Was ist ein NOx-Sensor?

Ein NOx-Sensor ist ein Sensor zur Messung von Stickoxiden im Abgas eines Fahrzeugs.

Die Abkürzung NOx steht für verschiedene Stickstoffoxide. Im Zusammenhang mit Dieselfahrzeugen sind vor allem:

• Stickstoffmonoxid, kurz NO,

• Stickstoffdioxid, kurz NO₂,

von Bedeutung.

NOx-Sensoren werden vor allem in modernen Dieselfahrzeugen mit SCR-Abgasnachbehandlung eingesetzt.

Sie liefern dem Motor- oder Abgassteuergerät Informationen über die Stickoxidkonzentration im Abgas.

Diese Daten werden unter anderem verwendet, um:

• die AdBlue-Dosierung zu berechnen,

• die Wirkung des SCR-Katalysators zu überwachen,

• Fehler im Abgasnachbehandlungssystem zu erkennen,

• die Einhaltung der vorgesehenen Emissionswerte zu kontrollieren.

Ein NOx-Sensor ist deshalb mehr als ein einfacher Messfühler.

Er besteht in der Regel aus einer Sensoreinheit und einer elektronischen Auswerteeinheit.

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Welche Aufgabe hat ein NOx-Sensor?

Die Hauptaufgabe besteht darin, die Stickoxidkonzentration im Abgas zu erfassen.

Das Steuergerät nutzt die Messwerte zur Regelung und Überwachung des SCR-Systems.

Ein NOx-Sensor kann beispielsweise Informationen liefern über:

• aktuelle NOx-Konzentration,

• Sauerstoffanteil,

• Sensorstatus,

• Temperatur,

• Messbereitschaft,

• interne Fehler.

Die genaue Datenübertragung ist abhängig vom Fahrzeug und Sensorsystem.

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Warum benötigen moderne Dieselfahrzeuge NOx-Sensoren?

Moderne Dieselmotoren arbeiten häufig mit hohem Luftüberschuss.

Dadurch können hohe Wirkungsgrade erreicht werden.

Unter bestimmten Bedingungen kann die Verbrennung jedoch die Bildung von Stickoxiden begünstigen.

Die Abgasnachbehandlung muss deshalb präzise arbeiten.

Das Steuergerät benötigt Informationen über die tatsächlichen NOx-Werte.

Nur so kann die AdBlue-Dosierung an den Betriebszustand angepasst werden.

Ohne geeignete Messwerte wäre eine genaue Regelung deutlich schwieriger.

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Wo befindet sich ein NOx-Sensor?

Die Position ist abhängig vom Fahrzeug und Abgassystem.

Häufig befindet sich ein Sensor:

• vor dem SCR-Katalysator,

• nach dem SCR-Katalysator.

Einige Fahrzeuge besitzen nur einen NOx-Sensor.

Andere Systeme verwenden mehrere Sensoren.

Die Position beeinflusst die Aufgabe.

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NOx-Sensor vor dem SCR-Katalysator

Der vordere Sensor misst die Stickoxidmenge im Abgas vor der SCR-Abgasnachbehandlung.

Er kann dem Steuergerät Informationen über die NOx-Rohwerte liefern.

Diese Werte können zur Berechnung der erforderlichen AdBlue-Menge verwendet werden.

Der Sensor unterstützt damit die bedarfsgerechte Dosierung.

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NOx-Sensor nach dem SCR-Katalysator

Der hintere Sensor misst die Stickoxidwerte nach der SCR-Abgasnachbehandlung.

Das Steuergerät kann anhand der Messwerte bewerten, wie wirksam die NOx-Reduktion ist.

Wenn nach dem SCR-Katalysator dauerhaft zu hohe NOx-Werte erkannt werden, kann ein Fehler gespeichert werden.

Ein hoher Wert bedeutet jedoch nicht automatisch, dass der SCR-Katalysator defekt ist.

Auch folgende Ursachen können eine Rolle spielen:

• unzureichende AdBlue-Dosierung,

• defekter Injektor,

• fehlerhafte AdBlue-Pumpe,

• falsche Temperaturwerte,

• Abgasleck,

• defekter NOx-Sensor.
   

Wie ist ein NOx-Sensor aufgebaut?

Ein NOx-Sensorsystem besteht häufig aus mehreren Teilen.

Dazu gehören:

• Sensorelement,

• Sensorgehäuse,

• Schutzrohr,

• elektrische Leitungen,

• Steuer- oder Auswerteeinheit,

• Steckverbindung.

Der Sensor wird in den Abgasstrang eingeschraubt oder mit einer entsprechenden Aufnahme verbunden.

Die Auswerteeinheit befindet sich häufig in der Nähe des Sensors.

Sie ist über eine Leitung mit dem Sensorelement verbunden.

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Warum besitzt der NOx-Sensor eine eigene Elektronik?

Die Messung von Stickoxiden ist technisch aufwendig.

Das Sensorelement erzeugt Signale, die verarbeitet und ausgewertet werden müssen.

Die elektronische Einheit übernimmt unter anderem:

• Ansteuerung des Sensorelements,

• Temperaturregelung,

• Signalverarbeitung,

• Plausibilitätsprüfung,

• Kommunikation mit dem Fahrzeugsteuergerät.

Die Elektronik kann deshalb selbst eine Fehlerquelle sein.

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Wie funktioniert ein NOx-Sensor?

Das Messprinzip ist komplex.

Vereinfacht arbeitet ein moderner NOx-Sensor mit einer keramischen Messzelle.

Die Abgase gelangen über Öffnungen zum Sensorelement.

Im Inneren werden verschiedene Gaskomponenten erfasst.

Das Sensorsystem erzeugt daraus ein elektrisches Signal.

Die integrierte Elektronik berechnet daraus den NOx-Wert.

Der Messwert wird anschließend an das Steuergerät übertragen.

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Welche Rolle spielt die Sensorheizung?

Der NOx-Sensor benötigt bestimmte Temperaturbedingungen.

Deshalb besitzen viele Sensoren eine integrierte Heizung.

Die Heizung unterstützt:

• das Erreichen der Betriebstemperatur,

• stabile Messwerte,

• die Funktion des Sensorelements.

Ein Fehler der Heizung kann dazu führen, dass der Sensor:

• zu spät messbereit ist,

• keine gültigen Werte liefert,

• einen Fehlercode erzeugt.
   

Wie kommuniziert der NOx-Sensor mit dem Steuergerät?

Je nach Fahrzeug erfolgt die Kommunikation über ein elektronisches Bussystem.

Häufig werden digitale Daten übertragen.

Das Steuergerät kann dabei nicht nur den NOx-Wert empfangen.

Es kann auch Informationen erhalten über:

• Sensorstatus,

• Temperatur,

• Messbereitschaft,

• interne Fehler,

• Plausibilität.
   

Welche Symptome verursacht ein defekter NOx-Sensor?

Ein defekter NOx-Sensor kann unterschiedliche Symptome verursachen.

Mögliche Anzeichen sind:

• Motorkontrollleuchte,

• AdBlue-Warnmeldung,

• SCR-Fehlermeldung,

• Fehler im Abgasnachbehandlungssystem,

• erhöhte NOx-Werte,

• falsche AdBlue-Dosierung,

• Leistungsbegrenzung,

• Notlauf,

• angekündigte Startverhinderung.

Nicht jedes Fahrzeug zeigt alle Symptome.

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Kann ein defekter NOx-Sensor eine AdBlue-Warnung auslösen?

Ja.

Das Steuergerät benötigt die NOx-Werte zur Überwachung der SCR-Funktion.

Wenn der Sensor falsche oder unplausible Werte liefert, kann das System eine Störung erkennen.

Die Warnung bedeutet daher nicht automatisch, dass zu wenig AdBlue im Tank ist.

Warum kann ein NOx-Sensor ausfallen?

Mögliche Ursachen sind:

• hohe thermische Belastung,

• Alterung,

• Feuchtigkeit,

• Korrosion,

• beschädigte Leitungen,

• defekte Steckverbindungen,

• elektrische Störungen,

• mechanische Beschädigung,

• Verschmutzung,

• interne Elektronikfehler.

Die Lebensdauer hängt von:

• Fahrzeug,

• Motor,

• Fahrprofil,

• Temperaturbelastung,

• Laufleistung

ab.

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Welche Fehler können bei einem NOx-Sensor auftreten?

Typische Fehlerbereiche sind:

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Elektrischer Fehler

Mögliche Ursachen:

• Kabelbruch,

• Kurzschluss,

• Korrosion,

• Steckverbindungsproblem.
   

Heizungsfehler

Die Sensorheizung erreicht nicht die erforderliche Funktion.

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Kommunikationsfehler

Die Auswerteeinheit kann nicht korrekt mit dem Steuergerät kommunizieren.

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Unplausible Messwerte

Der Sensor liefert Werte, die nicht zum Betriebszustand passen.

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Interner Sensorfehler

Die integrierte Elektronik oder das Sensorelement ist beschädigt.

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Kann ein NOx-Sensor gereinigt werden?

Eine Reinigung ist nur eingeschränkt sinnvoll.

Das empfindliche Sensorelement und die Elektronik können durch ungeeignete Reinigungsmittel beschädigt werden.

Ein elektrischer oder interner Defekt wird durch Reinigung nicht behoben.

Vor einem Austausch sollte eine fachgerechte Diagnose erfolgen.

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Wie wird ein NOx-Sensor diagnostiziert?

Eine zuverlässige Diagnose besteht aus mehreren Schritten.

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1. Fehlerspeicher auslesen

Der Fehlerspeicher liefert Hinweise.

Dabei sollten auch die Umgebungsdaten berücksichtigt werden.

 

2. Live-Daten prüfen

Mögliche Werte:

• NOx-Konzentration,

• Sensorstatus,

• Sensortemperatur,

• Messbereitschaft,

• AdBlue-Dosierung,

• NOx-Werte vor und nach SCR.

3. Plausibilität bewerten

Die Werte werden mit dem aktuellen Betriebszustand verglichen.

Ein Wert ist nicht allein deshalb korrekt, weil er angezeigt wird.

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4. Elektrische Prüfung

Geprüft werden können:

• Spannungsversorgung,

• Masse,

• Steckverbindung,

• Leitungen,

• Kommunikation.
   

5. Abgasanlage kontrollieren

Undichtigkeiten können Messwerte beeinflussen.

6. SCR-System insgesamt prüfen

Ein auffälliger NOx-Wert kann auch durch ein anderes Bauteil verursacht werden.

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Kann ein NOx-Sensor falsch messen, obwohl kein Fehlercode gespeichert ist?

Ja.

Ein Sensor kann langsame Alterungsprozesse oder abweichende Werte zeigen, ohne sofort einen eindeutigen Fehlercode zu erzeugen.

Die Diagnose sollte deshalb auch:

• Live-Daten,

• Vergleichswerte,

• Betriebsbedingungen

berücksichtigen.

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Muss ein NOx-Sensor nach dem Austausch angelernt werden?

Das ist fahrzeugabhängig.

Bei einigen Fahrzeugen kann eine:

• Codierung,

• Initialisierung,

• Anpassung,

• Rücksetzung

erforderlich sein.

Die Herstellervorgaben sollten beachtet werden.

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Warum sollte ein NOx-Sensor nicht ohne Diagnose ersetzt werden?

Ein Fehlercode kann den Sensor betreffen, ohne dass der Sensor selbst die Ursache ist.

Mögliche andere Ursachen:

• Kabelproblem,

• Spannungsversorgung,

• Steuergerätefehler,

• Abgasleck,

• SCR-Fehler,

• AdBlue-Dosierproblem.

Ein Austausch ohne Diagnose kann unnötige Kosten verursachen.

 

Häufige Missverständnisse

​

„Ein NOx-Sensor misst nur die Abgastemperatur“

Falsch.

Er misst hauptsächlich die Stickoxidkonzentration und verarbeitet weitere Informationen.

​

„Ein NOx-Sensor ist nur für die Abgasuntersuchung wichtig“

Falsch.

Er unterstützt die laufende Regelung und Überwachung des SCR-Systems.

​

„Eine AdBlue-Warnung bedeutet immer, dass der Tank leer ist“

Falsch.

Auch ein NOx-Sensorfehler kann eine Warnung verursachen.

​

„Ein hoher NOx-Wert bedeutet immer einen defekten SCR-Katalysator“

Falsch.

Auch Sensorik, Dosierung oder Abgaslecks können Ursachen sein.

​

„Ein NOx-Sensor kann immer einfach gereinigt werden“

Falsch.

Viele Defekte betreffen die interne Elektronik oder das Sensorelement.

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Fazit

Ein NOx-Sensor misst die Stickoxidkonzentration im Abgas.

Die Messwerte werden vom Steuergerät genutzt, um:

• die AdBlue-Dosierung zu steuern,

• die SCR-Wirkung zu überwachen,

• Fehler im Abgasnachbehandlungssystem zu erkennen.

Moderne NOx-Sensoren besitzen häufig:

• ein keramisches Sensorelement,

• eine integrierte Heizung,

• eine elektronische Auswerteeinheit.

Ein Fehler kann zu:

• Motorkontrollleuchte,

• SCR-Warnung,

• AdBlue-Meldung,

• Leistungsbegrenzung,

• Startwarnung

führen.

Da ähnliche Symptome auch durch andere Komponenten entstehen können, sollte vor dem Austausch eine vollständige Diagnose erfolgen.

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Häufig gestellte Fragen

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Was misst ein NOx-Sensor?

Ein NOx-Sensor misst die Stickoxidkonzentration im Abgas.

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Wo befindet sich ein NOx-Sensor?

Je nach Fahrzeug befindet er sich vor oder nach dem SCR-Katalysator. Manche Fahrzeuge besitzen mehrere NOx-Sensoren.

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Kann ein defekter NOx-Sensor eine AdBlue-Warnung auslösen?

Ja. Falsche oder unplausible Messwerte können eine Störung des SCR-Systems auslösen.

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Kann ein NOx-Sensor gereinigt werden?

Eine Reinigung behebt keine elektrischen oder internen Defekte. Sie sollte nur nach geeigneter fachlicher Bewertung erfolgen.

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Muss ein NOx-Sensor nach dem Austausch angelernt werden?

Das hängt vom Fahrzeug ab. Je nach Hersteller kann eine Codierung, Initialisierung oder Anpassung erforderlich sein.

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Kann ein NOx-Sensor ohne Fehlercode defekt sein?

Ja. Langsame Alterung oder abweichende Messwerte können auftreten, ohne dass sofort ein eindeutiger Fehlercode gespeichert wird.

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Bedeutet ein hoher NOx-Wert immer einen defekten SCR-Katalysator?

Nein. Auch Sensorik, AdBlue-Dosierung, Temperaturprobleme oder Abgaslecks können die Ursache sein.

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Wie wird ein NOx-Sensor geprüft?

Die Diagnose umfasst Fehlerspeicher, Live-Daten, elektrische Prüfung, Plausibilitätsbewertung und die Kontrolle des gesamten SCR-Systems.