der Dieselgeschichte

Dieselautos verbrauchen weniger. Aber Diesel ist schwerer als Benzin. Denn er besteht aus längeren Kohlenstoffketten, enthält weniger Wasserstoff und um rund 14 Prozent mehr Kohlenstoff. Die höhere Dichte von Kohlenstoff führt dazu, dass pro Liter Diesel etwa 300 Gramm mehr CO2 produziert wird. Zwar reicht ein Liter Diesel für eine weitere Strecke, allerdings hat die Verbesserung der Motorleistung dazu geführt, dass der Emissionsvorteil von Dieselfahrzeugen schrumpfte. Denn im Vergleich dazu wurde die Leistung von Benzinmotoren nur geringfügig gesteigert. Vor allem in der jüngeren Vergangenheit brachten immer mehr Autohersteller Benzinfahrzeuge mit geringem Verbrauch auf den Markt. Heute sind deshalb die CO2-Vorteile von Dieselfahrzeugen im Vergleich zu modernen Benzinmotoren schwindend. Hinzu kommt, dass bei der Verbrennung von Diesel große Mengen schädlicher Stickoxide entstehen.

Giftiger Sommersmog durch Stickoxide

Stickoxide (NOx) gelten als gesundheitsschädlich. Besonders Stickstoffdioxid reizt und schädigt die Atemwege, verursacht Bronchitis oder Asthma und verringert die Lungenfunktion. Es ist zudem die wichtigste Vorläuferverbindung von Ozon, welches in der Stratosphäre vor UV-Strahlung schützt, in Bodennähe allerdings das Ökosystem und somit auch den Menschen schädigt. Besonders während der Sommermonate ist Ozon als Hauptbestandteil des Sommersmogs sehr reaktiv – reizt Schleimhäute und Augen.

Die WHO warnt vor einer erhöhten Anzahl von Todesfällen durch die hohe Stickoxidbelastung in der heutigen Zeit. Als in Wien etwa zwei Wochen lang die durchschnittliche Stickstoffdioxid-Belastung um zehn Mikrogramm pro Kubikmeter Luft stieg, starben 4,6 Prozent mehr Menschen an Herz-Kreislauferkrankungen und 6,7 Prozent mehr an Atemwegserkrankungen – so der Verkehrsclub Österreich. Hauptverursacher der Stickoxid-Emission ist in Österreich der Verkehr, insbesondere Dieselfahrzeuge, wobei LKW und PKW einen etwa gleich großen Anteil ausmachen. Gerade weil Dieselmotoren sparsam sind und bei hohen Temperaturen verbrennen, produzieren sie viele Stickoxide.

Der Grenzwert liegt momentan bei 30 Mikrogramm pro Kubikmeter Luft. 2012 wurde diese Marke bei jeder vierten Messstelle in Österreich überschritten. So ist es kein Wunder, dass Österreich die Verpflichtung gegenüber der EU nicht einhalten konnte und 2010 statt vereinbarter 103 000 Tonnen, 147 000 Tonnen Stickoxide emittierte.

Der Österreichische Verkehrsclub empfiehlt deshalb die Steuerbegünstigung für Diesel abzuschaffen, um so den Diesel-Boom zu bremsen.

USA: niedrige Grenzwerte für „schmutzige“ Dieselmotoren

Doch aktuell verbrennt auf Europas Straßen etwa jeder zweite Neuwagen Diesel. Um die Stickoxid-Emissionen zu reduzieren, wurden in Europa die gesetzlichen Regelungen immer weiter verschärft.
Seit 1. September 2014 gilt die Euro-6-Abgasnorm. Vor allem für Dieselfahrzeuge brachte sie massive Änderungen mit sich. Während die erlaubten Stickoxid-Emissionen für Benzinfahrzeuge (60 Milligramm pro Kilometer) gleich blieben, wurden die Grenzwerte für Dieselfahrzeuge von 180 Milligramm auf 80 Milligramm pro Kilometer herabgesetzt.

Grenzwerte für Stickoxid-Emissionen von Dieselautos in der EU (in g/km) Quelle: ICCT

Abb.3: Grenzwerte für Stickoxid-Emissionen von Dieselautos in der EU (in g/km) Quelle: ICCT

Im Vergleich zu den USA sehen es die Europäer mit dem Diesel aber immer noch sehr locker. Um heute zugelassen zu werden, darf ein Dieselfahrzeug in den USA maximal 31 Milligramm Stickoxide pro Kilometer ausstoßen – 49 Milligramm weniger als die Euro-6-Norm erlaubt. Für europäische Automobilhersteller stellt das eine Herausforderung dar. Nicht unmöglich, aber aufwendig und teuer.
Dennoch gelang es 2011 in den USA einen kleinen Marktanteil von 1,3 Prozent zu erobern.

Um geringe NOx-Emissionen zu erzielen, werden zwei Katalysatoren kombiniert: NOx-Speicherkatalysatoren und SCR-Katalysatoren. Speicherkatalysatoren können bei hohen Motortemperaturen – zum Beispiel bei längeren Autobahnfahrten – Stickstoff einlagern und sich anschließend selbst regenerieren. Werden die nötigen Temperaturen allerdings nicht erreicht – bei kleinen Autos oder bei langen Stadtfahrten – ist der Speicher schnell voll. Die Schadstoffe landen dann wieder in den Abgasen. Der Fahrer merkt davon nichts. Daher haben manche Dieselfahrzeuge zusätzlich einen SCR-Katalysator. Dort reagiert sogenanntes AdBlue, eine Harnstofflösung, mit den Stickoxiden zu Wasser und Stickstoff. Den eigens dafür nötigen Tank nachzufüllen ist allerdings eine zusätzliche Aufgabe, die manche Hersteller ihren Kunden nicht zumuten wollen. Dementsprechend kann der Verbrauch von AdBlue niedrig eingestellt werden, damit die Fahrzeugbesitzer lange damit auskommen. Auf die gleiche Weise könnte ein Fahrzeug unter Umständen auch derart programmiert werden, dass es mehr AdBlue einspritzt, wenn es sich in einem Testlauf befindet.

Dieselfahrzeuge verbrauchen im Labor weniger

Denn ob Fahrzeuge die vorgeschriebenen Emissionsgrenzwerte einhalten, wird bis heute nicht im Alltag auf den Straßen, sondern im Labor ermittelt. Exakt 1180 Sekunden, also knapp zwanzig Minuten, verbringen die Fahrzeuge dabei auf einem Rollenprüfstand. In dieser Zeit werden sie in einem bestimmten, genau festgelegten Zyklus bewegt, dem sogenannten NEFZ (Neuer Europäischer Fahrzyklus). In den letzten 35 Jahren wurde der NEFZ immer wieder erweitert und angepasst, dennoch gilt er heute als realitätsfern. Obwohl Hersteller gerne mit diesen offiziellen Verbrauchsangaben werben, können sie im Alltag kaum eingehalten werden. Denn Autos verbrauchen bei hoher Geschwindigkeit, großer Beschleunigung oder bei Steigung am meisten. Das sind keine extremen Fahrsituationen, werden aber im Labor im Zuge des NEFZ nicht simuliert. Beispielsweise fahren die Autos auf dem Rollenprüfstand nie schneller als 120 km/h, obwohl sie bei Tempo 130 um 64 Prozent mehr Stickstoff ausstoßen als bei Tempo 100. Im Alltag verbrauchten Dieselfahrzeuge im Jahr 2013 in Europa daher um rund ein Drittel mehr Treibstoff. Dieser Unterschied zwischen den Laborwerten und denen im alltäglichen Gebrauch ist bei Benzinfahrzeugen hingegen geringer.

Ähnlich verhält es sich mit Stickoxiden. Im Praxistest des ICCT (The International Council on Clean Transportation) wurden 15 Dieselfahrzeuge im Alltag bewegt. Durchschnittlich emittierten sie sieben Mal mehr Stickstoffoxide als die Euro-6-Norm erlaubt. Das entspricht dem Euro-3-Niveau. Es gibt allerdings große Unterschiede zwischen den 15 Fahrzeugen.

Eine sauberere Dieseltechnologie existiert bereits heute, die gesetzlichen Regelungen reichen aber offenbar nicht, um die Hersteller zu verpflichten sie auch einzusetzen. Deshalb will die EU-Kommission ab 1.September 2017 die sogenannten RDE-Tests (Real Driving Emissions) verpflichtend einführen. Damit werden der Normverbrauch und die Emissionen nicht länger im Labor gemessen, sondern auf Europas Straßen.

Champs-Élysées in Paris – ab 2020 soll sie dieselfrei sein Quelle: Anja Böck

Abb.4: Champs-Élysées in Paris – ab 2020 soll sie dieselfrei sein Quelle: Anja Böck

Ob sich die Dieseltechnologie langfristig in Europa halten wird, ist dennoch fraglich. Anne Hidalgo, die Bürgermeisterin von Paris, setzt sich bereits dafür ein, dass ab 2020 in der französischen Hauptstadt keine Dieselautos mehr fahren dürfen. Und alleine ist sie damit nicht. Deutschland ist bereits Mitglied der ZEV-Allianz (zero-emission-vehicle) und will ab 2050 nur mehr emissionsfreie Neuwagen zulassen.


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