Katalysator

Beim Verbrennungsprozess des Luft-Kraftstoff-Gemischs im Motor entstehen zwangsläufig Abgase. Diese enthalten zum einen harmlose und unbedenkliche Stoffe wie Wasserdampf, Kohlendioxid und Stickstoff. Zum anderen entstehen dabei aber auch Kohlenmonoxid, Kohlenwasserstoff und Stickoxid, welche für Mensch und Natur gefährlich sind. Ein Katalysator (umgangssprachlich auch kurz: Kat) spielt die entscheidende Rolle bei der Reinigung der Fahrzeugabgase von einem Großteil dieser Stoffe. Im Laufe der Zeit wurden immer effizientere Katalysatoren entwickelt, um die Schadstoffemissionen von Autos zum Schutz der Umwelt so weit wie möglich zu senken. Eine dieser Weiterentwicklungen war die Einführung von Lambdasonden zur Regelung eines Katalysators. Im Ottomotor messen heute üblicherweise eine Regelsonde und eine Diagnosesonde den Sauerstoffgehalt des Abgases vor bzw. nach dem Katalysationsvorgangs. Auf diese Weise wird ständig überwacht, ob das Gemisch in der idealen Zusammensetzung verbrannt wird, die nötig ist, um die Abgase im Katalysator zu weiten Teilen in unschädliche Gase zu verwandeln. Kamen Fahrzeuge mit Dieselmotoren und Oxidationskatalysatoren lange Zeit ohne Lambdasonden aus, werden diese bei allen neueren Modellen eingesetzt, um Verbrauch und Schadstoffemissionen zu reduzieren. Aufgrund der Belastungen, denen ein Katalysator dauerhaft ausgesetzt ist, gehört dieses Element der Abgasanlage zu den typischen Verschleißteilen eines Fahrzeugs. Ist die durchschnittliche Lebensdauer nach 80.000 bis 100.000 km erreicht und erste Probleme tauchen auf, können Sie hier bei Mister-Auto für Ihr Fahrzeug den passenden Katalysator online kaufen.

Wie ist ein Katalysator aufgebaut?

Ein Katalysator besteht aus einem Edelstahlgehäuse, in dem sich ein temperaturstabiles Trägerbauteil aus Metall oder Keramik befindet. Auf diesem Träger befindet sich eine poröse Schicht, die aus Aluminiumoxid sowie Komponenten zur Sauerstoffspeicherung besteht. In dieser Schicht, auch „Washcoat“ genannt, sind die katalytisch aktiven Edelmetalle Platin, Palladium oder Rhodium eingelagert. Ist der Träger aus Keramik gefertigt, wird er mithilfe bestimmter Lagermatten aus Hochtemperaturwolle oder ähnlichen robusten Materialien im Metallgehäuse eingelagert. Das sorgt für längere Haltbarkeit und vermeidet Stoß- und Schlagschäden. Katalysatoren mit Metallträger benötigen keine zusätzlichen Matten oder Gehäuse, da sie fest in der Abgasanlage des Fahrzeugs verbaut sind. Bei Mister-Auto finden Sie die verschiedenen Bauarten und können online bequem und günstig Ihren gewünschten Katalysator kaufen.

Welche Katalysatoren gibt es und wie funktionieren sie?

In den 1980er-Jahren wurden vor allem ungeregelte Katalysatoren verwendet, die jedoch nicht annähernd die Effizienz und geringen Schadstoffwerte heutiger Ausführungen erreichten, da sie einfach zu oft fern des idealen Verhältnisses beim Luft-Kraftstoff-Gemisch arbeiteten. Aus diesem Grund ist der mit Sonden geregelte Katalysator zum Standard-Bauteil jedes neueren Fahrzeugs geworden. Wie viele Sonden eingebaut werden und welche Funktionen sie ausüben, hängt im Wesentlichen vom jeweiligen Motor bzw. Katalysator ab. Heute werden in Fahrzeugen drei verschiedene Arten von geregelten Katalysatoren verbaut:

• EOBD: Die Abkürzung EOBD steht für „Europäische On-Board-Diagnose“ und wird als Bezeichnung für alle Katalysatoren in Euro-3- und Euro-4-Fahrzeugmodellen mit dieser Funktion verwendet. Die EOBD dient der Überwachung sämtlicher Bauteile und Sensoren, die für das Abgassystem relevant sind. Treten Unstimmigkeiten auf, werden diese dem Fahrer direkt über eine Warnlampe oder -anzeige mitgeteilt.
• Oxidationskatalysator: Der Oxi-Kat nutzt den hohen Sauerstoffanteil im Abgas von Dieselmotoren, um Kohlenmonoxid in Kohlendioxid sowie Kohlenwasserstoffe in Kohlendioxid und Wasserdampf zu oxidieren. Da Dieselmotoren kein vorbereitetes Gemisch verbrennen, sondern der Brennstoff in die komprimierte Luft gegeben wird, sind diese Katalysatoren normalerweise ungeregelt. Wie bereits erwähnt, werden bei neueren Fahrzeugen allerdings Sonden zur Reduktion von Emissionen und Kraftstoffverbrauch eingesetzt.
• Drei-Wege-Katalysator: Diese Variante ist die mit Abstand bekannteste und am häufigsten genutzte, da sie in allen Ottomotoren zum Einsatz kommt. Dabei werden die folgenden Stoffe umgewandelt: Kohlenwasserstoffe in Kohlendioxid sowie Wasserdampf, Kohlenmonoxid in Kohlendioxid und Stickoxide in Stickstoff sowie Sauerstoff. Diesen drei Vorgängen, die gleichzeitig ablaufen, verdankt der Drei-Wege-Katalysator seinen Namen. Um optimal arbeiten zu können, ist er auf ein bestimmtes Luft-Treibstoff-Gasgemisch angewiesen, dessen Verhältnis 14,7 kg Luft zu 1 kg Benzin beträgt. Das Formelzeichen für dieses Verbrennungsluftverhältnis ist der griechische Buchstabe Lambda, der den entsprechenden Sonden ihren Namen verlieh. Nur beim richtigen Lambda-Wert können die Motorabgase weitestgehend in umweltverträgliche Stoffe umgewandelt werden. Durch die Verwendung mindestens einer Regel- und einer Diagnosesonde ist ein zuverlässiger Lambda-Regelkreis gewährleistet.

Was müssen Sie zum Wechsel des Katalysators wissen?

Da Katalysatoren hohen Betriebstemperaturen von 800 °C und mehr ausgesetzt sind und durch ihren Kontakt mit aggressiven Stoffen sowie mechanischen Belastungen heftiger Vibrationen stark beansprucht werden, haben sie eine begrenzte Lebensdauer. Als Fahrer erkennen Sie einen defekten Katalysator nicht sofort und einzelne Probleme mit dem Fahrzeug können auch auf defekte Rußpartikelfilter oder Schalldämpfer schließen lassen; jedoch deuten zunehmende Zündaussetzer, ein unrunder Motorleerlauf und Leistungsverlust beim Anfahren auf Probleme mit dem Kat hin. Klarer wird es spätestens beim Aufleuchten der Kontrolllampe, Motorstottern sowie klappernden Geräuschen aus dem Katalysator, sobald nämlich der Keramikträger beschädigt ist. In diesem Fall sollten Sie sich sofort nach einem neuen Katalysator online bei Mister-Auto umsehen und das kaputte Teil schnellstmöglich austauschen lassen. Vom Austausch in Eigenregie raten wir dringend ab, da der Katalysator die entscheidende Rolle für die Abgaswerte eines Fahrzeugs spielt und aus diesem Grund unbedingt fachgerecht ausgewechselt werden sollte.