Autoabgase immer sauberer – und gesundheitsschädlicher?

 

Immer besser gefiltert, immer sauberer, immer unbedenklicher: Das ist die allgemeine Ansicht zur Entwicklung der Abgasfilter an unseren Autos. Eine neue Studie kommt nun jedoch zu einem anderen Schluss. Ihr Titel enthält bereits die Kernaussage. Übersetzt lautet er:

Emissionsvorschriften für Pkw regeln üblicherweise die Gesamtmenge an Kohlenwasserstoffen oder andere weit gefasste Schadstoffkategorien. Dieser Ansatz führte bereits zu deutlich weniger Abgasemissionen.

Doch Autoabgase setzen sogenannte flüchtige organische Verbindungen (VOC) frei, also kohlenstoffhaltige Chemikalien, die als gasförmige Stoffe organischen Ursprungs in der Luft auftreten. Sie begünstigen städtisches Ozon und Aerosole. Zudem stellen sie direkte Risiken für die menschliche Gesundheit dar.

Mit zunehmender Anzahl an Autos auf unseren Straßen haben die Automobilhersteller bereits vor Jahrzehnten damit begonnen, geltende Abgasnormen einzuhalten. Die erste einheitliche Vorschrift für Pkw-Abgase auf europäischer Ebene galt ab 1970. Ab 1992 wurde schließlich die Emissionsnorm Euro-1 eingeführt.

Aktuell gilt für alle neuen Pkw noch die Euro-6-Norm. Am 29. November 2026 tritt für neue Typgenehmigungen bei Pkw (Fahrzeugklasse M1) und leichte Nutzfahrzeuge (N1) die Euro-7-Emissionsnorm in Kraft. Für alle Neuzulassungen gilt sie erst ab dem 29. November 2027. Jede neue Norm brachte etwas strengere Anforderungen mit sich.

Parallel dazu entwickelten die Hersteller alternative Antriebskonzepte wie Hybrid und Elektro, die den Gesamtkohlenwasserstoffausstoß erfolgreich reduzieren konnten. So konnten sich voll- oder teilelektrische Antriebe als eine zentrale Strategie für das Klima- und Luftqualitätsmanagement im Straßenverkehr etablierten und vereinen inzwischen einen Großteil der Neuzulassungen auf sich. Allerdings fahren die meisten der heutigen Bestandsfahrzeuge weiterhin mit einem Verbrennermotor, also einem Benziner oder Diesel.

Die technologischen Veränderungen der Pkw-Abgasanlagen beeinflussen die Zusammensetzung der Fahrzeugemissionen, also das, was letztlich aus dem Auspuff kommt. Und hier heiße weniger, eben nicht immer besser, schlussfolgern die Forscher der Chinesischen Forschungsakademie für Umweltwissenschaften, der Akademie für Ökologie und Umweltwissenschaften in Chongqing und der Universität Peking.

Sie fanden heraus, dass sich durch strengere Abgasvorschriften die gesamten VOC-Emissionen bei Verbrenner-Fahrzeugen um 75 Prozent reduziert hätten. Das galt für den langsamen Kaltstart der chinesischen Abgasnormen China IV zu China VI. Gleichzeitig sei der Anteil hochreaktiver sauerstoffhaltiger VOCs, auch OVOCs (Oxygenierte flüchtige organische Verbindungen) genannt, von 20 auf 35 Prozent angestiegen.

Erwähnenswert ist, dass ein getestetes modernes Hybridfahrzeug mit 25,4 Milligramm pro Kilometer (mg/km) fast doppelt so viele OVOCs emittiere wie ein vergleichbares Verbrennermodell mit 13,3 mg/km. Das sei laut den Forschern auf häufige Start-Stopp-Zyklen des Motors zurückzuführen, die wiederum eine ineffizientere Abgasnachbehandlung verursachen.

Zwar punktet das getestete Hybridfahrzeug mit einer überlegenen Kraftstoffeffizienz. Aufgrund der Messungen schlussfolgerten die Forscher jedoch, dass die nicht krebserregenden Gesundheitsrisiken hier um 69 Prozent angestiegen seien, die krebserregenden Risiken sogar um das Doppelte. Besonders markant seien die Werte von Aromaten und giftigen OVOCs wie Acrolein.

Die Studienautoren betonten zudem den Konflikt zwischen Fortschritten bei der Kraftstoffeffizienz und -einsparung und den gesundheitsgefährdenden Auswirkungen dieser modernen Abgaszusammensetzung. Ebenso empfahlen sie, dass zukünftige Emissionsvorschriften von Gesamtmassengrenzwerten zu stoffspezifischen Kontrollen und Grenzwerten übergehen müssten. So könne die öffentliche Gesundheit umfassend geschützt werden.

Das Forscherteam entwickelte ein sogenanntes „Konzentration–Reaktivität–Toxizität“-Modell. Damit wollten sie die nach Stoffarten aufgeschlüsselten VOC-Emissionen von den Testfahrzeugen der Abgasnormen China IV, China V und China VI vergleichen.

Die Forscher testeten insgesamt sieben Fahrzeuge mit Benzin-Direkteinspritzung. Darunter befanden sich sechs Fahrzeuge mit Verbrennungsmotor und ein Hybridauto mit einem Benzin- und einem Elektroantrieb.

Die Autoren betonten jedoch, dass ein einzelnes Hybridfahrzeug bezüglich der Ergebnisse für dieses Fahrzeug nicht für eine gesamte Flotte repräsentativ sein könne. Zudem erklärten sie, die Ergebnisse sollten nicht als Beweis dafür stehen, dass die Hybridtechnologie von Natur aus umweltschädlicher sei. Vielmehr zeige das getestete Fahrzeug, wie günstige Werte für den Kraftstoffverbrauch und die Gesamtemissionen unter bestimmten Betriebsbedingungen mit einem weniger günstigen chemischen Profil einhergehen können.

Ebenso schilderten sie, dass wiederholte Motorstarts die Katalysatoren daran hindern könnten, bestimmte sauerstoffhaltige Verbindungen effizient zu entfernen, insbesondere bei niedrigen Drehzahlen. Ihrer Ansicht nach sind nun umfangreichere Flottenstudien erforderlich, um festzustellen, welche Muster über verschiedene Fahrzeugmodelle hinweg bestehen.

Die Tests fanden auf einem Rollenprüfstand unter Kalt- und Warmstartbedingungen statt. Die Abgasmessung erfolgte über den weltweit harmonisierten Prüfzyklus für Leichtfahrzeuge, kurz WLTC. Das Team berechnete das Ozonbildungspotenzial (OFP), das Potenzial für sekundäre organische Aerosole (SOAP), den Gefahrenindex (HI) und das Krebsrisiko (CR) für einzelne Verbindungen.

Nicht gemessen haben die Forscher im Rahmen dieser Studie die direkten Auswirkungen der Emissionen auf Menschen. Sie schlussfolgerten lediglich, anhand der gemessenen chemischen Stoffe welche Auswirkung diese erfahrungsgemäß auf den Menschen hätten.

Ebenso kann eine Messung von nur sieben Fahrzeugen lediglich ein grobes Bild der heutigen Abgasmuster liefern. Besonders da es allein in China rund 371 Millionen Pkw plus leichte Nutzfahrzeuge im Bestand – zur Jahresmitte 2026 – geben soll.

Um ein repräsentativeres Ergebnis – nicht nur für China, sondern auch für andere Staaten – zu erhalten, sind Tests mit verschiedenen Modellen, Kraftstoffen, Klimazonen und Fahrbedingungen nötig. Ebenso wären Tests auf echten Straßen sowie mit älteren Katalysatoren und Kurzstrecken sinnvoll.

Auf Deutschland ist die Studie kaum übertragbar. Es handelt sich um eine chinesische Laboruntersuchung mit chinesischem Kraftstoff und nur Benzin-Direkteinspritzung. In der Bundesrepublik fahren jedoch auch rund 27 Prozent der Pkw mit Diesel. Rund 8,8 Prozent sind Hybride. Auch die Betrachtung der kommenden Euro-7-Norm könnte nochmals andere Ergebnisse hervorbringen.