Helmut Tschöke: "Dieselmotor nicht verteufeln"

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"Das Thema dieser Tagung ist seit September 2015 in den Fokus der Öffentlichkeit gerückt wie nie zuvor", begrüßte Professor Dr. Helmut Tschöke von der Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg die rund 300 Teilnehmer des Internationalen Forums für Abgas- und Partikelemissionen am gestrigen Dienstag, 23. Februar, in Ludwigsburg. "Das Umgehen gesetzlicher Regelungen und Vorschriften ist unzulässig. Aber es ist genauso unzulässig, den Dieselmotor zu verteufeln - oder gar sein Ende zu fordern", betonte Tschöke. "Ich erinnere mich an den Anfang der 1990er-Jahre, Euro 2 war noch nicht eingeführt, wir diskutierten aber schon Euro 3. Da gab es Fachleute aus der Industrie, die sagten, wenn Euro 3 kommt, ist das das Ende des Dieselmotors. Eigentlich ging es dann aber erst richtig los. Und das stimmt mich zuversichtlich." Er sei davon überzeugt, dass der Dieselmotor auch unter RDE-Bedingungen sauber sein könne. Natürlich koste das Geld. Tschöke gab sich jedoch zuversichtlich: "Die Kosten sind jetzt sicherlich kritisch, aber das muss nicht nachhaltig sein. Wir müssen die Herausforderung annehmen."

Im Fokus der Vorträge der zweijährig veranstalteten Fachkonferenz stehen dieses Jahr neben den Weiterentwicklungen bei den klassischen Brennverfahren mit konventionellen und alternativen Kraftstoffen auch die zu erwartenden Umbrüche im Antriebsstrang unter vermehrtem Einsatz von Elektro- und Hybridapplikationen im Mittelpunkt.

Revolution oder Evolution?

So entwarf Lukas Neckermann, Neckermann Strategic Advisors, in seinem Impulsvortrag das Bild einer Mobilitätsrevolution, in der sich die Automobilindustrie derzeit befinde. "Die Form der öffentlichen und individuellen Mobilität, wie wir sie heute kennen, wird sich in Großstädten so sehr ändern wie damals der Umstieg von der Pferdekutsche aufs Auto", sagte Neckermann. Als Zeitraum für die Veränderungen, maßgeblich durch die Megatrends "Null Emissionen" (Elektrifizierung), "Null Unfälle" (autonomes Fahren ) und "Null Besitz" (Carsharing)" geprägt, geht Neckermann von circa zehn Jahren aus – so lange wie der Umstieg von der Pferdekutsche auf das Automobil gedauert hat.

Dr. Michael Wittler von FEV-Consulting veranschaulichte in seiner Keynote anhand einer Betrachtung der europäischen Flotten von vier nicht näher benannten OEMs auf, dass die Wege der Automobilhersteller bei der weiteren Absenkung der CO2-Emissionen in naher Zukunft sehr unterschiedlich aussehen, und trotzdem alle erfolgreich sein können. Die Vielfalt und Komplexität unterschiedlicher Technologieansätze sowohl bei den Fahrzeugherstellern als auch bei den Zulieferern nehme zu. In den Jahren 2016 bis 2020 sieht Wittler noch den Verbrennungsmotor (Internal Combustion Engine; ICE) als Hauptentwicklungsthema der Industriepartner. Von 2021 bis 2025 werde dieses Bild jedoch zugunsten elektrifizierter Antriebsstränge (Hybride) umschlagen, prognostizierte Wittler.

Erfüllung künftiger Emissionsvorgaben unter RDE-Bedingungen

Zukünftig sollen neben der zyklusbasierten Zertifizierung am Prüfstand auch reale Straßenfahrten in die gesetzliche Abgasüberwachung von Pkw integriert werden. Dies führt zu neuen Herausforderungen im Entwicklungsprozess der Motorenentwickler. Wie BMW diese Parameter in die Entwicklung seiner Pkw-Dieselantriebe integriert, berichtete Hans-Jürgen Brüne, BMW Motoren in Steyr. Da die wichtigsten Randbedingungen für gültige RDE-Fahrten Ende Oktober 2015 definiert wurden, sei es nun möglich, einen Ersatzzyklus zu entwickeln, der möglichst viele emissionsrelevante Parameter nahe an den definierten Limits berücksichtigen könne. Durch die freien Auslegungsmöglichkeiten in Hinblick auf Fahrprofil, Steigung und Umweltbedingungen können Brüne zufolge auf dem Rollenprüfstand im Vergleich zur Straße deutlich mehr Anforderungen in einem einzigen Zyklus berücksichtigt und somit ein synthetischer Grenzzyklus erzeugt werden.

BMW hat dafür beispielsweise Messdaten von 20 verschiedenen Fahrzeugen, die mit 30 Fahrern mit verschiedensten Fahrstilen auf zahlreichen Fahrstrecken mit unterschiedlichen Profilen unterwegs waren, aufgezeichnet. Diese Messungen wurden in Teilabschnitte zerlegt und kategorisiert (Stadt-, Überland- und Autobahnteil). Dann haben die Prüfexperten des Automobilherstellers diese Abschnitte unter anderem nach Gesamtlänge, kumulierte Höhenmeter und Fahrdynamik wieder zusammengesetzt. Wie Brüne berichtete, entstanden so etwa 300 gültige Rollenersatzzyklen. Diese Zyklen wiederum bewerteten die Entwickler mithilfe der Längsdynamiksimulation. Fahrdynamik, NOx-Rohemissionen und Kraftstoffverbrauch wurden als Kenngrößen für die Vorauswahl verwendet und letztendlich drei Zyklen ausgewählt und abschließend auf dem Rollenprüfstand bewertet. Der so entwickelte synthetische Grenzzyklus sei wichtig für den Automobilhersteller, um Entwicklungsschritte eindeutig bewerten zu können. "Auf der Straße können wir nicht entwickeln", stellte Brüne klar. Ein Vergleich der Emissionsergebnisse in den verschiedenen Zyklen zeigt Brüne zufolge, dass die Zielerreichung der zulässigen Randbedingungen nur mit dem Einsatz neuer oder deutlich weiterentwickelter Technik gegenüber Euro 6b erreichbar ist.

Noch bis zum heutigen Mittwoch diskutieren Referenten und Fachpublikum verschiedenste Konzepte und Lösungsansätze zur Einhaltung von Schadstoff- und CO2-Grenzwerten. Dabei werden nicht nur verschiedene Pkw- sondern auch Nutzfahrzeug- und Stationärmotoren betrachtet. Und auch den neuen, weitreichenden Regulierungen auf dem Kraftstoffsektor wird in den Sektionen Rechnung getragen.

AVL veranstaltet das Internationale Forum für Abgas- und Partikelemissionen dieses Jahr zum neunten Mal.