Schadstoffe
Mit dem zunehmenden Energieverbrauch, der vor allem durch fossile Brennstoffe gedeckt wird, ist die Luftverschmutzung zu einer schwerwiegenden Herausforderung geworden. Die Qualität unserer Atemluft ist von vielen Einflussgrößen abhängig. Neben den Emissionen von Industrie, Haushalten und Kraftwerken sind vor allem die Schadstoffe aus dem Straßenverkehr von großer Bedeutung. Daraus leiten sich die zentralen Anforderungen an den Verbrennungsmotor von heute und morgen – Umweltfreundlichkeit und Effizienz – ab.
Durch den Verbrennungsprozess im Motor entstehen neben den Hauptbestandteilen Wasser (H2O), Kohlendioxid (CO2) und Stickstoff (N2) die Schadstoffe Kohlenmonoxid (CO), Kohlenwasserstoff (HC), Stickoxid (NOX), Schwefeldioxid (SO2) und vor allem durch Diesel-Motoren Rußpartikel (PM).
Mit zunehmender Verschärfung der nationalen und internationalen Emissions- und Immissionsvorschriften werden neben einer weiteren Optimierung der Motorischen Maßnahmen der Einsatz von Abgas-Nachbehandlungssystemen zur Erfüllung der Grenzwerte unabdingbar sein.
Rußpartikel
Feststoffe wie Rußpartikel (PM - Particulate Matter oder auch Black Carbon) werden vorwiegend durch Diesel-Motoren emittiert. Bei unvollständiger Verbrennung entstehen diese Feststoffe. Rußpartikel-Emissionen haben nachweislich eine karzinogene Wirkung, denn je kleiner die Rußpartikel sind, umso einfacher gelangen diese über die Lunge in die Blutbahn und damit auch in andere Organe des Menschen. Mittlerweile ist es zudem wissenschaftlich belegt, dass Russpartikel-Emissionen mitverursacher der atmosphärischen Erwärmung (Stichwort "Klimawandel") sind, denn Ruß absorbiert wegen seiner dunklen/schwarzen Farbigkeit das Sonnenlicht, gibt dieses als Wärme wieder ab und erwärmt damit die unmittelbare Atmosphäre. Insbesondere in der Arktis kann Ruß als zweitgrößter Klimatreiber bezeichnet werden. Russpartikel tragen damit erheblich zur beschleunigten Eis- und Gletscherschmelze in der Arktis aber auch in den kontinentalen Hochgebirgen und Gletschermassiven bei.
Schwefeldioxid
Schwefeldioxid (SO2) ist ein farbloses Gas mit stechendem Geruch sowie starker Reizwirkung und ist auf den Schwefelgehalt im Kraftstoff zurückzuführen. In Verbindung mit Wasser und Sonnenlicht wird es zu schwefliger Säure, die als Mitverursacher des sauren Regens für das Waldsterben verantwortlich ist.
Stickoxide
Stickoxid (NOX) ist der Sammelbegriff für Verbindungen aus Stickstoff und Sauerstoff. Stickoxide bilden sich bei allen Verbrennungsvorgängen. Beim Verbrennungsmotor entsteht hauptsächlich Stickstoffoxid (NO) und Stickstoffdioxid (NO2). NO ist ein farb-, geruch- und geschmackloses Gas, das sich in der Umgebungsluft langsam zu Stickstoffdioxid NO2 umwandelt. NO2 ist ein stechend riechendes, giftiges Gas. Stickoxide sind mitverantwortlich für Walsschäden (saurer Regen) und zusammen mit Kohlenwasserstoffen für die Smog-Bildung.
Kohlenwasserstoffe
Unter Kohlenwasserstoffe (HC) versteht man den Sammelbegriff aller chemischen Verbindungen von Kohlenstoff (C) und Wasserstoff (H). HC-Emissionen sind auf eine unvollständige Verbrennung, als auch durch Verdunstung von Kraftstoff zurückzuführen. Kohlenwasserstoffe gelten bei Dauereinwirkung als Krebs erregend. Teiloxidierte Kohlenwasserstoffe riechen unangenehm und bilden unter Sonneneinwirkung Folgeprodukte, die schleimhautreizend wirken und maßgeblich am Entstehen von Sommersmog beteiligt sind.
Kohlenmonoxid
Bei Luftmangel entsteht infolge unvollständiger Verbrennung Kohlenmonoxid (CO). CO ist ein farb- geruch- und geschmackloses Gas. Wenn Kohlenmonoxid eingeatmet wird, blockiert es die Sauerstoffaufnahme im Blut und führt, je nach Konzentration, zu Kopfschmerzen, Übelkeit oder sogar zur Vergiftung des Köpers. CO wird durch Oxidationsprozesse zu CO2 umgewandelt.
Stickstoff
Stickstoff (N2) als Hauptbestandteil der vom Motor angesaugten Luft ist bei der Verbrennung des Kraftstoffs nicht beteiligt. Er stellt jedoch den größten Anteil im Abgas dar.
Kohlendioxid
Kohlendioxid (CO2) ist als Bestandteil der Luft in der Atmosphäre Mitverursacher des Treibhauseffektes und der damit zusammenhängenden globalen Klimaerwärmung. Die Menge des freigesetzten Kohlendioxids ist direkt proportional zum Kraftstoffverbrauch und lässt sich auch nur durch eine Verbrauchsminimierung reduzieren.
