Feinstaub: Forscher entwickeln billige Lösung für Dieselruß

Feinstaub: Forscher entwickeln billige Lösung für Dieselruß

von Wolfgang Kempkens

In Feinstaub steckt unter anderem Dieselruß. Forscher am KIT haben nun eine günstige Lösung gefunden, die Partikel zu vermeiden.

Stickoxide und Feinstaub, zu dem Dieselruß gehört, dringen tief in das Atemsystem ein. Die Oxide reizen es, sodass es zu Asthma und anderen Erkrankungen der Atemwege kommen kann. Im Sommer sind sie Hauptursachen für den berüchtigten Smog. Ruß steht auch im Verdacht, Krebs zu erregen.

Weil die Abgasverordnungen immer strenger werden, müssen die Schadstoffe immer weiter reduziert werden. In der jüngsten Norm Euro6 dürfen Diesel-Pkw nur noch 80 Milligramm Stickoxide pro Kilometer emittieren. Euro3 erlaubte noch 500 Milligramm. Die erlaubte Masse an Rußpartikeln sank zwischen Euro1 und Euro6 von 180 auf nur noch 4,5 Milligramm pro Kilometer.

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Organischer Mix könnte die Lösung seinMit einer organischen Lösung, die auf den komplizierten Namen Oxymethylendimethylether (OME) hört, ließe sich das Rußproblem bei Dieselmotoren lösen. Die ungiftige Flüssigkeit vermischt sich intensiv mit dem Treibstoff und erhöht dessen Zündwilligkeit. Gleichzeitig verhindert die Lösung schon bei der Verbrennung in den Zylindern die Rußbildung. Der Ruß verbrennt einfach mit.

Der Filter, der in moderne Motoren eingebaut wird, lässt sich im Idealfall einsparen. Den Rest, also das Knacken der gefährlichen Stickoxid-Moleküle, besorgt dann der speziell für Dieselmotoren ausgelegte Katalysator. Oder manipulierte Software für die On-Board-Diagnoseeinheit, was aber spätestens seit dem Volkswagen-Skandal nicht mehr ratsam ist.

So gut die OME-Lösung klingt – bislang scheitert sie an den Kosten. Denn die Herstellung der ungiftigen organischen Flüssigkeit – organisch, weil sie Kohlenstoff enthält – ist so teuer, dass der Spritpreis drastisch angehoben werden müsste.

Dieselruß-Lösung in günstigNun haben Forscher am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) eine Technik entwickelt, mit der sich OME so billig herstellen lässt, dass die Mehrkosten beim Sprit überschaubar bleiben. Wie teuer die Produktion im Detail ist, steht noch nicht fest. Bisher ist das Verfahren noch im Labormaßstab.

Während OME bisher für Spezialanwendungen aus teuren Ausgangsmaterialien hergestellt wird und das Rohprodukt aufwändig von unerwünschten Nebenprodukten abgetrennt werden muss, genügen den Forschern die kostengünstigen Standardchemikalien Alkohole wie Methanol und Formaldehyd. Beide lassen sich aus nachwachsenden Rohstoffen herstellen.

Die beiden Flüssigkeiten werden gemeinsam mit einem wässrigen und einem organischen Lösungsmittel wie Diesel sowie einem speziell für diesen Zweck entwickelten Katalysator in einen Reaktor geschüttet. Dort trennt sich das Gemisch in eine scharf voneinander getrennte wässrige und eine organische Phase.

OME bleibt im Diesel zurück, der sofort in den Tank geschüttet werden kann. Die unerwünschten Nebenprodukte sammeln sich in der wässrigen Phase.

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