Abgastests: Die Weiterentwicklung


0

In die Weiterentwicklung der Verbrauchs- und Abgas-Testverfahren kommt Bewegung. Nach Kritik an den Unterschieden zwischen in der Fahrpraxis anfallenden und nach dem Neuen Europäischen Verbrauchs-Zyklus NEFZ ermittelten Werten führt die EU ab 2017 die „Worldwide harmonized Light Vehicles Test Procedure“ WLTP ein. Daneben müssen auch die „Real Drive Emissions“ RDE auf der Straße gemessen werden und das ist nur mit einem mobilen „Portable Emission Measurement System“ PEMS möglich.

MAHA-PEMS mit Heckträger 'Paulchen'. 4

Die beim NEFZ-Test erlaubten Verfahren und Tricks erklären leicht den vom International Council on Clean Transportation (ICCT) beklagten Unterschied zwischen Testergebnissen und Alltagsbetrieb.

Der NEFZ-Test wird bisher fast ausnahmslos von den Herstellern als Selbstzertifizierung durchgeführt. Eine neutrale Prüforganisation wird nur als Zeuge („Witness“) für den Zustand der Prüfanlage bzw. die Richtigkeit des Prüfablaufs hinzugezogen. Zuerst werden die Werte für den Roll- und Luftwiderstand ermittelt. Dazu rollt der Prüfling auf ebener Fahrbahn aus Tempo 100 ungebremst bis zum Stillstand.

Hierbei dürfen in der Serie lieferbare Leichtlaufreifen (auf serienmäßigen Felgen bzw. mit Serien-Radabdeckungen) mit maximal 3.5 atü (4,5 bar) aufgepumpt sein und meist wird das leichteste Basismodell einer Baureihe verwendet. Zusätzlich können die Windschlüpfigkeit störende Fugen oder Öffnungen abgeklebt werden – der rechte Außenspiegel muss jedoch bei einer EU-Zulassung vorhanden sein. Das früher übliche Zurückdrücken der Bremsbeläge in die Zangen (zur Vermeidung schleifender Bremsen) verbietet sich bei modernen „Zero-Drag“-Bremsanlagen.

Der Test auf dem Rollenprüfstand wird dann in einer klimatisierten Halle durchgeführt und das Prüffahrzeug schon Stunden vorher dort abgestellt, sodass der „Kaltstart“ üblicherweise bei 23 Grad stattfindet. Die minimale Befüllung des Motors mit einem Leichtlauföl ist zulässig – eine weitere Verdünnung z. B. mit Dieselöl wäre verboten.

Der Generator darf abgeschaltet sein – die volle Batterieladung reicht für den Prüfzyklus aus, denn elektrische Verbraucher oder Klimaanlage sind außer Betrieb. Die Fahrzeugelektronik muss selbstverständlich die Prüfsituation erkennen, denn sonst würden Assistenzsysteme wie ESP oder Traktionskontrolle die Prüffahrt auf der Rolle unterbinden. Ein spezieller Prüf- oder Sparmodus der Motorsteuerung ist seit 2007 verboten – eine Feinkalibrierung jedoch erlaubt! Nach Übertragung der ermittelten Fahrwiderstände auf den Prüfstand wird drei Mal der Überland-Abschnitt des Prüfzyklus gefahren, um die Scheitelrollen des Prüfstands zu reinigen und diesen zu konditionieren.

Der City-Zyklus dauert dann 800 Sekunden oder 13,33 Minuten und enthält 12 Pausen von insgesamt vier Minuten Dauer. Während dieser Zeit läuft der Motor im Leerlauf oder wird per Start-Stop-System abgestellt. Je vier Mal wird extrem sanft auf 36 km/h oder 50 km/h beschleunigt – mit 1 m/sec2 oder „0 auf 100 km/h in 27,8 Sekunden“. Ist eine Schaltanzeige vorhanden, dürfen die empfohlenen und verbrauchsoptimal festgelegten Schaltpunkte gewählt werden. Der Überland-Zyklus geht anschließend in 380 Sekunden oder 6,33 Minuten ohne Pause über die Marken 70 km/h, 50 km/h, 70 km/h und 100 km/h kurzfristig auf 120 km/h. Insgesamt beträgt die Durchschnittsgeschwindigkeit während der knapp 20 Minuten Testzeit über exakt 10.966 Meter Strecke nur 33,6 km/h.

Als Antriebsleistung werden für die Test-Anforderungen zwischen 4 kW/5,5 PS und 34 kW/45,5 PS benötigt – Spritfressende Turbo-Lader treten dabei kaum in Aktion. Zum Ausgleich von Messtoleranzen
dürfen schließlich noch vier Prozent von den ermittelten Emissionswerten abgezogen werden, bevor daraus Verbrauchswerte errechnet werden. So dient der NEFZ-Test nur zur Ermittlung einheitlich erhobener und damit vergleichbarer CO2-Werte – nicht zuletzt für die Erhebung der Kfz-Steuer.

Wer im Alltag die NEFZ-Werte erreichen will, der kann dies auch

– wenn er:

  • allein
  • mit 40 Prozent Tankfüllung
  • ohne Gepäck reist
  • auf ebener Strecke ohne Gegenwind nur geradeaus fährt
  • keine elektrischen Verbraucher oder die Klimaanlage nutzt
  • während einer Stunde Fahrt nur 33 Kilometer zurücklegtdabei zumindest für 15 Minuten den
  • Motor im Leerlauf laufen lässt oder ganz abstellt
  • nur etwa drei Minuten lang Tempo 120 fährt
  • und „wie einst ein VW Käfer“ beschleunigt.

Während die Differenz 2008 noch acht Prozent betrug, erreichte sie 2014 im Durchschnitt bereits 40 Prozent. Gründe für diesen Anstieg sind neben der individuellen Fahrweise die inzwischen (Hubraum-)kleineren Motoren (deren Turbo-Aufladung im Testbetrieb fast nicht arbeitet) und Start-Stop-Einrichtungen oder Schaltempfehlungsanzeigen, die sich vor allem beim Test und weniger in der Praxis lohnen.

Praxisnahe Verbrauchswerte können daraus nicht abgeleitet werden!

Praxisnähere Verbrauchswerte verspricht der Worldwide harmonized Light vehicles Test Cycle WLTC, der nach der powerweight ratio PWr in drei Klassen eingeteilt ist. Die höchste „Class 3 – high-power vehicles with PWr > 34“ gilt bereits für ein Auto mit mindestens 35 kW/48 PS bei einer Tonne Gewicht. Der WLTC 2.0 geht dann 30 Minuten lang über 23.274 Meter, die Durchschnittsgeschwindigkeit beträgt 46,5 km/h, mit 1,5 m/sec2 wird auch etwas zügiger (0 auf 100 km/h in 18,8 Sekunden) beschleunigt und maximal werden 130 km/h erreicht – die Fahrpausen dauern aber pro Stunde immer noch fast acht Minuten! Fast alle spritsparenden Testtricks dürfen weiterhin angewendet werden.NEFZ zu WLTC

Die WLTC-Ergebnisse werden sich mehr oder weniger von den NEFZ-Resultaten unterscheiden. Der CO2-Ausstoß kann bei kleineren Motoren mit Aufladung höher ausfallen und sich bei großvolumigen Triebwerken in Verbindung mit Automatik sogar verringern. Verbrauchsangaben werden dann aus den CO2-Emissionen ermittelt – diese für die Besteuerung aber weiterhin auf NEFZ-Werte umgerechnet. Damit gibt es zumindest keine Erhöhung der Kfz-Steuer und auch die Hersteller dürfen Flottenverbräuche wie bisher nach NEFZ errechnen.

Die Differenz betrug 2014 im Durchschnitt 40 Prozent

Neben der herkömmlichen Zertifizierung auf dem Rollenprüfstand müssen seit September 2014 alle Pkw-Hersteller die gasförmigen Emissionen CO2, CO und NOx mit Tests der Real-Driving-Emisions RDE im realen Fahrbetrieb ermitteln und an die EU-Behörde weiterleiten. Diese Monitoringphase läuft bis zur Einführung von EU 6c im September 2017. Bis dahin werden die Rahmenbedingungen für RDE-Fahrten, die 90 bis 120 Minuten dauern sollen, noch endgültig erarbeitet.

Die Testfahrt soll zu jeweils einem Drittel durch die Stadt, übers Land und über die Autobahn führen. Als Mindest- und Höchstgeschwindigkeiten sind auf Landstraßen 60 bis 90 km/h und auf Autobahnen 90 bis 145 km/h vorgesehen. Der Höhenunterschied innerhalb der auf maximal 700 Meter Meereshöhe liegenden Teststrecke soll weniger als 100 Meter betragen. Außerdem ist eine Temperatur von 0 bis 30 Grad vorgegeben und Klimaanlage sowie Hilfseinrichtungen sollen „normal“ laufen. Die Masse des Autos darf bis zu 90 Prozent des zulässigen Gesamtgewichts betragen – inklusive Fahrer, Beifahrer und Messtechnik.

Ein Portable Emissions Measurement System PEMS, wie das der MAHA Maschinenbau aus Haldenwang im Allgäu, dient dann im realen Fahrbetrieb zur Bestimmung der gasförmigen Emissionsbestandteile NO, NO2, CO und CO2. Nicht vergleichbare Verbrauchswerte lassen sich zwar daraus errechnen – in erster Linie geht es aber um Stickoxide, deren aktuelle Grenzwerte auf dem Rollenprüfstand beim Benziner 60 und beim Diesel 80 Milligramm pro Kilometer betragen.

Höhere Werte beim RDE-Test auf der Straße werden – wie am 28. Oktober 2015 in Brüssel beschlossen – durch einen so genannten Conformity Factor (CF) ausgeglichen und begrenzt erlaubt. Ab 2017 (Phase 1 des RDE) beträgt dieser CF 2,1 und die Prüfstandslimits für NOx dürfen offiziell um diesen Faktor überschritten werden. Ab dem Jahr 2020 (Phase 2 des RDE) sinkt der CF auf 1,5. Außerdem wird dann neben den Stickoxiden die Partikelzahl (PN) erhoben.

Weitersagen

Schreiben Sie einen Kommentar