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WLTP / NEFZ / EU-Fahrzyklus Verbrauch / Abgas

In Europa wird der Kraftstoffverbrauch und die Abgasgrenzwerte von Kraftfahrzeugen in der seit 1992 gültigen NEFZ (Neuer Europäischer Fahrzyklus) für Typgenehmigungen nach der EG Richtlinie 98/69 EG ermittelt. Leider ist der NEFZ, trotz einiger vorgenommener Änderungen (s.u.), nicht sehr realistisch. In der Praxis zeigt sich immer wieder, dass die Verbräuche rund 42% höher liegen als nach dem NEFZ auf dem Prüfstand. Der NEFZ soll deshalb nun seit 9/2017 nach und nach durch das neue Testverfahren „Worldwide harmonized Light-duty Test Procedure“, kurz WLTP, auf dem Prüfstand dabei helfen, realitätsnähere Angaben zum Kraftstoffverbrauch von Pkw zu ermitteln, als dies mit dem bisherigen Verfahren möglich war. Seit dem 1. September 2017 löst WLTP den NEFZ ab.

Im Wesentlichen unterscheided sich der WLTP in drei Punkten und nähert sich sich heutigen realen Fahrsituationen an, um den Kraftstoffverbrauch festzustellen:

  1. Der Testzyklus wird deutlich erweitert

  2. Die Temperaturbedingungen werden genauer definiert

  3. Der Einfluss von Sonderausstattungen auf den Verbrauch wird berücksichtigt

WLTP NEFZ Vergleich

Der WLTP arbeitet realitätsnäher als der alte NEFZ - Bild: VDA

Ausgewählte Beispiele, wo es Änderungen gibt

WLTP-NEFZ Vergleich Beispiele

Ausgewählte Beispiele, die die Änderungen bei NEFZ und WLTP verdeutlichen - Bildquelle: UNECE

Wie der neue WLTP genau arbeitet, können Interessierte hier nachlesen.

Allerdings gibt es auch Kritik: So schrieb der Spiegel u.a. November 2017:

"...Denn die NEFZ-Messwerte wurden bislang zur Ermittlung des durchschnittlichen Flottenverbrauchs herangezogen. Für das Jahr 2021 liegt der von der EU vorgeschriebene Grenzwert hier bei 95 Gramm CO2 pro Kilometer. Erhöhen sich die Messwerte durch den WLTP jetzt plötzlich, würde es für die Autobauer schwieriger, das Grenzwertziel zu erreichen.

Für Peter Mock, den Europachef des ICCT, wäre es deshalb vertretbar, die Grenzwerte um rund zehn Prozent anzupassen. "Das könnte man den Herstellern angesichts des deutlich strengeren Tests zugestehen", sagt Mock. Eine solche Anpassung finde auch tatsächlich statt, so Mock. Ein Softwareprogramm namens CO2-MPAS werde dazu benutzt. Allerdings komme das Programm zu einem für die Autoindustrie weitaus großzügigerem Ergebnis:

"Der Umrechnungsfaktor gestattet den Herstellern durchschnittlich 15 oder 20 Prozent höhere Emissionen."

Im Klartext: Durch die Umrechnung profitieren die Hersteller letztendlich vom dem strengeren Testverfahren WLTP. Laut Mock könnte nach der Anpassung ein Grenzwert von 119 CO2 g/km statt 95 g/km entstehen."


Das Abgasverhalten wird übrigens ab 2019 auch anders, nämlich durch das RDE-Verfahren, ermittelt werden.

Wie arbeitet der NEFZ bisher?

Für die Ermittlung der Emissionen werden zunächst die Fahrwiderstände (Roll- und Luftwiderstand) des Fahrzeugs auf der Straße exakt ermittelt. Dann werden die gemessenen Fahrwiderstände auf einen Rollenprüfstand übertragen und schließlich ein genormter Fahrzyklus abgefahren. Dabei wird während der gesamten Messdauer ein Teil des Abgasstroms entnommen und die Abgase anschließend analysiert. Der Verbrauch wird dabei indirekt ermittelt.

Der EU-Fahrzyklus besteht aus zwei Teilen:

  •  einem Cityzyklus (wird viermal durchlaufen 780 s) und

  • einem Überlandzyklus (400 s)

Wird der Zyklus durchfahren, ergibt dies eine Strecke von 11 Kilometern bei einer Fahrdauer von 20 Minuten (1180 s). Simuliert werden dabei auch Brems- und Beschleunigungsmanöver, wie sie im täglichen Stop-and-Go des Stadtverkehrs vorkommen, aber auch schnelle Fahrt mit einer Höchstgeschwindigkeit bis zu 120 km/h.

Das NEFZ Testverfahren (CVS-Methode) ist gegenüber der früher üblichen Ermittlung des Energieverbrauches mit der alten DIN-Norm etwas realitätsnäher, weil die Kaltstartphase mehr Berücksichtigung findet. Allerdings stimmen oftmals nicht mit dem Fahrerverhalten der Autofahrer überein, insbesondere dann, wenn viel Kurzstrecken- und Stadtverkehr vorkommt und die Beschleunigung sehr langsam vonstatten geht. Der Verbrauch und die Emissionen bei Geschwindigkeiten über 120 km/h werden nicht gemessen und fließen nicht in die Durchschnittsberechnung ein. Hybridfahrzeuge werden bei dieser Methode bevorzugt.



 Fahrzyklus Diagramm

Mit Euro 3 wurde dieser Testzyklus noch einmal strenger abgefasst. Es wurde eine Niedrigtemperaturprüfung (Motorstart bei -7°C) eingeführt. Bisher erlaubte man eine Aufwärmphase von 40 Sekunden, bevor der Messbeutel an den Auspuff gehalten wurden. Seit 1.1.2001 wird sofort gemessen, wodurch die heikelste Phase jeder Autofahrt ins Prüfgeschehen voll integriert ist: Die erste Minute nach dem Start belastet den Emissionshaushalt eines Fahrzeugs nämlich am stärksten, weil der Katalysator noch nicht auf Betriebstemperatur arbeitet und daher nur eingeschränkt wirksam ist.

Mit Einführung der Euro 3-Norm wurde vom Gesetzgeber noch mehr Augenmerk auf die Zuverlässigkeit der Abgasnachbehandlung gelegt.  Für Benziner wurde 2001 die  Onboard-Diagnose (EOBD) verpflichtend eingeführt, die permanent die Wirksamkeit des Katalysators und alle abgasrelevanten Systeme überwacht. Sie soll garantieren, dass die Abgasreinigung über die gesamte Lebensdauer eines Fahrzeugs voll funktionstüchtig bleibt. Seit 2003 wurde auch beim Diesel-Pkw ein Onboard-Diagnose-System eingeführt.

Außerdem sind mit Euro 3  die Testverfahren für Verdampfungsemissionen verschärft worden, also jene Emissionen, die beispielsweise beim Betanken eines Fahrzeugs auftreten.

Zusammenfassung

  • Ab Euro 3 mit verschärftem Fahrzyklus auf Rollenprüfstand

  • Einhaltung der Grenzwerte 5 Jahre und 80000 km

  • On Board Diagnose (s.a. OBD)

  • Schwefel gesenkt

Zu den EU Abgasnormen

EU-Abgasvorschrift 98/69/EG (Stufe 3 und Stufe 4) beschlossen am 13.10.98, veröffentlicht am 28.12.98 im Amtsblatt der EU (genannt auch im Auto/Öl-Programm der EU)

  • EU 3: EU-Abgasvorschrift (Stufe 3)

Einsatzdatum: Neue Typprüfung: 01.01.2000, Fzg.-Erstzulassung: 01.01.2001,

  • EU 4: EU-Abgasvorschrift (Stufe 4)

Einsatzdatum: Neue Typprüfung: 01.01.2005, Fzg.-Erstzulassung: 01.01.2006

- Geänderter Fahrzyklus

Entfall des 40s Vorlaufs und Erfassung des Motorstarts (Probenentnahme sofort nach Start)

- Neue Verdampfungsmessmethode mit Schwerpunkt Fahrzeugaufheizung in einem 24 h-Zyklus (20°C-35°C) Kraftstoff-RVP (Dampfdruck des Kraftstoffs, Anmerkung Verfasser) max. 0,60 bar. Grenzwert 2g/Test

- Trennung des bisher kombinierten (HC + NOx)-Limits in separate Grenzwerte für HC und NOx bei Otto bzw. (HC + NOx) und NOx bei Dieselmotoren

- CO (15 g/km) und HC (1,8 g/km) bei -7°C im City-Zyklus (4 km) für neue Fahrzeuge ab 2002

- Feldüberwachung (mit Recall bei systematischen Fehlern) der Emissionen über 80000 km (5 Jahre) ab EU3 und 100000 km ab EU4

- Europäische OBD (abgeleitet aus der US OBD):

Beim EVAP-System (Benzindampfemissionskontrolle, Anm. Verfasser) nur Überwachung des elektrischen Kreises sowie Verliersicherung des Tankdeckels vorgeschrieben , beim Diesel erst ab 2003 vorgeschrieben (Kat-Überwachung noch unklar)

- Kraftstoffkriterien ab 2005:

+ Otto-Kraftstoffe: Schwefelgehalt max. 50 ppm (2000: 150 ppm) Aromaten max. 35% v/v (2000: 42%)

+ Diesel-Kraftstoffe: Schwefelgehalt max. 50 ppm (ab 2000: 350 ppm) Kraftstoffverbrauchs-Subventionen werden gestattet.  

mehr Werte bei den Abgaswerten

Lesen Sie weiter mit dem Bericht Treibhauseffekt oder hier Hat der Kraftstoff eine Zukunft?

siehe auch: EOBD| CO | HC| NOx| SO2 | Partikel| Diesel Abgas |Treibhauseffekt | Wetter und Klima|

Quelle: TU Wien, Wikipedia


Johannes Wiesinger
bearbeitet: 30.09.2018

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