Abgasskandal: Unzulässige Abschalteinrichtungen und Thermofenster

Im Herbst 2015 wurde der VW-Abgasskandal bekannt. Dabei kam heraus, dass Diesel-Modelle von Volkswagen und den Konzerntöchtern Audi, Seat und Skoda im Realbetrieb mehr Stickoxide ausstoßen als auf dem Prüfstand. Der Grund dafür sind illegale Abschalteinrichtungen, die Systeme zur Vermeidung von Abgasen deaktivieren oder herunterfahren, wenn das Fahrzeug nicht auf dem Prüfstand steht. Eine solche auch als „Defeat Device“ oder Abschaltvorrichtung bekannte Schummelsoftware wird aber – wenn auch in anderer Form – von anderen Herstellern wie Mercedes-Benz ebenfalls eingesetzt. Oft verstecken sie sich auch hinter harmlos klingenden Namen wie “Akustikfunktion”, “Warmlaufprogramm”, “Kühlmittel-Solltemperatur-Regelung“ oder “Aufwärmstrategie”.

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Wir erklären in diesem Artikel:

• Wie Abgase entstehen und wie sie vermieden werden
• Wie Abschalteinrichtungen rechtlich zu werten sind
• Was eine Prüfstandserkennung ist
• Wie zeitgesteuerte Abschalteinrichtungen funktionieren
• Wie Thermofenster zu werten sind
• Wie die Kühlmittel-Solltemperatur-Regelung funktioniert
• Welche Probleme man erwarten muss, wenn die Abschaltvorrichtung deaktiviert wird
• Wie sich betroffene Kunden wehren können

Kleine Motorkunde: Wie Abgase entstehen und wie sie vermieden werden

Ein Verbrennungsmotor funktioniert im Wesentlichen so: Ein Gas (Luft) wird von einem Kolben in einem Zylinder komprimiert und mit einem Kraftstoff (Benzin, Diesel) versetzt. Dieses Gemisch wird gezündet. Durch die entstehende Hitze dehnt sich das Gas aus und treibt den Kolben wieder aus dem Zylinder, wodurch die Kraft für das Auto gewonnen wird. In der Regel sind Motoren leistungsfähiger und effizienter, wenn sie mit einer hohen Verdichtung, also mit hohem Druck arbeiten.

Beim Betrieb des Verbrennungsmotors können verschiedene Schadstoffe entstehen und damit in die Umwelt gelangen:

• Kohlendioxid (CO2) entsteht immer bei der Verbrennung von Kohlenwasserstoffen. Der Ausstoß lässt sich nur durch einen geringeren Verbrauch reduzieren.
• Kohlenmonoxid und Feinstaub (Ruß) entstehen, wenn der Kraftstoff nicht vollständig verbrennt, v.a. wenn zu wenig Sauerstoff vorhanden ist. Sie können durch ein „mageres Gemisch“ (also Sauerstoffüberschuss) vermieden oder durch Katalysatoren bzw. Rußpartikelfilter unschädlich gemacht werden.
• Stickoxide bilden sich aus Stickstoff und überschüssigem Sauerstoff. Sie entstehen bei hohem Druck und hohen Temperaturen, wie sie besonders bei Diesel-Motoren auftreten. Man kann sie vermeiden bzw. verringern, indem man mit niedrigerer Verdichtung arbeitet oder ein „fettes Gemisch“ verwendet (also Sauerstoffmangel). Die Sauerstoffmenge im Brennraum lässt sich dabei reduzieren, indem man einen Teil der angesaugten Luft durch bereits „verbrannte“ Abgase ersetzt. Außerdem kann man Stickoxide aus dem Abgas entfernen, indem man einen SCR-Katalysator verwendet, der allerdings zusätzlich Harnstofflösung (AdBlue) verbraucht.
• Blei und Schwefel sind in modernen Kraftstoffen nicht mehr in relevanten Mengen enthalten.

Bei genauem Hinsehen ergeben sich dabei einige potentielle Konflikte: Weniger Verdichtung bedeutet weniger Stickoxide aber mehr Verbrauch. Weniger Sauerstoff bedeutet weniger Stickoxide aber mehr Ruß und Kohlenmonoxid. Und wenn man möglichst viel Stickoxide aus dem Abgasstrom entfernen will, steigt der AdBlue-Verbrauch.

Rechtlicher Hintergrund zu Abschalteinrichtungen

Abschalteinrichtungen für das „Emissionskontrollsystem“ sind nach Artikel 3 Nr. 10 der Verordnung (EG) Nr. 715/2007 grundsätzlich verboten, wenn die Wirksamkeit „unter Bedingungen, die bei normalem Fahrzeugbetrieb vernünftigerweise zu erwarten sind, verringert wird.“ Davon gibt es allerdings Ausnahmen. Der Schadstoffausstoß kann nach Artikel 5 Absatz 2 höher sein, wenn

• der Motor gerade angelassen wird,
• die Bedingungen weitgehend den Prüfverfahren entsprechen oder
• es dem Motorschutz dient.

Die Auslegung dieser Ausnahmen für Abschalteinrichtungen ist dabei zwischen Verbraucherschützern und Autoindustrie umstritten und wird wohl erst vom EuGH endgültig geklärt werden können. Fraglich ist beispielsweise, wie nah an den Prüfverfahren die Bedingungen sein müssen. Oder: Wenn die Abgasreinigung unter bestimmten Umständen zum Motorschutz abgeschaltet werden muss, ist der Motor dann eine Fehlkonstruktion, wenn diese Bedingungen als normal angesehen werden können?

Prüfstandserkennung: Die offensichtlichste Abschalteinrichtung

Sehr klar ist die Rechtslage, wenn die Abschalteinrichtung über eine sogenannte Prüfstandserkennung gesteuert wird. Das bedeutet: Das Auto erkennt, ob es auf einem Prüfstand steht und schalten dementsprechend die Abgasreinigung ein oder aus. So hat es Volkswagen mit seinem Skandalmotor EA 189 gemacht. Dabei gibt es verschiedene Möglichkeiten, wie die Prüfstandserkennung funktionieren kann. Hier die bekanntesten:

• Lenkwinkelerkennung: Auf dem Prüfstand fährt das Auto ausschließlich geradeaus, was auf der Straße sehr selten der Fall ist. Ein Fahrzeug mit Schummelsoftware kann daher seine Abschalteinrichtung aktivieren, sobald das Lenkrad bewegt wird.
• Fahrkurvenerkennung bzw. Zykluserkennung: Für Abgastests werden genau festgelegte „Zyklen“ bzw. „Fahrkurven“ mit geringen Toleranzen vorgegeben. Dabei wird der Motor kalt gestartet und anschließend werden Geschwindigkeit, Beschleunigung und Schaltzeitpunkte festgelegt. Diese Zyklen sind so charakteristisch, dass die Motorsteuerung sie erkennen kann.

Eine Prüfstandserkennung ist übrigens nur illegal, wenn sie den Abgasausstoß beeinflusst. Eine solche Funktion kann andererseits nützlich sein, um elektronischen Assistenten wie ABS, ESP oder Abstandswarnern zu kommunizieren, dass sie gerade nicht auf einer Straße unterwegs sind.

Zeitgesteuerte Abschalteinrichtungen

Alles hat ein Ende, auch ein Fahrzyklus auf dem Prüfstand. Genau gesagt dauert er selbst beim neuen Standard WLTP (WLTC) 30 Minuten, beim älteren Test NEFZ (NEDC) nur 20 Minuten. Manche Fahrzeuge verfügen daher über zeitgesteuerte Abschalteinrichtungen, denn für das Bestehen der Tests für die Fahrzeugzulassung muss die Abgasreinigung ja höchstens 30 Minuten lang funktionieren. Auch solche defeat devices dürften klar illegal sein.

Zeitgesteuerte Abschalteinrichtungen werden unter anderem von Fiat eingesetzt.

Thermofenster: Abschalteinrichtung vor dem EuGH

Auch die Außenbedingungen, unter denen die Fahrzyklus-Tests stattfinden, sind genormt. Das betrifft u.a. die Höhe über dem Meer (bzw. den Luftdruck) und die Außentemperatur. Der NEFZ-Zyklus muss beispielsweise bei einer Temperatur zwischen 20 und 30°C stattfinden. Viele Hersteller nutzen das aus und steuern ihre Abschalteinrichtungen über sogenannte Thermofenster. Das bedeutet: Liegt die Temperatur unterhalb einer bestimmten Schwelle (z.B. 17°C) oder über einer anderen Schwelle (z.B. 32°C), wird die Abschalteinrichtung aktiviert und das Fahrzeug stößt mehr Schadstoffe aus als zulässig. Auf dem Prüfstand wird das nicht registriert, weil solche Temperaturen dort nicht zulässig sind. Solche Thermofenster führen allerdings dazu, dass viele Modelle nur selten mit voller Abgasreinigung unterwegs sind. Ein solches Thermofenster setzt beispielsweise VW beim aktuellen Motor EA 288 ein.

Der Einsatz von Thermofenstern wird von den Herstellern oft damit begründet, dass dies zum Motorschutz nötig ist. Bei niedrigen Temperaturen würde sich sonst Kondenswasser bilden, bei hohen droht ggf. Überhitzung. Außerdem müssen die Abgaswerte nach Lesart der Hersteller nur bei Bedingungen eingehalten werden, die den Prüfbedingungen nahekommen.

Die Generalanwältin des EuGH sieht das anders und geht davon aus, dass Thermofenster illegal sind, wenn dadurch die Abschalteinrichtung bereits bei in Europa üblichen Temperaturen reduziert oder abgeschaltet wird. Das Urteil des EuGH steht in der Sache aber noch aus. Es wird im Herbst 2020 erwartet.

Kühlmittel-Solltemperatur-Regelung

Unabhängig davon, wie der Motor den Prüfstand erkennt, gibt es auch verschiedene Möglichkeiten, die Abgasreinigung abzuschalten. Zusätzlich zu den oben beschriebenen Stellschrauben (Abgasrückführung, AdBlue, Verdichtung, Gemisch) hat Mercedes noch eine weitere Methode gefunden: Die Kühlmittel-Solltemperatur-Regelung. Unter ansonsten gleichen Bedingungen entsteht bei höheren Temperaturen mehr Stickoxid. Auf dem Prüfstand werden daher die Motoren über den Kühlkreislauf besonders stark gekühlt. Die Abschalteinrichtung besteht daher einfach darin, auf der Straße die zulässige Motortemperatur zu erhöhen.

Wenn die Abschalteinrichtung entfernt wird: Mögliche Probleme

Wie oben beschrieben besteht ein Konflikt bei der Vermeidung von Abgasen. Wird eine illegale Abschalteinrichtung durch ein Softwareupdate entfernt, verbessern sich daher zwar manche Werte des Motors, andere werden dadurch aber zwangsweise verschlechtert. Wird eine Abschalteinrichtung entfernt, welche die Vermeidung bzw. Reinigung von Stickoxiden unterdrückt hat, ergeben sich daher wahrscheinlich folgende Nachteile:

• Der Kraftstoffverbrauch und damit der Ausstoß von Kohlendioxid steigt.
• Es entstehen mehr Kohlenmonoxid und Ruß. Dadurch ist die Regeneration des Dieselpartikelfilters öfter nötig.
• Der Verbrauch von AdBlue steigt.

Wenn man es mit der Abgasrückführung übertreibt, können sich außerdem an den betroffenen Motorteilen (z.B. AGR-Ventil) Rußablagerungen bilden oder Kondenswasser kann zu Korrosion führen. Gerade eine Änderung der Thermofenster kann hier schwere Folgen haben. Das gilt insbesondere, wenn Abgasrückführung auch bei niedrigeren Temperaturen voll eingesetzt wird, da dann heiße Abgase, die Wasserdampf und Ruß enthalten, auf kalte Außenluft und kalte Bauteile treffen. Auch stärkere Belastungen, Korrosion und Abnutzung bei anderen Teilen sind möglich.

Viele Kunden beklagen sich nach dem Update der Motorsteuerung darüber, dass ihr Auto mehr Geräusche macht oder der Motor unrund läuft.

Wie sich Käufer von Modellen mit illegaler Abschalteinrichtung wehren können

Wer ein Auto mit einer illegalen Abschalteinrichtung gekaut hat, kann den Wagen an den Hersteller zurückgeben. Vom zu erstattenden Kaufpreis kann der Hersteller zwar eine Nutzungsentschädigung abziehen, diese ist aber meist geringer als der Wertverlust. Dieser Anspruch ergibt sich aus einem BGH-Urteil. Rechtecheck hilft betrogenen Kunden dabei, dieses Recht durchzusetzen.

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Die Liste der vom Abgasskandal betroffenen Modelle wird immer länger. Bei uns können Sie prüfen, ob Ihr Modell von VW, Audi, Seat, Skoda, Porsche, Mercedes-Benz, BMW oder Opel betroffen ist. Auch wenn Ihr Modell oder Hersteller bisher nicht offiziell überführt wurde, illegale Abschalteinrichtungen zu nutzen, können Sie sich bei uns registrieren. Wir beobachten die aktuellen Entwicklungen und Urteile zum Thema und halten Sie auf dem Laufenden, wenn auch Sie klagen können.