AGR und Dieselpartikelfilter: wie sie funktionieren und warum sie zusetzen
Das sind die beiden Bauteile, die bei modernen Dieseln am meisten Ärger machen, und fast immer aus demselben Grund: wie wir das Auto fahren. Ich erkläre dir, was jedes davon macht, warum es zusetzt und was du tun kannst, damit dir das nicht passiert.
Die AGR: einen Teil der Abgase zurück in den Motor
Die AGR (Abgasrückführung) ist ein Ventil, das einen Teil des Abgases abzweigt und wieder in den Ansaugtrakt leitet. Klingt erst mal verrückt, einem Motor Abgas zu füttern, hat aber seinen Sinn: Das Gas ist schon verbrannt, es brennt nicht mehr, und wenn es sich mit der Frischluft mischt, sinkt die Verbrennungstemperatur. Bei niedrigerer Temperatur entstehen viel weniger Stickoxide, die NOx, und die gehören zum Schlimmsten, was aus einem Auspuff kommt.
In Abbildung 1 siehst du den Weg in Orange: Das Gas kommt aus dem Abgaskrümmer, läuft durch einen Kühler, dann durch das Ventil und über die Ansaugseite wieder in den Motor.
Das Problem: Das Abgas eines Diesels enthält Ruß, und über die Ansaugung kommen auch Öldämpfe aus dem Kurbelgehäuse. Beides zusammen ergibt eine schwarze Paste, die Ölkohle, die sich am Ventil, im Ansaugkrümmer und im Kühler festsetzt. Hängt das Ventil fest, egal ob offen oder zu, verliert das Auto Leistung, qualmt schwarz, die Motorkontrollleuchte geht an und manchmal schaltet es ins Notlaufprogramm.
Der Dieselpartikelfilter: eine Falle für Ruß
Der Partikelfilter (je nach Marke FAP oder DPF genannt) sitzt in der Abgasanlage, unter dem Auto und hinter dem Katalysator: Das ist das orangefarbene Teil in Abbildung 2. Innen ist er eine Wabe aus Keramik, deren Kanäle abwechselnd verschlossen sind. Das Gas muss also durch die porösen Wände, und der Ruß bleibt drin hängen. Er fängt fast alles ab, mehr als 95 %.
Ein Filter, der sich nur füllt, wäre irgendwann dicht, also muss er ab und zu geleert werden, und genau das ist die Regeneration (das Freibrennen): Der Ruß wird bei etwa 600 Grad verbrannt und geht als Gas raus. Fährst du eine Weile Autobahn, verbrennt ein Teil von selbst. Wenn nicht, stößt das Steuergerät sie an: Es spritzt etwas mehr Diesel ein, um das Abgas aufzuheizen, und hält das zehn bis zwanzig Minuten so. Stellst du in der Zeit den Motor ab, bleibt die Regeneration halb fertig.
Und da liegt der Ursprung fast aller Probleme: Diesel, die nur Kurzstrecke in der Stadt fahren. Der Filter füllt sich, die Regenerationen werden nie fertig, und eines Tages leuchtet die DPF-Leuchte oder das Auto dreht nicht mehr über 3.000 Touren.
Warum du dem Auto ab und zu Gas geben solltest
Das ist kein Werkstattmärchen. Eine Weile auf der Landstraße mit munter drehendem Motor, nicht am Begrenzer, aber eben auch nicht im sechsten Gang bei 1.500, tut allem gut: Das Abgas wird richtig heiß, der Filter reinigt sich selbst, die Regenerationen laufen durch und durch die AGR strömt heißeres, saubereres Gas, das weniger Ölkohle hinterlässt. Dieseln, die viel Stadt fahren, empfehle ich jede Woche oder alle zwei Wochen eine halbe Stunde Autobahn, in einem Gang, in dem der Motor bei 2.500 bis 3.000 Touren läuft.
Und die Injektoren sollten sauber arbeiten. Ein Injektor, der tropft oder schlecht zerstäubt, macht mehr Ruß, und der Filter ist schneller voll. Oft liegt das Problem des Filters ganz woanders.
AGR oder Partikelfilter stilllegen: was das ist und warum nicht
Stilllegen heißt, das Bauteil auszubauen oder außer Funktion zu setzen und das Steuergerät so umzuprogrammieren, dass es nichts merkt. Man macht das, um sich eine Reparatur zu sparen, oder weil jemandem erzählt wurde, das Auto laufe dann besser. Ich sage es dir klar: So zu fahren ist illegal, wird streng verfolgt und ich rate dir komplett davon ab. Das Auto kommt nicht durch die ITV (spanische Hauptuntersuchung), dir droht ein Bußgeld, die Versicherung kann dir bei einem Unfall Ärger machen, und nebenbei bläst du in die Luft, was diese Bauteile eigentlich zurückhalten sollten. Wie man es macht, findest du hier nicht. Wohl aber, wie du sie gesund hältst, und das kommt fast immer billiger.
Die häufigsten Fehler
- AGR-Ventil hängt oder ist voller Ölkohle
Verliert untenrum Leistung, ruckelt, qualmt schwarz und geht manchmal ins Notlaufprogramm. Oft reicht eine gründliche Reinigung, ohne das Ventil zu tauschen.
Typische Codes: P0401, P0400, P0402, P0404 - Elektrischer Fehler am Ventil
Der kleine Stellmotor oder sein Positionssensor: Das Steuergerät fordert eine Öffnung an, und das Ventil kommt nicht hin oder meldet nicht, wo es steht.
Typische Codes: P0403, P0405 - Partikelfilter voller Ruß
DPF-Leuchte, Regenerationen, die nicht fertig werden, der Lüfter läuft nach dem Abstellen weiter. Fast immer wegen Kurzstrecke.
Typische Codes: P2463, P244B, P2002 - Differenzdrucksensor
Er misst, wie schwer sich das Gas durch den Filter tut. Fällt er aus, oder reißt oder löst sich einer seiner Schläuche, hält das Steuergerät den Filter für voll oder leer, obwohl er es nicht ist.
Typische Codes: P2452, P2453, P2454, P2455 - Filter voller Asche
Asche verbrennt nicht. Mit vielen Kilometern füllt sich der Filter damit, und dann hilft keine Regeneration mehr: Dann ist eine professionelle Reinigung fällig oder ein neuer Filter.
Typischer Code: P242F - Undichter AGR-Kühler
Bei manchen Motoren reißt er innen, und das Kühlmittel landet im Ansaugtrakt: Der Kühlmittelstand sinkt, ohne dass irgendwo ein Leck zu sehen ist, und es kommt weißer Rauch raus.
Das kannst du mit Final OBD sehen
Bei Dieseln, die das hergeben, zeigt dir Final OBD den Partikelfilter auf einer eigenen Seite, mit dem, was das jeweilige Auto liefert: die Rußmenge, die das Steuergerät berechnet, den Zustand des Filters und bei vielen die Kilometer seit der letzten Regeneration. So siehst du am besten, ob deine Fahrten ihn fertig regenerieren lassen. Bei meinem Traveller schaue ich mir diese Zahl ab und zu an, und wenn sie immer weiter steigt und nie runtergeht, weiß ich, dass ein paar Kilometer Autobahn fällig sind.
Bei der AGR siehst du, wenn dein Auto das über das normale OBD liefert, die Öffnung, die das Steuergerät anfordert, und wie weit die tatsächliche davon abweicht. Dazu die Fehler aller Steuergeräte, mit Code und erklärt.
Bei anderen Autos, wie diesem Audi A6 3.0 TDI, zeigt die Filterseite zusätzlich die angesammelte Asche, die bei den Regenerationen nicht verschwindet, und den Differenzdruck.
Motorhaube aufdie ausführliche Erklärung
Warum NOx entstehen und wie die AGR sie bremst
Luft besteht fast nur aus Stickstoff und Sauerstoff. Bei normaler Temperatur verbinden die sich nicht, aber im Zylinder werden auf dem Höhepunkt der Verbrennung locker über 1.800 Grad erreicht, und dann reagieren sie doch und bilden Stickoxide. Der Diesel hat es schwerer als der Benziner, weil er immer mit Luftüberschuss arbeitet: mehr freier Sauerstoff und mehr Temperatur.
Die AGR nimmt dem Zylinder einen Teil der Frischluft weg und ersetzt ihn durch schon verbranntes Gas, vor allem CO2 und Wasserdampf. Dieses Gas brennt nicht, braucht aber Platz und nimmt Wärme auf, also läuft die Verbrennung langsamer und ihre Spitzentemperatur ist niedriger. Bei einem Diesel unter wenig Last kann bis zu einem Drittel Abgas mit reinkommen. Bei Volllast macht die AGR zu, denn da braucht es Sauerstoff, um den Diesel zu verbrennen.
Alles hat seinen Preis: Mit weniger Sauerstoff entsteht mehr Ruß. Das ist das ewige Tauziehen beim Diesel, NOx gegen Partikel, und deshalb gehen AGR und Partikelfilter fast immer Hand in Hand.
Hochdruck, Niederdruck und der Kühler
Die klassische AGR aus Abbildung 1 ist eine Hochdruck-AGR: Sie nimmt das Gas am Abgaskrümmer ab, vor dem Turbo, und leitet es in den Ansaugkrümmer. Sie verschmutzt am stärksten, weil das Gas so ankommt, wie es aus dem Motor kommt, mit seinem ganzen Ruß.
Viele moderne Motoren haben zusätzlich eine Niederdruck-AGR, die das Gas hinter dem Partikelfilter abnimmt, also schon sauber, und es vor dem Turbo einleitet. Die verschmutzt viel weniger und sorgt dafür, dass die Hochdruck-AGR nur arbeiten muss, wenn es nötig ist.
Fast alle schicken das Gas durch einen Kühler, einen kleinen Wärmetauscher, durch den das Kühlmittel des Motors fließt. Kälteres Gas ist dichter und senkt die Temperatur wirksamer. Der Kühler ist auch der, der für den Schreck mit dem Kühlmittelverlust sorgt, wenn er reißt.
Woher das Steuergerät weiß, dass die AGR richtig arbeitet
Moderne Ventile sind elektrisch und haben einen Sensor, der meldet, wie weit sie offen sind. Das Steuergerät vergleicht, was es anfordert, mit dem, was es misst, und wenn das eine Weile nicht zusammenpasst, speichert es einen Fehler. Außerdem überwacht es die angesaugte Luft: Wenn die AGR öffnet, muss der Luftmassenmesser merken, dass weniger Frischluft reinkommt, weil ein Teil des Platzes vom Abgas belegt ist. Merkt er das nicht, fließt kein Gas durch die AGR; merkt er zu viel, fließt zu viel.
Deshalb bringt eine verschmutzte AGR oft den P0401, obwohl sich das Ventil einwandfrei bewegt: Der Sensor sagt, es ist offen, aber der Kanal ist so voller Ölkohle, dass kein Gas durchkommt.
Der Filter von innen: Ruß und Asche
Der Filter ist ein Keramikblock aus Siliziumkarbid oder Cordierit mit Tausenden hauchdünner Kanäle. Ein Kanal ist vorne offen und hinten zu, der daneben genau andersrum. Das Gas strömt in den einen, geht durch die poröse Wand und kommt aus dem Nachbarkanal wieder raus, und die Partikel bleiben an der Wand hängen.
Was drinbleibt, ist zweierlei, und man sollte es nicht verwechseln. Ruß ist Kohlenstoff, kommt von schlecht verbranntem Diesel und verbrennt bei den Regenerationen. Asche kommt vor allem von den Additiven im Öl, das der Motor nach und nach mitverbrennt (Calcium, Zink, Phosphor), und verbrennt nie: Sie sammelt sich das ganze Filterleben lang hinten in den Kanälen. Mit vielen Kilometern nimmt sie so viel Platz ein, dass der Filter voll ist, obwohl er gerade regeneriert hat. Deshalb ist es so wichtig, das Öl zu nehmen, das der Hersteller vorschreibt, ein aschearmes, und dass der Motor kein Öl verbraucht.
Passive und aktive Regeneration und die mit Additiv
Die passive passiert von selbst. Bei Abgastemperaturen zwischen 250 und 450 Grad verbrennt das Stickstoffdioxid, das der Oxidationskatalysator vor dem Filter erzeugt, den Ruß nach und nach. Das passiert auf der Autobahn, wenn der Motor unter Last läuft.
Die aktive entscheidet das Steuergerät, wenn es errechnet, dass der Filter ordentlich beladen ist. Es setzt kleine Nacheinspritzungen mit Diesel nach der Verbrennung; dieser Diesel kommt unverbrannt am Oxidationskatalysator an, verbrennt dort und heizt das Abgas auf etwa 600 Grad hoch. Wenn du drauf achtest, merkst du es: etwas höherer Leerlauf, der Lüfter läuft nach dem Abstellen weiter, etwas mehr Verbrauch, ein heißer Geruch. Stellst du mittendrin ab, bleibt sie halb fertig, und das Steuergerät versucht es später noch einmal.
Manche Hersteller setzen ein Additiv ein, in einem eigenen Tank, das in winzigen Mengen dem Diesel beigemischt wird und dafür sorgt, dass der Ruß bei niedrigerer Temperatur abbrennt. Dieser Tank muss alle paar zigtausend Kilometer nachgefüllt werden, und ist er leer, setzt sich der Filter irgendwann zu.
In der Werkstatt kann man eine Regeneration im Stand mit einem Diagnosegerät erzwingen. Das ist ein guter Notbehelf, wenn der Filter beladen, aber sonst gesund ist; liegt das Problem an der Asche oder an einem Injektor, kommt es wieder.
Der Differenzdruck und die Rußberechnung
Das Steuergerät weiß auf zwei Arten, wie voll der Filter ist. Einerseits rechnet es mit einem Modell: verbrannter Diesel, Kilometer, wie gefahren wurde. Andererseits misst es den Druckunterschied zwischen Ein- und Ausgang des Filters, mit einem Sensor und zwei Schläuchen. Bei sauberem Filter und Motor im Leerlauf sind das nur sehr wenige Millibar; je voller er wird, desto mehr steigt der Wert, und das merkt man vor allem bei höherer Drehzahl, wenn viel Gas durchströmt.
Wenn Rechnung und Messung nicht zusammenpassen, stimmt etwas nicht: ein gerissener oder abgerutschter Schlauch, ein Sensor, der nicht mehr richtig misst, oder ein Filter, der innen gebrochen ist und das Gas ungefiltert durchlässt. Das ist der Fehler Wirkungsgrad unter Schwellenwert, der P2002.
Wenn der Ölstand steigt
Die Regenerationen haben einen Effekt, den kaum jemand kennt: Ein Teil des Diesels aus diesen späten Einspritzungen benetzt die Zylinderwände und läuft ins Kurbelgehäuse. Werden die Regenerationen immer wieder abgebrochen, vermischt sich das Öl mit Diesel und der Ölstand steigt. Verdünntes Öl schmiert schlechter. Wenn du siehst, dass dein Ölstand steigt statt sinkt, ist das keine gute Nachricht: Wechsle das Öl und finde heraus, warum die Regenerationen nicht fertig werden.
Auch bei Benzinern
Seit ein paar Jahren haben viele Benziner mit Direkteinspritzung einen eigenen Partikelfilter. Der füllt sich viel langsamer und regeneriert fast immer von allein, weil das Abgas eines Benziners heißer ist, aber das Prinzip ist dasselbe. Ölkohle im Ansaugtrakt kennen die Benziner mit Direkteinspritzung auch: Der Kraftstoff läuft nicht mehr über die Einlassventile und spült sie nicht mehr sauber.
Was wirklich hilft
Ist die AGR verschmutzt, reicht meist eine gründliche Reinigung. Ist der Filter voller Ruß, eine ordentliche Regeneration, auf der Straße oder in der Werkstatt erzwungen. Ist er voller Asche, eine professionelle Filterreinigung oder ein neuer Filter. Und in jedem Fall die Ursache suchen: zu kurze Strecken, ein tropfender Injektor, ein Turbo, der Öl durchlässt, ein Öl, das nicht das richtige ist. Wer nur das Symptom repariert und nicht die Ursache, zahlt zweimal.
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Fast alles, was in diesem Ratgeber steht, siehst du mit Final OBD und einem eingesteckten Adapter: die Fehler erklärt, die Live-Daten und das, was zu jedem System gehört.
