NEFZ, WLTP, RDE und PEMS – Ein Überblick

Das Fahrprofil WLTC im WLTP basiert auf realen Fahrdaten, die in 14 Ländern erhoben wurden und stellt deren Durchschnitt dar. Neu ist, dass nicht mehr nur ein Standard-Fahrzeugmodell getestet wird, sondern alle Motor-Getriebe-Kombinationen, mit denen es erhältlich ist. War der NEFZ eher starr, berücksichtigt der WLTC mehr Optionen: Gangwechsel werden zum Beispiel individuell berechnet, die Ausstattung des Fahrzeugs und somit die Aerodynamik, der Reifenrollwiderstand und das Fahrzeuggewicht – also kundenindividuelle Optionen – fließen in die Bewertung ein. Zudem ist die gefahrene Durchschnittsgeschwindigkeit höher.

Dabei bilden ein Fahrzeug mit „dem besten“ und eines mit „dem schlechtesten“ Wert den Rahmen, hinzukommende Sonderausstattungen lassen sich dann interpolieren, also hochrechnen. Das ist aber keine Augenwischerei: Hintergrund ist die hohe mögliche Variantenvielfalt, mehrere tausend unterschiedliche Varianten sind je nach Fahrzeughersteller durchaus denkbar.

Auf der Straße wird gemessen

Nach den Messungen im Labor geht es auf der Straße weiter – im öffentlichen Verkehr. Die Testroute im RDE ist nahezu frei wählbar, sie muss aber mindestens 16 Kilometer in der Stadt-, Überland- und auf der Autobahn beinhalten und zwischen 1,5 und zwei Stunden dauern – um einen möglichst großen Bereich unterschiedlicher Fahrprofile und Fahrstile abzudecken.

Gefahren wird bei Temperaturen zwischen minus sieben und plus 35 Grad Celsius. Das Fahrzeug ist mit einer Zuladung von bis zu 90 Prozent unterwegs. Auch hier beginnt die Messfahrt in der Stadt mit kaltem Motor. Die Geschwindigkeit darf dabei zwischen 15 und 40 km/h liegen und 60 km/h nicht überschreiten. Auf der Landstraße ist das Geschwindigkeitsfenster zwischen 60 und 90 km/h, auf der Autobahn sind es 145 km/h und kurzzeitig bis zu 160 km/h. Die jeweiligen Fahrten sind nicht miteinander vergleichbar: unterschiedliche Ampelschaltungen oder variierendes Verkehrsaufkommen sind nur zwei Gründe dafür. Grundsätzlich gilt: Der Testfahrer „fährt einfach“, er stellt also eine Fahrt nach, wie sie jeder andere Fahrer auch erleben könnte.

Die PEMS, also die Messsysteme, sind dazu auf der Anhängerkupplung montiert oder im Kofferraum untergebracht, ihre Stromversorgung sichern Lithium-Ionen-Akkus. „Ehe wir eine Testfahrt beginnen, validieren wir die PEMS-Anlage gegen die Prüfstandsmesstechnik“, erklärt ein Prüfingenieur von Mercedes bei einer Veranstaltung in Stuttgart. Stimmen die Ergebnisse der mobilen Messgeräte mit denen des Rollenprüfstands überein, kann die Testfahrt beginnen. Die Fahrer haben zusätzlich ein Gaswarngerät an Bord: Sollte Gas aus dem im Kofferraum befindlichen Messsystem austreten, warnen sie rechtzeitig.

Besonderheiten bei Elektrofahrzeugen und Hybriden

„Grundsätzlich muss jedes Fahrzeug einen Testlauf absolvieren“, erklärt Engeljehringer, „Die EU-Abgasgesetzgebung definiert nicht mehr nur das Messen der Schadstoffemissionen (CO, THC, NOx, PM und PN), sondern auch die Emissionen von CO2, den elektrischen Energieverbrauch und die rein elektrische Reichweite von Fahrzeugen. Für elektrifizierte Fahrzeuge bedeutet das:

Hybridfahrzeuge, die nicht extern aufgeladen werden können, absolvieren den WLTC-Zyklus, wobei der Ladezustand der Batterie mit gemessen wird. Ist nach der Testfahrt der Ladezustand gleich wie vor dem Test, fließen die CO2- und Verbrauchswerte so ein, wie sie gemessen wurden. Ist der Batterieladezustand niederer als bei Testbeginn, wird die verbrauchte elektrische Energie mathematisch den CO2-Emissionen und dem Verbrauch hinzugerechnet. Solche Fahrzeuge können den Zustand „volle“ oder „leere“ Batterie nicht darstellen, da diese Batterietechnik für eine lange Lebensdauer zwischen circa 35 Prozent und circa 70 Prozent Ladung betrieben wird.

Bei Plug-in-Hybriden fallen die Tests sehr langwierig aus. „Der erste WLTC-Testlauf wird im Best-Case-Szenario, also mit voller Batterie gestartet. Je nach Auslegung läuft hier der Verbrennungsmotor am wenigsten, zum Beispiel nur beim Beschleunigungen oder bei höheren Geschwindigkeiten. Es folgt Test auf Test“, beschreibt Engeljehringer. „Dabei sind nur kurze Pausen erlaubt, die im Falle eines menschlichen Fahrers dazu dienen, den Fahrer ablösen zu können.“

Diese Tests mit aktivem elektrischen Anteil werden bezeichnet als „Charge Depleting“-Mode, bei dem der Batterieladezustand stetig abnimmt. Der Test endet, wenn die verfügbare elektrische Energie nicht mehr ausreicht, um den regulären Fahrbetrieb zu unterstützen. Wie viele Tests dafür nötig sind, hängt von der Batteriegröße und der Hybrid-Steuerstrategie ab. Anschließend findet ein „Charge Sustaining“-Test statt, das Worst-Case-Szenario: die Fahrt mit leerer Batterie.

„Während aller Tests muss das Fahrzeug alle Schadstoffgrenzwerte einhalten. CO2-Emissionen und Verbrauch werden gewichtet berechnet, die Best-Case- und Worst-Case-Werte dazu in Bezug gesetzt: Wie viele Testläufe waren mit Hybridunterstützung möglich? Und: Welche üblichen Kilometerleistungen gibt es, innerhalb derer der Gesetzgeber annehmen kann, dass der Plug-in-Akku wieder aufgeladen wird?“, erklärt Kurt Engeljehringer. „Alle Hybridfahrzeuge müssen zudem einen RDE-Test absolvieren – und der wird im „Charge- Sustaining“-Zustand gefahren, also im Worst-Case-Zustand.“

Batterieelektrische Fahrzeuge müssen ebenfalls einen WLTC-Testlauf absolvieren. Dabei bestimmen die Prüfer den elektrischen Energieverbrauch und die nominelle elektrische Reichweite. Während des Ladens wird der Energiefluss gemessen. Ein RDE-Test ist nicht erforderlich, da während des Fahrbetriebs keine Schadstoffe und CO2-Emissionen entstehen.

Brennstoffzellenfahrzeuge sind im Grunde reine Elektrofahrzeuge – auch sie absolvieren einen aktuell eher rudimentären WLTC-Testlauf, in dem der Wasserstoffverbrauch gemessen wird. Dafür wird eine externe Wasserstoffflasche angeschlossen und deren Gewicht vor und nach der Messung bestimmt. Ein RDE-Test und die Ladeenergiemessung zur Batterie entfallen bei diesen Fahrzeugen ebenfalls.

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Mehrverbrauch auf dem Papier

Die Folge der realistischeren Fahrprofile: Auf dem Papier, also in den Verkaufsprospekten, steigen die durchschnittlichen Verbräuche um rund zehn bis 20 Prozent gegenüber den Angaben des NEFZ. Die waren bislang im echten Leben ohnehin nicht zu erreichen, seit September 2018 orientiert sich jedoch die Besteuerung der Fahrzeuge an den im WLTP erfahrenen Werten – jedes Gramm über dem Grenzwert von 95 Gramm CO2 pro Kilometer kostet zwei Euro – bei ab dem 1. September 2018 neu zugelassenen Fahrzeugen. Spätestens dann wird es für Kunden schon bei der Konfiguration eines Neuwagens interessant: Wie viel mehr im Unterhalt, also in Steuern, kosten die 19-Zoll-Räder? Kann ich mit einem Bodykit aerodynamisch den Nachteil der größeren und breiteren Räder ausgleichen?

Mal eben mit dem Taschenrechner lässt sich diese Berechnung nicht anstellen. Deshalb hat Volkswagen eine IT-Struktur entwickelt, auf die die Konfiguratoren zugreifen und die es erlaubt, noch beim Zusammenstellen des Fahrzeugs seine steuerlichen Folgekosten darzustellen – und Alternativen anzubieten: etwa Leichtlaufreifen, wenn zuvor ein schweres Schiebedach geordert wurde; Stichwort: CO2-optimierte Ausstattungspakete. In Ländern wie Dänemark, die basierend auf dem CO2-Ausstoß eine Luxussteuer erheben, kann die neue Berechnung für die eine oder andere Zusatzausstattung „Haken ja“ oder „Haken nein“ im Kaufvertrag bedeuten.

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