Katalysator: Funktion, Aufbau und was bei Defekt passiert

Der Katalysator (kurz: Kat) ist eines der wichtigsten Bauteile zur Abgasreinigung im Fahrzeug. Er wandelt schaedliche Abgase in weniger schaedliche Stoffe um. Ohne funktionierenden Katalysator keine TUeV-Plakette - und erhebliche Umweltbelastung.

Was macht der Katalysator?

Der Katalysator ist ein chemischer Reaktor im Abgasstrang. Er wandelt drei schaedliche Abgasbestandteile in harmlosere Stoffe um:

Wirkungsgrad: Ein funktionierender Drei-Wege-Katalysator wandelt ueber 90% der Schadstoffe um.

Aufbau eines Katalysators

Aeussere Huelle

• Edelstahlgehaeuse (hitzebestaendig)
• Isoliermatte gegen Waermeverlust
• Flansche zum Anschluss an die Abgasanlage

Traegerkoerper (Monolith)

• Keramik oder Metall mit Wabenstruktur
• Tausende kleine Kanaele (Zellen)
• Grosse Oberflaeche fuer chemische Reaktionen
• Typisch: 400-900 Zellen pro Quadratzoll

Katalytische Beschichtung (Washcoat)

• Edelmetalle: Platin, Palladium, Rhodium
• Aufgetragen auf Aluminiumoxid-Traeger
• Diese Metalle ermoeglichen die chemischen Reaktionen
• Mehrere Gramm Edelmetall pro Katalysator

Arten von Katalysatoren

Drei-Wege-Katalysator (G-Kat)

Standardkatalysator fuer Benzinmotoren. Reduziert alle drei Hauptschadstoffe gleichzeitig. Benoetigt Lambda-1-Gemisch (stoechometrisch).

Oxidationskatalysator

Fuer Dieselmotoren. Wandelt CO und HC um, aber nicht NOx. Wird oft mit anderen Systemen kombiniert.

SCR-Katalysator

Selective Catalytic Reduction fuer Dieselmotoren. Reduziert Stickoxide mithilfe von AdBlue (Harnstoffloesung).

Speicherkatalysator (NSC)

NOx-Speicherkatalysator fuer Magermotor-Benziner und Diesel. Speichert NOx und baut es periodisch ab.

Betriebstemperatur und Light-off

Der Katalysator braucht Waerme zum Arbeiten:

• Light-off-Temperatur: ca. 300 Grad Celsius
• Optimale Betriebstemperatur: 400-800 Grad Celsius
• Maximaltemperatur: ca. 1.000 Grad (darueber Beschaedigung)

Darum: Bei Kurzstrecken erreicht der Kat oft nicht seine Betriebstemperatur - er arbeitet dann nur eingeschraenkt, und Schadstoffe lagern sich ab.

Die Lambdasonde - Partner des Katalysators

Die Lambdasonde misst den Sauerstoffgehalt im Abgas und ermoeglicht so die praezise Gemischregelung:

• Vordere Sonde (Regelsonde): Vor dem Kat, steuert die Gemischbildung
• Hintere Sonde (Diagnosesonde): Nach dem Kat, ueberwacht die Kat-Funktion

Symptome eines defekten Katalysators

• Motorkontrollleuchte: Leuchtet bei erkanntem Kat-Problem
• Leistungsverlust: Verstopfter Kat behindert Abgasfluss
• Rasselgeraeusche: Keramik im Inneren ist gebrochen
• Schwefelgeruch: Kat arbeitet nicht mehr richtig
• Erhoehte Abgaswerte: Faellt bei der AU auf
• Schlechter Motorstart: Bei komplett verstopftem Kat

Ursachen fuer Katalysator-Defekte

Kosten fuer Katalysator-Austausch

• Universal-Katalysator: 100-300 EUR
• Original-Katalysator: 400-2.000 EUR
• Einbau: 100-300 EUR
• Gesamtkosten: 300-2.500 EUR je nach Fahrzeug

Katalysator und TUeV

Bei der Abgasuntersuchung (AU) wird geprueft:

• Schadstoffwerte im Abgas
• Lambda-Wert (Gemischzusammensetzung)
• Funktion der On-Board-Diagnose (OBD)

Ein defekter Katalysator fuehrt zum Nichtbestehen der AU und damit zu keiner TUeV-Plakette.

Fazit

Der Katalysator ist unverzichtbar fuer saubere Abgase und die Einhaltung von Umweltvorschriften. Er wandelt schaedliche Stoffe wie Kohlenmonoxid, Stickoxide und Kohlenwasserstoffe in harmlosere Substanzen um. Damit er lange haelt, sind regelmaessige Wartung, richtige Gemischregelung und das Vermeiden von reinen Kurzstrecken wichtig. Bei Defektsymptomen sollten Sie zeitnah die Werkstatt aufsuchen - nicht nur wegen des TUeVs, sondern auch der Umwelt zuliebe.