Katalysator

Katalysator, Vorrichtung im Abgassystem eines Kraftfahrzeugs zur Verminderung der Schadstoffmenge in den Abgasen. Dies gelingt durch chemische Reaktion der jeweils problematischen Substanzen im Abgas. Die eigentliche Reaktion findet an einer möglichst großen katalytisch aktiven Oberfläche statt.

In einer ausgewählten Version eines Autokatalysators befinden sich im Hauptteil kleine Perlen, die beispielsweise mit Palladium und Platin überzogen sind. Gelangen Auspuffgase durch die Vorrichtung, so wirken diese Metalle als eigentlicher Katalysator. Dabei werden Schadstoffe, wie z. B. Kohlenmonoxid (CO) und bestimmte Kohlenwasserstoffe (hier: HC), im Endeffekt in Kohlendioxid (CO₂) und Wasser (H₂O) umgewandelt (siehe Katalyse). Rein chemisch betrachtet, oxidiert man also Kohlenmonoxid und Kohlenwasserstoff zu Kohlendioxid und Wasser. Neben den beiden genannten Schadstoffen gibt es in den Autoabgasen noch eine dritte problematische Schadstoffgruppe, die Stickoxide (NO_x). Stickoxide müssen im Gegensatz zu CO und HC nicht oxidiert, sondern reduziert werden.

Der technische Wirkungsgrad für den Abbau dieser drei Schadstoffkomponenten wird durch den so genannten λ-Wert bestimmt. Unter diesem Wert versteht man das Verhältnis von Gesamtsauerstoff zu der Sauerstoffmenge, die für eine vollständige Verbrennung des Luft-Kraftstoff-Gemisches benötigt wird. Um den optimalen Wirkungsgrad zu erreichen, muss dem Abgas im Prinzip eine entsprechende Luftmenge beigemischt werden. In einem geregelten Dreiwegekatalysator kontrolliert eine so genannte λ-Sonde den Sauerstoffgehalt im Abgas. Sie ist dem Katalysator vorgeschaltet und steuert dementsprechend die elektronische Einspritzanlage. Für Autos mit Katalysatoren darf nur bleifreies Benzin verwendet werden, andernfalls lagert sich das Blei auf den Perlen im Katalysator ab und macht ihn unwirksam. Neben den Katalysatormodellen für Neufahrzeuge gibt es auch Nachrüstsysteme für Gebrauchtwagen und mittlerweile auch für so genannte Oldtimer.

In den meisten europäischen Ländern wurden strengere Maßnahmen zur Emissionsüberwachung eingeführt. In Deutschland sind die Emissionsgrenzwerte für Autoabgase im Bundesimmissionsschutzgesetz gesetzlich festgelegt.

Siehe Umweltverschmutzung durch den Verkehr