Katalysator

Inzwischen gehört er beim Autofahren genauso zum Alltag wie die elektronische Motorsteuerung. Dabei hat es, gemessen an der Geschichte des Automobils, relativ lange bis zur Einführung der heutigen Katalysatoren gedauert. Besonders mit einem immer stärker werdenden Umweltbewusstsein der Verbraucher haben Forderungen nach einer Verbesserung der Abgasnachbehandlung stetig zugenommen, was schließlich zur Entwicklung der Katalysatoren führte. Diese dienen im Wesentlichen zur Reinigung der Verbrennungsluft, welche aus den Zylindern der Ottomotoren entweicht. Die grundsätzliche Wirkungsweise ist bei den meisten Modellen immer gleich: mit Hilfe bestimmter Elementverbindungen sollen giftige Stoffe, welche in den Abgasen der Verbrennungsmotoren enthalten sind, in wesentlich harmlosere Verbindungen umgewandelt werden.

In den modernen Katalysatoren kommen zu diesem Zweck vor allem Edelmetalle der Platingruppe (Palladium, Osmium, Rhodium) und Platin selbst zum Einsatz. Die Verwendung dieser Metalle hat zu einer signifikanten Steigerung der Weltmarktpreise für diese Rohstoffe geführt. Die Umwandlung der Stickoxide, Kohlenwasserstoffe und des Kohlenoxids erfolgt durch Reduktions- und Oxidationsprozesse im Katalysator. Um die Reaktion in einem ausreichenden Maßstab zu ermöglichen, mussten im Rahmen der Entwicklungsarbeit diverse Probleme durch die Ingenieure gelöst werden. Eine dieser Aufgaben bestand in einer Maximierung der zur Verfügung stehenden Oberfläche, was in modernen 3-Wege-Katalysatoren durch die Nutzung der Wabenkörperstruktur und entsprechender Oberflächenbeschichtungen erreicht wird.

Für diesen Katalysatortyp hat sich auch der Begriff des G-Kat eingebürgert. Grund für diese eigentümliche Namensgebung ist das Funktionsprinzip der Abgasnachbehandlung – für optimale Ergebnisse wird die Zusammensetzung des Kraftstoffgemisches mit Hilfe der unterschiedlichen Sonden geregelt. Ältere Modelle, die sogenannten U-Kats, arbeiteten ohne eine entsprechende Mess- und Regelungstechnologie, was aber auch zu schlechteren Ergebnissen in der Abgasreinigung führt. Mit Hilfe des modernen G-Kats lässt sich eine wirksame Minderung der Schadstoffe im Abgas nur unter bestimmten Voraussetzungen erreichen. Sobald die Leistungswerte der Verbrennungsmotoren von diesen Rahmenbedingungen abweichen, müssen andere Katalysatoren eingesetzt werden. Einfachstes Beispiel ist etwa der Dieselmotor. In Fahrzeugen mit dieser Antriebstechnologie müssen speziellen Kat-Typen eingebaut werden, um auch an dieser Stelle eine ausreichende Umweltverträglichkeit zu garantieren.