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Fehler und Fehlersuche in AdBlue-Systemen - Teil 2

Der eine oder andere kennt sie bereits, die Meldung "Kein Motorstart in 1.000 km". Je nach Fahrzeughersteller kann die genaue Restreichweite auch etwas abweichen. In diesem Artikel erkläre ich, was der Gesetzgeber vorschreibt, warum diese Meldung kommt, wann sie kommt, und auch, wann sie nicht kommt.

In Teil 2 geht es nun darum, welche Fehlerursachen tatsächlich in Frage kommen, wie sich sich äußern, und was man dann tun kann.

Fehlersuche

Hat man tatsächlich einen Fehler im AdBlue-System, und hat sich ggf. auch das Aufforderungssystem aktiviert, dann liefert der Fehlerspeicher zwar einen ersten Hinweis, man muss jedoch oft etwas genauer hinschauen. Ohne Auslesen des Fehlerspeichers kommt man in der Regel nicht weiter, da zu viele Komponenten als Ursache in Frage kommen.

Oft reicht auch der Fehlercode nicht. Ein Fehler wie "P207F 00 - Wirkungsgrad unzureichend" liegt oft vor, wenn das AdBlue-System einen Fehler meldet, und ist für sich genommen noch nicht hilfreich. Vor allem die Meldung "Wirkungsgrad zu gering" sagt einfach nur "irgendetwas funktioniert nicht, und daher sind die Stickoxid-Emissionen zu hoch". In solchen Fällen ist es nötig, sich die Umgebungsdaten anzuschauen, bzw. wenn man in einem Forum nach Hilfe sucht, die Umgebungsdaten mit auszulesen und auch zur Verfügung zu stellen. Solche Umgebungsdaten enthalten sowohl die Bedingungen, unter denen der Fehler aufgetreten ist, als auch einige Messwerte irgendwelcher Sensoren. Bei Fehlern zum Wirkungsgrad kann das zum Beispiel die Motorlast, die Temperatur des SCR-Katalysators, oder die Messwerte der NOx-Sensoren zum Zeitpunkt des Fehlers sein.

Standardtests

Einige Prüfungen und Tests sind bei vielen Fehlerbildern nötig oder zumindest sinnvoll:

• Sichtprüfung des AdBlue-Injektors oder der AdBlue-Injektoren: mit der Zeit können sich Ablagerungen bilden, die man im Regelfall abwaschen kann. Solche Ablagerungen können dazu führen, dass das AdBlue nicht mehr im richtigen Sprühwinkel oder nicht mehr gleichmäßig abgegeben wird, was zu schlechter Durchmischung mit den Abgasen führen kann. In einem solchen Fall verschlechtert sich die Umwandlungsrate, und man bekommt eine Fehlermeldung der Art, dass der Wirkungsgrad des Reduktionskatalysators zu gering ist
• Dosiermengenprüfung: Hier fordert man per Diagnosegerät das Steuergerät auf, eine ganz bestimmte Menge AdBlue zu fördern. Mit herausgeschraubtem AdBlue-Injektor fängt man dieses AdBlue in einem Messbecher auf. Gibt es eine deutliche Abweichung zwischen Ist- und Soll-Wert, dann muss der Fehler irgendwo im Bereich Fördereinheit, Leitung oder AdBlue-Injektor liegen.

Langzeitanpassungswerte

Fahrzeuge mit AdBlue-System, vor allem Fahrzeuge mit mindestens 2 NOx-Sensoren, vergleichen die tatsächlich gemessene Umwandlungsrate mit einem Kennfeld, das dem Steuergerät sagt, welche Umwandlungsrate unter den gegebenen Umständen (Katalysatortemperatur, Abgastemperatur, Abgasmassenstrom...), normalerweise erreicht werden sollte.

Liegt die Umwandlungsrate unter den Erwartungen, kann dies diverse Gründe haben. Eine Möglichkeit wäre, dass der AdBlue-Injektor zu wenig abgibt.  Bei Fahrzeugen ohne Harnstoffkonzentrationssensor könnte auch die Harnstoffkonzentration etwas geringer als üblich (32,5%) sein. Oder die SCR-Beschichtung des Katalysators könnte Alterungserscheinungen zeigen, wobei letzteres bei PKW kein verbreitetes Thema ist.

AdBlue-Systeme können in diesem Fall versuchen, die Dosierung langsam zu erhöhen und zu prüfen, ob die Umwandlungsrate sich dann verbessert. In solchen Fällen "lernt" das System, um wieviel es die Dosierung auf Grund solcher Besonderheiten des Systems erhöhen muss.

Normalerweise gibt es im Steuergerät ein Kriterium, das Schwellwerte für Langzeitanpassungswerte definiert: steigt ein solcher Wert über einen bestimmten Schwellwert, dann vermutet das Steuergerät einen Fehler, und dann wird mindestens die Motorkontrollleuchte aktiviert. Da das Steuergerät in diesem Fall die Kriterien zur Aktivierung des Aufforderungssystems nicht ausschließen kann, sollten außergewöhnliche Langzeitanpassungswerte im Allgemeinen zu einer Begrenzung der Restreichweite führen. 

Ist eine Komponente des AdBlue-System defekt, können solche Langzeitanpassungswerte unsinnige Werte annehmen. Daher müssen diese Werte nach Reparaturen am AdBlue-System zurückgesetzt werden. Ein hoher Korrekturfaktor für die AdBlue-Dosierung ohne vernünftigen Grund würde dazu führen, dass viel zu viel AdBlue verbraucht wird, und würde vor allem bei Fahrzeugen ohne Ammoniak-Sperrkatalysator zu Ammoniak-Geruch führen. Da NOx-Sensoren auch auf Ammoniak reagieren, würden hohe Ammoniak-Emissionen auch das Steuergerät glauben lassen, dass die NOx-Emissionen weiterhin zu hoch seien, und es würde die Dosierung weiter erhöhen wollen. Das Zurücksetzen der Langzeitanpassungswerte ist also wirklich nötig. Das System würde bei starken Überdosierungen wahrscheinlich nicht von selbst erkennen, dass es den Korrekturfaktor wieder absenken kann. Wenn jemand fragt, ob man einen neuen NOx-Sensor anlernen müsse, lautet die Antwort: "vielleicht". Falls der Sensor durch einen Marder plötzlich kaputt gegangen hat, haben sich die Langzeitanpassungswerte wahrscheinlich nicht deswegen geändert. Hat der Sensor aber schleichend angefangen, immer schlechter zu messen, dann hat das Steuergerät auf Basis der falschen Messwerte die Langzeitanpassungswerte geändert, und dann müssen sie zurückgesetzt werden.

Nummerierung von NOx-Sensoren

Die herstellerübergreifende OBD-Schnittstelle definiert einen Sensor "NOx 1", der vor SCR misst, und einen Sensor "NOx 2", der nach SCR misst. Hat man ein Fahrzeug vor sich, dessen einziger NOx-Sensor nach SCR misst, so kann es sein, dass im Fehlerspeicher die Rede von "NOx Sensor 2" ist, obwohl das Fahrzeug nur einen hat. Das gilt auch, wenn man sich entsprechende Messwerte anschaut. Hier kann die Darstellung sinngemäß so aussehen: "NOx 1: ---- ppm, NOx 2: --- 42 ppm". Das heißt dann nicht, dass der erste Sensor defekt ist, sondern einfach nur, dass es keinen Sensor vor SCR gibt.

VW hat bei den Fahrzeugen mit Doppeldosierungssystem die Bezeichnung "NOx 2" wörtlich genommen, und liefert beim Auslesen ober die herstellerübergreifende OBD-Schnittstelle den Wert des zweiten Sensors, auch bei Fahrzeugen, die drei NOx-Sensoren haben (vor SCR, zwischen SCR1 und SCR2, sowie nach SCR). Das ist zwar korrekt, aber nicht hilfreich, denn die erreichte Umwandlungsrate ergibt sich aus den Messwerten der Sensoren 1 (also v or SCR) und 3 (nach SCR). Möchte man sich bei solchen Fahrzeugen während einer Probefahrt Daten anschauen, muss man ein Diagnosesystem verwenden, das Zugang zu allen drei NOx-Sensoren ermöglicht, in meinem Fall VCDS. 

Fehlerbilder

Im Folgenden zeige ich für einige typische Fehlerbilder und Fehlerspeichereinträge, wie man vorgehen kann, um die Ursache zu finden.

Fehlerspeichereintrag: Drucksensor - kein Signal/Messwert unplausibel/Druck zu niedrig

Mögliche Ursachen:

• Drucksensor defekt
• Fördereinheit defekt
• System undicht

AdBlue muss unter Druck eingespritzt werden. Ist der Drucksensor defekt, kann der korrekte Einspritzdruck nicht sichergestellt werden. In diesem Fall muss das Steuergerät im Allgemeinen von einer Fehldosierung über 50% ausgehen, so dass sich bei einem defekten Drucksensor das Aufforderungssystem aktiviert. Das ist relativ leicht zu diagnostizieren, weil der Drucksensor ausgelesen werden kann. Ist der Sensor defekt, gibt es auch einen Fehlerspeichereintrag über den unplausiblen Messwert des Reduktionsmitteldrucksensors.

Ob dabei nur der Sensor defekt ist, oder ob die Fördereinheit defekt ist und nichts mehr fördert, ist zwar technisch interessant, aber für den Fahrer egal, da in beiden Fällen mindestens die Fördereinheit getauscht werden muss. Ist die Fördereinheit im Tank verschweist, muss der ganze Tank getauscht werden.

Hat man zusätzlich Ammoniak-Geruch, dann bedeutet dass, dass zu viel AdBlue verbraucht wird. Wird zu viel AdBlue verbraucht, obwohl das Steuergerät zu niedrigen Druck meldet, kann man davon ausgehen, dass irgendetwas undicht ist, d.h. der AdBlue-Injektor gibt AdBlue ab, wenn Druck aufgebaut wird, obwohl er gar kein Signal dazu bekommt.

Wie bereits in Teil 1 erwähnt, scheint es bei Audi einen Software-Fehler zu geben, durch den manchmal keine Nachtankaufforderung angezeigt wird (siehe hier). In diesem Fall wird, wenn der Tank ganz leer ist, ebenfalls der Fehler "Reduktionsmitteldruck zu niedrig" generiert und das Aufforderungssystem aktiviert. Das ist insofern korrekt, dass, wenn der Tank leer ist, natürlich kein Druck mehr aufgebaut werden kann. In diesem Fall muss man einfach nur AdBlue tanken. Besser wäre, wenn die Software korrekt funktioniert und eine Nachtankaufforderung angezeigt wird.

Füllstandssensor: kein Signal oder Signal unplausibel

Ein defekter Füllstandssensor äußert sich normalerweise so, dass nach dem Betanken des AdBlue-Tanks die Aufforderung zum Betanken nicht verschwindet, auch nicht nach mehreren Tagen. Zwar kann man ggf. den Füllstandssensor zurücksetzen bzw. das Steuergerät anweisen, den aktuell gemessenen Füllstand als tatsächlichen Füllstand zu übernehmen, wenn aber der Sensor defekt ist und kein Signal mehr liefert, dann liefert er kein Signal mehr, egal ob man versucht, ihn zurückzusetzen oder nicht.

Je nach Hersteller, Modell und Baujahr kann es sein, dass es nur Schalter im Tank gibt, die "wenig - ja/nein" und "viel - ja/nein" messen, oder es kann einen Sensor geben, der die genaue Füllhöhe misst. Bei Fahrzeugen mit Aktiv- und Passivtank gibt es ggf. nur im Aktiv-Tank überhaupt einen Füllstandssensor.

Fehlerspeichereintrag: Reduktionsmittelqualität zu gering/Reduktionsmittelverbrauch zu niedrig

Wenn ein Fehlerspeichereintrag der Art

• Reduktionsmittel - Wirkungsgrad zu gering
• Reduktionsmittel - Qualität unzureichend
• Reduktionsmittelverbrauch zu niedrig

vorliegt, klingt das zunächst nach einer Fehlbetankung des AdBlue-Tanks oder nach einer defekten Fördereinheit oder einem defekten AdBlue-Injektor. In den meisten Fällen liegt das Steuergerät damit aber falsch. Tatsächlich werden diese Fehler meist dann ausgelöst, wenn der oben beschriebene Langzeitanpassungswert einen gewissen Schwellwert überschreitet. Man weiß dann also nur, dass das Steuergerät versucht hat, die Dosierung zu erhöhen, dass das aber das Problem der niedrigen Umwandlungsrate nicht gelöst hat.

Wäre der Inhalt des Tanks leicht verdünnt, würde die Erhöhung der Dosierung helfen. Wäre er stark verdünnt, würde es die Dosierung immer weiter erhöhen, bis der maximal erlaubte Schwellwert für diese Erhöhung erlaubt ist. Insofern ist "Reduktionsmittel - Qualität unzureichend" aus Sicht der Entwickler des Systems durchaus eine plausible Theorie. Aber nur in sehr seltenen Fällen hat der Fahrer tatsächlich gedacht, er könne das Fahrzeug mit Wasser überlisten, und nur in seltenen Fällen hat der Fahrer einen Kanister genommen, auf dem "AdBlue" drauf stand, aber Wasser drin war. Das Problem hierbei ist, dass viele andere Fehlerursachen exakt die gleiche Reaktion hervorrufen und für das Steuergerät gar nicht unterscheidbar sind. Das gleiche würde passieren, wenn der AdBlue-Injektor viel zu wenig abgibt. Auch bei Nebenluftproblem kann das passieren, denn Nebenluft führt dazu, dass viele Sensorwerte nicht mehr der Realität entsprechen, und dann funktioniert die gesamte Steuerung des Systems nicht mehr.

Neuere Fahrzeuge können die AdBlue-Qualität direkt im Tank messen, und können daher diesen Fehler von anderen unterscheiden. Im VW-Konzern werden solche Sensoren zum Beispiel im AdBlue-Tank von Fahrzeugen mit EA288 evo-Motor eingesetzt, und dort wird die genaue Harnstoffkonzentration gemessen. Der Vorteil besteht darin, dass bei einer genauen Messung der Harnstoffkonzentration die Dosierung sehr leicht entsprechend korrigiert werden kann.

Bei diesem Fehlerbild muss man mindestens den AdBlue-Injektor reinigen und, wenn der Fehler dann nicht verschwindet, einen Dosiermengentest machen. Ist der Dosiermengentest und auch die AdBlue-Qualität in Ordnung, hat man wahrscheinlich einen Sensorfehler. Theoretisch kommt auch ein defekter Reduktionskatalysator in Betracht, das ist aber kein häufiges Problem.

Ein Beispiel findet sich hier:

2 Faults Found:
9954 - NOx Reductant Consumption too Low 
          P20F4 00 [040] - -
          Intermittent - Confirmed - Tested Since Memory Clear
             Freeze Frame:
                    Fault Status: 00000001
                    Fault Priority: 2
                    Fault Frequency: 1
                    Mileage: 167311 km
                    Date: 2024.08.18
                    Time: 17:50:25

                    Engine RPM: 1861.00 /min
                    Normed load value: 69.4 %
                    Vehicle speed: 113 km/h
                    Coolant temperature: 90 ∞C
                    Intake air temperature: 24 ∞C
                    Ambient air pressure: 980 mbar
                    Voltage terminal 30: 14.580 V
                    Unlearning counter according OBD: 38
                    Long-term adaptation of reduction agent dosage: 1.81
                    Measured NOx conversion range 1: 0.000
                    Efficiency threshold of NOx conversion range 1: 0.000
                    Mean temperature of SCR catalyst: 354.7 ∞C
                    NOx sensor 1: NOx concentration: 110 ppm
                    NOx sensor 2: NOx concentration: 85 ppm
                    Particle filter: unburned fuel calculated: 0.001

9953 - Reductant Quality Performance 
          P207F 00 [237] - -
          MIL ON - Confirmed - Tested Since Memory Clear
             Freeze Frame:
                    Fault Status: 00000001
                    Fault Priority: 2
                    Fault Frequency: 1
                    Mileage: 167311 km
                    Date: 2024.08.18
                    Time: 17:50:25

                    Engine RPM: 1860.00 /min
                    Normed load value: 69.0 %
                    Vehicle speed: 113 km/h
                    Coolant temperature: 90 ∞C
                    Intake air temperature: 24 ∞C
                    Ambient air pressure: 980 mbar
                    Voltage terminal 30: 14.580 V
                    Unlearning counter according OBD: 40
                    Long-term adaptation of reduction agent dosage: 1.81
                    Measured NOx conversion range 1: 0.000
                    Efficiency threshold of NOx conversion range 1: 0.000
                    Mean temperature of SCR catalyst: 354.7 ∞C
                    NOx sensor 1: NOx concentration: 110 ppm
                    NOx sensor 2: NOx concentration: 85 ppm
                    Particle filter: unburned fuel calculated: 0.000

Der Langzeitanpassungswert der AdBlue-Dosierung hat sich in diesem Fall auf 1,81 erhöht, was den Fehler "NOx Reductant Consumption too Low"  (=Reduktionsmittelverbrauch zu gering) auslöst. Der zweite Fehler sagt, dass NOx Sensor 2 nur knapp unterhalb von NOx Sensor 1 liegt, er sollte jedoch viel weiter darunter liegen. Das Steuergerät generiert also den Fehler "Reducation Quality Performance", also "AdBlue-Qualität". Tatsächlich war einfach ein Sensor kaputt.

Derart hohe Langzeitanpassungswerte sind immer Folgefehler. Wie bereits beschrieben, kann das Fahrzeug an dieser Stelle nicht unterscheiden, ob das AdBlue verdünnt ist, ob die Katalysatorbeschichtung beschädigt ist, ob der Injektor zu wenig abgibt, oder ob der erste NOx-Sensor zu wenig misst, und daher zu wenig AdBlue verbraucht wird, oder ob der zweite NOx-Sensor zu viel misst, und eigentlich die Abgase in Ordnung sind.

Fehlerspeichereintrag: Wirkungsgrad Reduktionskatalysator zu gering

Wenn ein Fehlerspeichereintrag vorhanden ist der Art

• Wirkungsgrad des Reduktionskatalysators zu gering

dann ist der Fehler oft nicht so leicht zu diagnostizieren, und oft wird das Falsche getauscht. Das ist vor allem bei NOx-Sensoren ärgerlich, da die nicht ganz billig sind.

Der Wirkungsgrad des Reduktionskatalysators kann vom Motor- oder AdBlue-Steuergerät ermittelt werden:

• mit zwei NOx-Sensoren: Indem die Umwandlungsrate, die die NOx-Sensoren messen, mit einem Kennfeld verglichen wird. Das Steuergerät weiß also, wie hoch die Umwandlungsrate in bestimmten Temperatur- und Lastbereichen sein sollte.
• mit nur einem NOx-Sensor:
  • nach SCR: hier funktioniert es wie bei zwei NOx-Sensoren, nur dass als erster Sensor der Schätzwert der Rohemissionen verwendet wird
  • vor SCR: Abgase werden im Schubbetrieb über die Niederdruckabgasrückführung zurückgeführt, so dass der Sensor vor SCR die Abgase messen kann

Misst der zuständige Sensor zu hohe Werte, egal warum, dann wird vermutet, dass der Wirkungsgrad des Reduktionskatalysators zu gering ist. Das kann an zu geringer AdBlue-Dosierung liegen, genauso könnte der Sensor defekt sein, oder es könnten Ablagerungen auf dem AdBlue-Injektor sein. Im letzteren Fall würde AdBlue nicht mehr gleichmäßig genug in den Abgasen verteilt.

Der Reduktionskatalysator ist eher selten tatsächlich defekt. Vor allem bei Fahrzeugen, bei denen der DPF eine SCR-Beschichtung hat, müssten bei einer mechanisch beschädigten DPF/SCR-Kombination die Partikelemissionen stark ansteigen. Da die Partikelemissionen ohnehin ab Euro 6 bei der Abgasuntersuchung gemessen werden, sollten die meisten Werkstätten entsprechende Geräte haben. Wenn die Wirkung des Schadens so groß ist, dass das SCR-System deswegen einen Fehler meldet, müssten die Partikelemissionen im Bereich von mehreren Millionen pro Kubikzentimeter liegen.

Etwas anderes ist eine chemische Beschädigung. Die SCR-Beschichtung von DPF/SCR-Kombinationen hält zwar die typischen Temperaturen einer DPF-Regeneration aus, aber die SCR-Beschichtung, die zum Beispiel eine Kupfer-Zeolith-Beschichtung ist, verträgt viele Chemikalien nicht. Reinigungsdienstleister müssen hier darauf achten, was sie verwenden dürfen und was nicht. Die SCR-Beschichtung wird sonst chemisch einfach inaktiv. Während die Partikelfilterfunktion in einem solchen Fall erhalten bleibt, würde die SCR-Funktion also beschädigt werden, und der Wirkungsgrad des Reduktionskatalysators wäre zu gering. An dieser Stelle möchte ich darauf hinweisen, dass das Motorsteuergerät bei Fehlerspeichereinträgen nicht von "DPF/SCR-Kombination" sprechen wird, sondern sich immer entweder auf den Partikelfilter oder auf den Reduktionskatalysator bezieht, auch dann, wenn es eigentlich ein einziges Bauteil ist. 

Bei Fahrzeugen mit nur einem NOx-Sensor, der sich vor SCR befindet, wird der Wirkungsgrad des SCR-Systems nur im Schubbetrieb, und auch da nur manchmal getestet. Bei solchen Fahrzeugen kann es helfen, einen erneuten Test zu erzwingen, vor allem, wenn der Wirkungsgrad randlagig ist, d.h. wenn der Test manchmal ein schlechtes Ergebnis liefert, meistens aber ein gutes. Eine solche Prozedur ist zum Beispiel hier für VAG-Fahrzeuge beschrieben. Es steht zwar nicht dort, aber dieses Vorgehen macht ausdrücklich nur bei Fahrzeugen mit nur einem NOx-Sensor Sinn, und nur, wenn dieser sich vor SCR befindet.

Fehlerspeichereintrag: NOx-Sensoren

Im einfachsten Fall liefert ein Sensor gar kein Signal mehr, z.B. durch einen Marderschaden. Diese Fälle sind sehr leicht zu diagnostizieren. 

Schwieriger sind Sensoren, die noch ein Signal liefern, aber nicht mehr korrekt messen, denn dann hat man vielleicht einen Fehlereintrag zu einem NOx-Sensor, oder man hat einen der oben beschriebenen Fehler, also Wirkungsgrad des Reduktionskatalysators zu gering, Reduktionsmittelqualität zu gering, Reduktionsmittelverbrauch zu gering... nämlich dann, wenn die Messwerte nicht falsch genug sind, damit das Steuergerät die Messwerte als "offensichtlich falsch" erkennt. Da diese Fälle bereits oben abgehandelt sind, geht es hier jetzt um NOx-Sensoren.

Erkennung eines defekten NOx-Sensors vor SCR

Anhand eines Kennfeldes wird mittels Verbrennungsdruck, Temperatur, und einiger weiterer Parameter geschätzt, wie hoch die NOx-Produktion während der Verbrennung etwa sein müsste. Misst der Sensor erheblich weniger, muss davon ausgegangen werden, dass er defekt ist. Misst der Sensor erheblich mehr als die Schätzung, kann der Sensor defekt sein, oder es kann auch ein Problem mit der Verbrennung im Motor vorliegen. Bei VAG-Fahrzeugen scheint es so zu sein, dass zu hohe Messwerte des NOx-Sensors vor SCR nur dann direkt im Fehlerspeicher gespeichert werden, wenn der Messwert über 1650 ppm liegt.

Im Sinne der OBD-Vorschriften ist bei Fahrzeugen, die nur einen NOx-Sensor haben, ein zu höher Messwert vor SCR viel schlimmer als ein zu niedriger, da es bei einem zu niedrigen Messwert dazu kommen könnte, dass der Wirkungsgrad versehentlich als gut bewertet wird, obwohl er schlecht ist. Misst ein NOx-Sensor dagegen zu hohe Werte, wird sowieso früher oder später sowieso deswegen irgendein Fehler ausgelöst.

Bei Fahrzeugen, bei denen der NOx-Sensor vor SCR gleichzeitig der NOx-Sensor nach LNT (NOx-Speicherkatalysator) ist, ist das offensichtlich nicht so einfach, weil man hier ja einen Schätzwert für NOx nach LNT bräuchte.

Variante 1: einziger NOx-Sensor nach SCR

Bei dieser Variante werden die NOx-Rohemissionen zwecks Berechnung der AdBlue-Dosierung geschätzt. Ist die Schätzung zu gering, zum Beispiel weil ein Temperatursensor defekt ist, oder weil der Drucksensor in einem der Zylinder falsch misst, oder (bei älteren Fahrzeugen) das Hochdruck-AGR-Ventil verkokt ist und daher die AGR-Rate falsch geschätzt wird, dann steigen die NOx-Emissionen, und ab einem gewissen Punkt aktiviert sich das Aufforderungssystem. Genauso gut könnte der NOx-Sensor selbst defekt sein und zu hohe Werte messen. Nur selten liegt es tatsächlich am Reduktionskatalysator, meistens liegt es am NOx-Sensor, oder es ist irgendetwas, weswegen das Steuergerät eine zu geringe AdBlue-Dosierung berechnet, defekt. Dass bei zu geringer AdBlue-Dosierung dann der Wirkungsgrad zu gering ist, ist logisch. Auch Wasser im AdBlue-Tank hätte hohe Messwerte des NOx-Sensors zur Folge. Es könnte auch am Injektor liegen, wenn dieser einfach weniger abgibt, als das Steuergerät anweist. Das allerdings kann man mittels Dosiermengenprüfung prüfen.

Bei dieser Konstruktion ist eine Fehlersuche also oft sehr mühsam und führt oft dazu, dass so lange irgendetwas getauscht wird, bis man zufällig die richtige Komponente getauscht hat. Das ist meiner Meinung nach nicht unbedingt ein Fehler der Werkstatt, sondern ein Fehler des Herstellers, der so schlecht diagnostizierbare Fahrzeuge entwickelt hat.

Variante 2: einziger NOx-Sensor vor SCR 

Diese Variante hat gegenüber Variante 1 den Vorteil, dass man die Messwerte des NOx-Sensors mit den Schätzwerten abgleichen kann. Stimmen diese einigermaßen überein, bzw. schwanken sie umeinander herum, dann ist der NOx-Sensor eher nicht die Fehlerursache. Zeigt der NOx-Sensor deutlich niedrigere Werte als der Schätzwert, ist mit hoher Wahrscheinlichkeit der NOx-Sensor defekt, was auch vom OBD-System so erkannt werden sollte ("NOx-Sensor: Signal zu klein", "NOx-Sensor: Messwert unplausibel" o.ä.). Zeigt der NOx-Sensor deutlich höhere Werte, dann könnte er defekt sein, es könnte jedoch auch ein Problem mit der Verbrennung vorliegen, oder eine normale Alterungserscheinung des Motors sein.

Um mit diesem Aufbau einen Test des Gesamtsystems durchführen zu können, ist es notwendig, die Abgase nach dem SCR-Katalysator noch einmal über den Sensor vor dem SCR-Katalysator zu leiten. Das wird dadurch erreicht, dass im Schubbetrieb die Abgasklappe am Auspuff geschlossen wird, und das Ventil der Niederdruck-Abgasrückführung geöffnet wird. Dazu muss sich das Ventil der Niederdruck-Abgasrückführung natürlich hinter dem SCR-Katalysator befinden. Diese Variante findet man vor allem bei einigen Euro 6b-Fahrzeugen mit motornaher DPF/SCR-Kombination.

Korollar: hat man ein Fahrzeug, dessen einziger NOx-Sensor sich vor SCR befindet, hat man zwangsläufig auch eine Niederdruck-Abgasrückführung.

Ein Nachteil dieser Variante ist, dass ein Test des Gesamtsystems nur selten und kurz stattfindet (ein Test dauert nur wenige Sekunden). Es ist schwierig, einerseits die OBD-Anforderungen einzuhalten, und andererseits keine Fehlalarme zu generieren. 

Variante 3: zwei NOx-Sensoren, je einer vor und nach SCR

Bei dieser Variante werden sowohl die Rohemissionen als auch die Auspuffemissionen gemessen. Den Schätzwert der Rohemissionen gibt es immer noch, vor allem um einen Defekt am Sensor vor SCR erkennen zu können.

Meldet das OBD-System einen der beiden NOx-Sensoren, muss man in den Umgebungsparametern des Fehlerspeichereintrags genauer hinschauen. Dort sollten sowohl die Messwerte als auch der Schätzwert für den ersten Sensor hinterlegt sein. Notfalls kann man sich die Werte auch auf einer Probefahrt anschauen. Hier ist meist schnell klar, welcher der beiden Sensoren defekt ist. Zwar meldet das Steuergerät, welchen es für defekt hält, auf Grund der Kosten für einen neuen NOx-Sensor macht es aber Sinn, sich das selbst noch einmal genauer anzuschauen.

Außerdem kann bei dieser Variante die Umwandlungsrate permanent überwacht werden, und so ein Durchschnitt über längere Zeit gebildet werden. Fehlalarme sind hier seltener. Zwar ist die Bauweise geringfügig teurer in der Herstellung, die Fehlersuche aber einfacher. Außerdem funktionieren Varianten mit 2 NOx-Sensoren besser, weil dann unter anderem eine vernünftige Regelung der Ammoniak-Beladung möglich wird.

Fallbeispiel auf Motor-Talk: 

Adresse 01: Motorelektronik Labeldatei: DRV\059-907-401-V2.clb
Steuergerät-Teilenummer: 4G0 907 589 F HW: 4G0 907 589 B
...
1 Fehler gefunden:
9691 - Geber für NOx (G295)
...
NOx Emission NOx-Sensor 2: 132 ppm
NOx Emission NOx-Sensor: 41 ppm
Berechnete NOx-Konzentration hinter Turbolader: 172 ppm

Hier wurde zuerst der zweite Sensor getauscht, wohl mit der Begründung, dass der zweite NOx-Sensor nicht mehr als der erste anzeigen sollte. Das ist zwar richtig, aber nur dann, wenn der erste Sensor korrekt misst. Zeigt der erste Sensor auf Grund eines Defekts viel zu niedrige Werte, dann können die Messwerte des zweitens Sensors selbstverständlich über den Messwerten des ersten Sensors liegen. Abgesehen davon, dass G295 beim fraglichen Fahrzeug ohnehin der Sensor vor SCR ist, ist in diesem Fall der Messwert des ersten Sensors so weit unter dem Schätzwert, dass man zunächst einmal den NOx-Sensor vor SCR tauschen sollte bzw. hätte tauschen müssen. Man kann natürlich auf einer Probefahrt zunächst Daten aufzeichnen und prüfen, ob die Werte dauerhaft so weit auseinanderliegen, die Werte aus diesem Beispiel sprechen aber sehr stark gegen den ersten Sensor. Die Auflösung lautete dann: Marderschaden am ersten Sensor.

Dass bei solchen Werten der hintere Sensor zuerst getauscht wurde, halte ich für einen vermeidbaren Fehler. Der erste Sensor war laut den gezeigten Werten für NOx 1, NOx 2 und Schätzwert offensichtlich defekt, und wenn der erste Sensor defekt ist, ist die AdBlue-Dosierung ziemlich willkürlich. Es ist fast unmöglich, bei einer falschen AdBlue-Dosierung zu sagen, ob der zweite Sensor vielleicht auch defekt ist. Das geht höchstens, wenn er zum Beispiel sichtbare Marderschäden aufweist, oder gar kein Signal mehr liefert. 

Fehlerspeichereintrag: Viele Fehler auf einmal

Sind laut Fehlerspeicher mehrere voneinander eigentlich unabhängige Komponenten auf einmal betroffen (z.B. AdBlue-Förderpumpe, Füllstandssensor, Temperatursensor, Heizung), liegt eher ein Problem an der Verkabelung oder am AdBlue-Steuergerät vor. 

 

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Zuletzt aktualisiert: 06. Januar 2025

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PDF (Version vom 01.05.2024): AdBlue bei Diesel-PKW - Analyse anhand von chemischen Reaktionen anstatt absurder Vermutungen: In diesem Dokument beschreibe ich die wesentlichen Inhalte zu AdBlue-Systemen und der Abgasrückführung sowie viele Tests mit VCDS, ohne den Begriff "Troll" zu verwenden, aber trotzdem mit der gebotenen Deutlichkeit darüber, was von der Berichterstattung zu halten ist. Andere Themen, wie phantasievolle Zulassungszahlen, werden dort nicht behandelt. Es ist von vorne nach hinten lesbar.

Zuletzt aktualisiert: 01. Mai 2024

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Zuletzt aktualisiert: 20. Juli 2023

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Abgasnachbehandlung mittels AdBlue

Dieses Thema ist nun auch als PDF unter Downloads unter dem Titel "ADBLUE BEI DIESEL-PKW - Analyse anhand von chemischen Reaktionen anstatt absurder Vermutungen" verfügbar. Es handelt sich nicht um eine einfache Kopie der Seite, sondern um einen in sich abgeschlossenen Artikel, der auch die Analyse mittels VCDS beinhaltet. 

Viele Fahrer aktuellerer Diesel-PKW der Abgasnorm Euro 6d-TEMP und neuer, die auch im realen Straßenverkehr getestet werden, beobachten einen AdBlue-Verbrauch von nur ca. 1 Prozent des Kraftstoffverbrauchs, obwohl "Experten" im Jahr 2016 und 2017 nicht nur behauptet hatten, dass der Verbrauch bei mindestens 5 Prozent liegen müsste, sondern sogar noch behauptet hatten, dass der AdBlue-Verbrauch bei (damals) zukünftigen Abgasnormen weiter steigen würde.

Schauen wir uns zunächst Daten an, die ich aus meinem Fahrzeug der Abgasnorm Euro 6d ausgelesen habe.

Die eigentlich wichtigen Daten aus den vier Bildern sind dann folgende:

	Kilometerstand [km]	Kraftstoff-Verbrauch [l]	Kraftstoff-Verbrauch [l/100km]	AdBlue-Verbrauch gesamt			AdBlue-Verbrauch [l/1000km]
	26.777	1.549,12	5,79	18.880 g	=	17.321 ml	0,647
	29.737	1.704,65	5,73	20.632 g	=	18.928 ml	0,637
Differenz	2.960	155,53	5,25	1.752 g	=	1.607 ml	0,543

Wir sehen also einen Kraftstoffverbrauch von 5,25 l / 100 km und einen AdBlue-Verbrauch von 0,543 l / 1.000 km über eine Strecke von knapp 3.000 km, was etwas mehr als 1,0 % des Kraftstoffverbrauchs entspricht. Insgesamt, über die ersten 29.737 km, liege ich bei 5,73 l / 100 km und einem AdBlue-Verbrauch von 0,637 l / 1.000 km, was 1,1 % des Kraftstoffverbrauchs entspricht.

Wie passt die Erkenntnis, dass 1 Prozent reicht, damit zusammen, dass Experten behauptet haben (genaue Formulierung: "meinten", siehe [39]), es wären mindestens 5 Prozent erforderlich? Könnte ein Wert von 5 Prozent vielleicht für ältere Motoren tatsächlich zutreffen? Die kurze Antwort lautet: Nein. Für ältere Motoren ist der Wert zwar höher als 1 Prozent, aber nicht so hoch.

Der Rest des Artikels beschäftigt sich nun damit zu zeigen, wie AdBlue-Systeme funktionieren, welche chemischen Reaktionen stattfinden, wie hoch der AdBlue-Verbrauch tatsächlich hätte sein müssen, und mit dem Nachweis, dass die Aussagen von damals keine normalen Irrtümer gewesen sein können. Denn die Frage, wie hoch der AdBlue-Verbrauch sein muss, oder hätte sein müssen, ist eine Rechenaufgabe, keine Vermutungsaufgabe. Diese Rechenaufgabe unterliegt auch keiner Meinungsbildung. Die Rechenaufgabe ist im Prinzip mit Schulkenntnissen in Mathematik, Physik und Chemie lösbar.

Abschnitte:

• Begriffe
• Prinzipielle Funktionsweise
• Die Chemie
• AdBlue-Verbrauch und Kosten
  • welche chemischen Reaktionen stattfinden
  • wie man aus Stickoxiden pro Kilometer auf den notwendigen AdBlue-Verbrauch kommt 
  • wie hoch der AdBlue-Verbrauch tatsächlich hätte sein müssen, insbesondere auch bei Euro 5 - Fahrzeugen, wenn sie ein AdBlue-System gehabt hätten (nicht "5%")
  • welche Kosten für AdBlue sich daraus tatsächlich ergeben
  • dass der AdBlue-Verbrauch auch für die kommende Euro 7 - Norm nicht nennenswert steigen kann
• Größe des AdBlue-Tanks
  • warum die Behauptung, AdBlue-Tanks seien zu klein gewesen, für den europäischen Markt Unsinn ist
  • warum größere Tanks für europäische Fahrzeuge eine Scheinlösung wären, und warum keine seriöse Quelle wesentlich größere Tanks als Lösung in Betracht gezogen hat
• dass echte Experten bereits seit Jahrzehnten nicht mehr hätten glauben können, dass es ein festes Verhältnis zwischen AdBlue- und Dieselverbrauch, wie z.B. "5%", gibt. Auch Angaben wie "3-5%" des ADAC und VDA sind nicht viel besser
• wie AdBlue-Systeme Fehlfunktionen erkennen

Zuletzt aktualisiert: 26. März 2025

• Thermofenster
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