NEFZ, WLTP, RDE und PEMS – Ein Überblick

| Autor: Thomas Günnel

In der Branche zittert so mancher schon vor der nächsten WLTP-Verschärfung.
In der Branche zittert so mancher schon vor der nächsten WLTP-Verschärfung. (Bild: Volkswagen)

„Wie viel verbraucht er denn?“ „Laut Prospekt oder auf der Straße?“ – Beim Kraftstoffverbrauch eines Fahrzeugs gab es bisher zwei Werte, die oft weit voneinander entfernt waren. Seit dem 1. September 2017 müssen Automobilhersteller den Abgasausstoß ihrer neuen Fahrzeuge nach dem WLTP, dem „Worldwide Harmonized Light Vehicles Test Procedure“ erfassen – und er soll diese Lücke deutlich verkleinern.

Die im Test verwendeten Prozeduren bilden die Fahrdaten realistischer ab und lösen damit den NEFZ (Neuer Europäischer Fahrzyklus) ab. Dabei werden je nach Leistungsgewicht vier Fahrzeugklassen (1, 2, 3a, 3b) unterschieden, fast alle Pkws sind in WLTC-Klasse (C = Cycle) 3b eingeordnet.

Den WLTC-Tests auf Rollenprüfständen zur Seite steht der sogenannte RDE (Real Driving Emissions), bei dem die Emissionen im praktischen Fahrbetrieb gemessen werden. Emissionen bedeutet dabei: Kohlenmonoxid, Stickoxide und Rußpartikel. Zugrunde liegt die aktuell gültige Abgasnorm Euro 6d TEMP. Pkws mit Benzinmotor dürfen auf dem Prüfstand 60 mg/km NOx emittieren, der RDE-Grenzwert liegt bei 126 mg/km. Für Dieselfahrzeuge gelten 80 mg/km NOx beziehungsweise 168 mg im RDE-Verfahren.

Strengere Grenzwerte ab 2020

Bislang dürfen die Stickoxidemissionen, NOx, das 2,1-Fache des zulässigen Prüfstandswertes betragen (Messtoleranz = 1,1). Ab Januar 2020 gilt der RDE 2: Dann dürfen die auf der Straße gefahrenen Werte neuer Typen die der auf dem Prüfstand gemessenen nicht übersteigen (ab Januar 2021 für Neuzulassungen).

Einzige „Zugabe“ ist eine Messtoleranz des mobilen Messgerätes „PEMS“ (Portable Emission Measurement System) von 0,43. Für Partikel gilt wie beim aktuellen RDE 1: Ihre Anzahl darf nicht höher sein als im Labor, plus eine Messtoleranz von 0,5. Hintergrund: Ein großer Abgasprüfstand misst genauer, als die PEMS genannten, mobilen Messgeräte.

Bis September 2019 müssen alle Fahrzeuge erneut zertifiziert werden

Seit dem Jahresbeginn 2019 ist nun der zweite Teil des WLTP verbindlich – bis September 2019 müssen alle neu in der EU zugelassenen Fahrzeuge die Anforderungen an das neue Verfahren erfüllen. Das bedeutet zum Beispiel: Die Nutzung der Klimaanlage fließt in die Tests ein, das Messverfahren für die Kraftstoffverdunstung bei Ottomotoren wurde verschärft, und die Vorgaben für die Schaltpunktberechnung für Handschaltgetriebe haben sich verändert. Der Zeitplan bedeutet auch: Alle nach dem bisherigen WLTP-Verfahren zertifizierten Fahrzeuge müssen bis September 2019 erneut zertifiziert werden.

Der Testablauf

Aber wie verläuft so ein Test? Der zu fahrende Zyklus (WLTC) beginnt auf dem Rollenprüfstand mit kaltem Motor, dauert 30 Minuten, bildet rund 23 Kilometer ab und besteht in der Klasse 3 aus vier Abschnitten: einer simulierten Stadtfahrt, einer Fahrt Überland und einer Autobahnstrecke mit zwei Geschwindigkeiten – 56,5 km/h, 76,6 km/h, 97,4 km/h und 131,3 km/h sind die Grenzwerte. Die gefahrene Durchschnittsgeschwindigkeit beträgt rund 47 km/h.

Die Grundausrüstung besteht aus dem leeren Fahrzeug, dem Fahrer (75 kg) und 15 Prozent der erlaubten Zuladung. Statt eines „echten“ Fahrers dürften die Tests auf dem Prüfstand auch Fahrroboter durchführen; ihre Ergebnisse wären wiederholgenauer. Volkswagen und Mercedes-Benz zum Beispiel setzen aber Menschen hinter das Steuer, „schließlich fahren mit den Autos auf der Straße ja auch Menschen“, kommentiert ein VW-Ingenieur.

Der vierte Testanteil mit rund 131 km/h ist nicht in allen Ländern verpflichtend, weil zum Beispiel in Japan die zulässige Höchstgeschwindigkeit geringer ist. Alle Szenarien finden bei jeweils 23 Grad Celsius statt, in Europa zusätzlich bei 14 Grad Celsius, der europäischen Durchschnittstemperatur.

Dazu müssen die Fahrzeuge vor Testbeginn zwölf Stunden bei 23 Grad konditioniert werden und rund neun Stunden bei 14 Grad. Logistisch ist das herausfordernd: Volkswagen zum Beispiel betreibt am Standort Wolfsburg deshalb ein Testzentrum mit 250 Fahrzeugstellplätzen, 235 Konditionierplätzen und 21 klimaregulierbaren Rollenprüfständen für Front- und Allradfahrzeuge. „Der Aufwand für die Tests nach WLTP und RDE liegt etwa um das 7,5-Fache höher als nach NEFZ“, beschreibt Kurt Engeljehringer, Business Development Manager – Emission Testing, beim österreichischen Automobilzulieferer AVL.

Und dieser Aufwand kostet Geld: Mit rund fünf Millionen Euro schlägt allein ein Prüfstand zu Buche. Der Transport der Fahrzeuge erfolgt mit einer Art Hubwagen, sodass der Motor des Testwagens tatsächlich erst auf dem Prüfstand gestartet wird.

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