Lambdasonden-Test & -Vergleich » kompetente Kaufberatung

Was ist eine Lambdasonde?

Die Lambdasonde erfüllt zwei wichtige Aufgaben:

• Die Sonde misst den Restsauerstoffgehalt im Abgas und vergleicht diesen mit dem Sauerstoffgehalt der Umgebungsluft
• Die Sonde „veranlasst“ durch Übermittlung der Daten zum Steuergerät die Regulierung der Einspritzung bzw. des Verbrennungsgemisches

Mit der beschriebenen Messung als Hauptfunktion ist der Platz direkt vor dem Katalysator ideal. Genau genommen sitzen eine Regelsonde vor dem Kat sowie eine Diagnosesonde dahinter. Jede Verbrennung im Fahrzeugmotor hat das Ziel, mit einer optimalen Gemischzusammensetzung von Treibstoff und Luft zu verbrennen. Um das zu erreichen, ist die Fahrzeugtechnik bereits vor Jahrzehnten mit Kat und Lambdasonde ausgerüstet worden. 

• Die Lambdasonde vor dem Kat

Sie ist dafür zuständig, den Restsauerstoffgehalt im Abgas mit dem Sauerstoffgehalt in der Umgebung zu vergleichen. Lambda bzw. der Lambdawert drücken demnach ein Verhältnis aus. Eine einwandfreie Verbrennung erfordert ein Mischungsverhältnis von 14,7 kg Luft und 1 kg Kraftstoff. Das entspricht dem Lambdawert „1“. Herrscht im Motor ein Mangel an Luft (Lambda = 0,9 = fettes Gemisch), kann dieser die beste Leistung erbringen. Ein mageres Gemisch sorgt hingegen für niedrigen Kraftstoffverbrauch und bringt einen Lambdawert von etwa 1,1. Die Regelung des Lambdawertes (Lambdaregelung) und somit des Verbrennungsgemisches erfolgt bei Dieselfahrzeugen über die eingespritzte Menge an Kraftstoff und beim Ottomotor über die Drosselklappe. Ein Indikator für ein zu mageres oder zu fettes Kraftstoffgemisch sind auch die Zündkerzen. Ablagerungen an den Zündkerzen weisen beispielsweise auf ein zu fettes Gemisch hin.

Die Lambdasonde vor dem Kat leistet in der beschriebenen Form die Vorarbeit für den Katalysator. Im Regelkreis der Lambdaregelung fungiert sie demnach als Sensor. 

• Die Nachsonde

Diese sitzt hinter dem Kat überwacht die Sauerstoffspeicherfähigkeit des Katalysators und gibt diese Daten ebenfalls an das Steuergerät weiter. Dieser Vorgang erfolgt unter Berücksichtigung der Drehzahl des Motors, da die momentane Speicherfähigkeit unter anderem mit der Drehzahl variiert. Die Nachsonde liefert folglich den Beweis über die korrekte oder inkorrekte Funktionsweise des Kats. 

Bei einer optimalen Funktionsweise beider Sonden wird im Ergebnis der Ausstoß von Schadstoffen wie Kohlenwasserstoff, Stickstoff und Ruß auf ein Minimum reduziert. 

Die Bestandteile der Lambdasonden

Die Sensoren bestehen aus folgenden Teilen:

• Einem Körper aus Keramik – innen mit Kontakt zur Frischluft und außen mit Kontakt zu den Abgasen
• Der Sondenheizung(wobei nicht jedes Modell eine Lambdasondenheizung hat)
• Elektrischen Anschlüssen
• Dem Gehäuse, in welchem das Bauteil untergebracht ist
• Einem Schutzblech mit Löchern, die den Zutritt des Abgases zur Sonde ermöglichen
• Isolierungen 

Trotz einer übersichtlichen Zahl an Bestandteilen, erfüllen Sonden eine komplexe Aufgabe. 

Wie arbeitet die Lambdasonde?

Innerhalb des Systems erfolgt in der oben beschriebenen Weise der Abgleich mit dem Sauerstoffgehalt in der Umgebung. Um dies zu ermöglichen, besteht die Sonde zum größten Teil aus einem Keramikkörper. Dieses poröse und bei hohen Temperaturen elektrisch leitende Material bietet die besten Voraussetzungen für eine optimale Funktionsweise. Für die Messung befindet sich der äußere Teil des Keramikkörpers im Abgasstrom, der innere hat wiederum Kontakt zur Umgebungsluft. Die Messung erfolgt auf beiden Seiten der Elektroden. Zeigen sich dabei Schwankungen, führt das zu elektrischen Spannungen im Millivoltbereich an den Elektroden. Eventuelle Abweichungen nach oben oder unten werden über eine Signalleitung bzw. ein Spannungssignal an das Steuergerät übermittelt. Der Spannungssprung gibt also den Impuls zur Lambdaregelung. Damit erfolgt wiederum die Korrektur der Zündung und der Kraftstoffeinspritzung. Für die volle Funktionstüchtigkeit, müssen die Bauteile die richtige Betriebstemperatur haben. Eine Lambdasondenheizung sorgt für das schnelle Erreichen der benötigten Betriebstemperatur. Jedoch verfügen nicht alle Modelle über eine Sondenheizung. 

Der gesamte Vorgang vom Messen über das „Anfetten“ (bei einem zu mageren Gemisch) bzw. das „Abmagern“ (bei einem zu fetten Gemisch) bis hin zur Regulierung der Einspritzung läuft in einem geschlossenen Regelkreis ab. 

Unterschieden nach der Funktionsweise werden diese Bauteile in drei Gruppen eingeteilt. Einerseits werden die Spannung (Zirkoniumsonden) und andererseits der Widerstand (Titanoxidsonden) verändert. Mit den sogenannten Breitbandsonden wird die Aufzählung vollständig. Die erstgenannte Variante ist zahlenmäßig am häufigsten vertreten. In Bezug auf das Aussehen ist wiederum eine Einteilung in Planar- und Fingersonden möglich. 

Wie erfolgt die Prüfung der Funktionstüchtigkeit der Lambdasonde

Die Prüfung der korrekten Funktionsweise der Sonde und des Katalysators erfolgt gemäß den gesetzlichen Vorgaben im Rahmen der Abgasuntersuchung. Aber auch der interessierte Autofahrer kann unter Umständen prüfen, ob das Bauteil noch seinen Dienst verrichtet. Mögliche Hinweise auf ein nicht mehr einwandfrei arbeitendes bzw. messendes Bauteil sind: 

• Ein von den üblichen Werten des Fahrzeugs abweichender Kraftstoffverbrauch
• Eine Verringerung der Leistung des Fahrzeugs
• Starker Qualmaustritt aus der Auspuff- bzw. Abgasanlage 

Die ersten beiden Kriterien fallen nicht unbedingt auf. Letzteres ist jedoch selbst für einen unerfahrenen Fahrzeugführer in der Regel erkennbar. Die genannten Merkmale deuten nicht zwingend auf einen irreparablen Defekt hin, welcher nur mit dem Austausch des Bauteils zu beheben ist. Sie können auch ein Indiz für einen leicht zu behebenden Mangel sein. Welche Störung vorliegt, muss im Rahmen einer Fehlersuche geklärt werden. 

Fehlersuche an der Lambdasonde

Eine „unsaubere“ Arbeitsweise des Bauteils mit vorab genannten Symptomen kann diverse Ursachen haben. Wenn das Bauteil nicht korrekt arbeitet, bekommt das Steuergerät keine oder falsche Informationen. 

• Prüfung der Anschlüsse

Ein Grund für eine eingeschränkte Funktionsweise können die Anschlüsse sein. Eine Verschmutzung ist keine Seltenheit, da sich das Bauteil im Abgasstrom befindet. Witterungseinflüsse verstärken diesen Effekt oft.

Nehmen Sie eine Überprüfung vor, indem Sie die Steckverbindung zur Bordelektronik trennen. Abhilfe verschafft dann im Allgemeinen ein Kontaktspray. Sprühen Sie die Kontakte damit ein. Zumindest die Anschlüsse sollten ihre Aufgabe nun wieder vollumfänglich erfüllen.

• Sichtprüfung der Sonde

Auch die Sonde selbst ist vor Verschmutzungen nicht sicher. Die in den Abgasen enthaltenen Rußpartikel können dem Bauteil zu schaffen machen. Sind Sie einmal dabei die Kontakte zu reinigen, sollten Sie die Sonde einer Sichtprüfung unterziehen. Die Verschmutzung kann durch eine Reinigung beseitigt werden. 

Da bei der Reinigung eine Berührung des Sensors unbedingt vermieden werden muss, sollten Sie diese Arbeit dem Fachpersonal in einer Werkstatt überlassen. Dem Reinigungsvorgang schließt sich eine erneute Messung als Funktionsprüfung an.

• Prüfung von Lambdasonden mit Multimeter oder Oszilloskop

Die Sondenspannung liegt bei laufendem Motor zwischen 30 und 900 mV. Mit einem Multimeter ist die Spannungsmessung möglich. Das Multimeter zeigt sowohl starke Abweichungen von der normalen Sondenspannung als auch Schwankungen an. Eine mögliche und bessere Alternative dazu ist das Oszilloskop. Mit dessen Hilfe werden Amplituden und die Ansprechzeit sichtbar gemacht. Letztere gibt Hinweise auf eine mögliche Trägheit der Sonde. Diese ist unerwünscht und gilt als sicheres Zeichen für eine „Altersschwäche“ der Sonde. Diese Darstellung bietet auch ein analoges Multimeter.

Obwohl Multimeter und Oszilloskop in vielen Fällen zum Equipment eines Autobastlers gehört, bleibt die Sondenthematik insgesamt ein eher heikles Thema. Wer sich verständlicherweise nicht mit dem Multimeter an die filigranen Bauteile herantraut, sollte den Werkstattservice in Anspruch nehmen. 

• Prüfung mit dem Motortester

Wird die Messung mit einem Motortester vorgenommen, kann gleichzeitig der Fehlerspeicher ausgelesen werden. Mögliche Fehler werden im Fehlerspeicher hinterlegt und können analysiert werden.

• Prüfung im Rahmen einer Abgasuntersuchung

Auch diese Methode ist einfach, aber nur in einer Werkstatt durchführbar. Die Bestimmung der Abgaswerte ist nur mit speziellen Hilfsmitteln möglich. 

Zusammengefasst stellt sich der Ablauf der Vorgänge bei einem Defekt des Bauteils folgendermaßen dar: 

• Falsche Ermittlung des Restsauerstoffgehaltes (aus unterschiedlichen Gründen)
• Weiterleitung abweichender Daten zum Steuergerät
• Das Steuergerät veranlasst eine ebensolche Arbeitsweise des Motors
• Die Folgen sind ein falscher Druck im Kraftstoffsystem sowie eine unsaubere Verbrennung
• Das Ergebnis: schlechte Abgaswerte

Besteht ein Fahrzeug die Prüfung der Abgasanlage nicht oder nur mit schlechten Werten, muss dieser Mangel behoben werden, bevor das Fahrzeug wieder frei gegeben wird. Trotz eines Defekts an diesem Bauteil bleibt das Auto fahrtüchtig. Es stellt sich jedoch die Frage, ob es aus umwelttechnischer Sicht vertretbar ist, mit einem solchen Wagen weiterzufahren. 

Eine unsaubere Verbrennung findet auch dann statt, wenn z.B. Falschluft hinter dem Luftmassenmesser, welcher die Luftwerte für die Lambdaregelung liefert, in den Kreislauf gelangt. Trotz einwandfrei arbeitender Vorkatsonde werden falsche Daten verarbeitet.

Was ist wichtig beim Kauf und Austausch einer Lambdasonde?

Ist die eingebaute Sonde tatsächlich nicht mehr zu retten, muss so schnell wie möglich ein Ersatz her. Hier duldet der Gesetzgeber keinen Aufschub. Spätestens bei der nächsten Hauptuntersuchung nebst Abgastest wird der Übeltäter als solcher entlarvt und zum Austausch verdonnert. Das beinahe einzige aber auch wichtigste Kriterium beim Kauf ist die richtige Wahl.

• Der richtige Typ muss es sein

Müssen Sie Ihren Wagen mit einer neuen Lambdasonde ausstatten, ist die Hersteller-Teilenummer (OE-Nummer) unverzichtbar. Stellen Sie zwischen der Originalnummer und der OE-Nummer des Austauschteils Abweichungen fest, haben Sie nicht das passende Bauteil vor sich. Um den passenden Ersatz für Ihr Auto zu finden, sollten Sie zudem das Sondenmodell bzw. dessen Beschreibung, das Fahrzeugmodell sowie den –typ und den Hersteller abgleichen. 

Sind Sie bereits dabei, das Bauteil in Ihren Wagen einzubauen und stellen währenddessen fest, dass die Passgenauigkeit zu wünschen übrig lässt, sollten Sie das Vorhaben abbrechen. Eine Sonde sollte perfekt sitzen.

• Neu oder gebraucht?

Tatsächlich können Sie mit einer gebrauchten Variante ein Schnäppchen machen. Achten Sie hierbei aber besonders genau auf die oben genannten Kontrollkriterien. Hinzu kommt die Prüfung des Zustandes bzw. der Laufleistung des Bauteils. Kilometerstand und Erstzulassung vermitteln einen ungefähren Eindruck darüber.

Bestehen in irgendeiner Hinsicht auch nur geringste Zweifel, sollten Sie das Bauteil nicht einbauen, um höhere Folgekosten zu vermeiden. 

Preise und bekannte Hersteller

Der Preis für Lambdasonden orientiert sich in der Regel am Sitz des Bauteils vor oder nach dem Katalysator und am Hersteller. Die Preisspanne bewegt sich zwischen knapp 18 und rund 160 Euro (Stand Juni 2021). 

Hersteller und Preise für Vorkatsonden
Mit Preisen zwischen knapp 18 und 160 Euro ist die Spanne in dieser Kategorie ausgeschöpft (z. B. von Bosch, ATEC oder Blue Print). 

Hersteller und Preise für Nachkatsonden
Auch hier liegt die untere Preismarkierung bei rund 18 Euro. Bei 60 Euro ist die Preisspitze erreicht (siehe Falk und Falk, Bosch oder ATEC). 

Wichtige Kaufkriterien auf einen Blick 

• Achten Sie darauf, den für Ihr Fahrzeug passenden Typ zu kaufen
• Unterscheiden Sie zwischen Regel- (Vorkat-) und (Nachkat-) Diagnosesonde
• Beim Kauf einer gebrauchten Variante sollten Sie akribisch auf deren Zustand achten 

Zusammengefasst

Lambdasonden gibt es als Regel- oder Diagnosesonden und von verschiedenen Herstellern. Die richtige Auswahl gestaltet sich oft nicht ganz einfach. 

Damit Sie trotzdem eine punktgenaue Kaufentscheidung treffen können, haben wir nicht nur diesen Ratgeber erstellt. Um die besten Produkte zu küren, haben wir ergänzend dazu einen Lambdasonden-Test ausgeführt. In umfassenden Testberichten zu den besten Lambdasonden sind die Stärken und Schwächen unserer Lambdasonden-Testsieger erfasst. So finden Sie die richtige Lambdasonde.