was ist der unterschied zwischen 3-wege-katalysator und geregelter katalysator?

Im Idealfall entstehen nach dem Katalysator die Stoffe H²O (Wasser) und CO² (Kohlensäure). Diese Stoffe sind harmlos, d.h. nicht gesundheitsschädlich.

Es würde zu weit führen, wenn ich hier die ganze Problematik des Katalysators aufführen würde. Aber nur so viel: Da das Ableben eines Katalysators nur im Labor festgestellt werden kann - und davon gibt es in Europa nicht einmal eine Handvoll - fahren genug Autos mit totem Katalysator durch die Gegend.

Und wie du ja sicher weist, muss ein Motor mit Katalysator im berühmten Lambda-Fenster betrieben werden. Das Benzin-Luft-Gemisch ist um gut 10-15% fetter, als bei einem Motor vergleichbarer Leistung und Grösse ohne Kat. Das bedeutete, dass die Ölkonzerne ein reges Interesse an der gesetzlichen Einführung des Katalysators hatten, da somit quasi über Nacht der Benzinumsatz um 10-15% gesteigert werden konnte. Zumindest in diesen Ländern mit Kat-Pflicht.

Die Kehrseite der Medaille ist, das ein Motor mit einem toten Kat zu einer reinen Dreckschleuder wird, noch schlimmer, als ein Motor ohne Kat.

Es hat in Kalifornien, die ja die ersten mit Kat-Pflicht waren, 10 Jahre nach Einführung des Kats eine Untersuchung zur Luftqualität gegeben. Das Ergebnis war erschütternd und ernüchternd zu gleich: Die Luftqualität war schlechter, als 10 Jahre davor. Eben auf Grund der lautlos sterbenden Kats. Als Konsequenz daraus wurde die On Board Diagnose, kurz OBD, von den Amis ins Leben gerufen, um mit einer konsequenten Überwachung der Emissionen das in den Griff zu bekommen.

Gelungen ist es nicht ganz, da ja der Katalysator nur auf Grund von Vergleichsmessungen der beiden Lambda-Sonden, eine vor, eine hinter dem Kat, "überwacht" werden kann. Dies produziert aber auch nur sehr fehlerhafte Resultate.

Und so gibt es noch eine Reihe anderer Gründe, die wie gesagt, den Rahmen sprengen würden, aus denen hervorgeht, dass die gesetzliche Einführung des Kats rein politische und wirtschaftliche Gründe hatte und das Argument des Umweltschutzes bis heute als Deckmäntelchen dient.

Aber diese Ära geht ja jetzt raschen Schrittes seinem Ende entgegen. Die eCars stehen vor der Türe bzw. sind schon unter uns und diesmal wird es kein Stoppen mehr geben, wie anno 1999 (Who killed the electric car?).

LG Bernd

Also, ich sehe schon, hier ist ein weiteres Ausholen nötig, Gut, packen wir es an. Ich gehe systematisch vor:

1. Du behauptest, dass ein defekter Katalysator nur im Labor festgestellt werden kann. Ich werfe mal die Gegenargumente "zweijährige AU" und "Selbstdiagnose (OBD) in den Raum. Bei der AU wird der Kat überprüft, es herrschen strenge Grenzwerte, beim CO bei Teillast z.B. 0,3 %. Ohne Kat sind es rund 1 %, die Erfahrung (habe schon viele AU hinter mir) zeigt, dass selbst Fahrzeuge mit deutlich über 200.000 km Laufleistung problemlos Werte von unter 0,01 % CO schaffen. Das ist (zusammen mit den HC - Werten) ein eindeutiges Indiz dafür, dass der Kat arbeitet. Zusätzlich haben viele Fahrzeuge ab ca. Bj. 1998 bis etwa 2001 eine zusätzliche Lambdasonde nach dem Kat verbaut, welche einzig dem Zweck dient, die Funktionstüchtigkeit des Kats zu überprüfen.

2. Du hast recht, durch die Einführung des geregelten Katalysators wurde das Gemisch, jedenfalls bei Teillast, tatsächlich um rund 10 bis 15 % fetter (Lambda 1.1 auf 1.0). Als es noch die DIN - Werte mit Konstantfahrten gab, konnte man gut sehen, wie dadurch der Verbrauch bei Teillast bei Fahrzeugen mit G-Kat (z.B. 90 km/h anstieg). Wie so eigentlich alles im Leben stellt das aber einen Kompromiss dar. Heutzutage sind wir bei Konvertierungsraten von über 99 % angelangt. Auch wenn es schwer zu glauben ist, aber das, was bei einem modernen Ottomotor (ohne Direkteinspritzung) bei Niederlast und warmem Motor aus dem Auspuff kommt, reicht hinsichtlich des Giftstoffgehaltes quasi nicht mehr aus, um einen Menschen zu vergiften. In manchen Gegenden fungieren moderne Fahrzeuge tatsächlich sogar zu Luftreinigern, weil das, was aus dem Auspuff kommt, sauberer ist als das, was vorne angesaugt wird.

Wichtig ist mir, dass ich keineswegs alles Neue kritiklos bevorzuge oder gutheiße. Der Wahn zur Motorenverkleinerung mit all ihren Nachteilen (vor allem die Direkteinspritzung) aus Gründen der CO² - Reduktion ist zum Beispiel das, was ICH als "vorgeschobenen Umweltschutz" bezeichnen würde: Diese Motoren emittieren viel mehr Ruß (Feinstaub), sparen aber kaum Sprit ein. Der Katalysator hingegen verursachte eine dermaßen heftige Reduktion der Schadstoffgehalte, dass es hierbei einfach keine Zweifel geben kann. Wer etwas älter ist, der wird es auch selbst bestätigen können: Wer in den 80er Jahren ein paar Minuten an einer belebten Hauptstraße spazieren gegangen ist, der konnte zuhause die Abgase überall riechen: In der Kleidung, in den Haaren, ja sogar auf der Haut. Heute? Undenkbar.

Danke für die Antwort.

Vorweg, ich bin ein älteres Semester, komme aus dem Maschinenbau, Vertiefung Verbrennungsmotoren.

Die Abgasuntersuchung ASU ist ein Witz. Damit kann kein Kat überprüft werden. Ich kenne die Situation in DE nicht, aber in AT gibt es gerade einmal 2 Stellen, die einen KAT auf Funktionstüchtigkeit untersuchen können: TU Wien und AVL List in Graz. Aber ganz sicher nicht mit ASU oder OBD.

Die Entscheidung für den Kat fiel aus wirtschaflichen Gründen. Zur damaligen Zeit gab es zwei Trends: Magermotor (Japan, besonders Toyota) und KAT-Entwicklung (USA/DE).

Die japanisch Autoindustrie hat weltweit, aber besonders der amerikanischen und der deutschen Autoindustrie zu der Zeit stark zugesetzt und der Magermotor stand vor der Serienreife. Nur zur Erinnerung: Wir hatten die erste (gefakte) Ölkrise hinter uns.

Die Entscheidung pro KAT hat den japanischen Magermotor aus dem Rennen genommen und er wurde eingemottet. Warum DE? Ganz einfach! Für die KAT-Lösung war eine Lambda-Sonde notwenig, die weltweit nur eine einzige Firma herstellte: BOSCH. Weltweites Monopol bis fast 2000.

Mit der KAT-Lösung waren auch, die bis dahin gebräuchlichen Vergaser-Motore zum Aussterben verdammt, denn es bedurfte Einspritz-Lösungen. Auch hier kam wieder weltweit BOSCH zum Zug.

Und zum Schluss wurden noch neue Diagnose-Geräte benötigt (Abgas) für die berühmte (sinnlose) ASU. Dreimal raten, wer zum Zug kam? Richtig, BOSCH.

Dass als Nebenwirkung viele kleine freie Werkstätten damals über den Jordan gegangen sind, weil sie sich die teuren Diagnosegeräte nicht mehr leisten konnten, war nur ein der vielen Nebenwirkungen des KAT.

Luftqualität hat sich nicht verbessert, im Gegenteil, Feinstaub hat dramatisch zugenommen und von einer guten Luft sind wir in Grossstädten noch meilenweit entfernt.

Für mich war die gesetzliche Einführung des KATs eine klare Fehlentscheidung, da Politik niemals technische Einrichtungen vorschreiben darf, sondern nur Rahmenbedingungen vorgeben darf. Übrigens haben in den USA nur ca. 55% der Bundesstaaten KAT-Pflicht, also gerade etwas über der Hälfte. Das sagt schon viel aus!

Die Einführung des KATs hat die Motorenentwicklung so stark beschnitten, dass das heutige Ende des Verbrennungsmotors eine logische Konsequenz dieser damaligen Entscheidung ist. Wer weis, wo wir heute stehen würden mit dem Magermotor in Bezug auf Verbrauch und Abgasqualität?

Aber, wie gesagt, für mich ist das schon Geschichte, da der eMotor den Verbrenner jetzt endlich ablöst. Der eMotor ist auch die wesentlich bessere und effizientere Methode des Antriebs. 150 Jahre stinkender Schüttelhuber sind genug!

Ach übrigens, wenn du der Meinung bist, das Abgas ist so sauber und harmlos, dann leg dich doch einmal bei laufendem Motor zu deinem Auto über Nacht in die geschlossene Garage ... guten Morgen, oder besser gute Nacht!

LG Bernd

Hallo nochmal!

Dass Du ein älteres Semester bist, habe ich schon fast vermutet. Nix für ungut, aber für viele ältere Personen sind "neuere" Errungenschaften oftmals Teufelszeug, ganz egal, ob diese gut sind oder nicht.

Mich würde sehr interessieren, weshalb Du die AU als einen "Witz" bezeichnest. Klar erfolgt diese lastarm, ja fast lastfrei, trotzdem erkennt man ganz gut, wie es um den Katalysator bestellt ist. Mit leergeräumtem Kat schafft man auch die AU in keiner Weise, Erfahrung aus dem Werkstattalltag, das kannst Du mir wirklich glauben. Wirklich aussagekräftig ist natürlich eine Prüfstandsfahrt mit Last (also die gleiche, welche auch zur Ermittlung der Euronormen herangezogen wird), diese wird von Autozeitschriften regelmäßig nach diversen Dauertestfahrten (100.000 km) in Auftrag gegeben, nennenswerte Verschlechterungen habe ich bei Benzinmotoren noch nie gesehen, nur Dieselmotoren zeigen nach einer gewissen Nutzungsdauer gerne mal erhöhte NOx - Werte, was vermutlich an einer nicht mehr ganz präzise arbeitenden Abgasrückführung liegt.

Dass der Magermotor durch die Einführung des Kat verhindert wurde, ist so nicht korrekt. Toyota brachte in den 90er Jahren beim Carina ein solches Konzept heraus (dort noch mit Saugrohreinspritzung), 1997 folgte Mitsubishi mit dem GDI (Direkteinspritzer), 2000 schließlich VW mit dem FSI, später dann noch BMW (N43 und N53, verbaut im 1er als E87, im 3er als E90, im 5er als E60 und im 5er als F10), aktuell hat Mercedes noch ein paar mager laufende Ottomotoren im Angebot. Alle genannten Motoren sind / waren Direkteinspritzer. Aufgrund der vom Magerbetrieb verursachten, erhöhten NOx - Emission (Stickoxide) ist dort allerdings ein Speicherkatalysator nötig, denn die aktuellen Grenzwerte (Euro 6) sind speziell für Ottomotoren sehr streng.

Weiter führst Du an, dass die Vergasermotoren durch den Kat verdrängt wurden. Hier möchte ich anführen, dass für die Erfüllung der ersten Abgasnorm für den G-Kat, der Euro 1, locker ein elektrich geregelter Vergaser ausreichte. Die Verdrängung des Vergaser hatte einen anderen Grund: Er war nicht sehr zuverlässig (Vereisung im Winter, Verharzung bei längerer Nichtnutzung, unpräzise Gemischzufuhr, anfällig gegen Umwelteinflüsse, z.B. Fahrten bei feuchtem Wetter oder in großer Höhe). Selbst die Primitivform der Einspritzanlage, die selige Singlepointanlage (eine Düse für alle Zylinder), lief um Welten zuverlässiger.

Weiter lese ich, dass Du die gestiegene Feinstaubemission dem Kat anlastest. Tatsächlich jedoch verbrennt ein Kat nicht nur HC und CO nach, sondern auch C (also Kohlenstoff, die Hauptquelle für Feinstaub aus dem Abgasrohr). Die gestiegene Feinstaubemission hat ziemlich sicher andere Gründe: Erstens der in den späten 90er Jahren beginnende Diesel - Boom (noch immer fahren viele Fahrzeuge ohne Filter herum), zweitens der seit einigen Jahren grassierende Direkteinspritzer - Boom beim Benziner. Weiters gab es unter den Benzinmotoren noch ein paar Sünder, welche bei höherer Last zu fett liefen (tendenziell kleinere Motoren) und dadurch ordentliche Mengen an Ruß heraushusteten.

Anscheinend denkst Du, dass Magermotoren keinerlei Abgasprobleme haben. Ich rate Dir dringend, Dein Wissen aufzufrischen, denn dem ist nicht so. Wo genau die Einführung des Katalysators die Motorentechnik nennenswert beschnitten haben soll, würde ich auch gerne mal wissen. Deine Anmerkungen riechen mehr nach Stammtisch als nach fundierten Ausführungen eines Ingenieurs mit dem Schwerpunkt Verbrennungsmotor, dieses Fazit muss ich Dir leider mitteilen.

Ich sehe es so, du hast deine Wissens-Welt, ich die meinige. Übereinkommen werden wir nicht, daher ist es müssig darüber zu diskutieren. Wir sollten es dabei belassen, zumal ja der Verbrenner über kurz oder lang Geschichte ist und der KAT dann nicht mehr von Bedeutung ist.

Dass du mich auf Stammtisch-Niveau herunterziehen möchtest, ist nicht ganz fair in dieser Diskussion, zeigt mir aber, dass du mit dem Rücken an der Wand stehst.

Und wie gut und segensreich der KAT war, wird sowieso die Zukunft ans Licht bringen. Das war schon immer so. Erst in der Retrospektive wird das ganze Ausmass einer Entwicklung erkannt.

Eines weiss ich aber heute schon, dass uns unsere Kinder eines Tages den Kopf abreissen werden, für den Schwachsinn, den wir hier betrieben haben.

LG Bernd

Dann schieß mal los, welches aktuelle Fahrzeug mit Dieselmotor hat keinen Katalysator? Ich bin schon mal gespannt. Die ersten Fahrzeuge mit Dieselmotor und Kat wurden Anfang der 90er Jahre eingeführt, die Euro 1 schafften manche Diesel - pkw noch ohne Kat, aber spätestens seit der Euro 2 - Norm (ab 01.01.1997 Pflicht) war er unverzichtbar.

@ machhehniker: Ich meinte damit: Jedes Dieselfahrzeug, sofern es einen Kat besitzt, hat immer einen ungeregelten.

...danach wurde aber nicht gefragt, sondern nur nach dem Unterschied zwischen geregelten Kat und 3 Wege Kat ;-)