Abgaszusammensetzung

Abgaszusammensetzung bezeichnet die Mischung der Gase, die bei der Verbrennung von Brennstoffen in motorischen oder industriellen Verbrennungsprozessen freigesetzt wird. Ein Großteil des Gases stammt aus der Luft (Stickstoff N2 und Sauerstoff O2); während der Verbrennung wird der vorhandene O2 zum Brennstoff gebunden. Die Hauptprodukte der vollständigen Verbrennung sind Kohlendioxid CO2 und Wasserdampf H2O. In der Trockenabgaszusammensetzung, bei der Wasserdampf entfernt wird, bleiben CO2, N2, O2 sowie geringe Anteile weiterer gasförmiger Bestandteile übrig.

Zu den wichtigsten gasförmigen Bestandteilen gehören CO2 und H2O sowie unverbrannte Kohlenwasserstoffe HC, Kohlenstoffmonoxid CO und Stickstoffoxide NOx (NO und NO2). Zusätzlich können Schwefeldioxid SO2 auftreten, sofern der Brennstoff Schwefel enthält. NOx bilden sich vor allem bei hohen Verbrennungstemperaturen aus Stickstoff und Sauerstoff. Feine Feststoffe wie Partikel PM (z. B. Ruß) gehören nicht zu den Gasen, sind aber bedeutende Bestandteile der Abgase und beeinflussen Gesundheits- und Umweltaspekte.

Die Abgaszusammensetzung variiert je nach Brennstoffart, Motorprinzip und Betriebspunkt. Ottomotoren (Benzin) weisen typischerweise stärkeren CO- und HC-Ausstoß auf, Dieselmotoren zeigen höhere NOx- und PM-Werte, während Erdgasabgase oft geringere PM- und NOx-Emissionen aufweisen. Moderne Abgasnachbehandlung, wie Katalysatoren und Partikelfilter, reduziert CO, HC und NOx signifikant und verändert damit die Zusammensetzung erheblich.

Die Bestimmung erfolgt in Volumenanteilen, meist in Prozent oder Teilen pro Million (ppm) bezogen auf trockene Abgase oder unter Standardbedingungen. Die Abgaszusammensetzung ist zentral für Umweltbewertungen, Emissionsnormen und Luftqualitätsmonitoring.