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Wie funktioniert der Katalysator in einem Auto?

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Wie funktioniert der Katalysator in einem Auto?

Diese Frage stellte Karina aus Stolberg.

In der Chemie gibt es zahlreiche Prozesse, bei denen Katalysatoren eine Rolle spielen.  Ihre Aufgabe ist es, einen chemischen Prozess in Gang zu setzen oder zu beschleunigen.

Katalysatorstoffe dienen also als "Vermittler". Sie werden aber bei diesem Ablauf nicht selbst verbraucht und gehen unverändert aus dem ganzen Prozess hervor.

Je nachdem, wo sie zum Einsatz kommen, können sie aus ganz unterschiedlichen Materialien bestehen. Im Auto ist der Katalysator eine Vorrichtung, die mit Hilfe bestimmter Stoffe die Abgase der Fahrzeuge reinigen soll. Der Katalysator ist ein Teil der Auspuffanlage. Die schädlichen Abgase eines normalen, mit Benzin betriebenen Ottomotors sind Kohlenmonoxid, Kohlenwasserstoffe und Stickoxide.

Der so genannte geregelte Katalysator bewirkt, dass das schädliche Kohlenmonoxid in Kohlendioxid umgewandelt wird, dass sich Kohlenwasserstoffe in Kohlendioxid und Wasserdampf umwandeln und dass die Stickoxide zu Stickstoff werden.

Die eigentlichen Katalysatorstoffe, also die "Vermittler" sind beim PKW- Katalysator Edelmetalle wie Platin, Palladium oder Rhodium. Diese Stoffe sind auf einen wabenförmigen Keramikkörper aufgebracht. Die Verbrennungsgase kommen aus dem Motor, werden über die Oberfläche des Katalysators geführt und schließlich gereinigt durch den Auspuff ausgestoßen - die schadstoffreichen Abgase wurden in schadstoffarme umgewandelt.

Damit dieser Prozess funktioniert, muss das Kraftstoff-Luft-Gemisch so geregelt werden, dass die Abgase möglichst immer gleich zusammengesetzt sind. Um das zu erreichen, wird der Sauerstoffgehalt ständig kontrolliert. Dafür ist die sogenannte Lambda-Sonde zuständig.

Ein Auto mit einem Katalysator muss mit bleifreiem Benzin betankt werden, sonst verliert die katalysatorische Schicht ihre Wirkung. Das Blei versiegelt gewissermaßen die Oberfläche, so dass keine anderen Moleküle mehr damit in Kontakt kommen können.

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