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Katalysator

Funktion des Katalysators

Der Katalysator, auch Kat genannt, sitzt in der nähe des Motors und hat die wichtige Aufgabe durch eine chemische Reaktion die giftigen Verbrennungsschadstoffe zu reduzieren. Diese giftigen Stoffe wie Kohlenmonoxid und Stickoxide entstehen bei der Verbrennung im Motor und werden durch den Katalysator in weniger schädliches Kohlendioxid und Stickstoff umzuwandeln.

Diese Umwandlung wird auch Oxidation oder Reduktion genannt, sie erfolgt über die innere Beschichtung des Kats. Die Beschichtung enthält Edelmetalle wie Platin, Rhodium und Palladium, welche die Schadstoffe zu einem großen Teil binden. Um diesen Prozess effektiver zu gestalten und somit mehr Schadstoffe zu reduzieren, hat man das Innere des Katalysators mit vielen kleinen Kanälen, ähnlich einer Wabenstruktur ausgestattet, wodurch die Oberfläche um ein vielfaches vergrößert wird.

Probleme beim Katalysator

Viele der Reaktionen die in dem Katalysator stattfinden, benötigen einen Grundtemperatur des Motors von ca. 400-500 Grad. Wenn diese nicht gegeben ist, werden nur wenig bis gar keine Abgase umgewandelt und gelangen somit ohne Hindernisse in die Umwelt. Das Problem tritt häufig bei Kurzstreckenfahrten auf, da der Motor nicht ausreichend Zeit hat die erforderliche Temperatur zu erreichen.

Um die Umwelt zu entlasten sollte man darauf achten, dass die Strecke nicht unter zwei Kilometern ist. Nach dem Start des Motors beginnt die Kaltlaufphase von ca. 3-5 Minuten, in dieser Zeit ist die Funktion ebenfalls beeinträchtigt. Im Zuge der Weiterentwicklung wurde die Position des Katalysators verändert und näher an den Motor gesetzt damit der Kat sich durch die abstrahlende Wärme schneller erhitzt.

Viele älter Modelle besitzen diese Erneuerung nicht und geben somit wesentlich mehr Schadstoff in die Umwelt ab. Im Rahmen einer Umrüstung ist es möglich, in eine neue, bessere Schadstoffklasse eingestuft zu werden und erheblich bei der Kfz-Steuern zu sparen. Seit ca. 30 Jahren sind Katalysatoren in einem Auto unabdingbar.

Verschieden Arten von Katalysatoren

Bis zum Ende der 1980er wurden häufig ungeregelte Katalysatoren eingesetzt welche allerdings nicht weiterentwickelt wurden, da sie gegenüber der geregelten eine geringer Effizienz aufwiesen. Der Unterschied zwischen den beiden Katalysatoren Arten liegt darin, dass das Luft-Kraftstoff-Gemisch bei einem ungeregelten Katalysator nicht von einer Sonde geregelt wird und somit nicht auf den Katalysator abgestimmt werden kann. Folglich werden mehr Abgase ausgestoßen.

Bei den geregelten Katalysatoren werden Motor und Kat über die sogenannte Lambdasonde aufeinander abgestimmt. Dieser „Messfühler” überwacht das Verbrennungsverhältnis von Kraftstoff und Luft, welches wichtige Informationen enthält, damit der Katalysator die Abgase am effizientesten filtern kann. Aufgrund dieser Tatsache, ist der geregelte Drei-Wege-Katalysator heutzutage auch der bekannteste für die Ottomotoren.

Für Dieselmotoren werden hingegen in der Regel Oxidationskatalysatoren eingesetzt, da Dieselmotoren mit einem Luftüberschuss arbeiten und daher die Nutzung einer Lambdasonde ausgeschlossen ist. Aufgrund dessen kommt hier der Oxidationskatalysator zum Einsatz. Er eignet sich hingegen nicht zum Stickoxid-Abbau der beim Ottomotor erforderlich ist.

Zu den bekannteren Katalysatoren kommen noch einige seltener genutzte hinzu, wie NOx-Speicherkatalysatoren, SCR und Selektive Katalytische Reduktion.

Defekter Katalysator, und nun?

Sollten Sie den Verdacht haben, dass ihr Katalysator defekt ist, gibt es hierfür einige hilfreiche Indizien, wie ein rasselndes Geräusch im Kat oder ein Aufleuchten der Motorkontrolllampe. Allerdings fällt der Defekt häufig nicht direkt auf und wird erst bei dem nächsten Werkstattbesuch entdeckt.

Ein Rasseln im Katalysator deutet häufig auf einen Bruch des inneren Waben-Keramik-Gerüstes hin. Dies kann man gut durch ein leichtes Klopfen gegen die Außenwand festellen. Aber vorsicht! Der Katalysator wird während der Fahrt sehr heiß und liegt häufig unter dem Auto wodurch er schwer zu erreichen ist.

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