Hintergrund
Die Emissionsvorschriften der Europäischen Union für neue leichte Nutzfahrzeuge – einschließlich Personenkraftwagen und leichte Nutzfahrzeuge (LCV) – wurden einst in der Richtlinie 70/220/EWG mit einer Reihe von Änderungen festgelegt, die bis 2004 verabschiedet wurden. Im Jahr 2007 wurde diese Richtlinie aufgehoben und durch ersetzt Verordnung 715/2007 (Euro 5/6) [2899]. Einige der wichtigen regulatorischen Schritte zur Umsetzung der Abgasnorm für leichte Nutzfahrzeuge waren:
Euro 1-Normen (auch bekannt als EC 93): Richtlinien 91/441/EWG (nur Pkw) oder 93/59/EWG (Pkw und leichte Lkw)
Euro 2-Normen (EG 96): Richtlinien 94/12/EG oder 96/69/EG
Euro 3/4-Normen (2000/2005): Richtlinie 98/69/EG, weitere Änderungen in 2002/80/EG
Euro 5/6-Normen (2009/2014): Verordnung 715/2007 („politische“ Gesetzgebung) [2899] und mehrere KomitologieverordnungenVerordnung 692/2008 – die wichtigsten Durchführungsvorschriften [2764][2900]
Verordnung 459/2012 – PN-Grenzwerte für Benzinfahrzeuge und endgültige Euro-6-OBD [2898]
Verordnung 630/2012 – Bestimmungen für Wasserstoff, Wasserstoff/Erdgas (H2NG) sowie Hybrid- und Elektrofahrzeuge [2901]
Real Driving Emissions (RDE): Verordnung 2016/427 [3362], Verordnung 2016/646 [3638], Verordnung 2017/1154 [3637][3819], Verordnung 2018/1832 [5137][5138]
WLTP/WLTC-Tests: Verordnung 2017/1151 [3635][3818], Verordnung 2017/1347 [3636]
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Anwendbarkeit.Die Emissionsnormen für leichte Nutzfahrzeuge gelten für alle Fahrzeuge der Kategorie M1, M2, N1und N2mit einer Bezugsmasse von nicht mehr als 2610 kg (Euro 5/6). EU-Vorschriften führen unterschiedliche Emissionsgrenzwerte für einKompressionszündung(Diesel) undpositive Zündung(Benzin, Erdgas, Flüssiggas, Ethanol,...) Fahrzeuge. Dieselmotoren haben strengere CO-Standards, dürfen aber höhere NOx-Werte aufweisen. Fahrzeuge mit Fremdzündung waren bis zur Euro-4-Stufe von den PM-Normen ausgenommen. Mit den Euro-5/6-Vorschriften werden für Fahrzeuge mit Fremdzündung und DI-Motoren PM-Massenemissionsstandards eingeführt, die denen für Dieselmotoren entsprechen.
EU-Mitgliedstaaten können steuerliche Anreize für die frühzeitige Einführung von Fahrzeugen einführen, die künftigen Emissionsnormen entsprechen.
Kraftstoffe.Mit den Normen von 2000/2005 gingen strengere Kraftstoffvorschriften einher, die eine Mindest-Cetanzahl für Diesel von 51 (Jahr 2000), einen maximalen Diesel-Schwefelgehalt von 350 ppm im Jahr 2000 und 50 ppm im Jahr 2005 sowie einen maximalen Schwefelgehalt für Benzin vorschreiben Gehalt von 150 ppm im Jahr 2000 und 50 ppm im Jahr 2005. „Schwefelfreie“ Diesel- und Benzinkraftstoffe (weniger als oder gleich 10 ppm S) mussten ab 2005 verfügbar sein und wurden ab 2009 vorgeschrieben.
Emissionsprüfung.Die Emissionen werden im Rahmen des weltweit harmonisierten Testzyklus für leichte Fahrzeuge (WLTC) auf dem Rollenprüfstand geprüft, der den früheren NEFZ-Test ersetzte. Ab 2017 werden schrittweise RDE-Tests (Real Driving Emissions) eingeführt, um die Fahrzeugemissionen im realen Betrieb mithilfe von außerhalb des Labors durchgeführten Emissionstests zu kontrollieren.
Emissionsnormen
Die EU-Abgasnormen sind in den folgenden Tabellen zusammengefasst. Alle in den Tabellen aufgeführten Termine beziehen sich auf NeutermineTypgenehmigungen(TA). In den EG-Richtlinien ist auch ein zweiter Termin – ein Jahr später, sofern nicht anders angegeben – festgelegt, der giltErstanmeldung(FR, Inbetriebnahme) bestehender, bereits typgenehmigter Fahrzeugmodelle.
| Bühne | Datum | KO | HC | HC plus NOx | Nox | PN | PN |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| g/km | #/km | ||||||
| Positive Zündung (Benzin) | |||||||
| 1 Euro† | 1992.07 | 2.72 (3.16) | - | 0.97 (1.13) | - | - | - |
| Euro 2 | 1996.01 | 2.2 | - | 0.5 | - | - | - |
| 3 Euro | 2000.01 | 2.30 | 0.20 | - | 0.15 | - | - |
| 4 Euro | 2005.01 | 1.0 | 0.10 | - | 0.08 | - | - |
| 5 Euro | 2009.09b | 1.0 | 0.10d | - | 0.06 | 0.005e,f | - |
| 6 Euro | 2014.09 | 1.0 | 0.10d | - | 0.06 | 0.005e,f | 6.0×1011 e,g |
| Selbstzündung (Diesel) | |||||||
| 1 Euro† | 1992.07 | 2.72 (3.16) | - | 0.97 (1.13) | - | 0.14 (0.18) | - |
| Euro 2, IDI | 1996.01 | 1.0 | - | 0.7 | - | 0.08 | - |
| Euro 2, DI | 1996.01a | 1.0 | - | 0.9 | - | 0.10 | - |
| 3 Euro | 2000.01 | 0.64 | - | 0.56 | 0.50 | 0.05 | - |
| 4 Euro | 2005.01 | 0.50 | - | 0.30 | 0.25 | 0.025 | - |
| Euro 5a | 2009.09b | 0.50 | - | 0.23 | 0.18 | 0.005f | - |
| 5 Mrd. Euro | 2011.09c | 0.50 | - | 0.23 | 0.18 | 0.005f | 6.0×1011 |
| 6 Euro | 2014.09 | 0.50 | - | 0.17 | 0.08 | 0.005f | 6.0×1011 |
| * In den Stufen Euro 1..4 wurden Personenkraftwagen > 2.500 kg als Kategorie N typgenehmigt1Fahrzeuge † Werte in Klammern sind COP-Grenzwerte (Conformity of Production). A. bis 30.09.1999 (danach müssen DI-Motoren die IDI-Grenzwerte einhalten) B. 2011.01 für alle Modelle C. 2013.01 für alle Modelle D. und NMHC=0,068 g/km e. Gilt nur für Fahrzeuge mit DI-Motoren F. 0.0045 g/km unter Verwendung des PMP-Messverfahrens g. 6.0×10121/km innerhalb der ersten drei Jahre ab Euro 6-Inkrafttreten |
|||||||
| Kategorie† | Bühne | Datum | KO | HC | HC plus NOx | Nox | PN | PN |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| g/km | #/km | |||||||
| Positive Zündung (Benzin) | ||||||||
| N1, Klasse I Weniger als oder gleich 1305 kg |
1 Euro | 1994.10 | 2.72 | - | 0.97 | - | - | - |
| Euro 2 | 1997.01 | 2.2 | - | 0.50 | - | - | - | |
| 3 Euro | 2000.01 | 2.3 | 0.20 | - | 0.15 | - | - | |
| 4 Euro | 2005.01 | 1.0 | 0.10 | - | 0.08 | - | - | |
| 5 Euro | 2009.09b | 1.0 | 0.10g | - | 0.06 | 0.005e,f | - | |
| 6 Euro | 2014.09 | 1.0 | 0.10g | - | 0.06 | 0.005e,f | 6.0×1011 e,j | |
| N1, Klasse II 1305-1760 kg |
1 Euro | 1994.10 | 5.17 | - | 1.40 | - | - | - |
| Euro 2 | 1998.01 | 4.0 | - | 0.65 | - | - | - | |
| 3 Euro | 2001.01 | 4.17 | 0.25 | - | 0.18 | - | - | |
| 4 Euro | 2006.01 | 1.81 | 0.13 | - | 0.10 | - | - | |
| 5 Euro | 2010.09c | 1.81 | 0.13h | - | 0.075 | 0.005e,f | - | |
| 6 Euro | 2015.09 | 1.81 | 0.13h | - | 0.075 | 0.005e,f | 6.0×1011 e,j | |
| N1, Klasse III >1760 kg |
1 Euro | 1994.10 | 6.90 | - | 1.70 | - | - | - |
| Euro 2 | 1998.01 | 5.0 | - | 0.80 | - | - | - | |
| 3 Euro | 2001.01 | 5.22 | 0.29 | - | 0.21 | - | - | |
| 4 Euro | 2006.01 | 2.27 | 0.16 | - | 0.11 | - | - | |
| 5 Euro | 2010.09c | 2.27 | 0.16i | - | 0.082 | 0.005e,f | - | |
| 6 Euro | 2015.09 | 2.27 | 0.16i | - | 0.082 | 0.005e,f | 6.0×1011 e,j | |
| N2 | 5 Euro | 2010.09c | 2.27 | 0.16i | - | 0.082 | 0.005e,f | - |
| 6 Euro | 2015.09 | 2.27 | 0.16i | - | 0.082 | 0.005e,f | 6.0×1011 e,j | |
| Selbstzündung (Diesel) | ||||||||
| N1, Klasse I Weniger als oder gleich 1305 kg |
1 Euro | 1994.10 | 2.72 | - | 0.97 | - | 0.14 | - |
| Euro 2 IDI | 1997.01 | 1.0 | - | 0.70 | - | 0.08 | - | |
| Euro 2 DI | 1997.01a | 1.0 | - | 0.90 | - | 0.10 | - | |
| 3 Euro | 2000.01 | 0.64 | - | 0.56 | 0.50 | 0.05 | - | |
| 4 Euro | 2005.01 | 0.50 | - | 0.30 | 0.25 | 0.025 | - | |
| Euro 5a | 2009.09b | 0.50 | - | 0.23 | 0.18 | 0.005f | - | |
| 5 Mrd. Euro | 2011.09d | 0.50 | - | 0.23 | 0.18 | 0.005f | 6.0×1011 | |
| 6 Euro | 2014.09 | 0.50 | - | 0.17 | 0.08 | 0.005f | 6.0×1011 | |
| N1, Klasse II 1305-1760 kg |
1 Euro | 1994.10 | 5.17 | - | 1.40 | - | 0.19 | - |
| Euro 2 IDI | 1998.01 | 1.25 | - | 1.0 | - | 0.12 | - | |
| Euro 2 DI | 1998.01a | 1.25 | - | 1.30 | - | 0.14 | - | |
| 3 Euro | 2001.01 | 0.80 | - | 0.72 | 0.65 | 0.07 | - | |
| 4 Euro | 2006.01 | 0.63 | - | 0.39 | 0.33 | 0.04 | - | |
| Euro 5a | 2010.09c | 0.63 | - | 0.295 | 0.235 | 0.005f | - | |
| 5 Mrd. Euro | 2011.09d | 0.63 | - | 0.295 | 0.235 | 0.005f | 6.0×1011 | |
| 6 Euro | 2015.09 | 0.63 | - | 0.195 | 0.105 | 0.005f | 6.0×1011 | |
| N1, Klasse III >1760 kg |
1 Euro | 1994.10 | 6.90 | - | 1.70 | - | 0.25 | - |
| Euro 2 IDI | 1998.01 | 1.5 | - | 1.20 | - | 0.17 | - | |
| Euro 2 DI | 1998.01a | 1.5 | - | 1.60 | - | 0.20 | - | |
| 3 Euro | 2001.01 | 0.95 | - | 0.86 | 0.78 | 0.10 | - | |
| 4 Euro | 2006.01 | 0.74 | - | 0.46 | 0.39 | 0.06 | - | |
| Euro 5a | 2010.09c | 0.74 | - | 0.350 | 0.280 | 0.005f | - | |
| 5 Mrd. Euro | 2011.09d | 0.74 | - | 0.350 | 0.280 | 0.005f | 6.0×1011 | |
| 6 Euro | 2015.09 | 0.74 | - | 0.215 | 0.125 | 0.005f | 6.0×1011 | |
| N2 | Euro 5a | 2010.09c | 0.74 | - | 0.350 | 0.280 | 0.005f | - |
| 5 Mrd. Euro | 2011.09d | 0.74 | - | 0.350 | 0.280 | 0.005f | 6.0×1011 | |
| 6 Euro | 2015.09 | 0.74 | - | 0.215 | 0.125 | 0.005f | 6.0×1011 | |
| † Für Euro 1/2 die Kategorie N1Referenzgewichtsklassen waren Klasse I kleiner oder gleich 1250 kg, Klasse II 1250-1700 kg, Klasse III > 1700 kg A. bis 30.09.1999 (danach müssen DI-Motoren die IDI-Grenzwerte einhalten) B. 2011.01 für alle Modelle C. 2012.01 für alle Modelle D. 2013.01 für alle Modelle e. Gilt nur für Fahrzeuge mit DI-Motoren F. 0.0045 g/km unter Verwendung des PMP-Messverfahrens G. und NMHC=0,068 g/km H. und NMHC=0.090 g/km ich. und NMHC=0.108 g/km j. 6.0×10121/km innerhalb der ersten drei Jahre ab Euro 6-Inkrafttreten |
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Einführung der Euro 5/6-Anforderungen.Nach dem ersten Inkrafttreten von Euro 5/6 wurden eine Reihe von Anforderungen hinzugefügt oder geändert. Es können mehrere Unterstufen der Euro 5/6-Normen definiert werden, darunter:
Euro 5a: Ausgenommen ist das überarbeitete Messverfahren (PMP) für die Tieftemperatur-Emissionsprüfung von PM-, PN-Standard- und Flex-Fuel-Fahrzeugen mit Biokraftstoff;
5 Mrd. Euro: Vollständige Euro-5-Emissionsanforderungen, einschließlich PMP-Messverfahren für PM, PN-Standard für CI-Fahrzeuge und Niedrigtemperatur-Emissionsprüfung von Flex-Fuel-Fahrzeugen mit Biokraftstoff;
Euro 6a: Ausgeschlossen ist das PMP-Messverfahren für die Tieftemperatur-Emissionsprüfung von PM-, PN-Standard- und Flex-Fuel-Fahrzeugen mit Biokraftstoff (diese Stufe gilt für Fahrzeuge, die die Euro-6-Normen vor Ablauf der gesetzlichen Fristen erfüllen);
Euro 6b: Euro 6-Emissionsanforderungen einschließlich PMP-Messverfahren für PM; PN-Standards (vorläufige Werte für PI-Fahrzeuge); und Tieftemperatur-Emissionsprüfungen von Flex-Fuel-Fahrzeugen mit Biokraftstoffen (E10 und B7);
Euro 6c: Euro 6b-Anforderungen plus endgültige PN-Normen für PI-Fahrzeuge; RDE-NOx-Tests nur zur Überwachung; OBD Euro 6-2; Verwendung der Referenzkraftstoffe E10 und B7.
Euro 6c-EVAP: Euro 6c-Anforderungen plus überarbeitetes Prüfverfahren für Verdunstungsemissionen.
Euro 6d-TEMP: Euro 6c-Anforderungen plus RDE-Typgenehmigungsprüfung anhand „vorübergehender“ Konformitätsfaktoren (NOx=2.1, PN=1.5).
Euro 6D-TEMP-EVAP: Euro 6d-TEMP-Anforderungen plus überarbeitetes Prüfverfahren für Verdunstungsemissionen.
Euro 6D-TEMP-ISC: Euro 6d-TEMP-Anforderungen plus neues ISC-Verfahren, einschließlich RDE ISC-, Typ 4- und Typ 6-Tests.
Euro 6D-TEMP-EVAP-ISC: Euro 6d-TEMP-ISC-Anforderungen plus neues 48-Stunden-Verdunstungstestverfahren.
Euro 6d: RDE-Test anhand der „endgültigen“ Konformitätsfaktoren (NOx=1.43, PM=1.5) plus überarbeitetes Testverfahren für Verdunstungsemissionen.
Euro 6D-ISC: Euro 6d-Anforderungen plus 48-Stunden-Testverfahren für Verdunstungsemissionen und neues ISC-Verfahren.
Euro 6D-ISC-FCM: Euro 6d-ISC-Anforderungen plus Anforderungen zur Überwachung des Kraftstoff-/Stromverbrauchs an Bord (OBFCM oder nur FCM) für M1- und N1-only-ICE-, Hybrid- und Plug-in-Hybridfahrzeuge. Die von den Mitgliedsstaaten gewährten Flexibilitäten am Serienende ermöglichten den Verkauf von Fahrzeugen, die frühere Unterstufen erfüllten, auch nach Inkrafttreten der Euro6d-ISC-FCM-Anforderungen, um die Auswirkungen der Covid-11-Pandemie auf die Automobilindustrie auszugleichen.
Euro 6e: Euro 6d-ISC-Anforderungen plus RDE-Konformität unter Berücksichtigung aktualisierter PEMS-Fehlermargen (NOx-Marge von 0,10, d. h. CF=1,10; PN-Marge von 0,34, d. h. CF=1.34); On-Board-FCM für Fahrzeuge der Kategorie N2.
Euro 6e-bis: Euro 6e-Anforderungen plus erweiterte erweiterte Umgebungsbedingungen für RDE-Konformität (die obere RDE-Temperaturgrenze für mäßige Temperaturänderungen auf 35 Grad von 30 Grad und die Obergrenze für erweiterte Temperatur auf 38 Grad von 35 Grad), Flagge des Auxiliary Emission System (AES). und aktualisierter Nutzenfaktor für Fahrzeuge mit externer Aufladung unter Verwendung aktualisierter Annahmen.
Euro 6e-bis-FCM: Euro 6e-bis-Anforderungen plus aktualisierter Nutzenfaktor für Fahrzeuge mit externer Aufladung unter Verwendung von FCM-Daten.
Emissionsprüfung
Testverfahren.Die Emissionen werden über einen Testzyklus auf dem Rollenprüfstand geprüft und in g/km ausgedrückt (mit Ausnahme von PN, der in 1/km ausgedrückt wird). Im Laufe der Zeit gab es mehrere Änderungen an den vorgeschriebenen Emissionsprüfzyklen:
ECE 15 plus EUDC: Der ursprüngliche EU-Testzyklus (auch als MVEG-A-Test bekannt), einschließlich städtischer und außerstädtischer Abschnitte, wurde von einem Warmstart an durchgeführt.
NEFZ: Mit Wirkung ab 2000 (Euro 3) wurde der ECE 15 plus EUDC-Test geändert, um die 40-sekündige Aufwärmphase des Motors vor Beginn der Emissionsmessung zu eliminieren. Dieser modifizierte Kaltstarttest wurde als Neuer Europäischer Fahrzyklus (NEFZ) oder als MVEG-B-Test bezeichnet.
WLTP: Das weltweit harmonisierte Testverfahren für leichte Fahrzeuge (WLTP) und der entsprechende Testzyklus (WLTC) [3635][3636] ersetzten das NEFZ-Verfahren. Der Übergang vom NEFZ zum WLTC erfolgt nach folgendem Zeitplan:September 2017 – WLTP-Typgenehmigungstests werden für neue Fahrzeugtypen eingeführt. Fahrzeuge, die nach dem alten NEFZ-Test zugelassen sind, dürfen weiterhin verkauft werden.
September 2018 – Alle Neufahrzeuge müssen nach dem WLTP-Testverfahren zertifiziert sein.
Januar 2019 – Alle Autos bei Händlern sollten WLTP-CO haben2Nur Werte (mit einigen Ausnahmen für eine begrenzte Anzahl von Fahrzeugen auf Lager). Die nationalen Regierungen sollten die Fahrzeugbesteuerung und die Steueranreize an die WLTP-Werte anpassen.
Während der Übergangszeit ist die Einhaltung des bestehenden NEFZ-basierten CO2Die Zielvorgaben werden anhand des CO ermittelt2MPAS-Korrelationstool. Im Zeitrahmen 2020 wird die Europäische Kommission das NEFZ-basierte CO umstellen2Zielen auf WLTP-Ziele vergleichbarer Strenge umzustellen.
Mit der Euro 5/6-Durchführungsgesetzgebung wurden neue PM- und PN-Emissionsmessmethoden eingeführt, die vom UN/ECE Particulate Measurement Program (PMP) entwickelt wurden. Die neue Methode zur PM-Massenmessung ähnelt dem US-Verfahren von 2007. Die gesetzlichen Grenzwerte für PM-Massenemissionen wurden angepasst, um den unterschiedlichen Ergebnissen der alten und der neuen Methode Rechnung zu tragen. PN-Emissionen werden über den NEFZ/WLTC-Testzyklus mit der PMP-Partikelanzahlmethode gemessen [UN/ECE-Reg. 83 Zus. 7].
Echte Fahremissionen.Seit der Stufe Euro 6d-TEMP müssen die Fahrzeugemissionen zusätzlich zur Laboruntersuchung auch auf der Straße geprüft werden. Der RDE-Test wird während des Fahrzeugbetriebs mit einem tragbaren Emissionsüberwachungssystem (PEMS) durchgeführt. Der RDE-Test muss zwischen 90 und 120 Minuten dauern. Die Route muss drei Abschnitte umfassen: Stadt (< 60 km/h), rural (60-90 km/h) and motorway (>90 km/h), in dieser Reihenfolge und mit jeweiligen Anteilen von einem Drittel. Jeder Abschnitt muss eine Distanz von mindestens 16 km zurücklegen.
Bei allen Euro-6-Fahrzeugen – Pkw und leichten Nutzfahrzeugen – müssen die NOx-Emissionen gemessen werden. Die PN-Emissionen im Straßenverkehr müssen bei allen Euro-6-Fahrzeugen gemessen werden, für die ein PN-Grenzwert festgelegt ist (Diesel und GDI). Auch der CO-Ausstoß muss bei allen Euro-6-Fahrzeugen gemessen und erfasst werden. RDE-Emissionsgrenzwerte werden durch Multiplikation des jeweiligen Emissionsgrenzwerts mit a definiertKonformitätsfaktor(CF) für eine gegebene Emission.
Geräte besiegen.Für leichte Nutzfahrzeuge definieren die EU-Vorschriften eine „Abschalteinrichtung“ als:
Jedes Konstruktionselement, das Temperatur, Fahrzeuggeschwindigkeit, Motordrehzahl (U/min), Getriebegang, Krümmerunterdruck oder andere Parameter erfasst, um den Betrieb eines Teils des Emissionskontrollsystems zu aktivieren, zu modulieren, zu verzögern oder zu deaktivieren, der die Abgasemissionen reduziert die Wirksamkeit des Emissionskontrollsystems unter Bedingungen, die bei normalem Fahrzeugbetrieb und -gebrauch vernünftigerweise zu erwarten sind;
Die Vorschriften verbieten Abschalteinrichtungen, sehen jedoch Situationen vor, in denen das Verbot nicht gilt. Dies bietet Herstellern die Möglichkeit, Komponenten des Abgasreinigungssystems zu deaktivieren, um den Motor/das Fahrzeug zu schützen und das Starten zu erleichtern. In den Vorschriften wird jedoch das „Emissionskontrollsystem“, ein kritischer Aspekt der Definition der Abschalteinrichtung, nicht klar definiert. Im Kontext des OBD-Systems wird folgende Definition gegeben:
das elektronische Motormanagement-Steuergerät und alle emissionsbezogenen Komponenten im Abgas- oder Verdunstungssystem, die diesem Steuergerät einen Eingang liefern oder ein Ausgangssignal von diesem empfangen
Es ist wichtig zu beachten, dass diese Definition keine Merkmale wie Kraftstoffsystemparameter, Verbrennungssystemdesign und AGR-System umfasst.
In den EU-Vorschriften ist unklar, wie Hersteller eine Ausnahme vom Verbot von Abschalteinrichtungen beantragen müssen.
