Wien - Dieselmotoren sind vor allem wegen ihres Feinstaubausstoßes auf die Abschusslisten von Umweltschützern gekommen, dementsprechend auf Hochtouren laufen die Anstrengungen von Motorenherstellern, den Rußanteil im Abgas zu senken. Am Institut für Materialchemie der Technischen Universität (TU) Wien erforschen Wissenschafter um Hinrich Grothe jene Vorgänge auf molekularer Ebene, die bei der Verbrennung der Rußpartikel im Filter ablaufen. Das Überraschende: Nitratgruppen spielen eine entscheidende Rolle.

Zur Reduktion von Ruß im Dieselabgas werden mehrere Systeme alternativ eingesetzt. So können die Partikel über längere Zeit in einem Filter gesammelt werden, in regelmäßigen Abständen wird dann - unbemerkt vom Fahrer - die Temperatur des Abgases deutlich erhöht und damit der angesammelte Ruß verbrannt. So wird verhindert, dass der Filter verstopft und gewechselt werden muss.

"Bei so genannten Durchflussfiltern passiert der Abbau des Rußes dagegen kontinuierlich", erklärte dazu TU-Professor Grothe gegenüber der APA. Bis jetzt war bekannt, dass so genanntes Stickstoffdioxid dabei die entscheidende Rolle als Oxidationsmittel darstellt. Im Gegensatz zum Sauerstoff, der erst bei höheren Temperaturen wirksam wird, verbrennt das Stickstoffdioxid den unerwünschten Staub schon bei Temperaturen von 200 bis 300 Grad. Das Gas wird vor dem Partikelfilter gleichsam erbrütet und zwar über einen Katalysator, der das im Motor reichlich anfallende Stickstoffmonoxid in Stickstoffdioxid verwandelt.

Blätter in einem Salatkopf

"Die Rußpartikel darf man sich nicht einfach als kleine Kügelchen vorstellen, sondern als viellagige Teilchen, die Ketten von bis zu einem Mikrometer Länge bilden (der tausendste Teil eines Millimeters). Der Aufbau der gesundheitsschädigenden Teilchen ist vergleichbar mit der Anordnung von Blättern in einem Salatkopf", so Grothe. Die chemischen Vorgänge, die zum Abbau der Partikel führen, finden hauptsächlich an den Blattkanten statt, um beim Vergleich mit dem Salathäuptel zu bleiben.

Bei ihren Untersuchungen haben die Wiener Forscher nun herausgefunden, dass Nitrate, genauer gesagt: Nitratgruppen, die aus Stickstoffdioxid und Sauerstoff entstehen, eine entscheidende Rolle bei der Verbrennung der Rußteilchen spielen. Ideale Temperaturen für die Abläufe sind zwischen 200 und 300 Grad, also Temperaturen, welche das Material in Filter und Auspuff nicht übermäßig beanspruchen. (APA)