Zwei Sensoren, eine Aufgabe: NOx im Blick
Das SCR-System (Selective Catalytic Reduction) moderner Dieselfahrzeuge nutzt zwei NOx-Sensoren, um die Stickoxid-Reduktion präzise zu steuern. Ein defekter NOx-Sensor kann die gesamte Abgasnachbehandlung außer Kraft setzen – mit Folgen von der Motorwarnleuchte bis zur Motorstartsperre. Um das Problem richtig einzugrenzen, ist es entscheidend zu verstehen, welcher der beiden Sensoren betroffen ist und warum.
Die zwei NOx-Sensoren und ihre Aufgaben
Sensor 1: Vor dem SCR-Katalysator (Upstream)
Dieser Sensor misst den NOx-Gehalt im Rohabgas – also bevor das AdBlue seine Wirkung entfaltet. Er liefert dem Steuergerät die Eingangsgröße für die Dosierberechnung: Je höher der NOx-Wert vor dem Katalysator, desto mehr AdBlue muss eingespritzt werden.
Position: Zwischen Turbolader/DPF und SCR-Katalysator Messbereich: Typisch 0–1.500 ppm NOx Funktion: Bestimmt die AdBlue-Dosiermenge Besonderheit: Misst auch den O2-Gehalt (integrierte Lambda-Funktion)
Sensor 2: Nach dem SCR-Katalysator (Downstream)
Dieser Sensor überwacht den NOx-Gehalt nach der SCR-Reaktion. Er ist der Kontrollsensor: Das Steuergerät vergleicht den Wert vor und nach dem Katalysator, um den SCR-Wirkungsgrad zu berechnen.
Position: Nach dem SCR-Katalysator, vor dem Endschalldämpfer Messbereich: Typisch 0–500 ppm NOx (im Normalbetrieb unter 50 ppm) Funktion: Überwacht die Reinigungsleistung des SCR-Kats Besonderheit: Erkennt auch AdBlue-Überdosierung (Ammoniak-Schlupf)
Wie funktioniert ein NOx-Sensor?
Der NOx-Sensor basiert auf dem Prinzip der Festkörperelektrolytmessung mit Zirkoniumdioxid-Keramik – ähnlich einer Lambdasonde, aber deutlich komplexer:
- Erste Kammer: Sauerstoff wird elektrochemisch aus dem Abgas entfernt. Der dafür nötige Pumpstrom entspricht dem O2-Gehalt.
- Zweite Kammer: In sauerstofffreier Umgebung werden die NOx-Moleküle an einer Katalysatorschicht zerlegt. Der dabei freigesetzte Sauerstoff wird erneut gepumpt – dieser Strom ist proportional zum NOx-Gehalt.
Der Sensor benötigt eine Betriebstemperatur von etwa 800 °C, die über ein integriertes Heizelement erreicht wird. Die Aufheizphase dauert etwa 60–90 Sekunden nach dem Motorstart.
Symptome eines defekten NOx-Sensors
Defekter Sensor VOR dem SCR-Kat
- Falsche Dosiermenge: Das Steuergerät erhält einen falschen Eingangswert und dosiert zu viel oder zu wenig AdBlue
- Erhöhter AdBlue-Verbrauch: Wenn der Sensor zu hohe NOx-Werte meldet, wird überdosiert
- AdBlue-Geruch aus dem Auspuff: Bei Überdosierung entweicht Ammoniak – erkennbar am stechenden Geruch
- Motorkontrollleuchte: Fehlercode im Steuergerät gespeichert
- Langfristig: SCR-Wirkungsgrad-Fehlermeldung, da der Downstream-Sensor die Überdosierung erkennt
Defekter Sensor NACH dem SCR-Kat
- SCR-Wirkungsgrad-Fehlermeldung: Der Sensor meldet zu hohe NOx-Werte nach dem Kat, obwohl die Reinigung funktioniert
- Fehlermeldung “Abgasreinigung eingeschränkt”: Das System erkennt (fälschlich) eine unzureichende NOx-Reduktion
- Motorstartsperre: Wenn das Steuergerät dauerhaft eine mangelhafte SCR-Leistung registriert, greift nach einer definierten Fahrtstrecke die Startsperre
- Leistungsreduzierung: Manche Hersteller begrenzen die Motorleistung als Vorstufe zur Startsperre
Schleichender vs. plötzlicher Ausfall
NOx-Sensoren altern schleichend. Die Drift des Messwerts ist anfangs gering und fällt nicht auf. Erst wenn die Abweichung einen Schwellenwert überschreitet, setzt das Steuergerät einen Fehlercode. Ein plötzlicher Totalausfall (offener Stromkreis, Kurzschluss) ist seltener, aber ebenfalls möglich.
Diagnose mit Herstellertools
Die Unterscheidung zwischen defektem NOx-Sensor und defektem SCR-Katalysator ist die eigentliche diagnostische Herausforderung. Beide Defekte äußern sich in ähnlichen Fehlercodes. Nur das Herstellerdiagnosetool liefert die nötige Datentiefe:
XENTRY (Mercedes):
- NOx-Werte beider Sensoren in Echtzeit (ppm)
- O2-Werte beider Sensoren gleichzeitig
- Heizelement-Status und Aufheizkurve jedes Sensors
- SCR-Wirkungsgrad berechnet: (NOx_vor - NOx_nach) / NOx_vor × 100 %
- Aktivierungstest: Sensoren einzeln ansteuern und Antwort prüfen
- Plausibilitätsprüfung: Sensor-Antwort bei definiertem Motorbetriebspunkt
ODIS (VW/Audi):
- Messwertblöcke: NOx-Rohwert, kompensierter Wert, Sensorstatus
- Lambda-Wert des integrierten O2-Sensors
- Alterungsfaktor: Das Steuergerät führt einen Alterungswert, der die Sensordrift kompensiert
- Grundeinstellung: Adaptionswerte nach Sensortausch zurücksetzen
ISTA (BMW):
- Automatische Systemprüfung: Plausibilitätstest beider Sensoren im Leerlauf und unter Last
- Temperaturprotokoll: Sensortemperatur über die letzte Fahrt
- Cross-Check: Vergleich der NOx-Werte mit der AdBlue-Dosiermenge – stimmt die Bilanz?
Reparatur: Worauf es ankommt
Richtigen Sensor identifizieren
Vor dem SCR-Kat oder danach? Die Fehlercodes unterscheiden sich, aber ohne Herstellertool ist die Zuordnung oft nicht eindeutig. Ein falscher Sensortausch löst das Problem nicht.
Qualität des Ersatzteils
NOx-Sensoren sind Präzisionsbauteile. Nachbau-Sensoren haben häufig eine andere Kennlinie als das Original. Die Folge: Das Steuergerät kompensiert die Abweichung nicht korrekt, und der Fehlercode kehrt nach kurzer Zeit zurück. Originalteile oder geprüfte Qualitätsäquivalente sind die sichere Wahl.
Grundeinstellung nach Tausch
Nach jedem NOx-Sensor-Tausch ist eine Grundeinstellung über das Herstellerdiagnosetool zwingend erforderlich. Das Steuergerät muss:
- Den Alterungsfaktor des alten Sensors zurücksetzen
- Die Adaptionswerte auf den neuen Sensor kalibrieren
- Einen Plausibilitätstest durchführen
Ohne diese Grundeinstellung speichert das Steuergerät innerhalb weniger Kilometer erneut einen Fehlercode – obwohl der neue Sensor korrekt arbeitet.
NOx-Sensor-Diagnose bei KFZ Dietrich
Die korrekte Zuordnung des defekten Sensors und die Unterscheidung von einem defekten SCR-Katalysator erfordert Herstellerdiagnose. Mit XENTRY, ODIS und ISTA analysieren wir beide Sensoren im Vergleich, führen Plausibilitätstests durch und tauschen bei Bedarf gezielt – mit anschließender Grundeinstellung.
NOx-Fehlermeldung im Display? Schreiben Sie uns per WhatsApp – wir identifizieren den defekten Sensor.