Partikelfilter für Bremsen- und Reifenabrieb
Ein großer Teil des Feinstaubes kommt nicht aus Motoren, sondern von Reifen und Bremsen. Ein Zulieferer arbeitet an einem Filter, der das Problem löst.
Was Autos so ausstoßen, ist reichlich verwirrend. Zuletzt ging es meist um Kohlendioxid (CO2), das schädlich für das Klima ist, oder um Stickoxide (NOx), die schädlich für den Menschen sind. Ein weiteres Problem im Abgas bescherte uns vor rund 10 Jahren die Umweltzonen in Städten: Die Belastung durch Feinstaub ist zu hoch. Nicht mehr so schlimm wie früher – aber dennoch zum Teil über dem Soll.
Feinstaub entsteht zu einem großen Anteil im Straßenverkehr. Moderne Motoren mit Direkteinspritzung stoßen ihn aus. Deshalb bekommen Diesel (schon lange) und Benziner (seit kurzem) Partikelfilter, die den Feinstaub auffangen und abbrennen. Übrig bleibt Asche, die Gefahr ist an dieser Stelle gebannt.
Allerdings kommen die Partikel nicht nur aus dem Motor, sondern auch von anderen Bauteilen. Reifen und Bremsen produzieren ständig Feinstaub. Ihr Abrieb wirbelt durch die Luft und macht etwa 50 Prozent der Statistik aus. Zum Vergleich: Die Partikel aus Verbrennungsmotoren sind für etwa 16 Prozent der Feinstaub-Emissionen verantwortlich. Der Rest ist aufgewirbelter Staub.
Der Zulieferer Mann+Hummel entwickelt einen Filter, der Partikel aufnehmen soll, die nicht im Motor entstehen. Er fängt Feinstaub ein, der beim Bremsen und Rollen entsteht. Damit ist er nicht nur für Verbrenner relevant, sondern auch für Elektroautos. Für sie gilt die Problematik ebenfalls.
Kampf gegen Bremsstaub und Reifenabrieb
Bei Feinstaub geht es um winzig kleine Partikel. Wie viele sich höchstens in der Atemluft befinden sollten, hängt von ihrer Größe ab. Laut Bundesumweltamt sollten Partikel mit mindestens zehn Mikrometern Durchmesser in einer maximalen Konzentration von 50 Mikrogramm pro Kubikmeter Luft pro Tag vorkommen.
Kleinere Partikel sind für den Menschen schädlicher, weil sie weit in die Lunge vordringen können. Besonders eine Größe von weniger als 2,5 Mikrometer gilt als kritisch. Beruhigend: Ihr Aufkommen sank zwischen 1995 und 2015 um die Hälfte. Durch das Inkrafttreten der Abgasnormen Euro 6c und Euro 6d-Temp sollte dieser Wert weiter sinken.
Aber Abgasnormen nützen nichts, wenn die Schadstoffe nicht nur im Motor entstehen. Der Filter von Mann+Hummel setzt deshalb außerhalb des Abgastraktes an. Der Zulieferer kündigte seine Pläne bereits 2017 an und startete Versuche mit der Firma Streetscooter, seit 2018 testet er mit Serienmodellen von Automobilherstellern. Ein Prototyp des VW Golf 8 wurde bereits mit einem Bremsstaubfilter gesichtet.
Feinstaub: Ein Filter in Rad-Nähe
Die Partikel entstehen durch Reibung. Die Bremsbeläge schaben über die Bremsscheibe, Reifen arbeiten mit Schlupf. Das Material gibt in winzig kleinem Maßstab nach und löst sich partikelweise von der Oberfläche. Besonders in der Stadt, wo man häufig beschleunigt oder bremst. Das Ergebnis sieht man zum Beispiel auf silbernen Alufelgen: Dunkler Staub setzt sich ab. Was sich nicht ans Rad bindet, gelangt in die Atemluft.
Hier setzt der Filter an. Er sitzt in der Nähe des Bremssattels und wird so angeströmt, dass die Partikel in den Filter gleiten. Dort fängt sie ein Metallfaservlies auf. Es ist in den Körper des Filters gefaltet, denn eine große Oberfläche fängt besonders viele Partikel auf. Im Testbetrieb habe man die Partikelbelastung der Bremsanlage um 80 Prozent senken können. Toll für den Autofahrer – er muss seltener seine Felgen putzen.
Die Serienreife des Filters ist für 2021 angedacht. Bis dahin könnte sich noch die Form ändern. Streetscooter tragen einen Kasten unter dem Chassis, das Partikel aufnimmt. Serienautos benötigen kompakte Bausteine in Radnähe. Idealerweise sind sie besonders leicht, denn eine Montage am Federbein bedeutet mehr ungefederte Masse. Sie dürfen das Fahrverhalten aber nicht verschlechtern. Zudem sollen sie so lange halten wie ein Bremssattel.
Die Feinstaub-Grenzwerte könnten sinken
Die Filtertechnik ließe sich perspektivisch vielfältig einsetzen, zum Beispiel bei Schienenfahrzeugen. Die produzieren ebenfalls Partikel, vor allem beim Bremsen. Die Grenzwerte werden auf U-Bahnhöfen häufig überschritten, obwohl die Züge elektrisch angetrieben sind.
Der Feinstaub-Filter soll sich vor allem um den anfallenden Bremsstaub kümmern. Übrig bleibt der Reifenabrieb. Der ist ebenfalls gefährlich, weil er als Mikroplastik in den Boden und ins Wasser gelangt. Man geht von 110.000 Tonnen Feinstaub durch Reifenabrieb pro Jahr in Deutschland aus. Mögliche Lösungen: Filter in Kanalisationen oder biologisch abbaubare Reifen.
Immerhin: Die Feinstaubbelastung sank in den vergangenen Jahren stark. Nur wenige Städte rissen im vergangenen Jahr die Grenzwerte. Die Gesundheitsorganisation WHO empfiehlt allerdings niedrigere Grenzen. Ziel seien 20 Mikrogramm pro Kubikmeter Luft.
