Dr. Christiane Vitzthum von Eckstädt - · PDF fileDr. Christiane Vitzthum von Eckstädt ... TüV Nord Messgeräte befinden sich im Fahrzeug Ermittlung von Schadstoffemissionen beim

Fr Mensch & Umwelt
Spannungsfeld zwischen NOx-Grenzwert und Realemissionen
Plattform Saubere Luft Tagung zum Thema Tempolimits
Dr. Christiane Vitzthum von Eckstdt
Fachgebiet I 3.2 Schadstoffminderung und Energieeinsparung im Verkehr
Umweltbundesamt, Deutschland

Gliederung
1 ERMITTLUNG VON REALEMISSIONEN
2 ENTWICKLUNG NOX-GRENZWERT UND REALEMISSIONEN
3 FELDBERWACHUNGSERGEBNISSE
4 URSACHENFORSCHUNG
5 LSUNGSANSATZ
6 ZUSAMMENFASSUNG
30.04.2014 Vortrag FG-Runde 2

Ermittlung von Realemissionen
06.11.2014 Plattform Saubere Luft Tagung zum Thema Tempolimits 3
Fahrzeug ausgestattet mit PEMS Portable Emission Measurement System
Quelle: Feldberwachungsdaten UBA, TV Nord
Messgerte befinden sich
im Fahrzeug
Ermittlung von
Schadstoffemissionen
beim Fahren im
Straenverkehr
= Realemissionen

Entwicklung NOx-Grenzwert und Realemissionen
Quelle: ICCT newsletter

Auswertung der Datenstze von 15 Testfahrzeugen von 6 Herstellern mit unterschiedlichen Abgasnachbehandlungs-systemen (SCR, EGR, LNT)
Entwicklung NOx-Grenzwert und Realemissionen
Quelle: Vicente Franco et al. (2014) Real-worldexhaust emissions from modern diesel cars: A meta-analysis of PEMS emissions data fromEU (Euro 6) and US (Tier 2 BIN 5 / ULEV II) diesel passenger cars, ICCT
Euro 6 GrenzwertEuro 5 Grenzwert
A O
NOx und CO2 PEMS Ergebnisse, ICCT Bericht 10/2014
Durchschnitt aller Pkw im Test = 7,1 fach hher als Grenzwert
Schlechtestes Fahrzeug = 25,4 fach hher als Grenzwert (Pkw L, SCR)

0
100200
300400
500600
700
NEDC WLTC random 1 random 2 PEMSNEDC WLTC random1 random2 PEMS
Grenzwert 80 mg/km
mg/km
Fahrzeugdaten:
VW Passat 2,0l CR EU6 (A), DPF/SCR,Laufleistung:65.000 km
NOx-Emissionen
Quelle: Feldberwachungsdaten UBA, TV Nord
Emissionen unter realen Fahrbedingungen (RDE) sind 7,6 fach hher als Grenzwert
NEDC...New European Driving CycleWLTC... Worldwide harmonized Light vehicles Test CyclePEMS...Portable Emission Measurement System
Feldberwachungsergebnisse

maximale
Drehzahl
Volllastlinie
Drehzahlen (U/min)
Drehmoment (Nm)
Ursachenforschung
NEDC
Kennfeld eines Verbrennungsmotors
WLTCRDE/PEMS
derzeit gesetzliche Anforderung
Emissionsgrenzwerte gelten nur fr NEDC Kennfeldbereich
Kennfeldabdeckung erhht sich

Lsungsansatz
RDE-Test mit PEMS in Fahrzeug-Typprfung integrieren
Grundlage: Artikel 14 (3) der VERORDNUNG Nr. 715/2007 DES
EUROPISCHEN PARLAMENTS UND DES RATES
[] Erweist sich bei der berprfung, dass diese nicht mehr geeignet sind oder der
Betriebspraxis nicht mehr hinreichend entsprechen, so werden sie so angepasst, dass
sie den in der Betriebspraxis tatschlich entstehenden Emissionen entsprechen. []
2011 Grndung einer Arbeitsgruppe unter Leitung der Kommission
Working group for the development of a real driving emissions test procedure for light-
duty vehicles (RDE-LDV)
Mitglieder: JRC, Mitgliedsstaaten, Industrie und NGOs => intensiver und
konstruktiver Austausch unter den Stakeholdern
dient der Erweiterung bisheriger Testverfahren zu Euro5/6, idealer Weise
sowohl bei Typprfungsverfahren als auch bei Feldberwachungen

RDE Prfverfahren
Anforderungen an das RDE Prfverfahren
erarbeitet in der RDE-LDV Arbeitsgruppe
a) RDE Testkriterien
b) Datenauswertung
c) Rechtliche Beurteilung

RDE Prfverfahren
Fokus auf kritischen Luftschadstoffen wie PN und NOx, Erweiterung spter
denkbar
Streckenkriterien:
- Fahrroute wird Mix aus Stadt, berland und Autobahn
(inkl. Mindestanteilen verschiedener charakteristischer Geschwindigkeiten)
- Fahrdauer voraussichtlich zwischen 90 min 120 min

RDE Prfverfahren
Umweltbedingungen (z.B. Temperatur, Luftdruck, Luftfeuchtigkeit)
Fahrverhalten (Geschwindigkeit, Beschleunigung, Motorleerlaufanteil,
Schaltverhalten) -> bercksichtigt durch Auswertungstool
Fahrzeugverhalten (Vorkonditionierung, nderung des Fahrzeugmasse
und/oder der Aerodynamik durch PEMS Instrumente etc.)
normal conditions of use entspricht NICHT extremen Situation
Endprodukt: einheitliche Definition von normal conditions of use
Gewhrleistung von reprsentativen Tests
Sicherstellung der Wiederholbarkeit und Vergleichbarkeit

RDE Prfverfahren
b) Datenauswertung
Auswertungstool muss unnormale Bedingungen erkennen OHNE
reprsentative hohe Emissionen auszuklammern
Ausgabe eines bewerteten Ergebnisses Einhaltung oder berschreitung
eines Not-To-Exceed (NTE) Emissionswertes
Auswertungstool muss zuverlssig fr behrdliche Anwendung sein
Auswertungstool sollte einen gewissen Automatisierungsgrad gestatten
RDE-LDV Vorschlag zur Nutzung der beiden Auswertungstools:
EMROAD (JRC): Nutzung fr Einhaltung der Rechtsvorschriften
CLEAR (TU Graz): zustzliche Nutzung zur RDE berwachung

RDE Prfverfahren
c) Rechtliche Beurteilung
Vergleich von Endergebnis X mit entsprechendem Euro 6 Emissionsgrenzwert
Einfhrung eines compliance factors (CF) sehr wahrscheinlich, aufgrund mglicher statistischer Variationen und Meunsicherheiten beim RDE Test
Produkt aus Grenzwert und CF ergibt den Not-To-Exceed (NTE) Wert
NTE = Euro 6 Grenzwert CF
Vergleich: Euro VI (Heavy Duty Vehicles) CF=1,5
Nur ambitionierter compliance factor macht RDE effektiv

RDE Prfverfahren
Ausblick
Festlegung fehlender RDE-Test-Rahmenbedingungen
Ausarbeitung des juristischen Textes
Abstimmung ber 1.RDE Paketes (Messverfahren) - November 2014
Beginn der Diskussion um 2.RDE Paket (Thema: compliance factor) Ende
2014; Abstimmung Anfang 2015
Vorschlag zur rechtlichen Umsetzung:
berwachungsphase ab Sep.2015 = Euro 6a Einfhrung
Anwendung von NTE Grenzwerten ab Sep.2017 // Sep.2018 = Euro 6b

Zusammenfassung
Zentrale Manahme zur Einhaltung der EU-Luftqualittsvorgaben
NOx-Realemissionen von Euro 6 Fahrzeugen sind im Durchschnitt 7fach
hher als Euro 6 Grenzwert
RDE-Testprozedur deckt Motorkennfeldbereich fr gesamete normal
conditions of use ab
Anwendung von RDE/PEMS im Typprfungsprozess mit niedrigem CF kann
entscheidend zur Reduzierung des Gesamtschadstoffaustoes beitragen

19.03.2014 Vortrag FG-Runde 16
Umweltbundesamt
www.umweltbundesamt.de
Dr. Christiane Vitzthum von Eckstdt
Fachgebiet Schadstoffminderung und Energieeinsparung im Verkehr
Email: [email protected]
Phone: +49 (0)340 2103 2474
Danke fr Ihre Aufmerksamkeit!

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