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07.10.2015 | Automobil + Motoren | Nachricht | Onlineartikel

Techniken für den WLTC

Autor:
Stefan Schlott

NOX-Emissionen von Diesel-Pkw unter realen Fahrbedingungen stellen eine große Herausforderung für die Luftqualität dar. Ein wesentliches Problem liegt für den International Council on Clean Transportation (ICCT) im heutigen unzureichenden Testverfahren. Eine neue Studie untersucht die Wirksamkeit verschiedener Abgasreinigungstechniken.

Was durch den VW-Skandal in aller Munde geriet, ist unter Fachleuten seit Jahren ein offenes Geheimnis. Zwischen den realen Werten zu Kraftstoffverbrauch, CO2- und NOX-Emissionen der Autos in Europa und den offiziellen Angaben der Hersteller klafft eine immer größere Lücke. Schon 2014 berichteten wir im Beitrag "Dieselfahrzeuge stoßen zu viel Stickoxid aus" davon, dass bei modernen Diesel-Pkw die offiziellen Zertifizierungs- beziehungsweise Typprüfwerte für NOX und die entsprechenden realen Emissionswerte im Alltagsbetrieb deutlich voneinander abweichen. Basis für den Beitrag war eine damals frisch veröffentlichte Studie des International Council on Clean Transportation (ICCT), wonach 2013 die Abweichungen zwischen offiziellen Verbrauchsangaben und Realverbrauch auf durchschnittlich 38 Prozent gestiegen seien. Für 2001 hatte der ICCT noch einen Vergleichswert von 8 Prozent veröffentlicht.

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Nun hat der ICCT noch eins draufgesetzt und veröffentlichte im September 2015 eine Studie mit dem Namen "Technologien zur Senkung der Stickoxid-Emissionen bei Euro-6-Diesel-Pkw". Was zunächst wenig spektakulär klingt, birgt zwischen den Zeilen viele für die Fahrzeughersteller unbequeme Wahrheiten. Demnach setzen Fahrzeughersteller in den USA, wo das NOX-Emissionslimit niedriger liegt als in der EU und der entsprechende Testzyklus (Federal Test Procedure, FTP) einen höheren Lastbereich abdeckt als in der EU, für einige Modelle eine Kombination zweier Abgasreinigungssysteme ein, während die entsprechenden EU-Modellversionen lediglich mit einer einzelnen Technik ausgestattet sind.

Die Schere weitet sich

Mehr noch: Laut ICCT weisen Fahrzeuge, die mit NOX-Speicherkats (Lean-burn technology, LNT) ausgestattet sind, im NEFZ durchschnittlich die niedrigsten NOX-Emissionen auf. Doch im WLTC wurden für LNT-Fahrzeuge die höchsten durchschnittlichen NOX-Emissionen gemessen. Mit 1167 mg/km, 708 mg/km, sowie 553 mg/km wurden unter den LNT-Fahrzeugen sogar die höchsten NOX-Messwerte überhaupt gefunden.

Für die Autoren der Studie ist damit klar: "Diese Ergebnisse weisen darauf hin, dass es erhebliche Unterschiede im Emissionsverhalten der Fahrzeuge verschiedener Hersteller gibt. Zudem zeigt sich, dass - in einigen Fällen - die LNT-Technik offensichtlich auf den Zulassungstest optimiert wurde, während sie unter realistischeren Fahrbedingungen weit weniger effektiv NOX-Emissionen senkt."

Plädoyer für RDE

Vor diesem Hintergrund plädiert das ICCT in seiner Studie einmal mehr für die sogenannten Real-Driving-Emissions (RDE)-Tests, die derzeit zwischen den Branchenvertretungen und der Politik heftig diskutiert werden. Als Teil dieses neuen Verfahrens werden nach Ansicht des ICCT neue Dieselmodelle in Zukunft beweisen müssen, dass sie auch unter realistischen Fahrbedingungen auf der Straße vertretbare NOx-Emissionen aufweisen.

Was Sie über WLTP und RDE wissen sollten, hat Springer für Professionals in einem Dossier zusammengestellt. Fest steht schon heute, dass die Vorbereitungen auf die neuen Prüfprozeduren für den Entwicklungsprozess des Antriebssystems neue Herausforderungen bedeuten. Neben dem Fokus auf Lastverschiebung und Dynamiksteigerung müssen die vorgenommenen Optimierungen auch bezüglich System- und Laufzeitrobustheit abgesichert werden.

Komplexe Methodenkette für die Entwicklung

Dazu beschreibt APL im Artikel "Methoden für die Entwicklung eines RDE-fähigen Antriebs“ aus der MTZ 7-8-2015 eine komplexe Methodenkette, um Antriebssysteme bezüglich ihrer mechanischen Eigenschaften und des Emissionsverhaltens mit Fokus auf RDE-Fähigkeit optimal auszulegen und zu entwickeln.

Basis der Entwicklungsmethode ist die reproduzierbare Abbildung von Realfahrten auf Antriebsstrang- und Motorenprüfständen, deren Analyse auf der Ebene repräsentativer Betriebsparametergradienten und die Ableitung funktionaler Zusammenhänge. Die Entwicklungstiefe erstreckt sich vom Gesamtsystem über einzelne Komponenten bis hin zum physikalischen Phänomen. Der Einsatz von Onlinemesstechniken, kombiniert mit chemischer und metallografischer Laboranalytik, erlaube dabei eine frühzeitige Beurteilung sowie die Absicherung kritischer Bauteilauslegungen.

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Die Hintergründe zu diesem Inhalt

01.06.2015 | Entwicklung | Ausgabe 7-8/2015

Methoden für die Entwicklung eines RDE-fähigen Antriebs

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