// SCINEXX — SPAZIO & SCIENZA
Sauberere Autoabgase sind chemisch nicht automatisch harmloser
Sauberer, aber chemisch nicht automatisch harmloser: Strengere Abgasnormen senken die Gesamtmenge flüchtiger organischer Verbindungen aus Benzinautos deutlich. Eine neue Laborstudie zeigt jedoch, dass dabei der Anteil reaktiver sauerstoffhaltiger Verbindungen wächst. Bei dem einzigen getesteten Hybrid lagen einige modellierte Gesundheitsrisiken sogar über denen eines vergleichbaren konventionellen Autos.
Beijing (China). Abgasnormen bewerten Fahrzeugemissionen häufig über Summenwerte wie die Gesamtmenge flüchtiger organischer Verbindungen, kurz VOCs. Doch diese Stoffgruppe umfasst sehr unterschiedliche Moleküle. Einige fördern die Bildung von bodennahem Ozon oder sekundären Aerosolen, andere sind vor allem wegen ihrer Giftigkeit relevant. Eine sinkende Gesamtmasse bedeutet deshalb nicht automatisch, dass auch jede problematische Komponente im gleichen Maß abnimmt.
Für die neue Untersuchung hat das Team sieben leichte Benzin-Pkw mit Direkteinspritzung auf einem Rollenprüfstand getestet. Sechs Fahrzeuge erfüllten die chinesischen Abgasstufen China IV, V oder VI, jeweils zwei pro Stufe. Hinzu kam ein nicht extern aufladbarer China-VI-Hybrid. Alle Fahrzeuge besaßen einen Dreiwegekatalysator und absolvierten den weltweit harmonisierten WLTC-Fahrzyklus unter Kalt- und Warmstartbedingungen. Anschließend bestimmten die Forscher einzelne VOCs und berechneten daraus ihr Potenzial für Ozon, sekundäre organische Aerosole und toxikologische Risiken.
Bei konventionellen Autos sank der VOC-Emissionsfaktor in der langsamen Phase nach einem Kaltstart von 287,8 Milligramm pro Kilometer bei China IV auf 71,8 Milligramm pro Kilometer bei China VI. Das entspricht einem Rückgang um 75 Prozent. Gleichzeitig veränderte sich die Zusammensetzung. Über den gesamten WLTC-Kaltstartzyklus stieg der Anteil sauerstoffhaltiger VOCs, kurz OVOCs, von 20 bis 22 Prozent bei China IV und V auf 35 Prozent bei China VI. Beim getesteten Hybrid lag ihr Anteil bei 37 Prozent.
Besonders deutlich war der Unterschied in der langsamen Phase nach einem Warmstart. Dort emittierte der China-VI-Hybrid 25,4 Milligramm OVOCs pro Kilometer, der vergleichbare konventionelle China-VI-Wagen 13,3 Milligramm. Die Forscher führen die höheren Werte des Hybrids unter anderem auf häufige Motorstarts zurück. Dabei bleiben Abgas und Katalysator zeitweise vergleichsweise kühl, was unvollständige Verbrennung und eine geringere Abgasnachbehandlung begünstigen kann.
Die Studie hat daraus auch Kennzahlen für mögliche Gesundheitswirkungen abgeleitet. Diese Werte sind Modellrechnungen aus den gemessenen Emissionen und einem festgelegten Expositionsszenario, keine beobachteten Erkrankungsraten. Bei den konventionellen Fahrzeugen sank der nicht krebserzeugende Gefahrenindex in der langsamen Kaltstartphase von China IV zu China VI um 73 Prozent. Der modellierte Krebsrisikoindikator ging sogar um 85,6 Prozent zurück.
Beim einzelnen Hybrid zeigte sich jedoch ein anderer Vergleich. Sein nicht krebserzeugender Gefahrenindex lag unter denselben Kaltstartbedingungen 69 Prozent über dem des konventionellen China-VI-Fahrzeugs. Der modellierte Krebsrisikoindikator war nahezu doppelt so hoch. Sauerstoffhaltige Verbindungen bestimmten einen großen Teil des nicht krebserzeugenden Indexes, während Aromaten 78 bis 87 Prozent zum Krebsrisikoindikator beitrugen. Diese Ergebnisse beschreiben das untersuchte Emissionsprofil und dürfen nicht als tatsächliches individuelles Krankheitsrisiko verstanden werden.
Auch bei der Bildung sekundärer Luftschadstoffe zeigt sich kein einheitliches Bild. Das berechnete Ozonbildungspotenzial des konventionellen China-VI-Fahrzeugs lag in der langsamen Kaltstartphase 78,9 Prozent unter dem China-IV-Wert. Beim Hybrid war es mit 250 Milligramm Ozon pro Kilometer dagegen statistisch nicht signifikant niedriger als beim vergleichbaren Verbrenner mit 241 Milligramm. Acrolein und Vinylacetat gehörten beim Hybrid zu den wichtigsten Treibern dieses Ozonbildungspotenzials.
Beim Potenzia