Hersteller müssen mit Einführung von Euro 6 nachweisen, dass ihre Fahrzeuge auch beim Fahren die Abgasgrenzwerte einhalten.
Dass sich ein Motor auf dem Prüfstand als Euro-6-konform erwiesen hat, reicht dem europäischen Gesetzgeber nicht mehr. Auch im alltäglichen Fahrbetrieb muss das Aggregat die Grenzwerte erfüllen. In-Use-Conformity heißt die einschlägige Bestimmung.
Vorschrift heißt In-Use-Conformity
"Diese Vorschrift soll sicherstellen, dass alle Bestandteile der Abgasreinigung auch über die Lebenszeit eines Fahrzeugs effektiv arbeiten und Alterungsprozesse nicht deren Wirksamkeit einschränken", erklärt Rolf Deisinger, Leiter Fahrzeuganalyse Mercedes-Benz-Lkw. Gemessen wird im Falle von Nutzfahrzeugen mit mehr als 16 Tonnen Gesamtgewicht über eine Laufleistung von 700.000 Kilometern. Für Nutzfahrzeuge zwischen 3,5 und 16 Tonnen sind es 300.000 Kilometer.
Erster Nachweis erfolgt 18 Monate nach Typgenehmigung
Den ersten Nachweis muss ein Hersteller 18 Monate nach Typgenehmigung führen, dann alle zwei Jahre, und das bis fünf Jahre nach Produktionseinstellung des jeweiligen Modells. Getestet werden muss jede Motorenfamilie. Jene Hersteller, die früh Euro-6-Motoren in den Markt eingeführt haben, müssen folglich bereits die ersten Nachweise erbringen.
Beispiel Daimler: Mitte 2011 hat der Fahrzeugkonzern die Motoren-Baureihe OM 471 eingeführt. Entsprechend der Vorschrift musste der Hersteller nun erste Kundenfahrzeuge aus Speditionen ziehen und mit dem sogenannten Portable Emission Measurement System (PEMS) ausrüsten. Es besteht aus einer Einheit, die an das Abgasendrohr angeflanscht wird und dem Abgasstrom Proben entnimmt. Das Abgas wird dann auf Stickstoffverbindungen (NOx), Kohlenmonoxid (CO), Gesamtkohlenwasserstoffe (THC) und die Rußpartikelmasse (PM) geprüft, wobei Letzteres freiwillig geschieht.
Die am Endrohr abgezweigten Ströme gelangen über auf 190 Grad aufgeheizte Schlauchleitungen zum PEMS auf dem Testauflieger. "Damit sich kein Kondensat in den Leitungen bildet. Das würde die Messungen verfälschen", erklärt Jürgen Luther vom Team Versuch Abgasnachbehandlung Mercedes-Benz-Lkw. In der PEMS-Anlage werden schließlich alle Proben ausgewertet und protokolliert.
Messwert darf 1,5-mal bzw. doppelt so hoch sein wie Prüfstand-Messwert
Dabei gilt ein Konformitätsfaktor von 1,5 und im Falle der Partikelmasse von 2,0. Das bedeutet, dass der PEMS-Messwert 1,5-mal beziehungsweise doppelt so groß sein darf wie der zulässige Prüfstand-Messwert. Für die Messungen wird das Fahrzeug im normalen Fahrbetrieb und mit einer Nutzlast zwischen 50 und 60 Prozent der höchstmöglichen Zuladung auf öffentlichen Straßen bewegt. Die Hersteller legen die Strecke selbst fest. Wie diese sich zusammensetzt, ist aber wiederum vom Gesetzgeber geregelt – eine Mischung aus Stadt- (20 Prozent), Land- (25 Prozent) und Autobahnetappen (55 Prozent). Für die Verteilerklasse verschiebt sich der städtische Anteil auf 45 Prozent, während sich der Autobahnanteil auf 30 Prozent verringert.
Mercedes nutzt 180 Kilometer lange Teststrecke
Mercedes verwendet eine rund 180 Kilometer lange Teststrecke bei Stuttgart. Knapp drei Stunden dauert die Umrundung. Fünf Tage veranschlagen die Experten für alle Messungen, fünf weitere Tage für die vorbereitenden Tätigkeiten. Der Lkw-Betreiber erhält derweil ein Ersatzfahrzeug vom Hersteller. Die Werte aus der Anlage werden mit Daten aus der On-Board-Diagnose (OBD) abgeglichen – vom Auflieger zum Diagnosestecker in der Kabine verläuft ein weiteres Kabelbündel. Dann werden nach statistischen Methoden in bestimmten Zeitintervallen die Emissionen gemessen und gemittelt. Daraus ergeben sich die besagten In-Use-Grenzwerte für die verschiedenen Abgaskomponenten.
Verfehlen die ermittelten Durchschnittswerte die Grenzwerte, dann muss der Hersteller einen Mängelbeseitigungsplan vorlegen, der in einem Rückruf der betroffenen Modelle durch das Kraftfahrtbundesamt münden kann. Im schlimmsten Fall droht der Entzug der Typgenehmigung. Bislang haben die Ingenieure von Mercedes aber keine bösen Überraschungen erlebt. Spannend dürfte es jedoch werden, wenn die 700.000-Kilometer-Grenze erreicht ist. Vor allem jene Aggregate, die allein auf hocheffiziente Abgasnachbehandlung im SCR-Kat setzen wie der DC 13-115 von Scania oder die Iveco Hi-SCR-Cursor-Motoren, dürften dann wohl im Fokus stehen.
NOx- und N2O-Emissionen nehmen durch Alterung zu
"Vor allem NOx- und N2O-Emissionen nehmen durch Alterung stark zu", erklärt Deisinger. Wobei die Hersteller nach eigenem Bekunden ausreichend Reserven im System vorgesehen haben, um der Alterung von Motor und Katalysatoren Rechnung zu tragen.
