Diesel-Fahrverbote Was sind eigentlich NOx und PM10?

Sind Diesel-Fahrverbote rechtmäßig? Darüber urteilt das Bundesverwaltungsgericht am Donnerstag.

(Foto: picture alliance / Hendrik Schmidt)

In der Debatte um Diesel-Fahrverbote geraten so manche Begriffe durcheinander. Fragen und Antworten zu Feinstaub, Stickoxiden und Luftverschmutzung.

Von Thomas Harloff und Jan Schwenkenbecher

Kaum eine Debatte wird so heftig geführt wie die um den Diesel. Kein Wunder, schließlich drohen - wenn das Bundesverwaltungsgericht eine entsprechende Entscheidung trifft - bald Fahrverbote in einigen deutschen Städten. In der Diskussion wird allerdings viel vermischt, das eigentlich getrennt werden muss. Feinstaub, Stickoxide, Abgasnormen, Speicher- sowie SCR-Katalysatoren und Einiges mehr. Ein Überblick in sieben Fragen.

Was sind Stickoxide?

Stickoxide sind gasförmige Verbindungen aus Stickstoff (N) und Sauerstoff (O). Da es davon viele verschiedene gibt, werden sie mit der Sammelbezeichnung NOx zusammengefasst. Bei Autoabgasen bezieht sich NOx meist auf die Summe aus ausgestoßenem Stickstoffmonoxid (NO) und Stickstoffdioxid (NO2). Bei den Schadstoffen in Auto-Abgasen machen Stickoxide nach Kohlendioxid und Kohlenmonoxid den drittgrößten Anteil aus. Diesel-Pkw sind im Verkehrssektor der größte Verursacher von Stickoxiden. Laut Umweltbundesamt (UBA) sind sie in der Stadt für über 73 Prozent der Stickoxid-Emissionen verantwortlich. Und das, obwohl der NOx-Ausstoß des Verkehrssektors zwischen 1990 und 2015 von etwa 1,5 Millionen auf 450 000 Tonnen abgenommen hat.

Wie entstehen Stickoxide im Dieselmotor - und was lässt sich dagegen tun?

Der Verkehr ist seit jeher der mit Abstand größte Verursacher von Stickstoffoxid-Emissionen in Deutschland. Mit dem Boom der Diesel-Pkw in den vergangenen 20 Jahren hat sich das Problem verschärft. Um sparsam zu sein, verbrennen Diesel ihren Kraftstoff bei sehr hohen Temperaturen. Dabei kommt es zu chemischen Reaktionen, bei denen Stickoxide entstehen, die direkt neben Fußgängern und Radfahrern in die Luft geblasen werden.

Von Dieselautos verursachte Stickoxide lassen sich auf zwei Arten bekämpfen. Zum einen mit Speicherkatalysatoren, die mit einer speziellen Beschichtung NOx aufnehmen. Diese Katalysatoren reinigen sich immer wieder mit einem chemischen Prozess selbst, wobei sich allerdings Spritverbrauch und Feinstaubausstoß erhöhen. Effektiver sind SCR-Katalysatoren. Darin reagiert eine Harnstofflösung (Adblue) mit den im Abgasstrom vorhandenen Stickoxiden zu Stickstoff und Wasser. Selbst wenn sie in älteren Euro-5-Dieseln nachgerüstet werden, können SCR-Systeme dem ADAC zufolge den NOx -Ausstoß um 50 bis 70 Prozent reduzieren. Die Autohersteller halten das aber für einen zu großen Eingriff in die Autos und wollen das Problem lieber über Software-Anpassungen lösen. Experten halten deren Verbesserungspotenzial allerdings für gering.

Was ist Feinstaub und welche Arten gibt es?

Staub ist eine Sammelbezeichnung für allerlei Teilchen, die so klein sind, dass sie eine Weile lang in der Luft schweben. Feinstaub wiederum ist besonders kleiner Staub. Es gibt verschiedene Größeneinteilungen: PM10 (Teilchen, die kleiner sind als 10 Mikrometer), PM2,5 (kleiner als 2,5 Mikrometer) und Ultrafeinstaub (kleiner als 0,1 Mikrometer). Zum Vergleich: Ein menschliches Haar ist zwischen 50 und 100 Mikrometern dick. In Deutschland wird PM10 seit 2000 flächendeckend gemessen, seit 2008 auch PM2,5.

Feinstaub kann aus natürlichen Quellen wie Vulkanen, Waldbränden oder Bodenerosionen entstehen, er kann aber auch menschengemacht sein. In Ballungsgebieten sei, so das UBA, der Straßenverkehr die Hauptquelle. Hier entsteht Feinstaub einerseits durch den Verbrennungsprozess der Motoren, andererseits aber auch durch den Bremsen- und Reifenabrieb und das Aufwirbeln von auf der Straße liegenden Partikeln. Der Feinstaub-Ausstoß im Verkehrssektor hat sich zwischen 1995 und 2015 für PM10 um die Hälfte reduziert, für PM2,5 gar auf ein Drittel.

Wie entsteht Feinstaub im Verbrennungsmotor - und was lässt sich dagegen tun?

So manches alte Dieselauto stößt beim Beschleunigen eine Rußwolke aus. Die Folge einer unvollständigen Verbrennung des Kraftstoff-Luft-Gemischs, bei der sich enorm viele Feinstaubpartikel bilden. Mit Einführung der Euro-5-Abgasnorm im Jahr 2009 konnte das Problem eingedämmt werden. Der darin geforderte Partikelausstoß von maximal fünf Milligramm pro Kilometer ließ sich nur realisieren, indem von da an jedes Dieselauto mit einem Filter ausgerüstet wurde. Damit auch fortan ältere Diesel in Innenstädte fahren durften, förderte die Bundesregierung deren Nachrüstung mit Erleichterungen bei der Kfz-Steuer. Seit einigen Jahren zeigt sich, dass moderne Benzinmotoren ebenfalls zu viele Feinstaubpartikel ausstoßen. Weil nun auch für sie strengere Abgasregeln gelten, wird der Ottopartikelfilter quasi Pflicht.