Volkswagen Fleet Magazine

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Technik  |  Abgasnormen


Unterschied im Detail

Die Abgasthematik bei Fahrzeugen mit Verbrennungsmotor beschäftigt Öffentlichkeit und Medien aktuell mehr denn je. Fleet Driver greift die wichtigsten Sachverhalte auf und gibt Erklärungen.

Wird in einem Verbrennungsmotor Kraftstoff umgesetzt, entstehen in erster Linie Wasser (H2O) und Kohlendioxid (CO2). Zusätzlich bilden sich Stickoxide (NOX), Kohlenmonoxid (CO), unverbrannte Kohlenwasserstoffe (HC), Schwefeldioxid (SO2), Schwefelsäure (H2SO4) und Rußpartikel – je nach Kraftstoffsorte in unterschiedlichen Mengen. Diese Bestandteile gelangen über die Abgasanlage in die Umwelt und können abhängig von der Konzentration für Mensch, Flora und Fauna schädlich sein. Stickoxide zum Beispiel können die Atemwege reizen und zur Ozonbildung beitragen, Rußpartikel können Infektionen auslösen und CO2 wird als Treibhausgas mitverantwortlich für den Klimawandel gemacht. Aus diesem Grund gelten in vielen Ländern der Erde Gesetze, die den Schadstoffausstoß begrenzen – insbesondere den von Stickoxiden, Rußpartikeln, Kohlenwasserstoffen, Kohlendioxid und Kohlenmonoxid. Auf Basis der entsprechenden Abgasnormen lassen sich Kraftfahrzeuge in Schadstoffklassen eingruppieren. Für neu zugelassene Modelle werden in den entsprechenden Vorschriften verbindliche Obergrenzen definiert.

Europäische Union

Hier bietet die sogenannte Typgenehmigung einen einheitlichen Rechtsrahmen für die Genehmigung von Kraftfahrzeugen. Und: Ein Hersteller kann den Zulassungsantrag in einem EU-Land seiner Wahl stellen. Wichtiger Bestandteil der Zulassungsunterlagen ist das Gutachten eines akkreditierten technischen Dienstes – in Deutschland sind dies der Technische Überwachungsverein TÜV sowie der Deutsche Kraftfahrzeug-Überwachungs-Verein, kurz DEKRA. Auf Grundlage ihrer Gutachten liefert das Kraftfahrt-Bundesamt als nationale Genehmigungsbehörde die Zulassung, eine sogenannte EG-Bescheinigung. Diese erlaubt die Markteinführung in sämtlichen EU-Ländern, ohne erneute Prüfungen. In den USA ist dieser Vorgang anders: Dort erfolgt vor der Zulassung keine unabhängige Überprüfung der Herstellerangaben, dafür werden im Nachgang regelmäßig und häufig Stichproben von staatlichen Stellen durchgeführt.

Vereinigte Staaten von Amerika

Vorreiter für die Erlassung gesetzlicher Abgasnormen ist der US-Bundesstaat Kalifornien. Dort sind bereits seit den Sechzigerjahren des vergangenen Jahrhunderts die weltweit schärfsten Vorschriften in Kraft – 14 weitere US-amerikanische Bundesstaaten haben sich seitdem angeschlossen. Über die Einhaltung der Gesetze wacht das „California Air Resources Board“ (CARB). Für den Rest der Vereinigten Staaten gelten die Grenzwerte der Bundesbehörde „Environmental Protection Agency“ (EPA). In zwei zentralen Punkten unterscheidet sich die jetzige US-amerikanische Abgasgesetzgebung von der europäischen: Erstens wird nicht zwischen Benzin- und Dieselfahrzeugen unterschieden und zweitens liegt der Schwerpunkt auf der Begrenzung von Stickoxiden.

Abgasregulierung in Europa

Im Jahr 1970 hat der Rat der Europäischen Gemeinschaft die ersten gesetzlichen Abgasregelungen eingeführt und seitdem kontinuierlich verschärft – insbesondere im Lauf der letzten zehn Jahre. Seit dem 1. September 2015 dürfen erstzugelassene Fahrzeugmodelle höchstens 80 Milligramm pro Kilometer an Stickoxiden emittieren – was einer Reduktion von fast 70 Prozent seit 2005 entspricht. Dennoch befinden sich die Grenzwerte noch immer auf einem etwa doppelt so hohen Niveau im Vergleich zu den USA. Statt auf Stickoxide sind die Europäer stärker auf die Verringerung des Treibhausgases Kohlendioxid (CO2) fokussiert. Aus diesem Grund streben Autohersteller in Europa einen möglichst niedrigen Kraftstoffverbrauch ihrer Fahrzeuge an, weil damit ebenfalls ein reduzierter CO2-Ausstoß einhergeht. Das steht im Widerspruch zu den technischen Maßnahmen, welche die NOX-Emissionen begrenzen sollen: Diese lassen den Verbrauch ansteigen und führen damit zu einem ungewollten CO2-Anstieg.

Testverfahren

Sowohl in Europa als auch in den Vereinigten Staaten finden staatliche Emissionsprüfungen bislang unter Laborbedingungen statt. Allerdings gilt: Wie auch immer ein Testprofil ausgestaltet ist – im Alltag wird der Verbrauch eines Fahrzeugs durch Faktoren beeinflusst, die bei der Messung im Labor nicht berücksichtigt werden können, etwa den persönlichen Fahrstil oder das Fahrprofil – aber auch durch Wettereinflüsse, Verkehrsaufkommen, Gelände- Topographie, Wartungszustand des Fahrzeugs oder Nutzung einer Klimaanlage. Aus diesem Grund treten unweigerlich Unterschiede zwischen dem Norm- und dem Realverbrauch auf. Solche Differenzen wurden bei der Schaffung von Fahrzyklen bewusst außer Acht gelassen, um unter- schiedliche Fahrzeuge durch einen normierten Test miteinander vergleichen zu können.

Kohlendioxid (CO2) ist das stabile und natürliche Endprodukt bei jeder Verbrennung organischer Stoffe. Der Anteil des Straßenverkehrs an den weltweiten anthropogenen CO2-Emissionen liegt bei circa 12 Prozent.

Unter Stickoxid (NOX) wird die Summe aus Stickstoffmonoxid (NO) und Stickstoffdioxid (NO2) verstanden. Stickstoffoxide entstehen bei allen Verbrennungsvorgängen aus dem Stickstoff der Luft.

Bei der Verbrennug von Kraftstoff entstehen noch weitere chemische Verbindungen wie Kohlenmonoxid (CO), unverbrannte Kohlenwasserstoffe (HC), Schwefeldioxid (SO2) aber auch Schwefelsäure (H2SO4) und Rußpartikel.

Alle genannten Bestandteile gelangen über die Abgasanlage in die Umwelt – mit Folgen: CO2 wird als Treibhausgas mitverantwortlich für den Klimawandel gemacht, NOX kann zur Ozonbildung beitragen und Rußpartikel können Infektionen auslösen.

© Marina Sun/Shutterstock