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Katalysator und Rußpartikelfilter – wichtig für die Umwelt

Mit dem Katalysator wurde Ende der 70er Jahre zunächst in den USA ein Bauteil vorgestellt, das den Schadstoffausstoß bei Verbrennungsmotoren drastisch reduzieren konnte. Zunächst als ungeregelter, später als geregelter 3-Wege-Kat hielt die technische Innovation in den 80ern auch in Deutschland Einzug in die Automobiltechnik. Eng damit verbunden ist die Umstellung von bleihaltigem Benzin auf bleifreies, denn diesen Zusatzstoff vertrugen die Katalysatoren nicht. Heute gibt es gar kein verbleites Benzin mehr und der Katalysator hat sich als Instrument zur Luftreinhaltung in PKW bewährt.

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von 46
Art.Nr.:
090-759_BOSAL
Hersteller:
BOSAL
Teilenummer:
090-759
EAN-Nr.:
3351640907592

Referenznummer(n) OE: 1J0131089BX
Produkttyp: Katalysator
Ergänzungsartikel/Ergänzende Info: mit Anbaumaterial
Referenznummer(n) OEM: 090-759
Einbauposition: mitte
Artikelnummer: 090-759
Teilehersteller/Anbieter: BOSAL
166,02 EUR

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Art.Nr.:
099-820_BOSAL
Hersteller:
BOSAL
Teilenummer:
099-820
EAN-Nr.:
3351640998200

Referenznummer(n) OE: 18301435663
Einbauposition: vorne
Produkttyp: Katalysator
Artikelnummer: 099-820
Ergänzungsartikel/Ergänzende Info: mit Anbaumaterial
Referenznummer(n) OEM: 099-820
Teilehersteller/Anbieter: BOSAL
265,73 EUR

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Art.Nr.:
099-596_BOSAL
Hersteller:
BOSAL
Teilenummer:
099-596
EAN-Nr.:
3351640995964

Referenznummer(n) OE: 858144
Einbauposition: vorne
Produkttyp: Katalysator
Artikelnummer: 099-596
Ergänzungsartikel/Ergänzende Info: mit Anbaumaterial
Referenznummer(n) OEM: 099-596
Teilehersteller/Anbieter: BOSAL
212,69 EUR

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BOSAL Katalysator 090-451
Art.Nr.:
090-451_BOSAL
Hersteller:
BOSAL
Teilenummer:
090-451
EAN-Nr.:
3351640904515

Einbauposition: vorne
Produkttyp: Katalysator
Artikelnummer: 090-451
Ergänzungsartikel/Ergänzende Info: mit Anbaumaterial
Referenznummer(n) OE: 8602981
Teilehersteller/Anbieter: BOSAL
Referenznummer(n) OEM: 090-451
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Art.Nr.:
090-822_BOSAL
Hersteller:
BOSAL
Teilenummer:
090-822
EAN-Nr.:
3351640908223

Referenznummer(n) OE: 1K0254301JX
Einbauposition: vorne
Produkttyp: Katalysator
Referenznummer(n) OEM: 090-822
Ergänzungsartikel/Ergänzende Info: mit Anbaumaterial
Artikelnummer: 090-822
Teilehersteller/Anbieter: BOSAL
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BOSAL Katalysator 090-072
Art.Nr.:
090-072_BOSAL
Hersteller:
BOSAL
Teilenummer:
090-072
EAN-Nr.:
3351640900722

Produkttyp: Katalysator
Referenznummer(n) OE: 2114900219
Ergänzungsartikel/Ergänzende Info: mit Anbaumaterial
Referenznummer(n) OEM: 090-072
Einbauposition: mitte
Artikelnummer: 090-072
Teilehersteller/Anbieter: BOSAL
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Art.Nr.:
090-087_BOSAL
Hersteller:
BOSAL
Teilenummer:
090-087
EAN-Nr.:
3351640900876

Produkttyp: Katalysator
Ergänzungsartikel/Ergänzende Info: mit Anbaumaterial
Artikelnummer: 090-087
Einbauposition: mitte
Referenznummer(n) OEM: 090-087
Referenznummer(n) OE: 174100D040
Teilehersteller/Anbieter: BOSAL
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Art.Nr.:
090-645_BOSAL
Hersteller:
BOSAL
Teilenummer:
090-645
EAN-Nr.:
3351640906458

Einbauposition: vorne
Produkttyp: Katalysator
Referenznummer(n) OEM: 090-645
Referenznummer(n) OE: 1706AZ
Ergänzungsartikel/Ergänzende Info: mit Anbaumaterial
Artikelnummer: 090-645
Teilehersteller/Anbieter: BOSAL
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Art.Nr.:
099-637_BOSAL
Hersteller:
BOSAL
Teilenummer:
099-637
EAN-Nr.:
3351640996374

Produkttyp: Katalysator
Referenznummer(n) OEM: 099-637
Ergänzungsartikel/Ergänzende Info: mit Anbaumaterial
Referenznummer(n) OE: 855132
Einbauposition: mitte
Artikelnummer: 099-637
Teilehersteller/Anbieter: BOSAL
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BOSAL Katalysator 090-412
Art.Nr.:
090-412_BOSAL
Hersteller:
BOSAL
Teilenummer:
090-412
EAN-Nr.:
3351640904126

Referenznummer(n) OE: 1634905314
Referenznummer(n) OEM: 090-412
Produkttyp: Katalysator
Artikelnummer: 090-412
Ergänzungsartikel/Ergänzende Info: mit Anbaumaterial
Einbauposition: mitte
Teilehersteller/Anbieter: BOSAL
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BOSAL Reparaturrohr, Katalysator 889-165
Art.Nr.:
889-165_BOSAL
Hersteller:
BOSAL
Teilenummer:
889-165
EAN-Nr.:
3351648891657

Artikelnummer: 889-165
Referenznummer(n) OEM: 889-165
UVP 56,82 EUR 33,34 EUR

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Art.Nr.:
889-497_BOSAL
Hersteller:
BOSAL
Teilenummer:
889-497
EAN-Nr.:
3351648894979

Referenznummer(n) OEM: 889-497
Artikelnummer: 889-497
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von 46

Top Katalysator-Artikel

Der Kat ist Bestandteil der Abgasanlage und ist bei den meisten Fahrzeugen zwischen Abgaskrümmer und Mittelschalldämpfer verbaut. Ist der Katalysator defekt, sollte er bald ausgetauscht werden, denn wenn er nicht funktioniert, ist der Schadstoffausstoß deutlich höher. Ohne Kat zu fahren ist übrigens illegal, denn wer ihn entfernt bzw. nicht funktionsfähig hält, begeht im Prinzip eine Steuerhinterziehung. Die Einstufung der Schadstoffklasse (und somit die Höhe der Kfz-Steuer) beruht nämlich auf dem Schadstoffausstoß eines einwandfrei funktionierenden Fahrzeugs mit Katalysator. Für Diesel gab es lange Zeit keine Katalysatoren, doch mittlerweile haben auch diese Fahrzeuge meistens einen speziellen Oxi-Kat verbaut. Eine Besonderheit von Dieselfahrzeugen ist außerdem der Rußpartikelfilter DPF (Dieselpartikelfilter). Dieser filtert kleine Rußpartikel aus dem Abgasstrom heraus, die als gesundheitsschädlich gelten, wenn man sie einatmet. Außerdem erhöhen sie die Feinstaubbelastung in Innenstädten. Rußpartikelfilter kosten natürlich Geld, weswegen sie in vielen älteren Dieselfahrzeugen lange gar nicht angeboten wurden. Trotzdem gibt es inzwischen Lösungen zur Nachrüstung mit einem Rußpartikelfilter. Entsprechende Nachrüstsätze gibt es für viele Fahrzeugmodelle, ebenso wie Ersatzteile bzw. Austauschteile für Katalysatoren.

Wie funktioniert der Katalysator?

Die hauptsächliche Katalysator Funktion liegt in der Reinigung der Abgase. Dabei werden unter Ausnutzung einer chemischen Reaktion Schadstoffe umgewandelt. Moderne Katalysatoren sind sogenannte 3-Wege-Katalysatoren. Diese Name beruht auf der Fähigkeit, drei Stoffgruppen neutralisieren zu können, nämlich Kohlenwasserstoffe, Kohlenmonoxid und Stickoxide. Nach dem Passieren des Katalysators in der Abgasanlage bleiben lediglich Kohlendioxid (CO2), Stickstoff und Wasser zurück, die über das Endrohr ausgestoßen werden. Deswegen sieht man häufig Wassertropfen an Endrohren, was wiederum die Korrosion von Auspuffanlagen begünstigen kann. Für die Abgasreinigung ist der Katalysator heute aber bislang alternativlos und hat sich in der Praxis bewährt. Bis zu 95 Prozent der Schadstoffe können durch das System umgewandelt werden. Das gilt jedoch nur bei idealen Betriebsbedingungen und einwandfreier Funktionsfähigkeit. Für das Einsetzen der chemischen Katalysereaktion sind vergleichsweise hohe Temperaturen notwendig. Zudem ist die Gemischaufbereitung des Motors entscheidend für die Effizienz. Damit diese im Betrieb fortlaufend angepasst werden kann, messen spezielle Sensoren (Lambdasonden) die Abgaswerte und geben entsprechende Rückmeldungen ans Steuergerät, das wiederum das Gemisch nach Bedarf verändert. Die vor dem Kat eingebaute Lambdasonde wird auch als Regelsonde bezeichnet, während der hinter dem Katalysator verbaute Sensor als Diagnose- oder Kontrollsonde bekannt ist.

Der Katalysator Aufbau im Detail

Den Katalysator erkennt man unter dem Auto an seinem bauchigen Aussehen. Er befindet sich meist als erstes Bauteil nach dem Abgaskrümmer und dem Flexrohr noch vor dem eventuell vorhandenen Mittelschalldämpfer. Im Inneren ist ein wabenförmiges Gebilde aus Keramik oder Metall installiert, das viele kleine Kanäle bildet, durch die das Abgas geleitet wird. Dies dient der Maximierung der Oberfläche, um die katalytische Wirkung zu optimieren. In diesem Trägermaterial befinden sich bestimmte Metalloxide, in denen die für die Katalysereaktion notwendigen Edelmetalle wie Platin oder Palladium eingelagert sind. Diese extrem poröse Schicht wird als Wash-Coat bezeichnet. Die Metalle nutzen sich übrigens im Betrieb nicht ab. Allerdings kommt es bei Katalysatoren nach längerer Zeit oft zu Verschleißerscheinungen und Materialbrüchen. Dann kann die Trägerschicht abplatzen. Wer vorwiegend Kurzstrecke fährt, verschleißt den Katalysator ebenfalls schneller, da die für die chemische Reaktion notwendigen hohen Temperaturen auf Kurzstrecken in der Regel nicht erreicht werden. In der Folge kann sich die katalytisch wirksame Trägerschicht zusetzen. Diese Art von Verschleiß kann jedoch zumindest im Anfangsstadium durch längere Fahrten bei ausreichenden Betriebstemperaturen rückgängig gemacht werden. Die empfindliche Trägerschicht ist übrigens auch der Grund, warum wir unbedingt bleifreies Benzin tanken müssen, denn Blei würde die Schicht beschädigen.

Aus diesen Komponenten besteht ein typischer Katalysator:

  • Substrat (keramische oder metallische Trägerschicht)
  • Edelmetalle auf der katalytischen Fläche (z.B. Platin, Rhodium, Palladium)
  • Lagermatte
  • Katalysatorschale für möglichst vibrationsarme Lagerung

Besonderheiten des Katalysators für Diesel

Bei Dieselfahrzeugen kommt kein 3-Wege-Kat zum Einsatz, sondern in der Regel ein sogenannter Oxidationskatalysator. Dieser ist der Tatsache geschuldet, dass sich in Dieselabgasen verhältnismäßig viel Sauerstoff befindet. Er wird zur Oxidation genutzt, um Kohlenmonoxid in Kohlendioxid umzuwandeln. Außerdem werden auf diese Weise Kohlenwasserstoffe in Kohlendioxid und Wasserdampf verwandelt. Optimalerweise werden die Oxi-Katalysatoren in Dieselfahrzeugen heute mit Rußpartikelfiltern DPF kombiniert.

Anzeichen für Probleme mit dem Katalysator

Natürlich kann der Katalysator als Bauteil auch Defekte aufweisen. Im normalen Betrieb sind diese vom Fahrer nicht immer festzustellen und fallen häufig erst bei der nächsten Abgasuntersuchung im Rahmen der TÜV-Prüfung auf. Aber es gibt auch Anzeichen, die der Fahrer bemerken kann, abhängig vom vorliegenden Defekt.

Darauf sollten Sie achten:

  • Klappergeräusche aus Höhe des Katalysators während der Fahrt
  • Probleme mit dem Leerlauf
  • höherer Kraftstoffverbrauch
  • Probleme mit der Temperaturregelung (insbesondere bei Turbo-Fahrzeugen)
  • Leistungsverlust
  • Änderungen beim Klang der Abgasanlage (in der Regel wird sie lauter)

Ursachen für Defekte am Katalysator

Neben dem bereits erwähnten Verschleiß des Trägermaterials kann der Katalysator auch aus anderen Gründen in seiner Wirkung reduziert sein oder sie ganz einbüßen. Häufige Ursachen für Katalysator Defekte sind folgende:

  • Verschleiß der Trägerschicht
  • Beschädigung durch bleihaltiges Benzin
  • Brüche und Zerbröseln der Wabenstruktur durch Stöße und Vibrationen
  • zerbröselte Katalysatoren vermindern häufig Abgasdurchfluss (dadurch Leistungsverlust)
  • Korrosion am Außengehäuse
  • Undichtigkeiten am Abgaskrümmer bzw. Auspuffteilen vor dem Katalysator
  • defekte Lambdasonden
  • Probleme mit dem Steuergerät
  • bei Turbofahrzeugen: evtl. fehlerhafte Abstimmung (insbesondere nach Tuning)
  • Benzin, das unverbrannt in den Katalysator gelangt und dort abbrennt (dadurch Beschädigung der Trägerschicht möglich) ? passiert vor allem beim Anschieben bzw. Anschleppen

Bei Undichtigkeiten vor dem Katalysator kann das System Falschluft ziehen. Durch den zu hohen Anteil an Sauerstoff im Abgas meldet die Lambdasonde falsche Werte an das Steuergerät, wodurch das Gemisch völlig falsch aufbereitet wird. In der Folge kann es zum kompletten Leistungsverlust kommen.

Kann man einen Katalysator Defekt reparieren?

Wenn ein Katalysator defekt ist, muss er in der Regel komplett ersetzt werden. Eine Reparatur wäre in den meisten Fällen unverhältnismäßig aufwändig, denn der Ersatz des Trägermaterials oder der Lagermatte ist kaum praktikabel. Zudem müsste dafür das Gehäuse des Katalysators geöffnet werden, was nicht vorgesehen ist. Bei dieser Öffnung könnten zudem gesundheitsschädliche Fasern der Lagermatte oder kleinste Bestandteile der Trägerstruktur frei werden. Deswegen werden Sie in der Regel den Katalysator durch ein passendes Ersatzteil tauschen müssen. Ob diese Arbeit in Eigenregie durchgeführt werden kann, hängt vom jeweiligen Fahrzeugmodell ab. Manchmal ist es möglich, einen Katalysator problemlos von der Abgasanlage zu trennen. Häufig ist durch Korrosion und hohe Temperaturen das Öffnen der Verbindungsschrauben schwierig bis unmöglich. Ein Abschweißen und späteres wieder Zuschweißen der Abgasanlage ist dann oft die einzige Alternative, wenn nicht die gesamte Abgasanlage komplett getauscht werden soll. Ein Komplettteil oder geschraubte Elemente zu ersetzen, ist mit etwas handwerklichem Geschick für Laien möglich, wenn sie über die notwendigen Werkzeuge verfügen. Ohne Hebebühne ist ein Austausch jedoch kaum zu bewältigen. Günstige Austausch Katalysatoren sowie Rußpartikelfilter für Dieselfahrzeuge bekommen Sie bei uns für alle gängigen Fahrzeugmodelle. Der Einbau ist selbst in einer Fachwerkstatt häufig nicht sehr teuer, weil der Zeitaufwand sich in Grenzen hält. Sparen können Sie also vor allem beim Kauf günstiger Ersatzteile, die Sie bei uns in Erstausrüsterqualität bekommen. Alte Katalysatoren müssen übrigens fachgerecht entsorgt werden. Die enthaltenen Edelmetalle können recycelt werden und sind wertvolle Bestandteile bei der Produktion neuer Katalysatoren.