Neben dem geringeren Gewicht steht vor allem die geringe Wärmeaufnahme der Stahlblech- oder Rohrkonstruktionen im Fokus: Der dahinterliegende Katalysator kommt schneller auf Temperatur, sodass die Abgaswerte früher erreicht werden. Nachteilig zeigt sich im Betrieb die geringere mechanische Stabilität, insbesondere bei schadhaften Abgasanlagen. Häufig reißen Blech-Krümmer direkt an den Schweißnähten.
Im heutigen Fall klagte der Kunde über Abgasgeruch im Auto und sporadisches Aufblinken der gelben Motorkontrollleuchte. Nach der Überprüfung durch die Fachwerkstatt durch Auslesen und optische Kontrolle des Abgasstranges stand fest: Katalysator am Krümmer gebrochen!
Schwachstelle Schweißnaht
Motornahe Krümmer bieten Fahrzeugherstellern die Möglichkeit, die mit Edelmetall beschichteten Katalysatoren deutlich schneller auf Betriebstemperaturen zu bringen. Gleichzeitig entfällt eine sehr große und heiße Komponente am Unterboden, sodass auch die Hitzeschutzmaßnahmen dort einfacher ausfallen können – platziert direkt hinter dem Kühlerpaket sind Krümmer und Katalysator zumeist dem direkten Luftstrom ausgesetzt.
Schwachstelle dieser Konstruktion ist jedoch die Verbindung vom Katalysator zum Krümmer: direkt mit dem Blech verschweißt, lastet auch ein Teil des Gewichtes der Abgasanlage auf der Schweißnaht. Was beim Neuwagen ab Werk kein Problem darstellt, wird im Felde mitunter anfällig: Nachlassende Aufhängungsgummis erhöhen die Zuglast an der Schweißnaht. Vibrationen und Korrosion setzen dem Material ebenfalls zu.
Auch nicht zu verachten, sind Vibrationen und Schwingungen, die durch den nicht korrekten Austausch von Teilen des Abgasstrangs erzeugt werden:
Werden Komponenten wie Mittel- oder Endschalldämpfer samt Rohrstücken ersetzt, diese jedoch bei kaltem Motor festgezogen, sorgen Materialausdehnung –schrumpfung durch die herrschenden Temperaturen für starke Verspannungen in der AGA und damit hoch mehr Last auf den tragenden Schweißnähten.
Jede Schweißnaht ist eine Gefügeveränderung
Dabei ist die vom Roboter am Band gelegte Schweißraupe ohnehin schon nicht unproblematisch: Durch den Wärmeeintrag beim Schweißen in der sogenannten Wärmeeinflusszone (WEZ) im direkt angrenzenden Bereich der Schweißnaht verändert die hohe Temperatur das Gefüge des Stahls – er wird spröder.
Neben weiteren Einflussfaktoren wie Wasserstoffversprödung, falschen Verarbeitungstemperaturen oder Verunreinigungen ist der zweite Hauptfaktor für das Brechen des Stahls neben der ursprünglichen Schweißnaht die Kerbwirkung: Neben der Naht ist die Spannung im Material am größten, was bei einfachen Schweißarbeiten oft als Schweißverzug sichtbar wird. Kommen nun dynamische Kräfte in Form von Zug, Druck oder Vibrationen ins Spiel, ist es nur eine Frage der Zeit, bis die Schweißnaht bricht.
Ursachen für gebrochene Blechkrümmer oder motornahen Katalysatoren
- Befestigung einzelner Elemente der Abgasanlage unzureichend/defekt
- Gelängte Anschlagpuffer lassen mehr Kraft auf den Katalysator wirken
- Verdrehte Auspuffanlage
- Verspannte Aufpuffanlage durch Festziehen im kalten Zustand
- Defekte Flexrohre oder Ausgleichselemente
Teure Katalysatoren
Während Komponenten wie Mittel- oder Endschalldämpfer, Rohre oder einfache Krümmer mittlerweile zu günstigen Preisen im Großhandel verfügbar sind, die beinahe jede Schweißarbeit obsolet machen, wird die Ersatzbeschaffung von bei Krümmern mit integriertem Katalysator schnell zum teuren Unterfangen:
So ruft VW etwa für den Blechkrümmer mit der Teilenummer 036253020SX sagenhafte 1481 € für das Originalersatzteil auf, während im Independent Aftermarket immerhin noch rund mittlere, dreistellige Beiträge zwischen 350- und 600 € von namhaften Herstellern fällig werden.
Gerade bei Gebrauchtwagen im günstigeren Preissegment wird der Austausch, verbundenen mit der anfälligen Arbeit, damit schnell zum wirtschaftlichen Totalschaden und damit auch zum entgangenen Auftrag für die Werkstatt.
Instandsetzung in der Werkstatt
Dabei kann bei Schadensbildern, die vom Kunden rechtzeitig reklamiert werden, auch die Werkstatt preisgünstige Abhilfe durch Schweißarbeit schaffen.
Zunächst wird die Bruchstelle auf beiden Komponenten mittels Drahtbürste und entfettende Reinigungsmitteln gesäubert, bis diese metallisch glänzen. Anschließend werden Rückstände in den Poren mittels Brenner erhitzt, bis diese abgebrannt sind. Weiteres Bürsten und reinigen im kalten Zustand (Brandgefahr!) sorgen für die optimal Nahtvorbereitung.
Nun können die beiden Bauteile wieder über die Bruchkante ausgerichtet werden und werden mittels dreier Heftpunkte um je 120 Grad versetzt fixiert.
Durch weiteres Erhitzen des Blechs, bis dieses dunkelrot zu glühen beginnt, reduziert der Fachmann die Kerbspannung, die durch die neue Schweißnaht eingebracht wird. Im Pilgerschritt wird anschließend reihum in kurzen Abständen geschweißt, bis das Rohr wieder umschlossen ist.
Wichtig: Das dünne Blech beginnt während der Schweißarbeiten leicht zu glühen. Um gleichmäßiges, spannungsarmes Abkühlung zu gewährleisten, wird nach dem Schweißvorgang weiterhin mit dem Brenner Hitze zugeführt, um zu schnelles Abkühlen zu vermeiden. In jedem Fall ist Abschrecken mit Flüssigkeiten zu vermeiden!
Ist die Schweißnaht abgekühlt, wird deren Gasdichtigkeit überprüft: Mit schnell flüchtigen Reinigungsmitteln wie Bremsenreiniger wird ein kleiner Sprühstoß innen auf die Naht gegeben. Tritt kein Mittel nach außen aus, ist die Schweißnaht dicht – falls doch, muss partiell nachgearbeitet werden.
Was aufwendig klingt, ist für den Kunden eine wirtschaftlich interessante Alternative: Kosten für Aus- und Einbau fallen in jedem Fall an; für die Schweißarbeiten benötigt ein geübter Kfz-Mechatroniker etwa eine halbe Stunde – dafür bekommt man noch nicht einmal einen Billigkatalysator aus dem Netz.
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