Umwelt und Klima

Abgasemissionen

Seit Anfang der 1990er-Jahre werden mit der Einführung der einheitlichen europäischen Abgasvorschriften die Fahrzeugemissionen in der EU auf Basis eines einheitlichen Fahrzyklus bestimmt. Die EU-Kommission arbeitet nun an einer Korrelation von NEFZ und dem WLTP.

Abgasgesetzgebung Europa

Konventionelle Fahrzeuge prägen auch weiterhin das Straßenbild – und das aus gutem Grund. Moderne Fahrzeuge sind extrem sauber, gehen sorgfältig mit der Energie des Kraftstoffs um und setzen Rohenergie auf äußerst effiziente Weise in notwendige Antriebsenergie um. Seit 2014 ist die Euro-VI-Norm in der Abgasgesetzgebung für schwere Nutzfahrzeuge verbindlich. Ab September 2015 wird die Euro-6-Abgasnorm für alle neu zugelassenen Pkw durch die Abgasgesetzgebung verpflichtend. Damit können die Schadstoffemissionen gegenüber Euro 0 um rund 95 Prozent gesenkt werden. Die NOx- und Partikelemissionen wurden in den vergangenen Jahren besonders stark reduziert: 80 Prozent NOx-Reduktion und 50 Prozent Partikelreduktion beim Lkw allein in der letzten Stufe (also gegenüber Euro V). Beim Pkw wird die 80-prozentige Partikelreduktion bereits mit Euro 5 umgesetzt. Mit Euro 6 werden nun vor allem die NOx-Emissionen nochmals um 56 Prozent reduziert.

Auch wenn keine neue Abgasstufe in der Diskussion ist – die Abgasgesetzgebung in der EU und in der UNECE entwickelt sich weiter. Bei den schweren Nutzfahrzeugen gilt seit 2014 die Stufe Euro VIc mit verschärften OBD-Grenzwerten (On-Board-Diagnose). Für Pkw und leichte Nutzfahrzeuge plant die EU die Einführung einer sogenannten RDE-Gesetzgebung im Rahmen einer neuen Euro-6c-Stufe.

Die Euro-Abgasgrenzwerte in der Abgasgesetzgebung sind eng mit dem zugrunde liegenden neuen europäischen Fahrzyklus, kurz NEFZ, verbunden. Zukünftig wird die gesetzliche Basis für die Euro-Abgasgesetzgebung der WLTP (Worldwide Harmonized Light Vehicles Test Procedures) sein. Die Berücksichtigung von RDE („Real Driving Emissions“) zielt zusätzlich zur Abgasgesetzgebung auf Fahrbereiche und Parameter, die außerhalb der Typprüfprozedur liegen. Mit RDE wird das beliebige Fahren unter beliebigen Bedingungen reglementiert.

Der Vorschlag der EU-Kommission sieht weitere mögliche Fahr- und Umgebungs-randbedingungen, extreme Wetter-, Umgebungsbedingungen und Fahrbedingungen in der Abgasgesetzgebung vor. Die Schadstoffemissionen werden mit einer mobilen Messeinrichtung (PEMS, Portable Emission Measurement System) nachgewiesen, die am Messfahrzeug angebracht wird. Aufgrund der Physik der Verbrennung steigen die Schadstoffemissionen von Verbrennungsmotoren bei extremen Fahrweisen und Umgebungsbedingungen an. Bei schwierigen Umgebungsrandbedingungen wird die NOx-emissionsmindernde Abgasrückführung eingeschränkt. Eine Abgasnachbehandlung kann diesen emissionssteigernden Effekt dämpfen, aber nicht eliminieren. Daher müssen für schwierige Fahr- und Umgebungsbedingungen auch andere Grenzwerte in der Abgasgesetzgebung definiert werden als für die streng gefassten Messbedingungen bei der Typprüfung auf Basis des NEFZ.

Die Automobilindustrie begegnet dieser Herausforderung in der Abgasgesetzgebung mit der Entwicklung neuer Abgas-nachbehandlungssysteme. Der VDA geht davon aus, dass mit der RDE-Gesetzgebung die überwiegende Mehrheit der Dieselfahrzeuge künftig mit einer zusätzlichen NOx-Nachbehandlungstechnologie ausgestattet wird. Die EU-Kommission plant die Einführung der Gesetzgebung für neue Fahrzeugtypen ab September 2017 und für alle Neufahrzeuge ab September 2018. Die Einführung von RDE in der Abgasgesetzgebung wird für Ende 2015 erwartet. Damit bleibt der Automobilindustrie keine ausreichende Vorlaufzeit für die technische Umsetzung und die Nachrüstung der laufenden Serie mit zusätzlichen Abgasnachbehandlungstechnologien. Besonders kritisch ist daher das geplante Einführungsdatum der Abgasgesetzgebung für die laufende Serie im September 2018 zu sehen. Die bislang geplante Einführung der RDE-Gesetzgebung müsste vielmehr unter dem Aspekt des Kosten-Nutzen-Verhältnisses neu betrachtet werden. Daher schlägt der VDA vor, die Regulierung durch die Abgasgesetzgebung ab September 2017 mit einem höheren Grenzwert (Conformity-Faktor) einzuführen und diesen Faktor fünf Jahre nach Veröffentlichung des Gesetzes zu verschärfen.

Die Einführung von RDE in der Abgasgesetzgebung wird mit der schwierigen Situation begründet, die Luftqualitätsgrenzwerte in Zukunft auch an den stark belasteten Messstellen in Europa einhalten zu können. Die Euro-6-Technologie kann die verbleibenden Luftqualitätsprobleme lösen. Voraussetzung ist eine schnelle Marktdurchdringung mit diesen besonders sauberen Fahrzeugen. Die Automobilindustrie hat einen Vorschlag vorgelegt, der eine zügige Einführung von RDE in der Abgasgesetzgebung erlaubt und der die Realemissionen im Straßenverkehr drastisch reduzieren wird.

Vom unabhängigen AVISO-Institut durchgeführte Luftqualitätssimulationen zeigen, dass mit dem von der Industrie vorgeschlagenen Regulierungsansatz in den nächsten zehn Jahren die Anzahl der Überschreitungen der Luftqualitätsgrenzwerte in Deutschland um fast zwei Drittel gesenkt werden kann. Langfristig können Überschreitungen der Luftqualitätsgrenzwerte in Deutschland sogar fast vollständig vermieden werden. Daher fordert die Automobilindustrie, den von ihr eingebrachten Regulierungsansatz in der Abgasgesetzgebung ernsthaft zu diskutieren. Weit darüber hinausgehende Regulierungsforderungen sind technisch und wirtschaftlich nicht mehr darstellbar und führen zu einem kaum noch messbaren Umweltvorteil.

Kernpositionen des VDA zu RDE

1. Das Gesetz muss vollständig und anwendbar sein.
Nur mit einem vollständigen und robust anwendbaren Gesetz kann die Automobilindustrie an der technischen und administrativen Umsetzung arbeiten.

2. Das Gesetz muss mit einem Zwei-Stufen-Ansatz eingeführt werden.
Die Vorlaufzeit der Abgasgesetzgebung für die Einführung der kompletten Regulierung bis September 2017 ist zu gering. Daher schlägt der VDA vor, die Regulierung ab September 2017 mit einem höheren Conformity-Faktor für neue Fahrzeugtypen einzuführen. Fünf Jahre nach Veröffentlichung des Gesetzes soll dieser Faktor verschärft werden und im Jahr darauf für alle Neufahrzeuge gelten.

3. Bei der Festlegung der Conformity-Faktoren muss der Unterschied zwischen Zyklus- und Straßenfahrt berücksichtigt werden.
Die Conformity-Faktoren sollen nach dem Willen der EU-Kommission nur Toleranzen in der Messkette abfedern; Unterschiede zwischen dem Fahren auf öffentlichen Straßen und der Fahrt im NEFZ sollen nicht geltend gemacht werden. Der VDA fordert die Definition realistischer Conformity-Faktoren, die sich an der verfügbaren Fahrzeugtechnik, an den gesetzten Umgebungs- und Fahrbedingungen und an der Physik der Verbrennungsmotoren orientieren.

4. Die dynamischen Randbedingungen müssen eingegrenzt werden.
Extremes Fahren und statistisch irrelevante Fahrbedingungen können das Emissionsergebnis verfälschen und müssen daher unbedingt vorab auf sinnvolle und statistisch relevante Parameter eingegrenzt werden, um unnatürliches Fahren mit dem einzigen Zweck der Emissionserhöhung zu vermeiden (zum Beispiel Fahren nur im ersten Gang, Pumpen des Gaspedals).

Dr. Jakob Seiler Referent - Abteilung Technik
Behrenstraße 35
10117 Berlin
Tel: +49-30-897842-285 Fax: +49-30-897842-606
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