Die Zukunft des Diesel - Ursache oder Lösung für die Luftreinhaltung - mueef
←
→
Transkription von Seiteninhalten
Wenn Ihr Browser die Seite nicht korrekt rendert, bitte, lesen Sie den Inhalt der Seite unten
Für Mensch & Umwelt
Mittwochs im MULEWF
Die Zukunft des Diesel - Ursache
oder Lösung für die Luftreinhaltung -
Lösung für die Zukunft?
Lars Mönch
Christiane Vitzthum von Eckstädt
Martin Lange
Fachgebiet I 3.2 „Schadstoffminderung und Energieeinsparung im Verkehr“
Umweltbundesamt, Deutschland
WLTP und RDE und ihre Beiträge zur Verbesserung der Luftqualität
Gliederung
1 NO2-IMMISSIONSSITUATION IN DEUTSCHLAND
2 NOx-EMISSIONSSITUATION
3 WLTP-PROZESS
4 RDE-PROZESS
5 WEITERENTWICKLUNG DES HBEFA
6 ZUSAMMENFASSUNG
2
WLTP und RDE und ihre Beiträge zur Verbesserung der Luftqualität
NO2-Immissionssituation in Deutschland 2013
NO2-Emissionsanteile in
dt. Innenstädten
21%
3%
7%
64%
Kfz-Verkehr
Gebäudeheizungen
Industrie
NO2-Ferntransport
Entwicklung der Fahrleistung im Straßenverkehr
4
WLTP und RDE und ihre Beiträge zur Verbesserung der Luftqualität
Entwicklung NOx-Grenzwert und Realemissionen
Diskrepanz zw.
Grenzwert und
NOx-
Realemissionen
wächst
Quelle: ICCT newsletter
5
Weiterentwicklung der Pkw-Typprüfung
NEFZ WLTP/WLTC RDE
„Neuer Europäischer “Worldwide harmonized Light „Real Driving Emissions“
Fahrzyklus“ vehicles Test Procedure/Cycle “
Fahrzyklus auf dem Neuer Fahrzyklus und Messungen während
Rollenprüfstand bessere Testprozedur auf Realfahrten im
dem Rollenprüfstand Straßenverkehr
CO2 und
Schwerpunkt CO2 Schadstoffe
Schadstoffe
6
WLTP und RDE und ihre Beiträge zur Verbesserung der Luftqualität
Worldwide harmonized Light vehicles Test Procedure (WLTP)
Weiterentwicklung der Rollenprüfstandsmessung
DER PROZESS SELBST
• Harmonisierter Prozess mit prinzipiell globaler Anwendbarkeit auf UNECE-
Ebene („World Forum for Harmonization of Vehicle Regulations”)
• Wichtige Teilnehmer: EU-Mitglieder, Japan und Indien
• Entwicklung einer realistischeren und detaillierten Testprozedur
WICHTIGSTE ÄNDERUNGEN
• Fahrzeugeinteilung nach Gewichts-/Leistungsklassen
• Realistischere Fahrzeugmassen und Fahrwiderstände
• Geringere zugelassene Schwankungsbreiten:
− z.B. Temperatur 23±2°C statt bisher 25±5°C
• Neuer erweiterter Fahrzyklus für die Prüfstandsmessungen
− Worldwide light-duty test cycles (WLTC)
(NOCH) NICHT TEIL DES BISHERIGEN PROZESSES
• z.B. Nebenverbraucher (Klima), Dauerhaltbarkeitsanforderungen,
Anforderungen an off-cycle-Emissionen und harmonisierte Grenzwerte
Quelle: ICCT 2014
7
WLTP und RDE und ihre Beiträge zur Verbesserung der Luftqualität
WLTP: Fahrzyklus WLTC
NEFZ und WLTC
150 37% 63%
NEFZ NEFZ
120 Gesamtstrecke 11 km
90 - vMax: 120 km/h
60
Geschwindigkeit in km/h
- vMittlere: 34 km/h
30
- aMax: 1,0 m/s2
0
150 13% 20% 31% WLTC WLTC
120 Gesamtstrecke 23 km
90 basiert auf Realfahrten
60
36% - vMax: 131 km/h
30
- vMittlere: 46 km/h
0
0 300 600 900 1200 1500 1800 - aMax: 1,7 m/s2
Zeitverlauf in Sekunden
UDC EUDC
Low Middle High Extra-High
8
WLTP und RDE und ihre Beiträge zur Verbesserung der Luftqualität
WLTP – Ein Erfolg mit Umweltnutzen?!
• Harmonisierung:
Zumindest mit wichtigen Ländern gelungen.
• Realistischeren, detaillierten Testprozedur:
Ja, aber immer noch eine Messung auf einem Rollenprüfstand
• Minderung der von vielen Seiten vermuteten Diskrepanz zwischen Norm- und
Realemissionen für CO2 und limitierte Emissionen:
Kraftstoffverbrauch/CO2-Emissionen steigen im Mittel leicht an und Spielräume durch
Toleranzen sinken für Hersteller.
→ CO2-Vorgaben werden ebenfalls angepasst
Limitierte Emissionen werden voraussichtlich nicht ansteigen, wenn Hersteller auf
neue Prozedur appliziert haben. Da jedoch größerer Kennfeldbereich abgedeckt
werden muss, ist dies jedoch ein Nutzen für die Umwelt. →
Realemissionsmessungen auf der Straße sind als Ergänzung notwendig.
9
WLTP und RDE und ihre Beiträge zur Verbesserung der Luftqualität
Ursachen
Kennfeld eines Verbrennungsmotors
Volllastlinie
Drehmoment (Nm)
WLTC & WLTP
RDE/PEMS
NEDC maximale
Drehzahl
Drehzahlen (U/min)
10Real Driving Emissions - RDE
WAS IST RDE?
RDE = europaweite gesetzliche Definition der Rahmenbedingungen für
Emissionsmessungen im laufenden Straßenverkehr
Streckenmix aus Innenstadt-, Überland- und Autobahnfahrten
Abbildung einer “normalen” Fahrt
dient der Erweiterung bisheriger Testverfahren zu Euro 6, idealer Weise
sowohl bei Typprüfungsverfahren als auch bei Feldüberwachungen
Fokus auf kritischen Luftschadstoffen wie NOx und PM/PN, Erweiterung
später denkbar
Dauer: 90 min - 120 min
11WLTP und RDE und ihre Beiträge zur Verbesserung der Luftqualität
RDE Prüfverfahren
a) RDE Testkriterien
Umweltbedingungen (z.B. Temperatur, Luftdruck, Luftfeuchtigkeit)
Fahrverhalten (Geschwindigkeit, Beschleunigung, Motorleerlaufanteil, Schaltverhalten)
Fahrzeugverhalten (Vorkonditionierung, Änderung der Fahrzeugmasse und/oder der
Aerodynamik durch PEMS Instrumente etc.)
Endprodukt: einheitliche Definition von „normal conditions of use“
„normal conditions of use“ entspricht NICHT extremen Situation
Gewährleistung von repräsentativen Tests
Sicherstellung der Wiederholbarkeit und Vergleichbarkeit
12WLTP und RDE und ihre Beiträge zur Verbesserung der Luftqualität
RDE Prüfverfahren
b) Bestandteile des Prüfverfahrens
a) RDE Testkriterien b) Datenauswertung c) Rechtliche Beurteilung
- Umweltfaktoren - Rohdatenanalyse - Not to exceed value
- Fahrverhalten - Auswertungstools - Compliance factor
- Fahrzeugverhalten = Normalisierung
NTE = Grenzwert × CF
Rechtliche Umsetzung:
− Monitoringphase ab 1.1.2016
− Anwendung von RDE Grenzwerten ab Sep. 2017; Beschlüsse vom
28.10.2015
13WLTP und RDE und ihre Beiträge zur Verbesserung der Luftqualität
HBEFA – Handbuch Emissionsfaktoren
Datenbank für reale Emissionen für unterschiedlichste Fahr-und
Straßenzuständen => Bisherige Abbildung von Realemissionen
Grenzwert HBEFA RDE
Fahrzyklus auf dem Fahrzyklus auf dem Messungen während
Rollenprüfstand Rollenprüfstand Realfahrten
NEFZ ERMES (umfangreicher als PEMS
NEFZ)
WLTC
14HBEFA – Handbuch Emissionsfaktoren
Datengrundlage des HBEFA:
Rollenprüfstandsmessungen durch unterschiedliche Institutionen aus
europäischen Ländern (D, CH, A, N, S, NL…) bilden Basis für
Emissionsmodell PHEM (Passenger Car and Heavy Duty Emission Model)
Anwendung:
lokale Emissions- und Immissionsprognosen
Basis für Szenarienberechnungen
Basis für andere Emissionsmodelle (z. B. TREMOD, COPERT,
Ausbreitungssoftware für Immissionsmodelle)
15Realemissionen versus Grenzwerte
NOx-Diesel Pkw Emissionen [mg/km] Messbedingungen nicht
exakt nachvollziehbar
2000
1800 Grenzwert
1600 HBEFA 3.2
1400 PEMS: JRC
PEMS: JRC
1200 PEMS: Tüv Nord
1000 PEMS: TU Graz
800 PEMS: ICCT
PEMS: ICCT
600
400
200
0
Euro 1 Euro 2 Euro 3 Euro 4 Euro 5 Euro 6
PEMS…portable Emission measurement system
16HBEFA – Handbuch Emissionsfaktoren
Datengrundlage des HBEFA:
UFOPLAN 2015 Projekt:
Übertragung / Aufbereitung von PEMS Daten für das HBEFA
PEMS Messungen von unterschiedlichen Fahrzeugklassen (Pkw, Lkw, LNF)
17WLTP und RDE und ihre Beiträge zur Verbesserung der Luftqualität
Zusammenfassung
Anhaltende Überschreitung NO2 im Jahresmittel an verkehrsnahen
Standorten
Realemissionen sind um ein vielfaches höher als Grenzwerte der Typprüfung
RDE ist zielführende Maßnahme zur signifikanten Verbesserung der
Luftqualität
Beide Prozesse sind noch nicht abgeschlossen
Ja, RDE stellt eine Lösung für die Zukunft dar
Ambitionierte Ausgestaltung für einen Erfolg notwendig
18Danke für Ihre Aufmerksamkeit!
Lars Mönch
Christiane Vitzthum von Eckstädt
Martin Lange
Umweltbundesamt
Fachgebiet
„Schadstoffminderung und Energieeinsparung im
Verkehr“
www.umweltbundesamt.de
19.03.2014 Vortrag FG-Runde 19Sie können auch lesen
